Тема: Расчет потребной производительности

Компрессорной станции

Цель работы: Определить производительность компрессорной станции вагонного депо, которая обслуживает контрольный пункт автотормозов (АКП), производственные участки депо и ПТО сортировочной станции.

Для снабжения (АКП), обслуживания пневматических тормозов на ПТО, а также для обеспечения пневматического привода инструмента и приспособлений, применяемых при ремонте вагонов, служат специальные компрессорные установки.

На крупных сортировочных станциях создаются объединённые компрессорные станции, обеспечивающие надёжное снабжение сжатым воздухом.

Потребность в сжатом воздухе (приведённом к атмосферному давлению и температуре окружающей среды) для испытания автотормозов в составах рассчитывают в следующем порядке.

Определяют расход свободного воздуха Q_H для наполнения тормозной сети одного состава от атмосферного до зарядного давления с учётом утечки воздуха из магистрали:

(5.1.)

где Р_зар, Р_а – соответственно абсолютные значения зарядного давления в тормозной сети и атмосферного (для грузовых составов Р_зар=0,65 МПа, пассажирских – 0,62 МПа, Р_а=0,1 МПа); t₁– продолжительность зарядки тормозной сети состава от атмосферного до зарядного t₁= 10 мин; q₁– среднее значение падения давления в магистрали состава из-за утечки воздуха при повышении давления от атмосферного до зарядного, q₁=0,015 МПа/мин; Σ(mV)––средний объём тормозной сети одного состава Σ(mV)=m₁V₁+m₂V₂+ …+m_iV_i; m₁+m₂+..+m_i –– количество вагонов i- го типа, включаемых в поезда (принимается по структуре парка, обращающегося на данном направлении); V₁, V₂…,V_i – объём, м³, тормозной сети вагонов i-го типа (для четырёхосного крытого и полувагона –– 0,107, четырёхосных цистерны и платформы – 0,105, шестиосного полувагона– 0,162, восьмиосного – 0,182, пассажирского ЦМВ – 0,103).

Рассчитывают расход свободного воздуха Q₁, м, на зарядку тормозной сети параллельно обрабатываемого состава и пополнение в ней утечек в процессе опробования автотормозов :

Q_Т = (5.2)

где Р_зс – абсолютное давление воздуха в магистрали заторможенного состава; Р_зс=0,47: 0,49 МПа; q₂ –– нормируемое значение падения давления из-за утечки воздуха при зарядке тормозной сети от Р_зс до Р_зар; q₂ = 0,02 МПа/мин; t₂ –– продолжительность зарядки состава от Р_зс (после торможения) до Р_зар; t₂≈6 мин .

Устанавливают общий расход воздуха Q₀ для одновременного испытания автотормозов Ν_гр групп составов (по два состава в группе):

Q₀= Ν_гр(Q_H + Q_Т). (5.3)

Вычисляют суммарный расход свободного воздуха для одновременного испытания автотормозов в нескольких группах составов с учётом нужд других потребителей и расхода воздуха на пополнение утечек в разводящей сети

(5.4)

где Q_потр –– расход свободного воздуха на нужды других потребителей, м³/мин; q₃ –– значение падения давления в воздухоразводящей сети из-за наличия в ней утечек воздуха; q₃=0,02 МПа в течение 3 мин (0,0067 МПа/мин); V_сет –– объём воздухоразводящей сети, м³.

Объём воздухоразводящей сети (включая воздухосборники и трубопроводы) должен быть достаточным для устойчивого пополнения расхода воздуха во время испытания тормозов и снабжения других потребителей при абсолютном давлении его не менее 0,7 МПа. На сортировочных горках при суммарном расходе воздуха Q₀+Q_потр=10-25 м³/мин объём воздухоразводящей сети должен быть не менее удвоенного значения его значения, т.е. V_сет ≈2(Q₀+ Q_потр) м³; для (Q₀+ Q_потр)= 25—50 м³/мин, V_сет ≈ 1,5 (Q₀+ Q_потр) м³; для (Q₀+ Q_потр)=50-100 м³/мин; V_сет ≈ 1,25 (Q₀+ Q_потр) м³ и для (Q₀+ Q_потр) = 100 и более м³/мин; V_сет ≈ 1,0 (Q₀+ Q_потр) м³.

Определяют расчётную производительность компрессорной станции Q_К, м³/мин, из соотношения:

,

где η –– объёмный коэффициент полезного действия компрессора; η_К=0,89-0,92.

На заключительном этапе выбирают типы компрессоров и определяют характеристику компрессорной станции используя данные, приведённые в таблице 5.1.

Таблица 5.1.

Пример: Определить производительность компрессорной станции вагонного депо, которая обслуживает контрольный пункт автотормозов (АКП), производственные участки депо и ПТО сортировочной станции. Структура грузовых вагонов, проходящих через станцию: четырёхосных крытых и полувагонов – 60 %, платформ и цистерн – 40 %. Средний состав m = 60 вагонов. Испытания автотормозов на ПТО могут вести одновременно в двух группах (Ν_гр=2) по два состава в группе. Расход сжатого воздуха в производственных участках депо и АКП Q_потр =10 м³/мин.

Решение. Средний объём тормозной сети одного состава.

Σ(mV)= 60(0,6∙0.107+0,4∙0,105)≈6,37 м³

Расход свободного воздуха для пополнения тормозной сети состава от атмосферного давления до зарядного (см формулу 5.1.)

Расход свободного воздуха на зарядку тормозной сети параллельно обрабатываемого состава и пополнение в ней утечек (см формулу 5.2.)

Общий расход воздуха для одновременного испытания тормозов в составах двух групп.

Q₀= 2∙(4,46+3,06)≈15,0 м³.