Тепловозы на природном газе
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
?;
конструкция и оборудование газобаллонного тендера должны удовлетворять требованиями безопасности подвижного состава, а также исключать возможность образования взрывоопасной концентрации газовоздушной смеси и ее воспламенения. Тендер должен быть оборудован средствами пожаротушения и сигнализации в соответствии с требованиями соответствующих ГОСТов;
другие технические требования к газобаллонному тендеру должны соответствовать техническим требованиям к тендерам газотепловозов 2ТЭ116Г и 2ТЭ10Г кроме специфических вопросов, связанных с различием криогенных и газобаллонных способов хранения газа и соответствующих им систем газоподготовки.
На основании изложенных исходных технических требований к газобаллонному тендеру было разработано несколько проектов вариантов такого тендера, три из которых представлены ниже.
2.2 Выбор вариантов конструкции и базовых комплектующих узлов
В 1989-1991 гг. во ВНИТИ [5] велись разработки различных конструкций тендеров компримированного природного газа. В результате была спроектирована конструкция газобаллонного тендера, которая базировалась на специальном восьмиосном транспортере длиной 24,7 м. Главная рама этого транспортёра была усилена дополнительной опорной плитой. В качестве емкостей для компримированного газа использовались баллоны по ГОСТ 9731-79 объемом 0,4 м3. Масса тендера, несущего 126 таких баллонов, составляла ~176 т, масса сжатого газа в баллонах 9,0 т. Реализация этого варианта зависела от возможности приобретения указанных баллонов и транспортера.
Высокая арендная плата за транспортер и невозможность приобретения предусмотренной разновидности газовых баллонов приводила к экономической нецелесообразности проекта.
В этой связи были проведены работы по изысканию возможностей как комплектации газобаллонного тендера стандартными платформами, так и набором газовых баллонов, приобретение которых не составляло бы труда. Анализ соответствующих сведений, полученных в регионах Москвы, Санкт-Петербурга, Урала, Казахстана, Украины и др. показал возможность приобретения газовых баллонов по ГОСТ 9731-79 объемом 0,32 м3 и шарообразных емкостей сжатого газа изготовления НПО им. Фрунзе в г. Сумы (Украина), объемом 0,90 м3, которые использовались для автогазозаправщиков. Одновременно, как наиболее вероятная основа экипажа, были рассмотрены серийная четырёхосная платформа типа 13-4012 и серийная шестиосная платформа типа 13-9004.
Был выполнен также анализ возможности применения в качестве емкостей баллонов, изготавливаемых из цельнотянутых труб, диаметром 327 и 426 мм, рассчитанных на давление до 8 МПа и имеющих длину до 6 м. Такие трубы изготавливались Челябинским трубным заводом. Вариант оказался экономически невыгодным из-за высокой стоимости труб и работ по изготовлению и приварке днищ к трубам. Эта операция, связанная со сваркой больших толщин металла, могла быть выполнена только в условиях специализированного производства и оказалась весьма дорогостоящей.
Рассмотренные и принятые к разработке варианты комплектации тендера газовыми баллонами представлены в таблице 2.1. производства Сумского машиностроительного завода и технического подразделения компании Lem.
Тендер с баллонами по ГОСТ 9731-79
Газобаллонный тендер состоит из 7 нижних и 7 верхних контейнеров, установленных на 8-осном транспортере платформенного типа грузоподъемностью 120 т модели 14-6055.
Таблица 2.1. Варианты комплектации газовыми баллонами тендера в сравнении с криогенными резервуарами
№Тип газового баллонаГОСТ, технические условияДавление газа, МПаМасса баллона, кг (объём баллона, м3)Количество баллоновОбщая масса газаНагрузка на ось, тИзготовитель1Баллон для газа9731-7925,0655 (0,40)1269,0-НПО им. Фрунзе2Баллон для газа9731-7925,0540 (0,32)1548,5-НПО им. Фрунзе3Ёмкость шаровая для газаТУ31,41605 (0,90)48 369,5 7,120,0 21,8НПО им. Фрунзе4Баллон со стеклопластиковой прочной оболочкой (БМА-50-20)ТУ25,0370 (0,95)609,87~ 20,5фирма Lem5Баллон 2-1000-3212247-8031,42000 (?)4811,023,2НПО им. Фрунзе6Криогенный резервуар сжиженного газа РЦГ-25/1,6ТУ15,720000 (?)217,022,0-
Наличие нижних и верхних контейнеров обусловлено тем, что данная конструкция позволяет производить заправку баллонов газом в контейнерах, используя автомобильный транспорт для их транспортировки. Каркасы контейнеров (верхнего и нижнего) вместе с газовыми баллонами образуют жесткую конструкцию, способную воспринимать динамические нагрузки, соответствующие ускорению 60 м/с2 в продольном и 10 м/с2 в поперечном направлениях. Нижний и верхний контейнеры вмещают в себя соответственно 16 и 6 баллонов диаметром 465 мм и длиной 2610 мм. В каркасе нижнего контейнера газовые баллоны устанавливайся попарно, посредством двух оборудованных хомутами рамок. В верхнем контейнере газовые баллоны устанавливаются в 3 ряда. Рамки с установленными в них баллонами заводятся в пазы, образованные вертикальными стойками каркаса, сдвигаются до упора в стенки пазов. После этого производится окончательная затяжка хомутов, которые охватывают каждый баллон с двух концов через резиновые прокладки (для повышения коэффициента трения и исключения металлического контакта газовых баллонов). Кроме того, по торцам каркаса контейнеров установлены четыре вертикальных упора, предназначенные для предотвращения продольного смещения баллонов при ослаблении крепления хомутов. Для исключения металлического контакта с газовыми баллонами вертикальные упоры армированы деревянными брусьями. В верхней части верхнего контейнера пре