Тип замедлителя
|
Расход воздуха на одно
включение замедлителя, м3
|
КВ-1
|
0,97
|
КВ-2;
|
1,29;
|
КВ-3;
|
1,72;
|
1,49
|
РНЗ-2М
|
0,18
|
ПНЗ-1,ПГЗ-ОЗР
|
0,10;0,13
|
ВЗПГ (3-зв.)
|
0,20
|
ВЗПГ (5-зв.)
|
0,40
|
НК114
|
0,60
|
I вариант:
Расход
свободного воздуха на включение замедлителей по формуле (3) с учетом количества
замедлителей на каждой тормозной позиции:
II вариант:
Расход
свободного воздуха на включение замедлителей по формуле (3) с учетом количества
замедлителей на каждой тормозной позиции:
2.2 Утечки воздуха из цилиндров замедлителей
В замедлителях РНЗ-2М воздух в процессе роспуска
теряется непрерывно. Расход на утечки зависит от общего числа этих замедлителей
на горке:
(4)
где
- общее количество замедлителей данного типа на
горке.
Утечки
воздуха из замедлителей других типов незначительны и ими можно пренебречь.
Общий
расход воздуха на работу замедлителей
(5)
I вариант:
Утечки
из РНЗ-2:
м3/мин.
Общий
расход воздуха:
Vр.з.=5,21+10,6=15,81 м3/мин.
II вариант:
Утечки
из пневматических узлов замедлителей:
Ø замедлители КНП-5 ΔVз=2+0,3nз+1,85*(n3IknpIbI+ n3IIknpIIbII+ n3IIIknpIIIbIII),
ΔVз=2+0,3*12+1,85*(4*0,2*3,68+8*0,4*4,15)=35,61
м3.
Ø замедлители
РНЗ-2 - м3/мин;
Ø суммарные
утечки м3/мин.
Общий расход воздуха на работу замедлителей (формула
(5))
м3/мин.
.3 Расход на очистку стрелок
Автоматическая очистка
Часть
вырабатываемого горочными компрессорами воздуха на многих станциях расходуется
на автоматическую , и шланговую (ручную) очистку
стрелок от снега в парках приема, отправления, в районе расформирования и т.д.
Эта очистка может проводиться одновременно с роспуском составов и должна
учитываться в расчете общего расхода воздуха.
Расход
воздуха на собственно автоматическую и
дополнительную к ней ручную (шланговую) очистку
стрелок определяется согласно Типовым решениям 501-0-26, ТО-146 «Устройства
пневматики». Приближенно эти величины можно рассчитать по формулам
Ø расход воздуха на ручную (шланговую)
очистку
(6)
м3/мин.
Ø расход воздуха на автоматическую
очистку для рельсов типа Р50
(7)
м3/мин.
где
- количество стрелок с автоматической обдувкой,
Общий
расход воздуха при автоматической очистке стрелок
(8)
м3/мин.
Шланговая
очистка
Если
на станции все или часть стрелок не имеют устройств автоматической обдувки и
очищаются воздухом от снега шлангами (вручную), то расход , м3/мин,
(9)
где
- максимальное число одновременно очищаемых стрелок.
Когда фактическое значение неизвестно,
то можно принять
(10)
где
- общее число стрелок на станции, очищаемых шлангами.
С
учетом (10) расход , м3/мин, состеавит
(11)
м3/мин.
.4 Расход на местные нужды
Расход воздуха на местные нужды (работу кузниц,
пневмоинструмента, стендов, очистку и окраску оборудования и т.д.) принимается
в размере 2 % от расхода замедлителями, т. е.
(12)
Расход
воздуха всеми перечисленными выше потребителями
(13)
I вариант:
Расход
воздуха на местные нужды по формуле (12)
м3/мин.
Расход
воздуха всеми перечисленными выше потребителями по формуле (15)
м3/мин.
II вариант:
м3/мин.
Расход
воздуха всеми перечисленными выше потребителями по формуле (15)
м3/мин.
.5 Необходимый объём воздухопроводной сети
Для обеспечения высокой надежности работы замедлителей
при роспуске составов надо компенсировать затраты воздуха на все дополнительные
включения (сверх среднего их числа) за счет его запаса в воздухопроводной сети.
Давление воздуха в сети не должно опускаться при этом ниже 0,6 МПа (6 кгс/см2).
Нормативный минимально необходимый объем воздухопроводной сети Ос, м3/мин,
(включая трубопроводы, большие и малые воздухосборники и т. д.) при разном
среднем расходе воздуха на горке, оборудованной пневматическими замедлителями,
можно определить по формуле:
(14)
I вариант:
Потребный
объем воздухопроводной сети по формуле (14) равен
м3/мин.
II вариант:
Потребный
объем воздухопроводной сети по формуле (14) равен
м3/мин.
2.6 Утечки из воздухопроводной сети
Утечки
из воздухопроводной сети горок происходят непрерывно и, как правило,
пропорционально общему объему Ос этой сети; утечка на горках с двумя и тремя тормозными позициями при
давлении 0,7 МПа (7 кгс/см2); определяется по формулам:
(15)
Общий
расход воздуха на горке
(16)
I вариант:
Утечка
воздуха из сети по формуле (15)
м3/мин.
Общий
расход воздуха на горке (формула (16))
м3/мин.
II вариант:
Утечка
воздуха из сети по формуле (15)
м3/мин.
Общий
расход воздуха на горке (формула (16))
м3/мин.
3. Производительность компрессорной станции
.1 Объединенная компрессорная станция на горке
Суммарный расход воздуха при наличии нескольких
потребителей, в том числе устройств очистки стрелок от снега и др., м3/мин,
(17)
где
- другие возможные потребители воздуха, в том числе
вагонное (в среднем 25 м3/мин) и локомотивное (в среднем 35 м3/мин)
хозяйства.
Производительность
объединенной компрессорной станции на горках с последовательным и параллельным
роспуском составит
(18)
где
- подача резервного компрессора ( = 20 м3/мин.);
-
коэффициент, учитывающий увеличение расхода воздуха на горке в связи с
постепенным ростом скоростей роспуска, а также возможностью появления
непредвиденных расходов ( = 1,15; 1,10 и 1,05 при общем расходе воздуха
соответственно менее 60 м3/мин; 60 - 100 м3/мин и свыше
100 м3/мин).
I вариант:
Потребная
производительность компрессорной станции по формуле (18)
м3/мин.
II вариант:
Потребная производительность компрессорной станции по
формуле (18)
м3/мин.
4. Выбор типа вагонных замедлителей
Сравнение и выбор типа вагонных замедлителей, которыми
будет оборудована сортировочная горка, производится путем сопоставления
капитальных вложений и эксплуатационных расходов. Для сравнения вариантов
достаточно определить капиталовложения на устройство замедлителей К3 и
компрессоров Кк, а также расходы Э на оплату электроэнергии, потребляемой
компрессорами. Капиталовложения на устройство одного замедлителя приведены в
табл.3, а на устройство одного компрессора - в табл.4.
Таблица 3
Тип замедлителя
|
Изготовитель
|
Стоимость, тыс. руб.
|
КВ-1
|
ЯЭРЗ, ЧЛВРЗ
|
850
|
КВ-2
|
ЯЭРЗ, ЧЛВРЗ
|
1000
|
КВ-3
|
ЯЭРЗ, ЧЛВРЗ
|
1152
|
КНП-5
|
ЧЛВРЗ
|
2762
|
РНЗ-2
|
КПРМЗ
|
1217
|
ВЗПГ-3
|
КПРМЗ
|
2300
|
ВЗПГ-5
|
КПРМЗ
|
2900
|
ПНЗ-1
|
КПРМЗ
|
1100
|
КПРМЗ
|
700
|
НК114
|
НКМЗ
|
3000
|
Примечания к табл.3:
1. Стоимость замедлителей - ориентировочная, по состоянию на 2004г.
2. Принятые сокращения: ЯЭРЗ - Ярославский электровозоремонтный завод.
ЧЛВРЗ - Читинский локомотивовагоноремонтный завод, КПРМЗ - Калужский путевой
ремонтно-механический завод, НКМЗ - Новокраматорский машиностроительный завод
(Украина).
Таблица 4
Тип компрессора
|
Параметры
|
|
Производительность, м3/мин
|
Мощность электродвигателя,
кВт
|
Стоимость, тыс. руб.
|
ВВ-21/9
|
21
|
100
|
1100
|
ВП2-10/9
|
10
|
75
|
600
|
ВПЗ-20/9
|
20
|
132
|
850
|
2ВМ4-24/8
|
24
|
128
|
800
|
302ВП-10/8
|
10
|
75
|
550
|
305ВП-ЗО/8
|
30
|
159
|
1450
|
ВКУКС(Ю)
|
10,4
|
92
|
1650
|
BAKS-600
|
9,7
|
92
|
3600
|
Примечание к табл.4:
. Стоимость компрессоров - ориентировочная, по
состоянию на 2004 г.
Все компрессоры на горке должны быть однотипными. При
выборе типового компрессора должно выполняться условие: П<Пк, где
Пк - суммарная производительность компрессоров данного типа.
Годовые эксплуатационные расходы на оплату
электроэнергии определяются по формуле
(19)
где
- стоимость одного кВт-ч электроэнергии, руб. (=О,5Оруб., на 2004г.);
А
- суточный расход электроэнергии с учетом того, что все компрессоры одного
типа, то есть имеют одинаковую производительность и мощность электродвигателя,
кВт*ч
(20)
где
q - производительность компрессора, м3/мин;
-
мощность, потребляемая электродвигателем компрессора, кВт (табл.4);
Т
- суточная продолжительность работы компрессоров, ч
(21)
ч
(22)
ч;
где
- среднее время роспуска одного состава, мин;
-
суточное количество расформировываемых составов;
- время на
повторную переработку, =0,05*Тр, ч.
ч
I вариант:
Капитальные
вложения:
Ø в замедлители (табл.3) Кз=4*2300+8*2300+96*1217=144432
тыс.руб.;
Ø в компрессоры (табл.4, в соответствии
с величиной П принимаем 7 компрессоров типа ВПЗ-20/9, Пк=7*20=140 м3/мин)
Кк=7*850=5950 тыс.руб.;
Ø суммарные капиталовложения по I
варианту
Ø Суточный расход электроэнергии
(формула (20))
кВт*ч.
Ø Эксплуатационные расходы по I
варианту (формула (21))
тыс.
руб.
II вариант:
Капитальные
вложения:
Ø в замедлители (табл.3) Кз=4*2762+8*2762+96*1217=149976
тыс.руб.;
Ø в компрессоры (табл.4, в соответствии
с величиной П принимаем 10 компрессоров типа ВПЗ-20/9, Пк=10*20=200
м3/мин)Кк=10*850=8500 тыс.руб.;
Ø суммарные капиталовложения по II
варианту
КII = Кз + Кк = 149976+8500=158476 тыс.руб.
Ø Суточный расход электроэнергии (формула
(22))
кВт*ч.
Ø Эксплуатационные расходы по II
варианту (формула (21))
тыс.
руб.
Критерием
эффективности (выбора) типа замедлителей будет минимум годовых приведенных
затрат П
(23)
где
i - номер варианта,
Кi
- капиталовложения по i -му варианту;
Эi
- годовые эксплуатационные расходы по i -му варианту,
Ен
- нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений,
Eн=1/Тн,
Тн
- нормативный срок окупаемости капитальных вложений, 10 лет.
Величину
Тн в транспортном строительстве принимаем в размере 10 лет.
Экономически
выгодным будет вариант (тип замедлителя), имеющий минимальное значение П.
I вариант:
Годовые
приведенные расходы по вариантам при Ен = 1/10 будут равны (формула
(23)):
тыс.руб./год.
II вариант:
Годовые
приведенные расходы по вариантам при Ен = 1/10 будут равны (формула
(23)):
тыс.руб./год.
Таким
образом, экономически выгодным является I вариант.
Список литературы
1 Правила и нормы
проектирования сортировочных устройств на железных дорогах Союза ССР ВСН
207-89. М.: Транспорт, 1992. 105с.
Павлов В.Е., Уздин М.М.,
Ефименко Ю.М. Проектирование сортировочных горок: Учебное пособие к курсовому и
дипломному проектированию. Л.:ЛИИЖТ, 1987. 97с.
Модин Н.К., Щербаков Е.В.
Техническое обслуживание горочных устройств. М.: Транспорт, 1989. 167с.
Сагайтис B.C., Соколов В.Н.
Устройства механизированных и автоматизированных сортировочных горок. Изд. 2-е,
перераб. и доп. М.: Транспорт, 1988. 208с.
Шейнин В.П. Эксплуатация
механизированных сортировочных горок.М.: Транспорт, 1992. 240с.
Пособие по применению
Правил и норм проектирования сортировочных устройств / Муха Ю.А., Тишков Л.Б.,
Шейкин В.П. и др. М.: Транспорт, 1994. 220с.