Отечественные газотурбовозы

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 06 Июня 2015 в 16:39, реферат

Краткое описание

Газотурбовоз – локомотив с газотурбинным двигателем (ГТД). На газотурбовозах практически всегда используется электрическая передача: газотурбинный двигатель соединён с генератором, а вырабатываемый таким образом ток подаётся на электродвигатели, которые и приводят локомотив в движение.
Основное преимущество газотурбовоза в том, что его двигатель, ГТД, может работать на самом низкосортном жидком топливе, притом самом дешевом (мазуты, сырая нефть, конденсаты каменноугольного производства и т. д.), и на молотом твердом (пылевидном).

Вложенные файлы: 1 файл

газотурбовозы.docx

— 176.79 Кб (Скачать файл)



 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Газотурбовозы

 

Газотурбовоз – локомотив с газотурбинным двигателем (ГТД). На газотурбовозах практически всегда используется электрическая передача: газотурбинный двигатель соединён с генератором, а вырабатываемый таким образом ток подаётся на электродвигатели, которые и приводят локомотив в движение.

Основное преимущество газотурбовоза в том, что его двигатель, ГТД, может работать на самом низкосортном жидком топливе, притом самом дешевом (мазуты, сырая нефть, конденсаты каменноугольного производства и т. д.), и на молотом твердом (пылевидном).

Зарубежные газотурбовозы. Первый в мире газотурбовоз был построен в 1941 г. швейцарской фирмой Brown - Boveri (№1101). ГТД локомотива был одновальным, регенеративной схемы с температурой газов перед турбиной 600°С и мощностью на валу 2200 л.с. Передача - электрическая постоянного тока.

Отечественные газотурбовозы. В СССР работы над созданием газотурбовоза начались в 1954 году. Были разработаны несколько моделей локомотивов и выпущены опытные экземпляры, проходившие испытания.

В 1970-х проекты по созданию газотурбовозов были прекращены, так как они не могли конкурировать с электровозами.

Газотурбовоз Г1-01 на территории Коломенского завода

В 1959 году на Коломенском заводе был построен единственный экземпляр секции двухсекционного грузового газотурбовоза Г1 (3500 л. с., с электрической передачей). На газотурбовозе была применена газотурбинная одновальная установка ГТ-3,5 мощностью 3500 л. с. От ГТУ приводилось во вращение две группы генераторов: первая группа из двух тяговых генераторов МПТ-74/23, вторая группа из тягового генератора МПТ-74/23, возбудителя ВТ-275/120А и вспомогательного

 

генератора ВГГ-49/14. Каждый тяговый генератор был рассчитан на номинальную мощность 733 кВт при частоте вращения 1800 об/мин. Каждый тяговый генератор питал два параллельно подключенных тяговых электродвигателя ЭДТ-340 мощностью по 340 кВт. Газотурбинная установка использовалась только при следовании под нагрузкой. Для маневровых передвижений и следования резервом служила вспомогательная силовая установка: дизель 1Д6 и маневровый генератор МПТ-49/16. Основным недостатком созданной модели был большой расход топлива и сложность конструкции.

Газотурбовоз ГП1-0001 на территории Коломенского завода

Затем там же был построены два пассажирских газотурбовоза ГП1. На газотурбовозе применена газотурбинная одновальная установка ГТ-3,5 мощностью 3500 л.с. От ГТУ приводилось во вращение три тяговых генератора МПТ-74/23Б. Для маневровых передвижений служила вспомогательная силовая установка: дизель 1Д12 Барнаульского завода и маневровый генератор МПТ-49/25-3К мощностью 195 кВт.

В начале 1965 года ГП1-0002 испытывался на экспериментальном кольце ВНИИЖТа. В конце 1965 года оба локомотива поступили в депо Льгов. Если газотурбовоз Г1-01 работал с грузовыми поездами эпизодически, то пассажирские газотурбовозы эксплуатировались регулярно, наравне с приписанными к депо тепловозами ТЭП60, в результате пробег у ГП1-0001 и ГП1-0002 оказался в 3–4 раза выше, чем у Г1-01. Газотурбовозы имели недостатки: большой расход топлива, высокий уровень шума.

 

Газотурбовоз ГТ101-001 на территории Луганского завода

Опытный газотурбовоз ГТ101 был изготовлен с свободнопоршневыми генераторами газов (СПГГ), разработанными под руководством А. Н. Шелеста. Проектировался в двухсекционном варианте, но в 1960 году на Луганском тепловозостроительном заводе была выпущена лишь опытная секция (ГТ101-001). Из-за ряда технических недостатков, а также из-за сворачивания в стране работ по газотурбовозам, ГТ101 в нормальную эксплуатацию не поступил.

В 2007 году по инициативе ОАО «РЖД» изготовлен опытный газотурбовоз ГТ1-001 на базе электровоза ВЛ15-008. Турбины изготовлены в Самаре, сборка локомотива осуществлена на Воронежском тепловозоремонтном заводе имени Ф. Э. Дзержинского.

4 июля 2008 года ГТ1 впервые провел грузовой состав. Вес состава был равен 3 тыс. т, а испытание проходили на участке «Кинель-Жигулевское море» Куйбышевской железной дороги.

РЖД приводит следующие характеристики испытанной модели: скорость до 100 км/ч, мощность 8300 кВт, одной заправки хватает на 750 км, топливо — сжиженный природный газ. Газотурбовоз был продемонстрирован на выставке «Иннотранс-2008» в Берлине.[4] Предполагается, что он будет использоваться в Сибири, богатой запасами природного газа.

7 сентября 2011 года газотурбовоз ГТ1-001 провёл грузовой состав массой 16000 тонн.

Газотурбинные поезда. Газотурбинные поезда UAC TurboTrain (выпущены предприятием United Aircraft в количестве восьми составов) эксплуатировались на регулярных пассажирских перевозках в США с 1968 по 1976 и в Канаде с 1968 по 1982. В составе поезда было от пяти до семи вагонов (часть из них была мотор-вагонами). Применялся не электрический, а газодинамический привод на колесную пару от нескольких ГТД Pratt & Whitney Canada PT6 со свободной турбиной.

Преимущества и недостатки. Главным преимуществом газотурбинных двигателей является возможность развивать большую мощность при относительно небольших размерах и массе. Преимуществом является также возможность работы на более дешёвом топливе и существенно меньший расход смазочного масла, а кроме того большая экологичность по сравнению с тепловозами.

 

Недостатком же является повышенный, по сравнению с дизелем, расход топлива, а также резкое снижение КПД при неполной нагрузке и высокий расход топлива на холостом ходу, что вызывает необходимость иметь вспомогательную энергетическую установку на локомотиве.

Кроме газотурбовозов, создавался и моторвагонный подвижной состав с газовыми турбинами (турбопоезда и турбомотрисы) для скоростных пассажирских перевозок.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Турбопоезда

 

В конце 1970 года ЦНИИ МПС построило двухвагонный турбопоезд - в дальнейшем предполагалось добавить к нему еще четыре прицепных вагона и пустить в опытную эксплуатацию. В отличие от ранее построенного макетного турбовагона, каждая моторная секция была оснащена авиационной двухвальной ГТУ мощностью 900 л.с., вместо использованной на макетном образце 360-сильной. Тяговая турбина приводила в действие генератор с частотой вращения до 6000 об/мин., вырабатывавший переменный ток с частотой до 200 Гц. Силовая установка была полностью смонтирована на крыше, что позволило расширить пассажирский салон.

Турбопоезд был испытан на кольце ЦНИИ МПС и в первой половине 70-х использовался для исследовательских целей. В шестивагонном варианте он должен был развивать скорость до 180 км/ч. В отличие от грузовых локомотивов, применение газовой турбины в скоростном пассажирском движении было более оправданным. Увеличение скорости состава ведет к росту аэродинамической составляющей сопротивлению движения, нагрузка на силовую установка становится более постоянной, уменьшается время работы на частичных режимах. Согласно расчетам середины 70-х годов, эксплуатация пассажирских турбопоездов на участке Москва - Минск - Брест должна была привести к снижению издержек на 15%. Предполагалось внедрение турбопоездов на участках Москва - Калининград, Одесса - Унгены, Киев - Одесса, Москва - Свердловск.

Можно считать, что технические проблемы создания подвижного состава для пассажирского движения с использованием газотурбинной тяги в нашей стране к середине 70-х годов были фактически решены. К сожалению, в дальнейшем работы над турбопоездом были свернуты, причем именно в то время, когда в Франции турбопоезд TGV устанавливал один рекорд скорости за другим. Впрочем, для этого была весомая объективная причина: быстрый рост грузонапряженности магистралей в конце 70-х годов и введение ограничений скорости из-за временного ухудшения состояния путевого хозяйства (новые комплексы путевых машин тогда еще только осваивались в производстве) не позволяло эффективно эксплуатировать турбопоезда на обычных линиях.

 

 

Тем не менее опыт строительства первого отечественного турбопоезда остается ценным и до настоящего времени. Сейчас, когда с одной стороны, грузопоток заметно снизился и, а с другой - усложнилось изыскание крупных капиталовложений для электрификации пассажирского сообщения, турбопоезда вновь могут стать одним из вероятных перспективных видов тяги.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованных источников

 

  1. Е. Т. Бартош. Газовая турбина на железнодорожном транспорте. Изд-во «Транспорт», М 2009.
  1. Е.Т. Бартош. Газотурбовозы и турбопоезда. М. "Транспорт", 2008.

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 




Информация о работе Отечественные газотурбовозы