Pиc. 24. Баки для нагревания воды:
а — цилиндрический; б — прямоугольный

Сведения о баках для нагрева воды приведены на рис. 24, из которого видно, что они могут иметь цилиндрическую или прямоугольную форму. Составной частью установок водообогрева и парообогрева являются также прямоугольные или круглые баки для сбора конденсата. Сведения о таких баках даны на рис. 25. Объем бака выбирается равным объему часового расчетного количества конденсата.

Установки водо- и парообогрева оснащаются, как правило, двумя насосами — основным, с электроприводом и запасным, с ручным приводом.

Давление и температура воды в системе контролируются с помощью манометров и термометров.

Составными частями установки для водообогрева являются также водомеры, вентили, обратные клапаны, краны и трубопроводы.

Общая схема установки для водообогрева показана на рис. 26.

Горячая вода может быть использована как для подогрева двигателей в межсменное время, так и для разогрева их непосредственно перед пуском. При подогреве вода циркулирует по замкнутому контуру: от водогрейного котла или теплообменника подается с помощью насоса в систему охлаждения двигателя, а затем снова возвращается в котел или теплообменник. Система охлаждения двигателя герметизируется. Для этой цели на заливную горловину радиатора устанавливают специальную пробку с резиновыми прокладками, а контрольную трубку радиатора оборудуют краником. Из условий прочности системы охлаждения избыточное давление воды не должно превышать 30—35 кПа, температура воды порядка 90 °С.

Рис. 25. Баки для сбора конденсата:
а — цилиндрический; б — прямоугольный

Рис. 26. Схема установки для обогрева двигателей водой:
1 — бойлер; 2 — автоматический кран; 3, 6, 9, 10 — краны; 4 — муфта; 5 — электродвигатель; 7 — скоростной бойлер; 8 — запасной электродвигатель; 11 — резервный насос; 12 — фильтр; 13 — напорный трубопровод; 14 — главный трубопровод; 15 — кран слива воды из двигателя; 16 — патрубки; 17 — дроссельная шайба

При разогреве горячая вода (85—90 °С) заливается непосредственно в систему охлаждения. Однако достижение необходимого теплового состояния двигателя после однократной про-ливки (одной емкости) горячей воды возможно лишь при температуре окружающего воздуха не ниже —10 °С. При температуре от —10 до —20 °С необходимо пропустить через систему 1,5—2,0 емкости воды, а при температуре ниже —20 °С — не менее 2,5—3,0 емкостей, поэтому заливка воды продолжается при открытом спускном кранике. Краник закрывают только после того, как двигатель достаточно прогреется.

Рис. 27. Автомобиль-маслозаправщик МЗ-51:
а — устройство:
1 — дымовая тру(за; 2 — облицовка; 3 — люк заливной горловины; 4 — внутренняя обечайка; 5 — жаровая труба; 6 — кабина управления; 7 —форсунка; 8 — фильтр- 9 — насос; 10 – отражатель газов; И – отстойник; 12 – трубопровод подвода выхлопных газов двигателя к эжектору дымовой трубы; б — нагревательная схема МЗ-51М: 1 — компрессор; 2 — влагоотделитель; 3 — обратный клапан; 4 — ресивер; 5 — предохранительный клапан; 6, 7 — манометры; 8 — вентиль подачи воздуха; 9 — вентиль подачи керосина к форсункам; 10 — вентиль подачи бензина; 11 — форсунка- 12 — автомат выключения форсунки; 13 — топливный бак

В качестве примера на рис. 27 показано устройство автомо-биля-маслозаправщика МЗ-51М и схема его нагревательной системы. Нагревательная система состоит из одной или двух форсунок, баков для топлива, трубопроводов, регулирующей и контрольно-измерительной аппаратуры. Топливо подается к форсункам с помощью сжатого воздуха от компрессора автомобиля. На топливопроводах имеются предохранительные клапаны.

Водомаслозаправщик ВМЗ-ЗИЛ-157К монтируется на шасси автомобиля ЗИЛ-157К,. Его характеристики: емкость цистерн для воды 1400 л, для масла 700 л; продолжительность нагрева масла и воды, от 10 до 70—100° С 94 мин; производительность раздачи масла при 85°С через один рукав 170 л/мин, через два рукава 280 л/мин; воды через один рукав 120 л/мин, через два рукава 170 л/мин.

При обогреве двигателей паром, последний подводится с помощью специальных штуцеров в рубашку системы охлаждения двигателя -(рис. 28). Как показали исследования, проведенные в НИИАТ, наибольшая равномерность распределения теплоты по всему объему двигателя достигается при такой подаче пара в среднюю часть рубашки охлаждения, при которой он направляется к нижней ее части. В этом случае более успешно осуществляется интенсивный обогрев подшипников коленчатого вала.

При использовании для обогрева двигателей пара необходимо иметь в виду, что пар является чрезвычайно интенсивным теплоносителем.

В самом деле, для охлаждения на 1°С 1 кг воздуха выделяется тепла около 1 кДж; антифриза — 3,4; воды — 4,19; пара (со скрытой теплотой парообразования) —2260 кДж.

Процесс обогрева паром может быть организован без возврата или .с возвратом конденсата.

Рис. 28. Обогрев двигателей паром:
а — схема стоянии; б — подвод пара к двигателю; 1 — паровой котел; 2 — главный паропровод; 3— стояк; 4, 9, 13 — шланги; 5 — отвод конденсата; 6 — резервуар; 7 — насос; 8 — двигатель; 10, 12, 16 — штуцера; 11 — подогрев картера двигателя; 14 — кран; 15 — пароподводящий патрубок

В первом случае пар от котла направляется к обогреваемому двигателю и вводится в его систему охлаждения. Здесь пар отдает тепло и конденсируется. Конденсат стекает из системы на площадку.

Исходя из условий прочности системы охлаждения, избыточное давление не должно превышать 30,0—35,0 кПа. Иногда при вводе пара в рубашку двигателя применяют отражатели, позволяющие более равномерно распределить его.

Способ использования пара без возврата конденсата наиболее прост, и потому получил распространение, однако он имеет недостатки, к числу которых относятся возможность образования трещин блока из-за местных перегревов, необходимость постоянного питания котлов свежей водой взамен безвозвратно потерянного конденсата, и, следовательно, усиленное отложение накипи в котлах. Кроме того, стекающий на площадку конденсат образует наледи, которые затрудняют подход к автомобилю, требуют систематической уборки площадки и могут привести к травмам при пуске двигателей рукояткой.

Применение второго способа (с возвратом конденсата) приводит к усложнению оборудования за счет строительства возвратного трубопровода, так как не весь пар конденсируется в системе охлаждения, а интенсивность подогрева двигателя меньше, чем при первом способе- По этим причинам парообогрев с возвратом конденсата получил лишь ограниченное распространение.

Системы охлаждения некоторых автобусов (например, «Икарус-586») включают в себя несколько радиаторов, расположенных на разных уровнях и на значительных расстояниях один от другого, имеют сложные системы охлаждения и теплообменник системы смазки двигателя. Обеспечеие эффективного обогрева в этом случае затруднено.

В Госавтотрансниипробкте министерства автомобильного транспорта УССР предложено решать эту задачу путем подключения параллельно потоку охлаждающей жидкости парового инжектора. Инжектор ускоряет циркуляцию жидкости в системе и повышает эффективность обогрева. Схема устройства инжектора и способ включения его в систему охлаждения показаны на рис. 29.

Применение способа обогрева двигателей паром требует соблюдения обычных правил охраны труда и техники безопасности при эксплуатации паросиловых установок. Персонал, обслуживающий котлы, должен быть специально обучен и иметь об этом подтверждающие документы. Следует иметь в виду, что при резком понижении уровня воды в котле, связанном со значительным единовременным расходом пара, может произойти обнажение верхней части поверхности нагрева котла и возникнет опасность взрыва. Понижение уровня воды в котле ниже установленного недопустимо. Внутренние поверхности котлов должны систематически очищаться от накипи. Неисправности кранов, клапанов, фланцев ведут к прорыву пара и могут повлечь за собой ожоги людей, работающих вблизи установки. Как и всегда при эксплуатации котлов, в установленные сроки должна проводиться их проверка инспекцией Котлонадзора, а результаты проверок оформляться соответствующими документами.

Рис. 29. Применение парового инжектора для обогрева автобусов Икарус:
а —схема включения; б — схема инжектора; 1 — паропровод; 2 — возврат конденсата; 3 — шкаф; 4 — радиатор двигателя; 5 — расширительный бачок; 6 — термостат двигателя; 7—водяной насос двигателя; 8 — теплообменник; 9 — двигатель; 10 — обратный клапан; 11 — инжектор

Ожоги обслуживаемого персонала могут произойти при присоединении шланга к двигателю, поэтому подвод пара к нему в этот момент должен быть надежно перекрыт. То же относится к моменту отсоединения шланга от двигателя.

Упрощенный расчет устройств для водо- и парообогрева можно проводить по следующей методике.

1. Определение расчетного количества тепла. Для определения расчетного количества тепла, которое необходимо получить в установке, за основу принимают уравнения, описанные в разд. 3.2.

При известных размерах теплообменника его поверхность подсчитать нетрудно. Если же данных о размерах нет, то для ориентировочных расчетов можно задаться этой величиной, считая, что на каждые 4200 Дж тепла, идущего на подогрев или разогрев двигателя, приходится 0,04—0,06 м2 поверхности теплообменника. При этом потери тепла в трубах при достаточно хорошей их изоляции и сравнительно небольшой длине могут не учитываться.

Если источник тепла (например, котельная) предназначен не только для подогрева (разогрева) автомобилей, но и для отопления помещения, следует это учесть, соответственно увеличив