G zmozdonyok i
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 27

Gőzmozdonyok I. PowerPoint PPT Presentation


  • 142 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

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: [email protected] Gőzmozdonyok I. (3. előadás, 2008. 03. 05.). A 2. előadás összefoglalója (I.):

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.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


G zmozdonyok i

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: [email protected]


G zmozdonyok i 3 el ad s 2008 03 05

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


G zmozdonyok i 3 el ad s 2008 03 051

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


Mozdonyok ellen ll s k pletei i

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


Mozdonyok ellen ll s k pletei ii

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)


Mozdonyok ellen ll s k pletei iii

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


G zmozdonyok i 3 el ad s 2008 03 052

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


G zmozdonyok i

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):


G zmozdonyok i 3 el ad s 2008 03 053

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


G zmozdonyok i 3 el ad s 2008 03 054

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


G zmozdonyok i 3 el ad s 2008 03 055

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


G zmozdonyok i 3 el ad s 2008 03 056

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 ikerkompaund

  • c [kg/LEh] 12,5 11,9 11,2 10,7 10,2 9,6 9,2


G zmozdonyok i 3 el ad s 2008 03 057

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


G zmozdonyok i 3 el ad s 2008 03 058

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


G zmozdonyok i 3 el ad s 2008 03 059

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


G zmozdonyok i 3 el ad s 2008 03 0510

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


G zmozdonyok i 3 el ad s 2008 03 0511

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


G zmozdonyok i 3 el ad s 2008 03 0512

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 


G zmozdonyok i 3 el ad s 2008 03 0513

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]


G zmozdonyok i 3 el ad s 2008 03 0514

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:


G zmozdonyok i 3 el ad s 2008 03 0515

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 terhelés3002

Közepes erősségű tartós terhelés4503

Legnagyobb rövid átmeneti terhelés6004

Gépi tüzelés tartós terhelés7505

Olajtüzelés tartós terhelés/gépi széntüzelés

Rövid átmeneti terhelés9006


G zmozdonyok i 3 el ad s 2008 03 0516

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


G zmozdonyok i 3 el ad s 2008 03 0517

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

1,0380

0,6300

0,4250

0,2200


G zmozdonyok i 3 el ad s 2008 03 0518

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.


G zmozdonyok i 3 el ad s 2008 03 0519

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]


G zmozdonyok i 3 el ad s 2008 03 0520

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


G zmozdonyok i

Köszönöm megtisztelő figyelmüket!


  • Login