Турбопаровоз

ФД-3128м> По магистральным машинам. Тут немного сложнее. Начнем с топки. Про кусковой уголь можно забыть сразу же (ну или на музейных машинах). Выход - пыле- или водоугольное отопление. Пылеугольные паровозы работали в ГДР еще в 70-х годах, а последние 52-е ушли с линий в середине 80-х. Сложности в пылеприготовительной установке - ноль. Все изобретено лет сто назад.

Все учебники говорят: такой котел работает неустойчиво и надо бы дополнительно мазут распылять, чтобы обеспечить устойчивость факела. А чем вам кусковой уголь не нравится? Лопата не обязательна, есть механические углеподатчики. Даже на П-36 таковой был. Я так думаю - горение угля в кипящем слое. И наступит всем щастье.

>Турбина эффективна при постоянной нагрузке и расчетных оборотах. То есть ей самое место на пассажирских локомотивах - нужен редуктор с меньшим передаточным числом

По-моему электротрансмиссии альтернативы нет.

TEvg> Даже на П-36 таковой был.
Ты хотел сказать "даже на ФД" - по наиболее раннему времени создания? Потому как ещё б его на П36 не было, такую прорву не протопить лопатой...

TEvg> Все учебники говорят: такой котел работает неустойчиво и надо бы дополнительно мазут распылять, чтобы обеспечить устойчивость факела. А чем вам кусковой уголь не нравится? Лопата не обязательна, есть механические углеподатчики. Даже на П-36 таковой был. Я так думаю - горение угля в кипящем слое. И наступит всем щастье.
Энергетический (низкосортный, т.е. дешевый) уголь без подсветки гореть или не будет вообще, или будут большие потери механической неполнотой горения. То есть при факельном сжигании подсветка нужна, да и растапливать от форсунки вполне удобно. Есть еще муфельные горелки, но их в работе я не видел. Те вроде как обеспечивают устойчивую работу и при низких нагрузках.
Кусковой уголь не нравится следующим - невозможность полной механизации топки (при стокере все равно нужны ручные подброски), повышенные потери с уносом (если не ставить улавливатели уноса), требовательность к топливу (штыб гореть не будет или будет гореть так, что лучше бы и не горел, ограничения по шлакованию топлива, ограниченная мощность механических топок). При пылеугольном отоплении этих проблем нет, а сложная и дорогая пылеприготовительная установка работает стационарно в оптимальном для нее режиме. Есть еще вариант - заправлять паровозы пылью, приготовленной на ТЭС. Для собственно ТЭСовских локомотивов - это идеальный вариант, просто дополнительные два пылепитателя под двумя бункерами пыли поставить - и все. Вода - от химцеха ТЭС. Но это только один из вариантов. Водоуголь - все в теории проще, но на практике необкатано. Тут бабка надвое сказала.

Про кипящий слой. Для небольших маневровых/промышленных машин - вполне себе вариант. Дешево и сердито, можно жечь почти все - от антрацитового штыба до осадка сточных вод Но как оно себя поведет на локомотиве - надо смотреть. Впрочем с хорошей автоматикой и толковыми слесарчуками в депо - нерешаемых проблем быть не должно. Конкретный вариант решения - вот: ООО «Петрокотел-ВЦКС» / Котлы ВЦКС / Механизация работы котлов малой мощности
TEvg> По-моему электротрансмиссии альтернативы нет.
Не согласен. Удачные паротурбовозы (английский пассажирский, американский и шведские грузовые) были как раз с механической трансмиссией.
Причем швед живой и бегает :

ФД-3128м> Для собственно ТЭСовских локомотивов - это идеальный вариант, просто дополнительные два пылепитателя под двумя бункерами пыли поставить - и все. Вода - от химцеха ТЭС. Но это только один из вариантов. Водоуголь - все в теории проще, но на практике необкатано. Тут бабка надвое сказала.


ТЭС, металлургические заводы, угольные разрезы... Много где...

То есть меняем мазутные танки на пылеугольные


обмоториваем все оси-и вуаля...

iodaruk> ТЭС, металлургические заводы, угольные разрезы... Много где...
Ну это да. Но не в каждом райцентре (где стоит депо) есть свой угольный разрез.
iodaruk> То есть меняем мазутные танки на пылеугольные
Танки ? М.б. топки ? Можно, для магистральных машин нижеприведенный локомотив - вполне себе решение. Только нужен нормальный конденсатор, а не воздушный.
iodaruk> The Union Pacific Turbine Locomotive.
iodaruk> обмоториваем все оси-и вуаля...
Опять же - для магистральных грузовых машин. Для паровозов малой и средней мощности - все же дороговато и не так надежно (а повышение надежности повысит цену). Для пассажирских - у них турбина большую часть времени работает в оптимальном режиме, с расчетными высокими оборотами. Курьерские поезда 40 км/ч редко ползают

ФД-3128м> Ну это да. Но не в каждом райцентре (где стоит депо) есть свой угольный разрез.

А в каждый райцентр и не надо.

ФД-3128м> Танки ? М.б. топки ? Можно, для магистральных машин нижеприведенный локомотив - вполне себе решение. Только нужен нормальный конденсатор, а не воздушный.

???? А чем вам воздух не нравится то? Вон серийные тепловозы возмите-гарантируют при скромных габаритах 3-4МВт теплосброса при перепаде в 50 градусов.

iodaruk> А в каждый райцентр и не надо.
Ну это я образно. Надо туда, где стоит депо. Заправка от ТЭС и прочего - просто пример промкооперации.
iodaruk> ???? А чем вам воздух не нравится то? Вон серийные тепловозы возмите-гарантируют при скромных габаритах 3-4МВт теплосброса при перепаде в 50 градусов.
Там в секциях вода, а не пар. То есть имеем лучшую теплопередачу, упорядоченный поток теплоносителя и бОльшую надежность. На СОк с конденсатором мучались. А на паротурбовозе Рейд-Рамсей (ЕМНИП) как раз был вполне хороший конденсатор с водяными секциями. Варианты с градирням на тендере (с этим немцы игрались) оказались малоработоспособными - в них попадала изгарь и угольная мелочь, да и воды такие паротурбовозы потребляли столько же, как и обычный паровоз.

ФД-3128м> Там в секциях вода, а не пар. То есть имеем лучшую теплопередачу, упорядоченный поток теплоносителя и бОльшую надежность.

С чего это? особенно про надёжность? Подаёте пар сверху, снизу откачиваете конденсат. И учтите что теплосъём у нас не такой большой как там(от половины до номинала мощности дизеля), причём чем выше параметры пара-тем относительно меньше.

ФД-3128м> На СОк с конденсатором мучались.

Выб ещё ракету вспомнили.

Серокой> Кстати, вот такая интересная студенческая работа: X - FLIGHT project - Паровоз XXI века
Только два вопроса. Первый - там топка циклонная, а значит золоудаление жидкое (шлак уходит в расплавленном виде). Где брать воду для грануляции шлака ? На ТЭС этой проблемы нет, воды там хватает. А на локомотиве нет. И для 8 000 л.с. ставить паровые машины - смысла мало. Тем более их там не 2, а 8. Для таких мощностей лучше турбина (которая позволяет поднять температуру пара) с электропередачей.

ФД-3128м> Для таких мощностей лучше турбина (которая позволяет поднять температуру пара) с электропередачей.

А до каких пределов реально?

ФД-3128м> Только два вопроса. Первый - там топка циклонная, а значит золоудаление жидкое (шлак уходит в расплавленном виде). Где брать воду для грануляции шлака ?

В тендере может быть?

iodaruk> А до каких пределов реально?

Я бы взял 450 градусов, 35 атм.

ФД-3128м> Только два вопроса.
Я ответа не знаю. Просто понимаю, что это студенческий проект, который подхватил журналист и оформил в виде научно-популярной статьи. Всерьёз строить паровоз, да ещё и на три секции, не собирались.

TEvg> Я бы взял 450 градусов, 35 атм.

А почему так мало?

TEvg> В тендере может быть?
Тендера надолго не хватит. Минимальный расход воды при шлакосмывных шахтах для жидкого шлакоудаления - 10 кбм/тонну, при скребковых транспортерах - 3-4 кбм. С жидким шлакоудалением улавливается 50-60% шлака (в зависимости от конструкции топки). То есть по приблизительным прикидками при заявленой мощности в 8 000 л.с. имеем расход пара в 35-36 тонн (ФД - около 20 тонн), расход угля (5 250 ккал/кг) 5 360 кг, выход шлака - 2,5 т. Надо 7 тонн воды минимум только ша грануляцию, а в проекте заявлено еще и мокрое золоулавливание. Кстати, куда девать воду с золой от скрубберов ? Шланг до золоотвала с собой возить ? То есть там одно только шлакозолоудаление хорошо воду потреблять будет. А проблем хватает и без него.

Параметры пара:
Для узкоколейных машин и паровозов с классическими котлами - 20 атм и 425 град
Для паровозов средней мощности с водотрубными котлами - 60 атм и 450 град
Для паротурбовозов - 90 атм и 500 град перед турбиной.
Температуру на паровозах поднять не дает цилиндровое масло - не выдерживает температуры. М.б. сейчас синтетика более стойкая.

Турбину можно сделать любую, хоть на 1 200 МВт. Но найти предел, когда она должна стоять на ТЭС - тут скорее работа экономистов. Для паротурбовоза максимальным результатом было 6 900 л.с. на американском локомотиве 3-4-3. Его здорово подвел котел - не хватало пара на разгон, моща ведь дикая. И редуктор тоже вел себя не лучшим образом. Сейчас и то, и другое решаемо.

ФД-3128м> И редуктор тоже вел себя не лучшим образом. Сейчас и то, и другое решаемо.

Редуктор в пень. На ЧС-7 ввели в итоге последовательное соединение для безреостатной езды при 20км/ч. Странно, да?

ФД-3128м>> И редуктор тоже вел себя не лучшим образом. Сейчас и то, и другое решаемо.
iodaruk> Редуктор в пень. На ЧС-7 ввели в итоге последовательное соединение для безреостатной езды при 20км/ч.
Я электровозов не знаю. Но у того же американца турбина на номинальной мощности давала 9 000 об/мин. Без редуктора никак, тем более для турбины оптимальный диапазон по оборотам - довольно узкий.

ФД-3128м> Я электровозов не знаю.

Перевожу-механику-в пень.

iodaruk> А как угольная пыль себя по жизни ведёт7 Смерзается? слипается? Конденсат впитывает?
Да вполне прилично ведет. Влаги в ней мало - в мельнице уголь не только размалывается, но и сушится. Из бункера пыли (его на 4-6 часов хватает, по нагрузке котла и заполнению бункера) она выходит горячей, руку держать нельзя. То есть смерзаться ей в принципе нечего. Пыль как пыль. С цементом проблем ну никак не меньше - тот схватывается. Сама по себе пыль антрацита и тощего угля не взрывается (и толком без подсветки не горит). Пыль торфа и пламенных углей наоборот взрывоопасна.

iodaruk> Так что у тех что у тех-труба есть.
Вот далась эта труба!
Есть сильное кун-фу - дымосос называется. Каждый день хожу мимо пары труб (стальных), высотой от силы метров 10. На выхлопе водогрейных котлов, работающих под разряжением.
А трубы нынче - в основном для рассейвания выхлопа (как верно было указано). Если обеспечивает тягу - хорошо, экономим электроэнергия. Сожрала кислота? - включаем дымосос.

DarkDragon> Вот далась эта труба!

Тему сложно поделить, переплелась уж очень, но всё ж "взрослые" котельные я вынес отдельно: Котельные и котлы

Серокой> ТМ, январь 1939 года. интересное применение турбины описано в конце статьи - как бустер, работающий от мятого пара на уже построенных "классических" паровозах.
Ну тогда тему надо переименовать с "Турбопаровоз" на "Паротурбовоз".
Поскольку и в цитируемой Серокоем статье? и в неудачных попытках Памятливого45 развести с сообщения
Паровозы [Памятливый45#15.11.10 23:16]
по сообщение
Паровозы [Серокой#30.11.10 21:04]
эту же тему превалирует всё таки Паровозный подход над Турбовозным. Во избежание обвинения во флуде хочу вернуться в тему, где тон задает турбина.
Задает, начиная с 60 км/ч, когда муфта соединит турбину с осями колёс.
Скорость постоянная, мощность на валу 500 кВт (беру с ТЭП-500). Давление и температура и чистота воды - строго для турбинной установки. Градирня.
Ну а чтоже останется от паровоза.
А просто к турбовозу пристыкован бестопочный паровоз
Паровозы [Серокой#24.11.10 14:16]
или
Паровозы [Серокой#24.11.10 15:35]
Топка турбовоза рассчитвается на избыточную мощность порядка 10% пара высокой иемпературы и давления, который передают в бестопочнй паровоз (на хранение), который - то и используется при старте, разгоне и на подъёмах.
Пар от паровоза, содержащий вредное для турбин масло стравливают в атмосферу.
А при горизонтальном установившемся движении состав тянет турболокомотивчик.
Ну и естественно для компенсации расхода пара паровозиком - на нем устанавливают цистерну с водой.
Единственнй вопрос который хочется выяснить повторно про..
Серокой> "...это хаотическое нагромождение тяг, идущих как попало и куда попало. Однако эта конструкция, придуманная бельгийским мастером Вальсхартом, начала внедряться в конце 19 века и просуществовала с лёгкими непринципиальными вариациями до конца века паровозов..."
Паровозы [Серокой#10.03.09 18:18]
А может ли быть иная конструкция, которая бы позволила при работу турбовоза шатунно кривошипный механизм бестопочного паровоза отсооединять от колёс? Во избежание потерь.


PS. На станциях кстати бестопочные паровозики можно заправлять от стационарной котельной если такая имеется.