Основная функция радиатора: принципы теплоотвода

Основная задача радиатора – снять и отвести тепло от двигателя. Это достигается комбинацией двух факторов – передачей тепла от охлаждающей жидкости через стенку трубки на пластину и отведением тепла с пластины потоком воздуха. При этом очень важно не только грамотно сконструировать радиатор, но и правильно подобрать материалы для изготовления охлаждающей пластины и трубки.

Результаты полевых испытаний традиционной конструкции

На полевых испытаниях секций радиатора с круглой трубкой и алюминиевой пластиной был выявлен дефицит теплоотдачи, который особенно заметен при больших нагрузках на тепловоз и при высокой температуре охлаждающего воздуха. Кроме того, при применении подобных секций в системах охлаждения тепловозов до 5% возрастает нагрузка на вентиляторную установку (ВУ).

Проблемы механического соединения металлов

Конструктивно круглые медные охлаждающие трубки и алюминиевые охлаждающие пластины соединены между собой механическим путем (методом дорнования). Такое соединение металлов образует гальваническую пару и всегда подвержено коррозии (электротехнической или атмосферной).

Риски гальванической коррозии

При эксплуатации секций радиаторов такой конструкции на локомотивах в условиях наличия сильных электромагнитных полей и блуждающих токов произойдет быстрое разрушение этого соединения с потерей теплорассеивающей способности секций этих радиаторов и соответственно к потере эффективности всего охлаждающего устройства (ОУ) локомотива. Этот процесс называется гальванической коррозией.

Аэродинамические ограничения конструкции

Применение круглой охлаждающей трубки приводит к увеличению аэродинамического сопротивления, что:

• Негативно сказывается на отведении тепла от охлаждающих пластин
• Приводит к работе вентиляторной установки в нижнем поле допуска по предельному расходу воздуха

Дополнительные риски эксплуатации

При возможном загрязнении воздушной стороны такой секции или ином загромождении воздушного тракта (в зимний период на тепловозе устанавливаются утеплительные щиты) в эксплуатации увеличен риск дальнейшего снижения расходов воздуха и попадание рабочей точки в зону срыва характеристики вентиляторной установки.

Последствия могут включать:

• Работу вентиляторной установки с низким КПД
• Риск разрушения рабочего колеса или лопастей

Риски смешанной комплектации радиаторов

Существует практика установки в один блок секций разных производителей. Это может привести к тому, что:

• Основная нагрузка ляжет на секции с меньшим аэродинамическим сопротивлением
• Секции с большим аэродинамическим сопротивлением фактически не будут задействованы в работе охлаждающего блока
• Общая эффективность системы охлаждения снизится
• Возможен перегрев двигателя локомотива

Рекомендации производителей

Группа компаний ООО «Завод систем охлаждения» и ООО «Радиаторный завод» рекомендует производителям тяжелой техники и эксплуатационным организациям применять радиаторы только от проверенных производителей.