АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ОЧИСТКА ТУРБОКОМПРЕССОРНЫХ УСТРОЙСТВ

AUTOMATED CLEANING OF TURBOCOMPRESSOR DEVICES

Murat Nasirov

student, Department of Automation of production processes, Don State Technical University,

Russia, Rostov-on-Don

АННОТАЦИЯ

В статье обозревается специфическая задача по очистке турбокомпрессорного устройства тепловоза.

ABSTRACT

The article reviews the specific task of cleaning the turbocompressor device of a diesel locomotive.

Ключевые слова: тепловоз, система, компрессор.

Keywords: locomotive, system, compressor.

Железнодорожный транспорт России имеет важное значение в исправном функционировании многоотраслевой экономики и реализации социально значимых услуг по перевозке пассажиров. На долю железнодорожного транспорта приходится более 75% грузооборота и 40% пассажирооборота, выполняемого средствами общего пользования. Эффективность работы железной дороги во многом зависит от состояния локомотивной тяги.

Известно, что в процессе эксплуатации дизельных локомотивов рабочие характеристики компрессора и турбины агрегата наддува (турбокомпрессора) постоянно изменяются, что снижает эффективность работы дизельного двигателя, приводит к рассогласованию его характеристик, равно как и турбокомпрессора. Закоксовывание и загрязнение проточных частей турбины и компрессора в период эксплуатации существенно увеличивает потери на трение, снижает КПД (снижение мощности на 5,5%; повышение удельного эффективного расхода топлива на 14 г/кВт-ч), снижает износостойкость турбины.

В практике эксплуатации дизелей с газотурбинным наддувом известны различные технические решения по снижению интенсивности нагароотпожений в газовой полости турбокомпрессора (ТК). Перспективными являются методы безразборной очистки газового тракта ТК. В настоящее время такой системой очистки (вариант «ручного» управления) оснащено несколько десятков тепловозов десятков железнодорожного транспорта России. При постоянном наблюдении и ревизии узлов системы очистки было установлено, что ее внедрение позволяет практически полностью очищать лопатки соплового агрегата и турбины от сажевых отложений и нагара.

Несоблюдение периодичности промывок приводит к снижению эффективности работы системы, так как на лопатках ТК образовываются твердые зольные отложения. Сказанное выявляет проблему автоматизации системы промывки, позволяющей выбрать рациональный режим очистки, исключающий побочные явления от впрыскивания воды, свести к минимуму затраты на промывку. То есть необходимо построение такой автоматической системы контроля и управления промывкой ТК, которая обладала бы достаточным быстродействием, надежностью, низкой себестоимостью, точностью выполнения операций, достоверностью данных, передаваемых машинисту, простотой обслуживания (рисунок 1).

Рисунок 1. Структура системы управления промывки турбокомпрессора

Снимаемый датчиком сигнал поступает на усилитель-формирователь, где происходит его нормирование, на АЦП формируется цифровой код сигнала. Код поступает на сигнальный процессор, который на основе математической модели анализирует полученную информацию, в результате чего формируется заключение об обнаруженных дефектах. Одновременно информация появляется на пульте управления машиниста. Команды процессора поступают на исполнительные устройства, которые управляют системой промывки.

В составе системы предусмотрена подсистема перехода на «ручной режим» управления промывкой. При обнаружении аварийной ситуации система в заранее определенной последовательности отключит то оборудование, дальнейшее функционирование которого опасно.

Основными преимуществами предлагаемой системы являются:

• улучшение качества обслуживания;
• снижение аварийности;
• увеличение срока службы, снижение страховых запасов комплектующих материалов;
• проведение ремонтных мероприятий с учетом технического состояния ТК;
• диагностика агрегатов и автоматическая промывка турбокомпрессора непосредственно на тепловозе, в реальных условиях эксплуатации.

Система автоматической промывки позволит повысить ресурс ТК и получить значительную экономию денежных средств. Разработка такой автоматической системы значительно упрощает взаимодействие машиниста с объектом управления, так как имеет заранее смоделированный алгоритм.

Список литературы:

1. https://findpatent.ru/patent/239/2394707.html (дата обращения: 26.10.2022)
2. https://findpatent.ru/patent/236/2361685.html (дата обращения: 27.10.2022)
3. https://www.vestnik-donstu.ru/jour/article/view/1024/1019 (дата обращения: 28.10.2022)