Теплотехнические основы создания пароаккумуляторных локомотивов

В статье рассмотрены этапы создания и применения на промышленных предприятиях теплоаккумуляторных (пароаккумуляторных) локомотивов, цели их создания до сих пор актуальны – это разработка и внедрение экономичных и экологически чистых локомотивов для подъездных путей необщего пользования.

Выполнение маневровых работ рассматривается как самостоятельный род деятельности предприятий, не связанных с их основной деятельностью. Применяемые сегодня для этой цели локомотивы транспортных цехов предприятий расходуют дизельное топливо, что заметно повышает логистическую стоимость грузов и снижает конечную прибыль.

В статье рассмотрено одно из направлений использования тепловой энергии (пара), идущей на технологические цели, которую можно утилизировать для выполнения иной работы, что с энергоэкономической точки зрения будет выполнено бесплатно, так как стоимость получения энергии уже покрыта стоимостью выпускаемой продукции.

Специально для предприятий и подъездных путей к ним разработан пароаккумуляторный локомотив с силой тяги в 90 кН (9 т). Он не нуждается в топливе, а работает на технологическом паре, который поступает от стацио-нарных котлов предприятий и аккумулируется в резервуаре высокого давления с теплоизоляцией.

Локомотив был спроектирован на базе модели танкпаровоза 9П типа 0-3-0, который использовался раньше. Котёл и топка были заменены котлом с паронакопителем (закрытый цилиндрический резервуар с высокой степенью термоизоляции). Расчётное время работы машины на одной зарядке – 6–8 ч. Максимальная расчётная масса состава на прямом участке пути при скорости 30 км/ч и силе тяге 83 кН•т составляет 3000 т.

Применение такого типа локомотива позволяет: экономить дизельное топливо в количестве 0,75–1,0 т/сут, снизить затраты на ремонт на 90 % по сравнению с тепловозом, уменьшить затраты на обслуживающий персонал, получить возможность использования на предприятиях, предъявляющих повышенные требования по взрывои пожаробезопасности..

Дан пример расчёта применения шести локомотивов на нефтеперерабатывающем заводе, что даст годовую экономию дизельного топлива 1444 т, при сроке окупаемости самого локомотива 3,2 года.

1. Дмитриев В. В., Гаккель Я. М., Матвеев Н. Т. и др. Проблемы энергетики в промышленности // Сборник статей по электротехнике, теплотехнике и гидротехнике. − М.-Л.: Государственное издательство, 1927. − 172 с.

2. Хютте Т. П. Справочник для инженеров, техников и студентов. – 15 изд., испр. и дополн. – Т. 3 / Пер. с 26го нем. изд. под общ. ред. В. К. Запорожец, С. И. Курбатова, Н. Л. Мануйлова. – М.-Л.: ОНТИ НКТП СССР. Главная редакция литературы по машиностроению и металлообработке, 1936.

3. Pokschewinski, K. Feuerlose Lokomotiven: Geschichte, Funktion und Einsatz der Dampfspeicherloks, LokrundschauVerlag, 2000, 167 p. ISBN 13 978-3931647100.

4. Röll, F. von. Enzyklopädie des Eisenbahnwesens. Band 5. Berlin, Wien, 1914, 516 p. [Электронный ресурс]: https://archive.org/details/enzyklopdiedes05rl. Доступ 24.03.2022.

5. Раков В. А. Бестопочные паровозы // Локомотивы отечественных железных дорог 1845−1955 гг. − 2-е изд., перераб. и дополн. – М.: «Транспорт», 1995. – 564 с. [Электронный ресурс]: https://www.studmed.ru/rakov-va-lokomotivy-otechestvennyh-zheleznyh-dorog-18451955-gg-_c99cd510ffc.html. Доступ 21.04.2022.

6. Гартман Э. Паровоз без топки // Журнал «Техника – молодёжи», 1940. − № 10. − С. 65.

7. Доброва А. В. Разработка системы пароснабжения нефтеперерабатывающего завода от автономного источника. − Иваново: ИГЭУ, 2021. − 55 с. [Электронный ресурс]: https://elib.ispu.ru/product-pdf/razrabotka-sistemyparosnabzheniya-neftepererabatyvayushchego-zavoda-otavtonomnogo. Доступ 21.04.2022.

8. Шагеев М. Ф., Ахметов Э. А. и др. Исследование и разработка рекомендаций по режиму работы системы пароснабжения при минимальных расходах пара на нефтехимических предприятиях // Экспозиция нефтьгаз. − 2009. − № 4 (4). − С. 42. [Электронный ресурс]: https://elibrary.ru/item.asp?id=13091116. Доступ 21.04.2022.

9. Письменный В. Л. Многорежимная парогазовая установка // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. – 2006. – № 7–8. – С. 43−48. [Электронный ресурс]: https://elibrary.ru/item.asp?id=12138682. Доступ 24.03.2022.