§ 6. ПРИГОТОВЛЕНИЕ ВОДЫ ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ДИЗЕЛЯ И ПОДАЧА ЕЁ НА ТЕПЛОВОЗЫ
Технические требования, предъявляемые к воде для охлаждения дизеля
Водоподготовке в тепловозном хозяйстве должно быть уделено особое внимание, так как надлежащее качество воды, охлаждающей дизель, и применение противокоррозийных присадок к воде повышают экономичность работы тепловозов, удлиняют срок службы деталей двигателя, сокращают объём ремонта, расход металла и рабочей силы.
Вода, идущая для охлаждения тепловозного дизеля, должна быть свободной от взвешенных веществ, иметь незначительное количество накипеобразующих и хлористых солей и содержать необходимое количество противокоррозийных присадок — хромпика, нитрита натрия, каустической соды и тринатрийфосфата.
В соответствии с этим конденсат или подготовленная кипячёная вода должны удовлетворять следующим техническим условиям (табл. 20), определяемым лабораторным анализом.
Таблица 20
Технические условия на воду для охлаждения дизеля
Лучшей водой для охлаждения тепловозного дизеля является чистый конденсат (из поверхностных конденсаторов) или кипячёная вода, обработанная щелочами, с добавлением: каустической соды — NaOH; тринатрийфосфата — Na3PO4, 12Н2О; хромпика — К2Сr2О7 или Na2Cr2O7; 12Н2О; нитрита натрия — NaNO2.
Приготовление конденсата обходится дороже, чем химическая обработка кипячёной воды. Применение кипячёной воды при соответствующей обработке в ряде депо показало, что она не уступает по своим качествам конденсату.
Перед снабжением тепловоза в конденсат на 1 м3 добавляется: каустика 0,5—0,7 кг, тринатрийфосфата 0,16—0,2 кг, хромпика 1,5—2,0 кг и нитрита натрия 2,0—2,5 кг.
Устройства для приготовления и подачи воды на тепловозы
Благодаря замкнутой циркуляционной системе водяного охлаждения расход воды на тепловозах незначителен.
Потребности тепловозного хозяйства в воде для охлаждения дизелей могут быть вполне удовлетворены испарителями низкого давления, которые могут быть однокорпусными или двухкорпусными.
Процесс теплообмена в таком испарителе происходит следующим образом (фиг. 45).
Первичный пар, получаемый от парового котла, по трубе 1 проходит по трубкам испарителя 2 и нагревает воду, подлежащую испарению, до температуры кипения; при этом пар конденсируется, стекая по трубе 3 в сборник конденсата. Вторичный пар, получившийся в процессе испарения воды, по трубе 4 поступает в поверхностный конденсатор 5, где конденсируется.
Фиг. 45. Принципиальная схема двухступенчатой испарительной установки:
1 — трубопровод первичного пара; 2 — испаритель; 3 — трубопровод конденсата; 4 — трубопровод вторичного пара, 5 —поверхностный конденсатор
Более рациональна бойлерная установка для приготовления воды, представленная на фиг. 46; на фиг. 47 изображена принципиальная схема трубопроводов бойлерной установки для приготовления конденсационной воды в аксонометрии. Бойлер для воды представлен на фиг. 48.
Приготовление конденсата для охлаждения тепловозного дизеля может быть
также осуществлено установкой, принципиальная схема которой изображена на фиг. 49.
На фиг. 50 представлена схема установки для приготовления воды кипячением. Бак 1 наполняется водой из водопровода, в которую в зависимости от её общей жёсткости вводятся по расчёту каустик и три натрийфосфат. Затем в течение 1—2 час. производится кипячение воды паром, поступающим из котельной, с последующим двухчасовым отстоем. После этого вода перепускается в бак 2, где в неё вводятся хромпик и три натрийфосфат.
Количество каустической соды и тринатрийфосфата, необходимое для умягчения, определяется в зависимости от наличия в воде накипеобразующих солей с. учётом содержания в ней после кипячения избыточной щелочности, равной 1,5—2,5 мг-экв/л, и фосфорного ангидрида — 15—25 мг/л.
Противокоррозийные присадки добавляются в растворенном виде, для чего сухие реагенты — хромпик, нитрит натрия и тринатрийфосфат — приготовляются раздельно в небольших ёмкостях и вводятся в приготовительный бак. После этого вода нагревается до 40—60° и тщательно перемешивается в течение 10—15 мин. до получения однородного раствора.
Для удаления взвешенных веществ кипячёную воду пропускают через фильтр (кварцевый песок или дроблёный антранит).
Как правило, в помещении водоподготовки должны предусматриваться три бака: один для сбора конденсата или кипячёной воды, другой для приготовления и выдачи воды на тепловозы (ёмкость должна обеспечить суточный расход воды тепловозами депо) и третий для слива воды с тепловоза.
Баки оборудуются крышками, кранами, змеевиками, водоуказателями и термометрами.
Рядом с баками располагаются весы, деревянные лари с запирающимися крышками для хранения тринатрийфосфата и нитрита натрия, железный бачок с крапом и запирающейся крышкой для храпения каустической соды и герметически закрывающиеся бидоны для хранения хромпика.
Все работы, связанные с водоподготовкой, должны производиться под наблюдением работников химико-технической лаборатории депо.
Фиг. 48. Бойлер для приготовления конденсационной воды
Фиг. 49. Принципиальная схема установки для приготовления охлаждающей дизель воды
Фиг. 50. Принципиальная схема установки для приготовления охлаждающей дизель воды кипячением
Фиг. 51. Схема нагрузочной вилки для определения степени заряжённости элемента аккумуляторной батареи: / — контактный штырь; 2—вольтметр; 3— нагрузочное сопротивление
Фиг. 52.
Ареометр с грушей для измерения плотности электролита
В случае превышения содержания хлоридов выше 50 мг/л или жёсткости выше 0,3 мг-экв/л вода в охлаждающей системе двигателя подлежит замене.
Раздаточные устройства состоят из насосов раздаточных резервуаров или раздаточных колонок, трубопроводов и гибких шлангов. Вода, предназначенная для охлаждения тепловозного двигателя, из сборного резервуара испарителя центробежным насосом с электроприводом перекачивается в раздаточный резервуар, откуда по гибким шлангам подаётся на тепловоз. Резервуары рекомендуется располагать на втором этаже помещений раздаточной, что обеспечивает подачу воды на тепловозы самотёком.
На железных дорогах США для приготовления охлаждающей дизель воды применяются самые разнообразные установки. Так, например, в депо, обслуживающем 50 тепловозов, имеются установки общей производительностью до 75 м3 воды в сутки.
Для хранения запаса дистиллированной воды установлены два бака ёмкостью по 30 м3. Пар к конденсационным установкам подводится из центральной котельной депо. Вся установка работает автоматически, включая и смешение растворяемого масла в надлежащей пропорции для предохранения деталей дизеля от коррозии.
В тепловозном депо Уайкросс для получения дистиллированной воды пар из центральной котельной подаётся в бак ёмкостью около 5 м3, где и конденсируется.
Этот бак расположен на башне высотой около 12,5 м.
Из хранилищ вода самотёком или с помощью насоса подаётся в снабжающую сеть диаметром полтора дюйма, которая, так же как и маслопровод, подвешена под высокой рабочей платформой и выходит у разборочных колонок на платформы.
В некоторых тепловозных депо конденсационные установки размещаются внутри депо в первом или подвальном этаже. Отдельные депо, например тепловозное депо Марион, для приготовления дистиллированной воды используют отработавший пар от паровых пескосушилок. Это заслуживает внимания, так как и выварочное отделение и пескосушилка работают круглый год.