Тепловозы на природном газе
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
дусмотрены две поперечные балки, которые обеспечивают надежное крепление рамок с баллонами. Для нижнего контейнера поперечной балкой является верхний контейнер.
Для предотвращения газовых баллонов от воздействия солнечных лучей и атмосферных осадков каждый контейнер оборудован съемным крышевым перекрытием.
Повышенная естественная вентиляция газового тендера достигается отсутствием сплошных боковых стенок на продольных балках контейнера, а также наличием зазоров в крышевом перекрытии между контейнерами. Для исключения возможного скопления газа под крышей во время длительных стоянок тендера в ней предусмотрены шесть вентиляционных отверстий.
Половой настил в продольном проходе газобаллонного тендера выполнен из съемных металлических рифленых листов, уложенных на деревянных брусьях. Длина полового настила превышает длину каркаса контейнера, тем самым достигается беззазорное соединение настила. Аналогичным образом выполнено и потолочное перекрытие этого коридора.
Тендер с шаровыми баллонами
Тендер с шаровыми баллонами представляет собой комплект сварных контейнеров, установленных в сборе с шарообразными емкостями на четырехосную железнодорожную платформу типа 13-4012 или шестиосную платформу типа 13-9004, под которую подкатываются трехосные тележки типа 18-522 КУВЗ. Вариант тендера на четырехосной платформе несет 36 шаровых баллонов общей емкостью 32,4 м3. Шестиосная платформа позволяет разместить 48 баллонов с общим объемом 43,2 м3. На платформу типа 13-9004 с базовой длиной 19620 мм установлено четыре нижних контейнера и четыре верхних.
Нижний контейнер представляет сварную конструкцию. Несущая нижняя рама контейнера выполнена из гнутого профиля размером 160x80. На раме имеется 16 вертикальных стоек из профиля 80x50. На стойках приварены платики, которые служат площадкой для установки на них верхнего контейнера.
Устойчивость и прочность рамы контейнера и вертикальных стоек в поперечном и продольном направлении обеспечивается раскосами, изготовленными из гнутого профиля 80x50 и уголков 30x80. В нижней части контейнера приварены полки для шарообразных емкостей.
Верхний контейнер представляет собой раму сварной конструкции из гнутого профиля 160x80. Средняя часть рамы выполнена в виде арки для возможности прохода. На верхнем контейнере приварены полки для установки на них шарообразных емкостей, а также платики для установки верхнего контейнера на нижний и скрепления их между собой болтовыми соединениями.
На тендере по торцам платформы установлены два шкафа. В них размещается газовая аппаратура.
Емкость шарообразная предназначена для хранения и транспортировки природного газа. Расчетное и рабочее давление 31,4 МПа. Рабочий диапазон температур окружающей среды от -50С до +45С. Масса шарообразной емкости - 1.6 т, внутренний диаметр - 1200 мм, полезный объем - 0,9 м3.
Значительный полезный объем шаровых емкостей позволяет сократить их количество в составе газобаллонного тендера в сравнении с баллонами по ГОСТ 9731-79 примерно в 2,5 раза. Это упрощает систему газопроводов, позволяет уменьшить количество и стоимость предохранительных клапанов, соединительных элементов и т.д.
Тендер с облегчёнными баллонами
Во время прохождения преддипломной практики во ВНИИЖТе я совместно с сотрудниками лаборатории Теплосиловых установок и альтернативных топлив участвовал в разработке газобаллонного тендера для магистрального тепловоза 2ТЭ116Г.
Прототипом для разработки стал тендер с баллонами по ГОСТ 9731-79 (Рис. 2.1.)
Рис. 2.1. Тендер с баллонами по ГОСТ 9731-79
. баллон; 2. ящик с газовой аппаратурой; 3. шестиосная платформа
В качестве ёмкостей для газа были приняты баллоны БМА-50-20 (рис. 2.2.) со стеклопластиковой прочной оболочкой, изготавливаемые Компанией Lem. Данное направление получило развитие ввиду наличия неоспоримых преимуществ облегченных металлокомпозиционных баллонов перед традиционными - стальными:
Рис. 2.2. Баллон БМА-50-20
. каркас (лейнер); 2. адаптер для крана; 3. стеклопластик
максимальная реализация прочностных характеристик композиционных материалов;
безосколочное разрушение при критических нагрузках;
малый вес в сравнении с традиционными баллонами;
высокая технологичность и компактность производства.
Одним из перспективных направлений Компании Lem является создание облегченных, недорогих, металлокомпозиционных осколочно - и взрывобезопасных баллонов и оборудования для перевода на сжатый природный газ авто- и ж. д. транспорта.
Таким образом, для расчёта принимаем из каталога фирмы Lem [8] баллон:
тип: БМА-50-20 со стеклопластиковой прочной оболочкой;
объём одного баллона: V1 = 0,95 м3;
длина: l = 3870 мм;
диаметр: d = 660 мм;
максимальное рабочее давление: Рmax = 25 МПа.
Плотность газа:
при нормальных условиях: ?норма = 0,69 кг/м3;
при давлении 25 МПа: ?25МПа = 0,69 250 = 172,5 кг/м3.
Масса сжатого газа в одном баллоне:
1 = V1 ?25МПа = 0,95 172,5 = 164 кг.
Для перевозки баллонов со сжатым газом принимаем стандартную вагон-платформу для крупнотоннажных контейнеров и колёсной техники. Характеристика платформы представлена в табл. 2.2.
Таблица 2.2. Техническая характеристика платформы
Модель13-9004Ширина колеи, мм1520Грузоподъёмность, т68Масса вагона (тара), т24База платформы, мм14720База тележки, мм1850Длина по осям автосцепок, мм19620Длина по раме, мм18400Ширина платформы, мм2870Высота от уровня