ВКР Кузнецов (1233351)
Текст из файла
содержание
ВВЕДЕНИЕ 7
1 СУЩЕСТВУЮЩАЯ СИСТЕМА ПРОГРЕВА ТЕПЛОВОЗОВ В ТЧЭ-6 СТАНЦИИ УССУРИЙСК 8
1.1 Анализ эксплуатационных расходов на прогрев тепловозов 8
1.2 Анализ способов прогрева тепловозных дизелей 11
1.3 Обоснование и программа теоретических исследований 17
2 ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ ТИПОВ ПРОГРЕВА ТЕПЛОВОЗОВ 19
3 РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ПРОГРЕВА СИЛОВЫХ УСТАНОВОК ТЕПЛОВОЗОВ 34
3.1 Бортовая установка для прогрева тепловозов ТЭМ2 34
3.2 Бортовая установка для прогрева тепловозов серии ТЭ10 от
внешнего источника электроэнергии 53
4 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗРАБОТАННЫХ СИСТЕМ ПРОГРЕВА ТЕПЛОВОЗА 60
4.1 Экономическая сущность показателей эффективности внедрения
новой техники, технологии 60
4.2 Определение затрат на внедрение и реализацию технического
решения 62
4.3 Оценка экономической эффективности бортовой установки для
прогрева тепловозов 65
5 ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА НА УЧАСТКЕ
ПРОГРЕВА ТЕПЛОВОЗОВ 72
5.1 Введение 72
5.2 Безопасность труда при прогреве тепловоза 73
5.2.1 Обеспечение охраны труда перед началом ремонтных работ 73
5.2.2 Обеспечение охраны труда во время ремонтных работ 79
5.2.3 Обеспечение охраны труда по окончании работ 82
5.3 Средства индивидуальной и коллективной защиты работников 83
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 87
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 88
Уменьшенные копии дополнительных листов
ВВЕДЕНИЕ
Затраты на энергоресурсы являются одной из наиболее значительных статей расходов в народном хозяйстве страны и в отрасли.
Существенным резервом экономии энергоресурсов в отрасли является снижение расхода топлива тепловозами «горячего» резерва, дизели которых работают в не экономичном режиме – режиме самопрогрева.
В целом по сети железных дорог РФ для прогрева силовых установок автономных локомотивов в холодное время года затрачивается в год более 5 % всего дизельного топлива, используемого на тягу поездов. Непроизводительные затраты топлива представляет значительную долю в расходах локомотивного депо, если учесть, что затраты на топливо составляют до 55 % всех эксплуатационных затрат тепловозных депо.
В связи с этим совершенствование и разработка различных конструктивных и организационно-технологических мероприятий, направленных на уменьшение затрат дизельного топлива на прогрев тепловозов является важнейшей отраслевой и народнохозяйственной задачей.
Целью дипломного проекта снижение расхода топлива на прогрев тепловозов в цехе эксплуатации ТЧЭ-6 станции Уссурийск.
Для достижения цели поставлены следующие задачи:
- провести анализ существующих методов и систем прогрева силовых установок тепловозов при длительных отстоях в холодное время года;
- разработать мероприятия по внедрению бортовых установок для прогрева тепловозов серии ТЭ10 и ТЭМ2;
- выполнить расчет экономической эффективности предложенных систем прогрева силовых установок автономных локомотивов;
- разработать мероприятия по обеспечению безопасности труда при проведении прогрева тепловозов.
1 Существующая система прогрева тепловозов в ТЧЭ-6 станции Уссурийск
1.1 Анализ эксплуатационных расходов на прогрев тепловозов
На основе обработки статистических данных по сети железных дорог, в частности по Свердловской, Южно-Уральской, Западно-Сибирской, Восточно-Сибирской, Красноярской, Забайкальской, Дальневосточной железным дорогам, были получены временные характеристики эксплуатации дизелей тепловозов на холостом ходу и под нагрузкой в холодное время года (рисунок 1.1).
Рисунок 1.1 – Распределение времени работы тепловозов
Установлено, что тепловозные дизели работают в режимах самопрогрева 14 % от общего времени эксплуатации. Расход топлива при этом составляет 3,8 % от общего расхода на тягу поездов (рисунок 1.2).
Работа дизеля на холостом ходу с целью самопрогрева обычно происходит при его низком температурном состоянии, что значительно ухудшает протекание рабочего процесса, так как чрезмерно возрастает коэффициент избытка воздуха. Это приводит к снижению температуры рабочей смеси и, как следствие, увеличению периода задержки воспламенения.
Рисунок 1.2 – Распределение расхода топлива
На холостом ходу также наблюдается некачественное распыливание и сгорание топлива, приводящее к износу его в выхлопной тракт с выпускными газами, закоксовыванию поршневых колец, интенсивному нагарообразованию на поверхностях выпускного тракта, лопатках соплового аппарата и турбины турбокомпрессора, а также коррозия цилиндровых втулок в результате конденсации на их внутренней поверхности водяных паров и растворения в конденсате сернистого ангидрида. Неполнота сгорания топлива также приводит к разжижению моторного масла и, как следствие, вызывает повышенный износ узлов трения дизеля. Все это приводит к снижению ресурса дизеля и способствует увеличению удельного расхода топлива (рисунок 1.3).
Рисунок 1.3 – Удельный эффективный расход топлива на холостом ходу
На сети железных дорог ежегодно на прогрев систем тепловозов расходуется около 600 тыс. т дизельного топлива [1]. Особенно большой его расход наблюдается в районах Севера, Сибири и Дальнего Востока.
В настоящее время на производственном участке Уссурийск производится прогрев следующих типов тепловозов: ТЭМ18Д – 4 шт.; ТЭМ2 – 12 шт.; ТЭМ2А – 5 шт.; ТЭМ2АК – 9 шт.; ТЭМ2К – 18 шт.; ТЭМ2У – 5 шт.; ТЭМ2УК – 1 шт.; ТЭМ2УМ – 2 шт.; ТЭП70 – 1 шт.; ТЭ2 – 1 шт.; 2ТЭ10МК – 8 шт.; 2М62 – 14 шт.; 2М62К – 2 шт.; 2М62УК – 4 шт.; 2ТЭ10В – 10 шт.; 2ТЭ10М – 9 шт.; 2ТЭ10МК – 46 шт.; 2ТЭ10У – 2 шт.; 2ТЭ10УК – 4 шт.; 3ТЭ10М – 5 шт.; 3ТЭ10МК – 11 шт.; 4ТЭ10С – 2 шт.; 3ТЭ10УК – 3 шт.
По показателю «Топливо» эксплуатационном депо «Уссурийск» – отражено 14,827 млн. руб. при плане 15,034 млн. руб., за 12 месяцев 2015 года экономия составила 207 тыс. руб. или 1,4 % за счет снижения «горячего простоя». К отчету прошлого года – перерасход 1,874 тыс. руб. или 13,1 % при снижении программы ремонта на 1 % в связи с отнесением расходов за октябрь-декабрь 2014 года на «убытки прошлых лет» счет 91 в размере 1,860 млн. руб.
1.2 Анализ способов прогрева тепловозных дизелей
При создании, модернизации и совершенствовании тепловозных систем прогрева важно установить влияние тех или иных конструктивных, эксплуатационных и теплотехнических факторов на протекание процессов тепломассо-обмена в режимах свободного охлаждения и прогрева силовых установок тепловозов и выбрать наиболее рациональные решения из множества вариантов.
Для такого выбора обычно применяют экспериментальные методы, которые дают наиболее достоверные результаты при тщательной постановке опытов. Однако эти методы очень трудоемки, дорого стоят, не дают практически проверить многие варианты, кроме того, имеет место влияние посторонних факторов на результаты опытов, которые могут искажать полученные данные. Вследствие этих недостатков и трудностей мало изучено влияние многих эксплуатационных и теплотехнических факторов на протекание теплообменных процессов в режимах естественного охлаждения и прогрева силовых установок автономных локомотивов.
Для эффективного решения таких задач возможно применение методов численного моделирования процессов теплообмена [14, 15] в режимах охлаждения – прогрева силовых установок тепловозов.
Теплосиловая установка (ТСУ) тепловоза 2ТЭ10М включает в себя двухтактный дизель типа 10Д100, водяную систему охлаждения, масляную и топливную системы.
При работе дизеля теплота аккумулируется собственно дизелем и системами тепловоза. При неработающем дизеле ТСУ тепловоза рассеивает накопленную теплоту в окружающую среду.
Рассмотрим дизель и его системы с точки зрения рассеивания теплоты после остановки. На дизель приходится наибольшая доля массы всей ТСУ тепловоза при сравнительно малой поверхности теплосъема. Кроме того, дизель не имеет непосредственного контакта с наружным воздухом. Ввиду этого можно ожидать, что охлаждение дизеля будет происходить медленно.
Водяная система тепловоза 2ТЭ10М имеет два больших контура циркуляции (рисунок 1.4, а): основной (первый или горячий) и дополнительный (второй или холодный).
В основном контуре горячая вода из дизеля поступает в водовоздушный холодильник, откуда засасывается насосом и нагнетается в дизель для охлаждения цилиндров.
Второй контур водяной системы предназначен для охлаждения масла дизеля и охлаждения (или подогрева) наддувочного воздуха. Здесь вода после охлаждения в водовоздушном холодильнике поступает в воздухоохладители, затем нагретая в водомасляный теплообменник. Такое направление потока воды несколько повышает температуру масла дизеля.
Кроме этих двух главных контуров, существуют еще два малых контура циркуляции воды: контур подогрева топлива и контур обогрева кабины локо-мотива.
У тепловоза ТЭМ2 водяная система имеет также два больших контура циркуляции (рисунок 1.4, б): основной и дополнительный.
Функционирование основного контура идентично выше описанному основному контуру тепловоза 2ТЭ10М.
Второй контур водяной системы предназначен для охлаждения (или подогрева) наддувочного воздуха. Здесь вода после охлаждения в водовоздушном холодильнике поступает в воздухоохладитель, затем нагретая снова в холодильник.
Функционирование водяной системы тепловоза 2ТЭ10МК (рисунок 1.4, в) идентично функционированию водяной системы тепловоза 2ТЭ10М. Таким образом, водяные системы дизелей различных тепловозов содержат различные участки, отличающиеся своей массой, условиями работы и размещением.
в
б
а
Рисунок 1.4 – Схемы водяных систем тепловозов: а – 2ТЭ10М; б – ТЭМ2; в – 2ТЭ10МК; 1 – дизель; 2, 3 – водяные насосы первого и второго контуров соответственно; 4 – воздухоохладитель; 5 – охладитель масла; 6, 7 – радиаторные секции первого и второго контуров; 8 – водяной коллектор
После остановки дизеля циркуляция воды в системе практически отсутствует. Ввиду этого можно предположить, что различные элементы системы обладают разными темпами охлаждения, причем наиболее охлаждаемыми являются радиаторные секции с их развитой поверхностью со стороны воздуха.
Системы смазки тепловозов предназначены: для создания необходимого давления, подачи масла к узлам трения дизеля и вспомогательных агрегатов, отвода тепла от них, удаления продуктов износа и частиц нагара, попадающих между трущимися поверхностями.
В общем случае, масляная система тепловоза состоит из внутренней и внешней.
Внутренняя масляная система дизеля представляет собой совокупность каналов и трубок в деталях, обеспечивающих подвод масла ко всем механизмам деталей, и принципиально одинакова у всех рассматриваемых тепловозов.
Внешняя система смазки обеспечивает циркуляцию, очистку и охлаждение смазочного масла, забираемого из картера дизеля и подводимого к его масляному коллектору.
Принципиально системы смазки рассматриваемых тепловозов идентичны, за исключением тепловоза ТЭМ2, имеющего масловоздушные секции охлаждения масла (рисунок 1.5, б).
После остановки дизеля значительная часть масла из дизеля, водомасля-ного теплообменника, фильтров и трубопроводов стекает и практически вся сосредотачивается в картере дизеля. Картер обладает значительной массой и, кроме того, защищен аккумуляторными отсеками (тепловоз 2ТЭ10М, рисунок 1.5, а) и топливным баком от непосредственного воздействия окружающей среды. Следовательно, можно предположить, что охлаждение его будет мало интенсивным.
На тепловозе ТЭМ2, естественно, часть масла будет оставаться в секциях и, поэтому, здесь ожидается более интенсивное его охлаждение.
б
а
Рисунок 1.5 – Принципиальная схема масляной системы тепловозов: а – 2ТЭ10М; б – ТЭМ2; МПА – маслопрокачивающий агрегат; МН – масляный насос; ФТО, ФГО - соответственно фильтры тонкой и грубой очистки масла
Топливные системы тепловозов предназначены для размещения, очистки, подогрева и подачи топлива к насосам высокого давления дизеля.
Принципиально топливные системы рассматриваемых тепловозов идентичны (рисунок 1.6), т. е. в своем составе имеют одинаковые по назначению элементы – топливный бак, трубопроводы, фильтры грубой и тонкой очистки топлива, топливоподкачивающий насос, топливоподогреватель, клапаны, вентили и манометры.
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
