Технико-экономическое обоснование предложенных мероприятий

Расчеты показывают, что стоимость потребляемой электроэнергии одним стрелочным переводом в условиях Октябрьской ж. д. в среднем составляет 2200 руб. в год (данные на 25.07.2000 г.).

При средней установленной мощности электрообогрева на стрелку 8 ‘ кВт [ 35 ] и стоимости 1 кВт ч, равной 0,37 руб., количество часов работы ЭО СП в год 2200/ 8 0,37 = 743,24 час/год.

Автором данной работы за зимние периоды 1999/2000 гг., 2000/2001 гг. были проведены наблюдения за снегопадами и составлены графики наблюдений за погодой.

Установлено, что за зиму 1999/2000 гг было 250 час. снегопада, что в 3 раза меньше времени работы ЭО СП в приведенных документах в расчете на один стрелочный перевод.

Такая значительная разница могла быть обусловлена следующими причинами:

1. «Нерациональное использование электроэнергии на наружное освещение

Учитывая, что предлагаемый вариант ЭО СП с рационально обоснованными параметрами и автоматическим регулированием режимами работы будет работать только в часы снегопадов, обеспечивая минимальные затраты времени на очистку СП от загрязнителя, можно констатировать, что и затраты на электроэнергию окажутся в 2 — 3 раза меньше (рис. 5.1).

Увеличение мощности ТЭНов на один СП в 1,5 раза (установка их по два на каждую сторону при работе 2+1) и их отключение терморегулятором системы автоматики не повлияют на общий расход электроэнергии.

Единовременные затраты на создание СПУД невелики, т. к. используются те же самые комплектующие изделия.

Внедрение системы ЭО СП в новом варианте под силу каждой дистанции пути, не требует никакого дополнительного оборудования и является примером ресурсосберегающей технологии.

Методика обоснования создания и применения ЭО СП в конкретных условиях эксплуатации приведена ниже.

Методика обоснования создания и применения электрообогреваемых стрелочных переводов в конкретных условиях эксплуатации

• Установление технических возможностей применяемых теплоэлектронагревателей (ТЭН) в системе «электрообогреваемый стрелочный перевод (ЭО СП)»: Рабочее напряжение, В Мощность погонная, кВт/пог. м.; Температура в контакте с элементом СП, °С ;Длина ТЭН, м; Сечение поперечное ТЭН, мм х мм; Площадь контакта с обогреваемым элементом, см.
• Экспериментальное определение рационального места размещения применяемых ТЭН, при котором выполняется условие
  • Тб = Тр — То = Теп , обеспечивающее наибольшую эффективность использования ЭО.
• Обеспечение оптимального контакта элементов СП с целью снижения термических сопротивления.
• Термоизоляция поверхностей системы ЭО СП с целью снижения термических потерь.
• Использование поддонов-рефлекторов в рабочей зоне СП с целью концентрации тепла на прогрев системы и таяние загрязнителя.
• Экспериментальное определение обобщенного термофизического коэффициента (ОТФК) а в различных теплофизических условиях эксплуатации.
• Составление зависимости времени прогрева системы ЭО СП теп = f (t°Свозд.) для использования ее в дистанционной автоматической системе регулирования электрообогревом.
• Разработка системы автоматического регулирования режимами обогрева на базе применения датчиков температуры воздуха t°Свозд. (ДТВ), температуры рельса t°С рельс (ДТР), подвижности воздуха и м/с возд (ДПВ), датчика наличия загрязнителя (ДНС), терморегуляторов (ДТРГ)
• Обоснование экономической целесообразности применения ЭО СП в конкретных условиях эксплуатации.
• Техническая характеристика ЭО СП, поставляемого заводом- изготовителем должна включать следующие параметры: Тип, марка СП; Рабочее напряжение, В; Мощность ТЭН на СП, кВт; Коэффициент скорости прогрева, а Пределы использования ЭО СП: температура воздуха, -t°Свозд подвижность воздуха, и м/с.

Заключение

В настоящей диссертационной работе на основании проведенных исследований предложено новое решение актуальной задачи обоснования и выбора рациональных параметров устройств электрообогрева стрелочных переводов в зимнее время, используемых на рельсовых пересечениях путей железнодорожного транспорта.

Решение поставленной задачи позволит осуществить бесперебойный проход по рельсовым пересечениям с допустимыми скоростями без срывов графиков поездов в любое время года.

В результате проведенных статистических, теоретических, экспериментальных и натурных исследований сделаны следующие выводы:

1. Электрообогрев необходимо рассматривать не как дополнительное устройство к СП, а как единую систему — электрообогреваемый стрелочный перевод.
2. Сформулировано понятие эффективности электрообогрева стрелочных переводов, как степени приспособленности к выполнению стоящих задач, с установлением критериев эффективности, включающих надежность теплоэлектронагревателей, удобство монтажно-эксплуатационных работ, быстродействие в сочетании с наименьшими энергетическими и экономическими затратами.
3. Установлено, что параметром ЭОСП является время готовности рельсового пересечения к нормальному функционированию, вписывающегося в график движения поездов.
4. Доказано, что рациональность конструкции ЭО СП обеспечивается условиями максимальной теплопередачи при минимуме тепловых потерь в элементах стрелочного перевода.
5. Измерение параметров окружающей среды (температуры воздуха, его подвижности и др.) и последующее их преобразование позволяет обеспечить регулирование процесса электрообогрева в диапазоне рациональных значений с целью оптимальной готовности СП к бесперебойному пропуску поездов.
6. Предложена схема автоматического регулирования режимами ЭО СП, позволяющая максимизировать теплопередачу от теплоэлектронагрева- телей к указанным элементам.
7. Теоретические и конструктивные разработки, программное обеспечение прошли испытания в лабораторных и натурных условиях
8. Предложенный способ установления рациональных параметров устройств ЭО СП может быть применен к любым условиям очистки стрелочных переводов от загрязнителя в зимнее время.
9. Рекомендуемые положения не требуют дополнительных затрат на свое внедрение по сравнению с существующими схемами ЭО СП. Экономический эффект составит более 100% на один стрелочный перевод.,
10. Разработан рациональный вариант электрообогреваемого стрелочного перевода.
11. Сформулировано содержание технической характеристики электрообогреваемых стрелочных переводов.

Совокупная экспертная величина экономического эффекта в расчете на один стрелочный перевод для средних условий эксплуатации, выраженных характеристикой месячной статистической нормы морозоснегочасов образовалась за счет:

• снижения расходов на энергетические ресурсы по причине обеспечения минимальных потерь тепла и максимизации процесса теплопередачи в элементах стрелочного перевода;
• использования устройств автоматического регулирования функционированием теплоэлектронагревателей, повышающих, в сою очередь, их надежность и срок эксплуатации.

Результаты теоретических, экспериментальных и натурных исследований, проведенных автором,использованы при разработке, изготовлении, наладке создании опытного СП на дополнительных путях ст. Зеленогорск ПЧ-17 Октябрьской железной дороги.

Используемая Литература

• Харитонов Ю. И., Мариенко В. И. Вопросы технологии и эффективности антиобледенителей железнодорожных стрелочных переводов. Автоматизация и современные технологии — 2000 — №1 — с. 33-35.
  58.Черкасский М. М. Электрообогрев лучше, но …II Путь и путевое хозяйство. — 1989 — №11 — с. 26.
  168
• Шульга В. Я. Путь и безопасность движения поездов. М.: Транспорт. 1991 -415 с.
• Яковлев В. Ф., Булаш Н. М., Гниломедов В. В. Автоматика и автоматизация производственных процессов в строительстве и путевом хозяйстве. М.: Транспорт — 1990 — 279 с.
• Говоров В. В. Поэлементное проектирование стрелочных переводов промышленного транспорта. С.-Пб, ПГУПС, 1994.
• Говоров В. В. Принцип троекториальных допущений в проектировании путевых конструкций. С.-Пб, ПГУПС, 1994
• Амелин С. В., Елсаков Н. Н., Гапоненко А. С. Как развивался стрелочный перевод. С.-Пб, «Путь и путевое хозяйство» №7-8,1987.
• Гапоненко А. С. Экономическая эффективность конструкций крестовин стрелочных переводов с подвижными элементами и их сферы рационального использования. Информационное письмо ДорНТО Куйбышевской ж. д., 1988.