Admin

Модернизация водяной системы тепловозов типа ТЭ10

А.С. ГОРИЦКОВ, инженер по теплотехнике эксплуатационного локомотивного депо Муром Горьковской дирекции тяги,
А.Ф. АНТОНОВ,машинист-инструктор подменного пункта Арзамас эксплуатационного локомотивного депо Муром Горьковской дирекции тяги,
А.А. Арапов, студент Самарского государственного университета путей сообщения (филиал в г. Алатырь)

В статье рассматривается проверенный на практике вариант модернизации водяной системы двухсекционного тепловоза типа ТЭ10. Основной целью предлагаемых конструктивных изменений является снижение расхода дизельного топлива в эксплуатации.
Ключевые слова: тепловоз 2ТЭ10М, дизель, водяная система дизеля, расход дизельного топлива.


В рамках принятой Стратегии развития холдинга ОАО «РЖД» на период до 2030 года региональные дирекции тяги на сегодняшний день повсеместно обновили свой эксплуатируемый парк, заменив морально устаревшие серии тягового подвижного состава более перспективными. В частности, на неэлектрифицированных направлениях львиная доля грузовых перевозок в настоящее время осуществляется современными тепловозами 2ТЭ25КМ, 2ТЭ116У, оборудованными силовыми установками на базе дизелей семейства Д49. Вместе с тем, в ряде эксплуатационных депо еще находится в работе значительное количество тепловозов 2(3)ТЭ10М(У), которые оборудованы морально устаревшими, малоэкономичными двигателями типа Д100.
Как правило, отмеченные локомотивы широко используются для нужд хозяйственного движения. Очень часто специфика эксплуатации тепловоза с хозяйственным поездом предполагает длительную работу дизель-генераторной установки на холостом ходу либо на низких позициях контроллера, что сопровождается повышенным расходом топлива. Это особенно ощутимо в холодное время года, когда требуется поддерживать необходимый температурный режим теплоносителей дизеля.


Сокращения непроизводительного расхода топливно-энергетических ресурсов в зимний период можно добиться путем незначительных конструктивных переделок, направленных на объединение водяных систем обеих секций локомотива, что позволяет прогревать тепловоз водой дизеля какой-либо одной секции, тогда как на второй двигатель остановлен.
Суть предлагаемых изменений наглядно иллюстрирует схема, приведенная на рис. 1. Каждый контур водяной системы секции А соединен с одноименным контуром секции Б двумя дополнительными трубопроводами (красные и зеленые линии на рисунке). Для этого в штатные водяные трубы как со стороны нагнетания, так и со стороны всасывания ввариваются врезки с разобщительными кранами б. Кроме того, со стороны всасывающего фланца у каждого водяного насоса монтируется задвижка 5.
Рассмотрим работу модернизированной водяной системы на примере, когда необходимо выполнять прогрев заглушенной секции Б (см. рис. 1) от работающего дизеля секции А. Для этого в основном и вспомогательном контурах на каждой секции открываются краны 6. На работающей секции А задвижки 5 насосов переводятся в открытое положение, а на секции Б — в закрытое. Нагретая вода из каждого контура секции А по напорным дополнительным трубопроводам поступает во всасывающие полости неработающих водяных насосов секции Б и далее — во внутреннюю систему двигателя и калорифер кабины. Затем охлажденный поток поступает в радиаторы шахты холодильника и по обратным дополнительным магистралям возвращается во всасывающие полости водяных насосов работающей секции А.


Предложенное в эксплуатационном локомотивном депо Муром (ТЧЭ-2) рационализаторское предложение «Прогрев тепловозов серии 2ТЭ10 в/м от одной секции» получило одобрение у руководителей Горьковской дирекции тяги. Рассмотренная схема модернизации водяной системы охлаждения дизелей была реализована на тепловозе 2ТЭ1 ОМ-750 специалистами ТЧЭ-2 силами ремонтного персонала сервисного локомотивного депо Муром-Восточный при участии филиала Самарского государственного университета путей сообщения в г. Алатыре.
На каждой секции локомотива были выполнены следующие работы:

• в качестве задвижек всасывающих полостей водяных насосов (поз. 5 на рис. 1) врезаны вентили с внутренним проходным диаметром 125 мм (на рис. 2 — слева);
• в качестве разобщительных кранов на врезках во всасывающих и нагнетательных трубопроводах (поз. 6 на рис. 1) вварены стальные штуцеры с вентилями диаметром 50 мм (см. рис. 2, 3);
• к кранам подведены и закреплены хомутами дюритовые рукава;
• в зоне межсекционного перехода в дюритовые рукава вмонтированы отводы с вентилями (рис. 4) для слива воды из дополнительных соединений при длительной стоянке тепловоза в «холодном» состоянии.

По окончании монтажа системы обоих дизелей были заправлены водой и опрессованы. В соответствии с утвержденной сметой расходов затраты на приобретение необходимой арматуры, материалов и производство всего перечня работ составили 145 тыс. руб., что примерно эквивалентно стоимости заправки дизельным топливом 2/3 объема одного топливного бака тепловоза.


Проверка работы модернизированного тепловоза состоялась в начале 2019 г. Результаты были отражены в Акте «О проведении испытаний тепловоза 2ТЭ1 ОМ-750 после проведения модернизации в рамках рационализаторского предложения "Прогрев тепловозов серии 2ТЭ10 в/м от одной секции"», составленном 28.01.2019.
Испытания проводились при температуре наружного воздуха -10 °C. Начальная температура воды в системах обеих секций составляла: в контуре охлаждения дизеля т50 °C, в контуре
охлаждения масла и наддувочного воздуха — +40 °C. При этом температура масла имела значение +40 °C. Подогрев тепловоза осуществлялся работающим на нулевой позиции дизелем секции А в течение одного часа. За это время температура теплоносителя в каждом контуре возросла на 5 °C. Кроме того, испытания не выявили каких-либо повреждений узлов, течи воды и были признаны успешными.

Модернизированный тепловоз эксплуатировался в вывозном и хозяйственном движении на участке Муром — Навашино — Выкса. За несколько месяцев эксплуатации локомотива регулярное включение опции прогрева никак не повлияло на надежность работы водяных насосов, секций холодильника и дизеля в целом.
Об эффективности выполненных работ можно судить по скриншотам расшифровки регистратора параметров движения тепловоза (рис. 5,6). За 57 мин работы тепловоза с задействованной системой подогрева температура воды в основном контуре у функционирующего дизеля выросла на 21 °C, а у остановленного двигателя — на 18 °C. При этом разница температур между секциями составила всего 7,2 °C.
Основной проблемой, с которой пришлось столкнуться инструкторскому составу ТЧЭ-2 в первые недели эксплуатации модернизированного тепловоза, была не техника, а человеческий фактор. Локомотивные бригады зачастую опасались или не желали использовать появившиеся новые технические возможности локомотива. Исправлению сложившейся ситуации способствовал комплекс разъяснительных мероприятий: проведение технических занятий, целевых инструктажей, контрольно-инструкторских поездок.

__________________
Телеграм-канал ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНИК