Всероссийская транспортная еженедельная информационно-аналитическая газета — официальный печатный орган Министерства транспорта РФ

Поедем на пару?

 |  Экология

Локомотивы для промышленных предприятий – экономичные и экологичные

В последнее время на многих дискуссионных площадках, включая Международный салон железнодорожной техники и технологий ЭКСПО 1520 в Щербинке, форум «Транспорт России» и другие, активно обсуждались проблемы промышленного транспорта.

Перед локомотивным хозяйством промышленных предприятий стоят такие ключевые задачи, как обеспечение перевозочного процесса необходимым количеством исправной техники с минимальными эксплуатационными затратами. Сегодня нужны маневровые локомотивы простой конструкции и с повышенным ресурсом, соответствующие экологическим требованиям (поскольку большинство предприятий находятся в черте населенных пунктов), пригодные для использования в кривых малого радиуса, способные работать с переменными скоростями и нагрузками.

Наличие на крупных предприятиях технологического пара дает шанс полного отказа от применения на подъездных железнодорожных путях дизельных локомотивов в пользу экономичных и экологически чистых паровых.

С целью снижения расходов на маневровую работу на подъездных путях необщего пользования (нефтеперерабатывающие заводы, заводы химической промышленности, металлургические, горно–обогатительные и деревообрабатывающие комбинаты, тепловые электростанции и т. д.) разработана версия пароаккумуляторного локомотива с силой тяги в 90 кН (9 тонн). Данная машина не нуждается в топливе, а использует технологический пар, получаемый от стационарных котлов предприятий и аккумулируемый в резервуаре высокого давления с теплоизоляцией.

Локомотив создан на базе распространенной ранее модели танк–паровоза 9П. В экипажную часть и паровую машину внесены изменения, обусловленные требованиями компоновки, отличными от таковых у паровоза 9П. Соответственно, пересчитан механизм парораспределения и усилен регулятор для работы при 20 кгс/см2. На раме установлен котел–паронакопитель, представляющий собой закрытый цилиндрический резервуар с высокой степенью термоизоляции.

Проектирование локомотива завершено. Имеются 102 сборочных чертежа в составе 195 чертежей формата А2.

Характеристики локомотива:

Ширина колеи, мм       1520

Масса в рабочем состоянии, т               58,62

Масса без воды, т         41

Объем котла, м3           21,0

Объем воды в котле, м3           18,5

Давление пара, МПа (кгс/см2)

–максимальное             2 (20)

–минимальное              0,2 (2)

Сила тяги рабочая, кН 90

Сила тяги при трогании с места, кН     125

Сила тяги минимальная, кН     83

Максимальная скорость, км/ч               30

Максимальная масса состава на прямой

при скорости 15 км/ч и силе тяге 83 кН, т         3200

Максимальная масса состава на прямой

при скорости 30 км/ч и силе тяге 83 кН, т         3000

Работа локомотива при снижении

давления 20–2 кгс/см2, ткм     6000

Длина по осям автосцепок, мм             9820

Расстояние между осями колесных пар, мм 1800

Общая база, мм             3600

Диаметр колес, мм      1050

Минимальный радиус кривой, м         40

Вода, т 16,8

Песок, кг            520

Перед началом работы котел на 60–80% заполняют горячей водой, а потом через экипировочный патрубок в передней части котла подают пар из стационарной котельной установки. Пар, конденсируясь в воде, будет ее нагревать. Процесс завершится, когда вода достигнет температуры насыщенного пара, а давление в пароаккумуляторе достигнет давления заряжающего пара. Если теперь из пароаккумулятора отобрать часть пара в паровую машину, то давление в пароаккумуляторе упадет, вода окажется перегретой, закипит и отдаст следующую порцию пара (до выравнивания давления в пароаккумуляторе с давлением насыщения при данной температуре воды). То есть по мере снижения давления с 20 до минимального рабочего в 2 кгс/см2 вода в котле за счет скрытой теплоты парообразования превращается в пар в течение 6–12 часов в зависимости от нагрузки и режимов эксплуатации.

Для работы локомотива необходимы парозарядные колонки, паропроводы, питательные насосы и арматура в количестве, определяемом проектом для конкретных эксплуатационных условий.

На полную зарядку котла затрачивается 20–30 мин., а на подготовку холодного локомотива – 1,2 – 1,3 ч.

Максимальная выгода пароаккумуляторного локомотива достигается там, где присутствуют необходимые в производстве «тепловые отбросы», то есть тепло, которое можно превратить в пар, или технологически готовый пар. Следует также упомянуть предприятия, где сам продукт является источником энергии и который можно применить для движения локомотива, что принесет дополнительную прибыль предприятию. Это в первую очередь коксохимическое и металлургическое производство, нефтеперегонные заводы, где стоимость продажи сэкономленного дизтоплива сразу даст экономический эффект. Также необходимо учитывать полную пожаробезопасность локомотива, что важно для нефтехимических и газодобывающих предприятий.

Промышленные локомотивы обычно работают только около 10–30% рабочего времени. Современный паровой аккумулятор с хорошей изоляцией может сохранять давление в течение многих часов, что значительно снижает эксплуатационные расходы по сравнению с тепловозами, дизель которых работает на холостом ходу.

Пароаккумуляторные локомотивы полностью безопасны в эксплуатации, взрыв котла исключен, хотя изначально необходимо соблюдать все меры предосторожности при работе с сосудом высокого давления и теплоносителем высоких параметров – температуры и давления.

Проведенные сравнительные оценки локомотивов ПАЛ–9П и ТЭМ2 выявили реальную экономию по дизельному топливу в среднем 0,75–1,0 т/сут на один тепловоз. Только за счет экономии дизельного топлива срок окупаемости составляет 12–15 мес. Срок эксплуатации пароаккумуляторных локомотивов составляет 50–60 лет. «Жизненный цикл» в семь раз дешевле тепловоза ТГМ4 и в двенадцать раз тепловоза ЧМЭ3.

Валентин БАЛАБИН, доктор технических наук, профессор,

Российский университет транспорта,

Алексей СЕРБУЛОВ,

главный конструктор фирмы ООО «Белспецлесмаш»


просмотры:

2231

ИНФОРМАЦИЯ

Министерство Транспорта РФ, АО "Издательство Дороги"
При использовании материала ссылка на сайт www.transportrussia.ru обязательна.
107023, г. Москва, ул. Электрозаводская, д. 24, офис 403.
E-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.,
тел: 8 (495) 748-36-84, тел/факс 8 (495) 963-22-14

НАШИ ПАРТНЕРЫ

Get the App


© Газета "Транспорт России". Все права защищены.

Вернуться