Совершенствование технологии подготовки сжатого воздуха для зарядки и опробования тормозов в пунктах технического обслуживания вагонов

• Автор: Риполь-Сарагоси, Леонид Францискович
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 189 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

1. ОБЗОР МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА СЖАТОГО ВОЗДУХАИ

1.1 Требования, предъявляемые к качеству сжатого воздуха на железнодорожном транспорте

1.2 Анализ методов подготовки сжатого воздуха.

1.2.1 Физические методы осушки сжатого воздуха

1.2.2 Химические методы осушки сжатого воздуха

1.2.3 Механические методы осушки сжатого воздуха

1.2.3.1 Фильтрация

1.2.3.2 Жалюзийные сепараторы .

1.3 Определение стратегии исследований технологии механической осушки с использованием метода 8УОТанализ

Выводы по главе 1.

2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ТЕПЛОВОГО
ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ПНЕВМОСИСТЕМЫ УЗОТ ПТО БАТАЙСКСЕВЕР
2.1 Предварительная оценка параметров, влияющих на влагосодержание сжатого воздуха в элементах пневмосистемы.
2.2 Влияние параметров окружающей среды на функционирование элементов пневмосистемы.
2.3 Составление математических моделей теплового функционирования отдельных элементов расчетной схемы.
2.4 Исходные теоретические предпосылки для составления математической модели.
2.5 Определение коэффициента теплоотдачи от сжатого воздуха к трубе СХ и 0.
2.5.1 Определение коэффициента теплоотдачи от сжатого воздуха к внутренней поверхности трубы.
2.5.2 Определение коэффициента теплоотдачи от трубы к охлаждающей воде.
2.5.3 Теоретические предпосылки для составления математической модели функционирования ресивера.
2.6 Теоретические предпосылки для составления математической модели теплового функционирования магистрали
2.7 Теоретические предпосылки для составления математической модели теплового функционирования воздушного охладителя.
2.8 Теоретические предпосылки для составления математической модели управляемого дросселя
2.9 Теоретические предпосылки для составления математической модели жалюзийного сепаратора.
2. Определение степени влияния отдельных параметров на режим теплового функционирования пневмосистемы.
2. Составление математической модели функционирования всей пневмосистемы УЗОТ.
Общие положения.
Граничные условия и параметры процесса теплового функционирования пневмосистемы.
. Анализ влияния отдельных параметров на интенсивность процесса теплового функционирования пневмосистемы.
Составление уравнения теплового функционирования пневмосистемы УЗОТ.
Выводы по главе
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ ПНЕВМОСИСТЕМЫ УЗОТ ПТО БАТАЙСК
3.1 Цели и методика проведения исследований.
3.2 Комплекс измерительной и регистрирующей аппаратуры
3.3 Анализ результатов эксперимента.
Выводы по главе
4. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОВЛАЖНОСТНОГО РЕЖИМА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ПНЕВМОСИСТЕМ
4.1 Особенности численного анализа математической модели теплового функционирования
4.2 Определение численных значений степенных коэффициентов
4.3 Анализ результатов математического моделирования теплового функционирования пневмосистемы УЗОТ.
4.4 Графический анализ согласованности теоретически полученных данных с результатами эксперимента
Выводы по главе
5. ЭКОЛОГОЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВНЕДРЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ОСУШКИ СЖАТОГО ВОЗДУХА ДЛЯ СИСТЕМ УЗОТ В УСЛОВИЯХ ПТО ВАГОННЫХ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ДЕПО.
5.1 Определение капитальных вложений, связанных с внедрением технологии механической осушки сжатого воздуха
5.2 Расчет эксплуатационных расходов в случае остановки и простоя грузового поезда
5.3 Определение капитальных вложений при внедрении технологии механической осушки сжатого воздуха в УЗОТ
5.4 Определение эксплуатационных расходов, связанных с организацией сбора сконденсированной влаги из сжатого воздуха в условиях УЗОТ ПТО.
5.5 Определение годовой экономии расходов на получение дополнительного объема воды в процессе конденсации влаги из сжатого
воздуха.
5.6 Определение суммарного годового экономического эффекта от внедрения технологии механической осушки сжатого воздуха для систем УЗОТ в условиях ПТО.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Пыль может соединяться с водой или маслом, образуя твердые частички большего размера, а масло и вода могут вместе создавать эмульсию. Воздух всегда содержит некоторое количество водяных паров, которое ограничено так называемым уровнем насыщения. Основной задачей подготовки сжатого воздуха высокого качества является удаление из него вышеописанных ингредиентов и паров влаги и масла. Имеющиеся пары влаги на этой стадии удалить невозможно ввиду их нахождения в различном агрегатном состоянии. Осушка сжатого воздуха является самым важным процессом в его подготовке. Хорошо осушенный воздух не станет причиной появления в трубопроводах и пневмоэлементах ржавчины. Мерой осушки является температура точки росы. Как видно из таблицы 1. Таблица 1. По данным ВНИИЖТа, ежегодно на дорогах ОАО РЖД происходит до 0 случаев перемерзания тормозной магистрали и до отказов тормозного оборудования, по причине перемерзания увеличивается количество внеплановых ремонтов кранов машиниста 4 и 5 изза попадания влаги под золотник, повышается трудоемкость и затратность плановых ремонтов, снижаются сроки эксплуатации узлов пневмоавтоматики . Можно с достаточной степенью уверенности предположить, что далеко не все отказы в работе пневмооборудования и выход его из строя по причине перемерзания были зарегистрированы. Требуемые стандарты качества сжатого воздуха определяются областью его применения. Таким образом, качество сжатого воздуха в пневмосистемах железнодорожного транспорта определяется прежде всего наличием в нем влаги . Существуют различные методы осушки воздуха. На рис. Рис. Методы осушки воздуха Далее проведем анализ вышеописанных методов. Для удаления влаги из сжатого воздуха в некоторых системах можно ограничиться его охлаждением с последующим отводом конденсата. Как показано на рис. Запас по температуре точки росы при этом достигает 1,5 С. Если рабочая температура не будет падать ниже 3 С, воды в сети сжатого воздуха не будет. На осушку охлаждением тратится примерно 3 всех затрат на подготовку воздуха. Для еще большей экономии сейчас применяются осушители с компрессором хладагента, имеющим регулировку скорости. Скорость автоматически настраивается в зависимости от текущего количества воздуха, которое следует охладить . Рис. Однако традиционные компрессорные холодильные машины имеют движущиеся части, которые довольно сложно регулируются и допускают утечку хладагента. С развитием серийного производства термоэлектрических модулей и улучшения их качества в х годах прошлого столетия начинают широко распространяться термоэлектрические холодильники и осушители. Производство термоэлектрических модулей нарастает стремительными темпами в году в мире было произведено около 7 миллионов термоэлектрических модулей, в том числе 1,5 миллиона в России. При подаче напряжения одна сторона модуля нагревается, другая охлаждается. Модули устанавливаются между двумя радиаторами. По одному радиатору, соединенному с холодильными спаями, движется осушаемый воздух. Второй радиатор, водяной или воздушный, охлаждает горячий спай модулей. В концевом влагоотделителе капельная влага удаляется из системы. В термоэлектрических холодильниках отсутствуют движущиеся части, нет утечек фреона, не требуется обслуживание, замена деталей, масла. Температура охлаждаемой среды легко регулируется дистанционно, путем отключения питания параллельно установленных термоэлектрических блоков . Недостатки термоэлектрической осушки в том, что эффективность термоэлектрического модуля падает с понижением температуры охлаждаемого воздуха. Это приводит к увеличению количества термоэлектрических блоков и потребляемой энергии. Кроме того, при низких температурах точки росы будет происходить обмерзание радиаторов и процесс становится периодическим. Тогда необходимо устанавливать два параллельно работающих термоэлектрических холодильника один в режиме отогрева, другой в режиме охлаждения. Отогрев термоэлектрического холодильника осуществляется сменой полярности питания. Следующий метод заключается в дополнительном сжатии воздуха сжатии под высоким давлением.