1 / 27

Gőzmozdonyok I.

Gőzmozdonyok I. 3. előadás Dr. Csiba József igazgató, c. egyetemi docens MÁV ZRt. Vasúti Mérnöki- és Mérésügyi Szolgáltató Központ H-1045 Budapest, Elem u. 5-7. Tel.: 511-8105, E-mail: csibaj@mav.hu. Gőzmozdonyok I. (3. előadás, 2008. 03. 05.). A 2. előadás összefoglalója (I.):

cheche
Download Presentation

Gőzmozdonyok I.

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. GőzmozdonyokI. 3. előadás Dr. Csiba József igazgató, c. egyetemi docens MÁV ZRt. Vasúti Mérnöki- és Mérésügyi Szolgáltató Központ H-1045 Budapest, Elem u. 5-7. Tel.: 511-8105, E-mail: csibaj@mav.hu

  2. Gőzmozdonyok I. (3. előadás, 2008. 03. 05.) A 2. előadás összefoglalója (I.): • A gőzmozdony berendezésénél felállítandó teljesítményi program • A gőzmozdonnyal kifejthető vonóerő fajták • A különböző típusú vonóerők • Tapadási (adhéziós súlyból származó) vonóerő • A gőzgép méreteiből adódó vonóerő • A kazánteljesítményből adódó vonóerő

  3. Gőzmozdonyok I. (3. előadás, 2008. 03. 05.) A 3. előadás témái: • Mozdonyellenállás különböző képletek szerint (2. ea. kiegészítése) • A kazán méreteire és kialakítására vonatkozó feltételek • A gőzmozdony főbb szerkezeti egységei és funkcióik • Alapkérdések a méretek meghatározásához • A fajlagos gőzfogyasztás • Az összes gőzfogyasztás • A gőzmozdonykazán hőmérlege • A kazán tüzelő berendezése • A rostélyfelület meghatározása

  4. Mozdonyok ellenállás képletei (I.) Gőzmozdonyok I. (3. előadás, 2008. 03. 05.) Strahl képlete: Gf : a mozdony és szerkocsi futótengelyeire eső súly [Gf] = t F: a mozdony legnagyobb keresztmetszete, F = 10 m2 c: mozdonyra jellemző, hengerek és kapcsolt tengelyek számától függő állandó, c = 5,8 … 9,5 pl. c424 = 8,4

  5. Mozdonyok ellenállás képletei (II.) Gőzmozdonyok I. (3. előadás, 2008. 03. 05.) Borise-Leitzmann fajlagos mozdonyellenállás képlet: [v] = km/h, [Gm] = t (a mozdony teljes súlya)

  6. Mozdonyok ellenállás képletei (III.) Gőzmozdonyok I. (3. előadás, 2008. 03. 05.) Példa: 424 sor. Gm=139,87 Ga= 56,5 D = 1606 mm = 1,606 m F = 10 m2 2’D Sarzin: W’ = 1872 kg Strahl: W’ = 1067 kg Borise: W’ = 1270,7 kg a = 8, b = 2,8, c = 8,4 a; b; kísérleti állandók c; Gf = Gm – Ga = 139,87 – 56,5 = 83,37 t W’ = w’Gm

  7. Gőzmozdonyok I. (3. előadás, 2008. 03. 05.) Szabványszén • 2/3 rész durva, 1/3 rész apró (0…20 mm) szemnagyságú kőszenek keveréke • Qfsz=4350 kcal/kg • 0,16% nedvességtartalom • 16% hamutartalom • k=68% (kazánhatásfok) • 4,62 kg gőz/kg szén

  8. Gőzmozdonyok I. (3. előadás, 2008. 03. 05.) Kalometrikus egyenérték (Ek): • Qf : a vizsgálandó szén fűtőértéke; • Qfsz : a szabványszén fűtőértéke (4350 kcal/kg) Műszaki egyenérték (Em):

  9. Gőzmozdonyok I. (3. előadás, 2008. 03. 05.) A kazán méreteire és kialakítására vonatkozó feltételek 1.) A gőzmozdony felépítése A méreteknek és a kialakításnak a vasútüzemi szempontból számos feltételt kell kielégíteni: • szerkesztési szelvény és a mozdony méretei (keresztmetszet, hossz) • ívbeállás és a jármű hossza, • kerék/tengelynyomás és a pályajellemző, • érzéketlen a rázkódásokkal szemben (rugózás), • üzembiztonság, • teljesítmény és sebesség tág hatások közötti változtathatósága

  10. Gőzmozdonyok I. (3. előadás, 2008. 03.05.) A gőzmozdony főbb szerkezeti egységei és funkcióik: • Kazán • Gépezet • Futómű a mozdonykerettel • Szerkocsi/szertartály • tüzelőanyag • víz kazánnalvaló kapcsolat

  11. Gőzmozdonyok I. (3. előadás, 2008. 03.05.) A gőzmozdony-kazán főbb méreteinek meghatározása Alapkérdések a méretek meghatározásához: • Mekkora a gőzszükséglet (C)? [C] = kg/h; • Megállapítása: fajlagos gőzfogyasztásból (c) [c] = kg/Leh • c függ: a gőz állapotától • gőz nyomása • gőz hőmérséklete táblázat gőzhőtartalom pkazán = 14…20 att Zi v

  12. Gőzmozdonyok I. (3. előadás, 2008. 03. 05.) Fajlagos gőzfogyasztás a gőz neme szempontjából (I.) • Nedves gőz: • kazánnyomás: 11 12 13 14 15 13 15 • gőzgép rendszere iker kompaund • c [kg/LEh] 12,5 11,9 11,2 10,7 10,2 9,6 9,2

  13. Gőzmozdonyok I. (3. előadás, 2008. 03. 05.) Fajlagos gőzfogyasztás a gőz neme szempontjából (iI.) • Túlhevített gőz: • kazánnyomás[att] 13 15 15 • túlhevítés hőfoka [°C] 300 325 350 300 325 350 300 325 350 • gőzgép rendszere iker kompaund • c [kg˛/LEh] 7,4 7,0 6,7 7,2 6,85 6,55 7,0 6,7 6

  14. Gőzmozdonyok I. (3. előadás, 2008. 03. 05.) A gőzmozdony összes gőzfogyasztása ci = f (, pt), ahol: : töltés pt: admissziónyomás pt = pt (pk) pik: indikált középnyomás: pik = 0,65 pk pk: kazánnyomás

  15. Gőzmozdonyok I. (3. előadás, 2008. 03.05.) C = Ci + Co [kg/h] Co: Vonattovábbításon túli (másodlagos) óránkénti gőzfogyasztás Összes gőzfogyasztás (C) • Önfogyasztás • kazán táplálás (lövettyű fr.: 11 kg/100 l tápvíz, fa’: 1,5-3,5) • tüzelőberendezés működtetése, • kazán veszteségek, • biztonsági szelep működtetése • helytelen tűzkezelés • Légfékberendezés gőzüzemű légszivattyúja: 50…100 kg/h • fékrendszer • vonathossz • vezeték légvesztesége • fékezések száma • Vonatfűtés: 55… 80 kg/h

  16. Gőzmozdonyok I. (3. előadás, 2008. 03. 05.) A gőzmozdonykazán hőmérlege (I.) A kazánban termelendő hőmennyiség (C): C = Ciit + Coi” [kcal/h] it: túlhevített gőz entalpiája i”: száraz telített entalpiája A veszteségmentes elégetéskor felszabaduló, a kazánba óránként bevezetett hőmennyiség: B.Qf kcal/h, ahol: B [kg/h]: óránként elégetett tüzelőanyag Qf [kcal/kg] : a tüzelőanyag fűtőértéke Kazánhatásfok: k;  a valóságban felszabaduló hőmennyiség: kBQf

  17. Gőzmozdonyok I. (3. előadás, 2008. 03. 05.) A gőzmozdonykazán hőmérlege (II.) A hőmérleg: Ciit + Coi” = kBQf + Gvtv + Glcpto kcal/ó, ahol: Gv: tápvíz mennyisége tv: tápvíz hőmérséklete gl: az égés biztosításához „bevitt” levegőmennyiség tl : a levegő hőmérséklete cp: fajhő tápvízzel bevitt hőmennyiség levegővel bevitt hőmennyiség vontatás energia szükség-lete segédberen-dezések energia szükséglete tüzelőanyag elégetésével nyert hőmennyiség

  18. Gőzmozdonyok I. (3. előadás, 2008. 03. 05.) A gőzmozdonykazán hőmérlege (III.) Co« Ci  i”  it GlCpto elhanyagolható  (Ci + Co) it =kBQf + Cto C = Ci + Co Cit = kBQf + Ctv 

  19. Gőzmozdonyok I. (3. előadás, 2008. 03. 05.) A kazán tüzelő berendezése (I.) Feladat: C = Ci + Co [kg/h] gőzmennyiség fejlesztése Qf k It Tv R [m2] rostélyfelület nagyságának szerepe az elégéskor fejleszthető hőmennyiségben. eg: elgőzölögtetési tényező: egy kg tüzelőanyag elégetésekor hány kg szenet lehet termelni eg értékei: fa: 3,0 tőzeg: 3,0 … 4,0 barnaszén: 3,5 … 5,0 kőszén: 6,0 … 9,0 olaj: 10 …12 k=0,5…0,8 (gőzmozdony kazánoknál) [B] = kg/h [kg gőz/kg tüzelőanyag]

  20. Gőzmozdonyok I. (3. előadás, 2008. 03. 05.) A kazán tüzelőberendezése (II.) Fajlagos rostély-hőterhelés (uk), a rostélyfelület egységén (1 m2-én) óránként termelt hőmennyiség millió kalóriában, Strahl, [uk] = kcal/m2h106 Fajlagos rostély – súlyterhelés (u) : u = Kapcsolat a két terhelés (uk, u) között:

  21. Gőzmozdonyok I. (3. előadás, 2008. 03. 05.) Kapcsolat u és uk között: Qf= 6700 kcal/kg; [u] = kg szén/m2h; [uk] = kcal/m2h.106; A terhelés mértéke Síkvidéki átlagos terhelés 300 2 Közepes erősségű tartós terhelés 450 3 Legnagyobb rövid átmeneti terhelés 600 4 Gépi tüzelés tartós terhelés 750 5 Olajtüzelés tartós terhelés/gépi széntüzelés Rövid átmeneti terhelés 900 6

  22. Gőzmozdonyok I. (3. előadás, 2008. 03. 05.) Fajlagos rostély-súlyterhelés ([u]= kgszén/m2h) értéke előzetes számításoknál Kőszén, kézi tüzelés: 500 … 550 kg/m2h Kőszén, gépi tüzelés: 750 … 900 kg/m2h Barnaszén, kézi tüzelés: 400 … 450 kg/m2h Barnaszén, gépi tüzelés: 700 … 800 kg/m2h

  23. Gőzmozdonyok I. (3. előadás, 2008. 03. 05.) u növelésének korlátai: – léghuzat növelésének korlátja, – nem tapadó szén tüzelésének problémája, – gyengébb minőségű szén tüzelése. u = u(R) kisteljesítményű gőzmozdonyoknál: [R] = m2[u] = kg/m2h 1,0 380 0,6 300 0,4 250 0,2 200

  24. Gőzmozdonyok I. (3. előadás, 2008. 03. 05.) A számított rostélyfelület (R’[m2]) uk = kcal/m2h . 106 (Strahl)  BQf = ukR’106 kcal/h c = Kapcsolata számított (R’) és a valóságos rostélyfelület (R) között: R = RR’ R 1, számminőség és a R kapcsolata.

  25. Gőzmozdonyok I. (3. előadás, 2008. 03. 05.) Rostélyfelület meghatározása a gőzmozdony szükséges teljesítményéből. Kiindulási adatok: P[LE/kW], c [kg/LEh]; u[kg szén/m2h]; u = [kg szén/m2h] B = [kg szén/h] C=P c [kg gőz/h]

  26. Gőzmozdonyok I. (3. előadás, 2008. 03. 05.) A 3. előadás témái: • Mozdonyellenállás különböző képletek szerint (2. ea. kiegészítése) • A kazán méreteire és kialakítására vonatkozó feltételek • A gőzmozdony főbb szerkezeti egységei és funkcióik • Alapkérdések a méretek meghatározásához • A fajlagos gőzfogyasztás • Az összes gőzfogyasztás • A gőzmozdonykazán hőmérlege • A kazán tüzelő berendezése • A rostélyfelület meghatározása

  27. Köszönöm megtisztelő figyelmüket!

More Related