Требованиями ГОСТ 20556-75 “Секции радиатора” предусмотрены следующие технические характеристики для систем охлаждения:
- охлаждающие трубки должны быть плоскоовальными, изготовленными в соответствии с нормами ГОСТ 2936-75;
- охлаждающие пластины секций радиатора должны быть выполнены из меди соответственно нормативам ГОСТ 859-78.
Использование круглых трубок в секциях радиатора является нарушением правил ГОСТ. Кроме того, в таких конструкциях применяются алюминиевые охлаждающие пластины, что также не соответствует принятым нормам.
Использование в конструкции секций на круглой трубке увеличивает аэродинамическое сопротивление радиатора, вследствие чего ухудшается его теплоотдача, увеличивается риск перегрева двигателя и его преждевременного выхода из строя.
В тоже время круглые медные охлаждающие трубки механически соединены с с алюминиевыми охлаждающими пластинами методом дорнования. Образуемая в результате такого соединения гальваническая пара неизбежно подвергается коррозии под влиянием электротехнических факторов или атмосферных явлений.
Под воздействием сильных электромагнитных полей и блуждающих токов секции радиаторов такой конструкции на тепловозах быстро разрушаются (гальваническая коррозия), радиаторы теряют свою способность к рассеиванию тепла, а соответственно, значительно снижается эффективность всего охлаждающего устройства локомотива.
Исследователями проведен ряд испытаний секций радиаторов на круглой трубке. Проанализировав полученные данные, специалисты установили, что увеличение температуры воздуха до +40 градусов (а в некоторых случаях и при более низких температурах) при номинальном режиме работы тепловозов способно вызывать дефицит теплорассеивающей способности охлаждающего устройства.
Кроме того, использование в конструкции охлаждающего устройства секций на круглой трубке на 5% увеличивает затраты мощности привода вентиляторной установки по сравнению с применением в качестве элементов секций на плоскоовальной трубе.
Исследователи также выяснили, что значительное аэродинамическое сопротивление радиатора, укомплектованного секциями на круглой трубке, приводит рабочую точку характеристики вентиляторного устройства в район нижней границы допустимых затрат воздуха.
В случае возможного загрязнения воздушной стороны такой секции или иного загромождения воздушного тракта (например, при установлении утеплителей в холодный сезон) эксплуатация такой установки сопряжена с рисками дальнейшего снижения воздухозатрат и попадания рабочей точки в зону срыва характеристик вентиляторного устройства.
В таких условиях возрастает вероятность снижения КПД в работе вентиляторного устройства, разрушения рабочего колеса и лопастей.
Нередко в конструкции системы охлаждения одного тепловоза используются секции радиатора различных производителей - на круглой и плоскоовальной трубе. В таких случаях необходимо учитывать большое аэродинамическое и гидравлическое сопротивление секций на круглой трубке, которое не позволит задействовать их в теплообмене при совместной установке в систему охлаждения локомотива, поскольку воздух и вода через них будут проходить в значительно меньших количествах.
Это означает, что будут нарушены необходимые условия унификации и взаимозаменяемости секций радиаторов.
Итак, специалисты не рекомендуют использовать секции на круглой трубке в конструкциях систем охлаждения тепловозов, а некоторых случаях считают их применение недопустимым.
Группа компаний «Завод систем охлаждения» и «Радиаторный завод» - https://radsystem.ru