Проектирование оборудования охлаждения

4.1 Выбор оборудования охлаждения

Обоснование применения принудительного охлаждения.

Совершенно очевидна необходимость применения принудительного охлаждения для двигателя ТЛ-2К. Требования по эксплуатации двигателя и технические характеристики [20]: "…при напряжении на выводах 1500 В и количестве воздуха, прогоняемого для охлаждения машины, 95 м³/мин тяговые электродвигатели ТЛ-2К1 имеют следующие основные данные для длительной работы: мощность 560 кВт, ток 400 А, частота вращения якоря 820 об/мин, КПД 93,6%, максимальная частота вращения якоря 1690 об/мин, вес электродвигателя без шестерен 5000 кгс".

Рисунок 4.1 – Основные размеры и схема охлаждения двигателя ТЛ-2К

В стесненном рабочем пространстве машины ПОМ-4 для охлаждения двигателя ТЛ-2К выбран радиальный вентилятор 2D08 немецкой фирмы "ELEKTROR" (компания "ELEKTROR" основанная в 1923г - один из ведущих немецких производителей промышленных радиальных вентиляторов), который полностью обеспечит принудительное воздушное охлаждение двигателя рабочего органа.

Таблица 4.1 – Основные технические характеристики вентилятора 2D08

Вентиляторы этой серии изготавливаются на основе алюминия, что выгодно выделяет их из числа прочих вентиляторов по таким характеристикам как масса и стойкость к коррозии. Лопасти крыльчатки выполнены из стойкой к коррозии нержавеющей стали, кроме того, двигатели этих вентиляторов не нуждаются в дополнительном охлаждении – они охлаждаются воздухом, проходящим через них. Для крепления на фланцах предусмотрены отверстия.

Рисунок 4.1 – Вентилятор 2D08

Для охлаждения мультипликатора выбран вентилятор 2D05 с характеристиками приведенными в таблице 4.2.

Таблица 4.2 - Основные технические характеристики вентилятора 2D05

Рисунок 4.2 – Вентилятор 2D05

В качестве воздуховода между вентилятором 2D08 и двигателем ТЛ-2К спроектирован коллектор, объединяющий два потока воздуха и направляющий воздух непосредственно во входное отверстие двигателя рабочего органа. Воздух, произведя теплообмен, покидает двигатель из выходного отверстия с другой стороны.

Для подвода воздуха от вентилятора 2D05 к нижней части мультипликатора с находящимися на ней теплообменными ребрами используется воздуховод.

Расчет и выбор воздуховода [21].

Скорость выхода воздуха из вентилятора 2D05 V_в, м/с:

(4.1)

где L – расход воздуха за минуту, L = 10,5 м³/мин (половина общей производительности вентилятора на каждый воздуховод); А – площадь сечения выходного отверстия вентилятора, А = 86х86 мм.

.

Принят воздуховод круглого сечения с внутренним диаметром 100 мм, толщиной 0,55 мм и погонной массой 1,36 кг на один метр.

Проектирование коллектора.

Коллектор проектируется с переменным сечением, сварной из двух деталей, изготавливаемых из стального листа толщиной 5 мм. Материал - сталь 3. Предусмотрены фланцы для крепления к раме вентиляторов охлаждения и двигателю рабочего органа. Таким образом, коллектор является не только воздуховодом от радиального вентилятора 2D08 к двигателю рабочего органа, но и элементом крепежа, усиливающим раму вентиляторов охлаждения.