Выпускные коллекторы дизелей типа Д49

  Главная      Учебники - Двигатели     Тепловозные дизели типа Д49 (Никитин Е.А.) - 1982 год

 поиск по сайту

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  ..

 

 

 

4. Выпускные коллекторы дизелей типа Д49

 



Газы, отработавшие в цилиндрах дизеля, отводятся к турбине через выпускные коллекторы, расположенные на каждом ряду цилиндров с внешней стороны двигателя. У различных дизелей ЧН 26/26 тип применяемой выпускной системы зависит от числа цилиндров в ряду. Для модификаций дизелей 8ЧН 26/26, 16ЧН 26/26 и 20ЧН 26/26 выпуск газа осуществлен из всех цилиндров каждого ряда в один коллектор. Благодаря значительному объему выпускного трубопровода и большому числу объединяемых цилиндров (четыре и более) импульсы давления газов в коллекторе уменьшаются, так что параметры газа на входе в турбину мало изменяются во времени. Такая система называется изобарной.

Конструктивно изобарная система проще импульсной. При высоких давлениях наддува выравнивание параметров газа во времени обеспечивает повышение к. п. д. турбины и за счет этого улучшение экономичности дизеля. Кроме того, уменьшаются динамические нагрузки на рабочие лопатки турбины, что повышает ее надежность.

На дизелях 12ЧН 26/26 применена комбинированная система газовыпуска: в один трубопровод выпускаются газы из трех цилиндров, чередование вспышек в которых происходит через 240° угла поворота коленчатого вала. Перед турбиной выпуск из двух коллекторов каждого ряда объединяется в преобразователе импульсов, где происходит выравнивание параметров газа..

По условиям работы к коллектору предъявляются следующие требования: возможно меньший уровень гидравлических потерь при перемещении газа от цилиндров к турбине; сохранение высокой температуры газа (предотвращение тепловых потерь) перед поступлением в турбину; надежность в работе при значительных изменениях температур и давлений газа на различных режимах; низкий уровень температур на внешней поверхности, исключающий возможность загорания при случайном попадании самовоспламеняющихся жидкостей; возможно меньшее количество газоплотных стыков, простота сборки и разборки. Все эти требования были реализованы в конструкции коллекторов двигателей типа Д49.

Коллекторы дизеля 16ЧН 26/26 (рис. 59) установлены на каждом ряду цилиндров. Коллектор состоит из двух секций 1 и 4, соединенных фланцевым соединением болтами 12. Каждая секция сообщается с выпускными каналами от четырех цилиндров (Л—А). Между фланцами секций установлена прокладка 13 из асбостального полотна, которая обеспечивает газоплотность стыка. Секция представляет собой трехстенную трубчатую конструкцию.

 

 

 

 

 

 

Рис. 59. Выпускной коллектор дизеля 16ЧН 26/26:

1,4 — секции; 2 -- пароотводящие трубки; 3 — труба; 5,8— патрубки перетока воды; 6 — фланец; 7 — компенсатор; 9 — жаровая труба; 10 — внутренняя труба; 11 — наружная труба; 12, 17 — болты; 13 — прокладка; 14 — патрубок; 15 — втулка; 16 — резиновое кольцо; 18 —асбостальная прокладка; 19 — трубка; 20 — сливная пробка; в — отверстие перетока воды

 

 

 

 

 

Внутренняя труба 9 выполнена из жаростойкой стали для предотвращения окалинообразования при высоких температурах. Эта труба за счет зазоров разгружена от действия повышенного давления и играет роль теплового экрана. С одного торца к трубе приварено кольцо, которое зафиксировано буртом в осевом направлении. Второй конец трубы свободен. При нагреве труба расширяется в сторону свободного конца, где имеется соответствующий зазор.

Трубы 10 и 11, выполненные из листовой стали, приварены к фланцам. В кольцевом пространстве между трубами, ограниченном по торцам приваренными фланцами, циркулирует охлаждающая вода. Таким образом, внутренняя труба, являясь тепловым экраном, значительно снижает отвод тепла в воду. Циркуляция

 

воды между трубами 10 и 11 обеспечивает допустимый по условиям пожаробезопасности уровень температур на поверхности коллектора. Благодаря свободному расширению внутренней трубы и низкой температуре наружных труб отпадает необходимость в установке компенсатора между секциями. Аналогично устроены патрубки подвода газа к турбокомпрессору.

Вода для охлаждения коллектора поступает из крышек цилиндров по отверстиям в во фланцах коллектора. Место перетока воды уплотнено с помощью резиновых колец 16, зафиксированных в отверстиях фланцев втулками 15. Во фланцах имеются отверстия с резьбой для установки термопар. Эти отверстия закрыты пробками 20.

Коллектор прикреплен к фланцам крышек цилиндров болтами 17. Для обеспечения газоплотности на стыке выпускного коллектора и крышек цилиндров установлены асбостальные прокладки 18. Газы и пары из водяной полости патрубков каждого цилиндра отводятся через трубки 2. Вода, охлаждающая коллектор, перетекает из одной секции в другую по патрубку 14, а переток воды в газовыпускные трубы — по патрубкам 8 и 5. Воду из коллектора можно слить через фланец 6 в верхней части газовыпускных труб. Внизу на секции 4 имеется сливная пробка'2/ для контроля газовой полости.

На газовыпускных трубах установлены компенсаторы 7. Основное назначение компенсаторов •— облегчение монтажа труб на двигателе и компенсация возможных тепловых деформаций. Компенсатор (рис. 60) состоит из фланцев 1 и 4, соединенных гофрированным элементом 3. Фланцы центрируют по внутренней трубе 5. Снаружи к фланцу 4 приварен кожух 2, служащий для экранировки компенсатора. Компенсаторы и неохлаждаемые фланцы патрубка у турбокомпрессора покрыты изоляцией из асбестовой ткани.

Аналогично устроены коллекторы двигателей 8ЧН 26/26 и 20ЧН 26/26, отличаются они лишь диаметром труб и количеством присоединенных выпускных каналов от цилиндров дизеля. Выпускной коллектор дизелей 12ЧН 26/26 (рис. 61) имеет по два газовых трубопровода с каждой стороны двигателя. Между коллекторами и турбиной установлен преобразователь импульсов. В верхние трубопроводы каждого ряда поступают газы из 2, 3, 6-го цилиндров, в нижние — из 1, 4, 5-го цилиндров.

 

Преобразователь импульсов состоит из двух двухстенных патрубков 9, имеющих выход в общую камеру смешения, образованную компенсатором 8. Площадь сечения на выходе из патрубков 9 уменьшена. За камерой смешения установлен диффузор 5, покрытый слоем теплоизоляции 4. Экраны 6 и 7 защищают не-охлаждаемые поверхности патрубков.

 

 

 

Рис. 60 Компенсатор выпускного коллектора двигателя 16ЧН 26/26:
1,4 — фланцы; 2 — кожух, 3 — гофрированный элемент, 5 — труба

 

 

 

 

 

 

Рис. 61. Выпускной коллектор дизеля 12ЧН 26/26:
1 — секция верхнего коллектора; 2 — нижний коллектор; 3 — верхний коллектор; 4 — теплоизоляция; 5 — диффузор; 6,7 — экраны; 8 — компенсатор (камера смещения) 9 — двухстеннын патрубок; 10 — труба экранирующая; 11 — труба внутренняя; 12 — труба наружная; 13 — кольцо компенсатора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  ..