Унифицированные моторные подогреватели. Унифицированные моторные подогреватели Принцип работы унифицированный моторный подогреватель умп 350

Универсальный моторный подогреватель УМП-350 разработан на Прилукском заводе "Пожмашина" по заказу ВВС. В качестве шасси использован автомобиль ЗиЛ-131. В конструкции использован подогреватель воздуха Челябинского завода теплогенерирующих установок.

УМП-350 имеет закрытый кузов, установленный на раме автомобиля и прикрученный болтами и стремянками через резиновые прокладки. Крыша для удобства обслуживания агрегатов выполнена съёмной. Она крепится к каркасу болтами и уплотняется по периметру. Для доступа к агрегатам по бортам кузова имеется 7 дверей (люков). В кузове на прикрученной к полу раме смонтирован подогреватель. Он состоит из кожуха, камеры сгорания, воздухораспределителя и калорифера. Слева и справа от подогревателя установлены 2 цилиндрических топливных бака по 300 л. Для подачи воздуха в задней части установлен вентилятор центробежного типа. Привод вентилятора осуществляется от коробки отбора мощности, установленной на заднем торце раздаточной коробки, через 2 карданных вала. На переднем торце вентилятора имеется шкив ременного привода топливного насоса подогревателя. Для забора воздуха в задней части кузова имеется двухстворчатая дверь. На задней стенке кузова имеется 5 гильз, к которым крепятся брезентовые рукава. Для удобства подхода к крышкам гильз и укладки рукавов в аэродромно-транспортном положении имеется откидная площадка. С правой стороны площадка оборудована откидной подножкой. В ночное время площадка освещается фарой-прожектором. Для управления и контроля подогревателя в кабине автомобиля (справа) установлен дополнительный щиток приборов. В комплект входят 15 рукавов диаметром 220 мм и длиной по 6 м. В транспортном положении они укладываются в трубы подачи воздуха.

УМП-350 предназначен для подогрева двигателя ЛА перед запуском, а также воздуха в кабине экипажа и в салоне при температуре окружающей среды от +10 до -55°C. Подогреватель может одновременно подавать воздух с температурой 80-115°C со скоростью 25 м/с к 4 двигателям или кабинам. В летнее время вентилятор (без запуска подогревателя) можно использовать для вентиляции кабин и других объектов.

Работа УМП-350 основана на передаче тепла от калорифера воздуху, поступающему из атмосферы. Тепло для подогрева воздуха выделяется при сжигании топлива (керосин Т-1 или ТС-1) в камере сгорания калорифера. Воздух из передней части подаётся вентилятором по раструбу. После нагрева от стенок калорифера воздух по коллектору идёт к гильзам на задней стенке кузова, к которым присоединяются рукава. Для обогрева двух мест через одну рукавную линию используется разветвитель. Перед началом работы автомобиль заземляется.

Серийное производство УМП-350 в Прилуках продолжается. После прекращения выпуска автомобиля ЗиЛ-131 подогреватель стал монтироваться на шасси Урал-4320-31, Урал-4320-41, Урал-43206-41, ЗиЛ-5301БО, КамАЗ-4326. Применяется не только на аэродромах, но и в транспортных и строительных предприятиях в условиях Севера.

Модификации автомобиля:

• УМП-350-131 - базовый на шасси ЗиЛ-131.
• УМП-350(4320)-350.10 - на шасси Урал-4320-31 (с 2002 года - Урал-4320-41). Выпускается с 1998 года.
• УМП-350(4326) - на шасси КамАЗ-4326.
• УМП-350(5301) - на шасси ЗиЛ-5301БО. Разработан в 2003 году по заказу компании "Ист Лайн". Изготовлено 3 машины.

Технические харктеристики (УМП-350-131)

Литература

1. Дмитриев В. Мобильные подогреватели // Основные средства. - 2004. - №4.
2. Дмитриев В. "Стюардесса" для ВВС // М-Хобби. - 2004. - №3. - С. 22-26.
3. Колеватов А. Применение автомобиля повышенной проходимости ЗиЛ-131 // Автомобильный моделизм. - 2003. - №4. - С. 2-8.

Унифицированный моторный подогреватель УМП-350-131 (рис. 6.30 ), смонтированный на автомобиле высокой проходимости ЗИЛ-131, предназначен для подогрева авиационных двигателей горячим воздухом. Он состоит из автомобиля 1, кузова 2, силовой передачи привода вентилятора 3, системы воздуховодов 4, системы питания 5, систем электрооборудования 6 и выпуска газов 7.

Моторный подогреватель применяют в нефтяной промышленности для подогрева оборудования устья на скважине , групповых замерных установок, газораспределительных батарей, блока напорных гребенок кустовых насосных станций в системе поддержания пластового давления и других технологических установок при аварийной обстановке и в других необходимых случаях.

Рис. 6.30. Унифицированный моторный подогреватель УМП-350-131: 1 - шасси автомобиля ЗИЛ-131; 2 - кузов; 3 - силовая передача; 4 - система воздуховодов; 5 - система питания; 6 - система электрооборудования; 7 - система выпуска газов

Конструкция моторного подогревателя позволяет подавать атмосферный воздух, подогретый до 80...115°С, со скоростью 25 м/с. Работа моторного подогревателя основана (рис. 6.31 ) на передаче теплоты от стенок калорифера воздуху, поступающему из атмосферы. Теплота для нагрева воздуха выделяется при сжигании топлива в камере сгорания калорифера, смонтированного на специальной, прикрепленной к полу кузова, раме.

Рис. 6.31. Принципиальная схема моторного подогревателя: 1 - коробка отбора мощности; 2 - карданный вал; 3 - коллектор; 4 - выходной патрубок; 5 - калорифер; 6 - промежуточный вал; 7 - гильза; 8 - пусковая форсунка; 9 - раструб; 10 - напорный рукав; 11 - электромагнитный клапан основного режима; 12 - электромагнитный клапан пускового режима; 13 - вентилятор; 14 - редукционный клапан; 15 - фильтр-тройник; 16 - топливный фильтр; 17 - топливный насос; 18 - приемник манометра ЭДМУ-3; 19 - фильтр-отстойник; 20 - трехходовой кран; 21 - электроподогреватель топлива пускового режима; 22 - топливные баки; 23 - глушитель; 24, 25 - труба; 26 - подогреватель поточного воздуха; 27 - труба; 28 - камера сгорания; 29 - подогреватель топлива рабочего режима

Сгорание топливно-воздушной смеси, образованной при распылении топлива форсункой и перемешивании его с топочным воздухом, происходит в камере сгорания 28 установки.

Воздух в калорифер и камеру сгорания подается вентилятором 13 по раструбу 9, в котором имеются два люка для осмотра и монтажа пусковой катушки, искровой свечи, воздушной заслонки и форсунок. При включении коробки отбора мощности 1, установленной на верхнем фланце раздаточной коробки автомобиля, вентилятор получает вращение от карданных и промежуточного валов 2 и 6. Образующиеся в процессе сгорания газы движутся по газоходам калорифера 5 к выхлопному патрубку и отдают теплоту через стальные стенки калорифера омывающему атмосферному воздуху, подаваемому вентилятором. Нагретый воздух поступает по выходному патрубку 4 в коллектор 3 и далее, по гильзам 7 и рукавам 10, подается к обогреваемому объекту.

Часть холодного воздуха, подаваемого вентилятором, проходит через подогреватель топочного газа 26, где нагревается от теплоты, которую выхлопные газы двигателя отдают гофрированным стенкам подогревателя. Доступ холодного воздуха в камеру сгорания 28 в период пуска прекращается с помощью электромагнитной заслонки, которая на пусковом режиме перекрывает воздушный канал.

Топливо из баков 22 забирается насосом 17 шестеренчатого типа ПНР-10ПО (подачей 200 л/ч и давлением нагнетания 0,2...0,22 МПа при 3000 мин -1) и под давлением 0,28...0,3 МПа подается в топливопроводы агрегата. Привод насоса осуществляется ременной передачей от вала вентилятора.

Запуск подогревателя проводится при работающем двигателе на прямой передаче в коробке передач при нейтральном положении рычага раздаточной коробки.

После прекращения работы запрещается остановка двигателя автомобиля без предварительной продувки калорифера 5 подогревательной установки холодным воздухом от вентилятора 13. Эксплуатация моторного подогревателя с температурой воздуха на выходе из рукава выше 115°С не разрешается.

Унифицированный моторный подогреватель УМП-350-131 предназначен для подогрева двигателей и кабин летательных аппаратов горячим воздухом.

Подогреватель УМП-350-131 работает на принципе подогрева воздуха в калорифере потоком горячих газов, получаемых при сгорании авиационного топлива в камере сгорания. Подогреватель выдает воздух, не загрязненный продуктами сгорания.

Специальное оборудование УМП-350-131 смонтировано на шасси ЗИЛ-131 и включает следующие основные агрегаты:

¾ подогреватель воздуха, состоящий из каркаса, камеры сгорания, рассекателя и калорифера;

¾ топливную систему, которая подразделяется на общую магистраль, пусковую и рабочую. Общая магистраль включает два топливных бака емкостью 450 л каждый, трехходовой кран, фильтр-отстойник, топливный насос, фильтр тонкой очистки; пусковая магистраль - запорный электромагнитный клапан, электрический подогреватель топлива, пусковую форсунку; рабочая магистраль - редукционный клапан топлива, запорный электромагнитный клапан, подогреватель топлива, рабочую форсунку (основную или сменную);

¾ воздушную систему, в которую входят вентилятор, распределительный коллектор и пять рукавных линий;

¾ электрооборудование, предназначенное для питания агрегатов и приборов управления и освещения, напряжением 27 и 12 В. Источником питания 27 В является генератор ГСК-1500Ж, а 12 В - генератор и аккумуляторные батареи автомобиля.

Принцип работы подогревателя состоит в следующем . С помощью двигателя автомобиля ЗИЛ-131 приводится во вращение вентилятор, который подает одну часть воздуха в камеру сгорания, а другую, большую часть, на обдув стенок калорифера, где воздух нагревается и поступает через мягкие рукава к потребителю. Тепло для нагрева воздуха выделяется при сжигании топлива в камере сгорания калорифера.

Рукава подогревателя выполнены из прорезиненной ткани и собираются в пять отводов длиной по 15 м. В походном положении рукава хранятся в своих выходных трубах в верхней части кузова.

Рис.3.18. Функциональная схема воздушной, спиртовой и хладоновой систем АМК-ЗК-131:

1 - компрессор ФУ-40; 2 - блок конденсаторов; 3 - гидровоздушный радиатор;

4 - осевой вентилятор с электродвигателем; 5 - жалюзи конденсаторного блока;

6 - ресивер А66; 7 - фильтр хладоновый А86; 8 - теплообменник хладоно-хладоновый;

9 , 21 - терморегулирующие вентили 142ТРВ-5 и 142ТРВ-30;

10 , 15 - испарители спиртовой и хладоно-воздушный; 11 - центробежный насос ЭЦН-105;

12 - спиртовой бак; 13 - подогреватель спиртовой; 14 - электроподогреватель воздуха А70;

16 - центробежный вентилятор А74; 17 - воздухо-воздушный радиатор 1306;

18 - водовоздушный радиатор A11I; 19 (1) , 19 (2) - нагнетатели ЯАЗ-204;

20 (1) , 20 (2) , 20 (3) , 20 (4) - воздушные фильтры; 22 (1) , 22 (2) - глушители шума;

23 , 35 (1) , 35 (2) - фильтры спиртовой системы;

24 (2) , 21 (3) - вентили, регулирующие линии перепуска;

25 (1) , 25 (2) - вентили регулирующие, дистанционные А2ЧА и А93А;

26 (1) , 26 (2) , 26 (3) - вентили: выпуска воздуха из конденсатора, запорный индикатора давления нагнетания, обдува СПО-4; 27 (1) , 27 (2) , 27 (3) - вентили входа и выхода хладона;

28 , 29 , 33 - предохранительные клапаны хладонового и спиртового растворов воздухосистемы; 30 (1) , 30 (2) - вентили соленоидные 1476; 31 - вентиль заправки системы хладоном;

32 - вентиль водовоздушного радиатора; 34 - трехходовой перепускной кран;

36 - электронагреватель продувочного воздуха; 37 - обратный клапан 4488Т;

39 - насос PНM-1 для заправки спирта; 40 (1) , 40 (2) - соединительные рукава;

41 (1) - вентиль перепускной; 41 (2) - вентиль запорный индикатора давления масла ФУ-40;

42 - вентиль заправки масла ФУ-40; 43 - датчик и индикатор давления масла ФУ-40;

44 , 45 , 46 (1) , 46 (2) , 47 (1) , 47 (2) , 50 (1) , 50 (2) , 51 (1) , 51 (2) , 53 , 54 - датчики и индикаторы давления и температуры воздуха, спирта, хладона;

48 , 49 (1) , 49 (2) , 52 - сигнальные лампы с датчиками воздушной и спиртовой систем;

55 - мановакуумметр

Подвопрос № 2.7. Назначение и состав установок для проверки и дозаправки гидросистем

Гидроустановки предназначены для проверки гидравлических систем летательных аппаратов в наземных условиях.

Моторные подогреватели предназначены для подогрева авиационных двигателей при подготовке самолетов к полету, подогрева пассажирских кабин самолетов, а также теп-ляков и других рабочих мест технического состава. При подогреве кабин самолетов, тепляков и других рабочих мест допускается применять только те подогреватели, у которых в паспорте есть сведения о наличии концентрации окиси углерода в подогреваемом воздухе, не превышающей 0,02 мг/л

Технические характеристики УМП-350-131.

НАЗНАЧЕНИЕ

Подогреватель унифицированный моторный УМП-350-131, смонтированный на шасси грузового автомобиля ЗИЛ-131, предназначен для подогрева авиационных двигателей горячим воздухом, обогрева кабин самолетов и вертолетов при температуре окружающего воздуха от плюс 10 до минус 55 гр.с. УМП работоспособен на высоте до 2000 м над уровнем моря и при относительной влажности не более 98 %. Конструкция УМП позволяет подавать атмосферный воздух, подогретыЙ до 80...115 гр.С, со скоростью до 25 м/с; производить одновременно подогрев четырех авиационных двигателей и обогревать кабины тяжелых самолетов; обогревать другие объекты воздухом, подогретым до 50 . . . 75гр.с.
В летний период вентилятор УМП можно использовать (без запуска подогревателя) для продувки кабин самолетов и других объектов.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Шасси...........................................................................................................................ЗИЛ-131
Полная масса, кг..........................................................................................................8620
Распределение массы, кг:
на передний мост........................................................................................................3030
на заднюю тележку........................................................................................................5590
Габаритные размеры, мм:
длина.............................................................................................................................6900
ширина...........................................................................................................................2500
высота. . . .....................................................................................................................2500

Коробка отбора мощности (крепится на верхнем фланце раздаточной коробки).......механическая,1-скоростная
Передаточное число КОМ.............................................................................................1,30
Кузов........................................................................................................................металлический,семидверный
Теплопроизводительность УМП, ккал/час, не менее:
пра работе форсункой с диаметром сопла 2,8 мм
(вариант I) . . . . . , . . . . ................................................................................................350000
при работе форсункой с диаметром сопла 2,2 мм
(вариант 2) . . . . . . .........................................................................................................180000
Температура воздуха на входе в рукава, гр.С, не более:
при работе форсункой с диаметром сопла 2,8 мм...........................................................120
при работе форсункой с диаметром сопла 2,2 мм..........................................................80
Температура воздуха на выходе из рукавов, гр.с:
при работе форсункой с диаметром сопла 2,8 мм.....................................................80...115
при работе форсункой с диаметром сопла 2,2 мм......................................................50...75
Продолжительность работы УМП по запасу топлива (при давлении 1,2 кг/cm2), h:
при работе форсункой с диаметром сопла 2,8 мм......................................................10
при работе форсункой с диаметром сопла 2,2 мм........................................................16
Продолжительность беспрерывной работы УМП, час, не более. . .................................... . 5
Подача вентилятора при 2400 об/мин, кг/час..................................................................16000
Напор воздуха на выходе из вентилятора при 2400 об/мин, Ра(мм.вод.ст), не менее. .. .3500(350)
Частота вращения вентилятора (номинальная), об/мин...............................................2400
Количество рукавов...................................................................................................15
Внутренний диаметр рукавов, мм..............................................................................220
Длина рукавов,мм.....................................................................................................6000
Соединение рукавов..................................................................................................кольцевыми переходниками
Скорость воздуха на выходе из рукавов, м/сек........................................................20...25
Напор воздуха на выходе из рукавов, Ра (мм.вод.ст).............................................200-300(20-30)
Вид топлива для работы УМП.................................................................................Т-1 или ТС-1
Вместимость топливных баков,л.............................................................................2х320(2х300 заправочная)
Расход топлива, кг/час:
на пусковом режиме при давлении 0,28...0,3 МРа(2,8. . . 3 кг/cm2) . . . ..........12(+-)3
на рабочем режиме при давлении 0,12 МРа (1,2 кг/cm2):
при работе форсункой с диаметром сопла 2,8 мм................................................50(+/-)4
при работе форсункой с диаметром сопла 2,2 мм.................................................30(+/-)4
Давление топлива, МРа (кг/cm2):
перед пусковой форсункой.....................................................................................0,28-0,3 (2,8-3)
перед рабочей форсункой......................................................................................0,04-0,14 (0,4-1,4)
Зажигание топлива УМП...........................................................................................от свечи накала
Род тока..................... .............................................................................................постоянный
Источник тока......................аккумуляторная батарея щасси 12 V; преобразователь напряжения транзисторный 27 V
Система электропроводки............................... однопроводная, минусовые клеммы соединены с корпусом автомобиля
Сила потребляемого тока, А, не более:
при пусковом режиме.....2,6
при рабочем режиме......0,7
Передаточное число шкива топливного насоса................ 1,44

УСТРОЙСТВО И РАБОТА

Работа УМП основана на передаче тепла от стенок калорифера воздуху, поступающему из атмосферы. Тепло для нагрева воздуха выделяется при сжигании топлива в камере сгорания калорифера, смонтиpованного на специальной раме, крепящейся болтами к полу кузова.Процесс сгорания топливо-воздушной смеси, образованной при распылении топлива форсункой и перемешивании его с топочным воздухом, происходит в камере сгорания.
Воздух в калорифер и камеру сгорания подается вентилятором по раструбу, в котором имеются два люка для осмотра и монтажа свечи, воздушной заслонки и форсунок.При включении коробки отбора мощности вентилятор получает вращение от двигателя автомобиля через валы. Образующиеся в процессе сгорания газы движутся по газоходам калорифера к выхлопному патрубку и отдают тепло через стальные стенки калорифера омывающему воздуху,подаваемому из атмосферы под напором вентилятора. Нагретый воздух поступает по выходному патрубку в коллектор и далее по гильзам и рукавам подается к обогреваемому объекту.Поступление холодного воздуха в камеру сгорания в период пуска прекращается с помощью электромагнитной заслонки, которая на пусковом режиме nерекрывает воздушный канал. На основном режиме эпектромагнитная заслонка открывает воздушный канал, и воздух в количестве,необходимом для полного сгорания топлива, поступает в камеру сгорания. Часть холодного воздуха направляется для обдува пусковой форсунки и свечи.
Топливная система служит для подачи топлива в камеру сгорания и рассчитана на работу УМП в двух режимах: пусковом и основном (рабочем).
Топливо из баков всасывается насосом шестеренчатого типа ПНР-10ПО и нагнетается под давлением 0,28.,. 0,30 МРа (2,8... 3 kgf/cm2) в топливопроводы УМП. Привод насоса осуществляется ременной передачей от вала вентилятора.
Для раздельного включения баков установлен кран. Фильтрацию топливо проходит в фильтрах.Очищенное от механических примесей топливо направляется по двум топливным магистралям.По одной магистрали оно поступает в электромагнитный клапан пускового режима, который при возбуждении катушки электрическим током поднимает якорь и открывает проход топливу к пусковой форсунке.
По другой магистрали топливо поступает в редукционный клапан, в котором редуцируется до давления 0,04. . . 0,14 МРа (0,4.... . . 1,4 kgf/cm2).Из редукционноrо клапана топливо поступает в электромагнитный клапан основного режима,который открывает ему проход в подогреватель топлива и форсунку основного (рабочего) режима. Воспламенение рабочей смеси производится в камере сгорания свечой на пусковом режиме,а дальнейшее сжигание топлива (на основном режиме) происходит от факела огня, образовавшегося в момент воспламенения рабочей смеси при пусковом режиме. В топливную систему входят манометры, с помощью которых контролируется давление в трубопроводах пускового и рабочего режимов.
Запуск УМП производится при работающем двигателе на прямой передаче в коробке перемены передач и нейтралъном положении рычага раздаточной коробки. Водитель устанавливает переключателъ включения КОМ в положение ВКЛ. и тем самым приводит трансмиссию привода вентилятора в рабочее положение. Крутящий момент от двигателЯ передается вентилятору, от шкива которого с помощью ременной передачи топливному насосу.
Воздух от вентилятора по системе воздуховодов подается к калориферу УМП и далее к подогреваемому объекту, часть воздуха поступает в камеру сгорания, а также для обдува свечи и пусковой форсунки.При установке выключателя СВЕЧА на щите управления в положение ВКЛЮЧЕНО нагревается свеча накаливания и контрольный элемент. Одновременно переключатель ЭЛС - РАБОТА устанавливается в положение ЭЛС, питание подается к злектроспуску,и электромагнитная заслонка калорифера перекрывает доступ холодного воздуха в камеру сгорания, для обдува свечи и форсунки пускового режима. После накала свечи выключатель В-45 устанавливается в положение ПУСК, срабатывает электромагнитный клапан пускового режима, и топливо поступает через пусковую форсунку в камеру сгорания.
В камере распыленное топливо смешивается с воздухом и образует топливо-воздушную смесь.
Топливо-воздушная смесь попадает на накаленную спираль и происходит воспламенение ее и запуск
подогревателя.
При нагреве основной массы воздуха, выходящего из калорифера, до 40 гр.с термовыключатель размыкает цепь питания электромагнитного клапана пускового режима.
Переключатель ЭЛС - РАБОТА надо поставить в положение РАБОТА. При этом электромагнитный клапан
основного режима открывает проход топливу по основной магистрали топливопровода к форсунке основного режима, а электромагнитная заслонка открывает доступ основного потока воздуха в камеру сгорания. Одновременно валик заслонки открывает доступ воздуха для обдува свечи и форсунки пускового режима.
После этого необходимо отключить выключатели СВЕЧА и ПУСК. Система пускового режима обесточивается,
электромагнитный клапан перекрывает доступ топлива к пусковоЙ форсунке.
Редукционным клапаном устанавливается давление топлива, необходимое для получения соответствующей
температуры воздуха. Давление, контролируемое манометром, должно находиться в пределах 0,04. . .0,14 МРа (0,4... 1,4 kgf/cm2). В случае достижения температуры воздуха 130... 150 гр.с термовыключатель обесточивает электромагнитный клапан основного режима, поступление топлива по трубопроводу основного режима прерывается, УМП прекращает свою работу.