Условия и возможности энергосбережения на сортировочных устройствах

Энергопоглощающее влияние стыковых соединений до сегодняшнего дня, будучи неопределяющим показателем в путевом хозяйстве, а также из-за трудностей в постановке и решении многофункциональной нелинейной задачи, не получило должной научно-исследовательской проработки и освещения в специализированных изданиях.

Исследования на эту тему, математическое моделирование и техническое обоснование разработанных предложений для внедрения в производство проводятся в Ростовском государственном университете путей сообщения на кафедрах "Станция и грузовая работа" и "Высшая математика". Предлагаем вниманию читателей выдержку из научной работы инженера и аспиранта РГУПС Виктории Плаховой по данной проблематике.

"…Постоянное увеличение промышленного и бытового энергопотребления приводит к критическому истощению энергоресурсов в мире, ежегодному повышению цен на энергоносители и энергозависимости во всех сферах производства.

Железнодорожный транспорт, будучи крупнейшим энергопотребителем в России, ежегодно расходует на энергоресурсы около 60 миллиардов рублей, что превышает 10 процентов всех эксплуатационных расходов. От энергетической составляющей транспортных расходов прямо зависят тарифы на перевозки и конкурентоспособность железнодорожного транспорта. В этих условиях недостаточно ограничиваться простым учетом стоимости энергоносителей и энергозатрат, а требуется готовить технические средства и технологические процессы к работе в условиях обостряющегося энергодефицита в стране и в мире.

В этой связи проблема энергосбережения выдвигается на передний план научной и практической деятельности на железнодорожном транспорте, в том числе на крупных железнодорожных станциях. В числе энергозатратных элементов на горочных сортировочных станциях особое место занимает работа суммарных сил сопротивления по расчетному пути, являющаяся основой для определения максимального запаса энергии полностью используемой только в экстремальных условиях, менее одного раза из 100 случаев. Во всех остальных случаях излишний энергетический потенциал, практически у каждого отцепа, погашается на тормозных замедлителях с повторной затратой электроэнергии на компрессорных агрегатах.

Снижение энергозатрат в этих условиях может быть достигнуто за счет усиления наиболее трудного по суммарным сопротивлениям расчетного участка пути, а также за счет совершенствования технологии при работе в зимних условиях с легковесными вагонами. В отдельные дни при самых низких температурах и неблагоприятном чередовании легковесных и тяжеловесных вагонов потребуется оперативное, по радиосвязи, снижение скорости роспуска, как это имеет место в практической работе в настоящее время.

Конструктивный наибольший эффект от усиления расчетного участка пути длиной от 350 до 400 метров достигается за счет увеличения опорной поверхности шпал в зоне изолированных стыковых соединений и за счет изменения геометрии стыка. Косоугольный стык под углом 45° обеспечивает безударный переход колесных пар с отдающего конца рельса на принимающий. Удлиненные накладки в сочетании с качественным текущим содержанием усовершенствованных стыковых соединений снижают упругие колебания поверхности катания рельс под нагрузкой, динамические удары и общее удельное сопротивление по расчетному пути на 15-20 процентов, что обеспечивает снижение работ сил сопротивления и расчетной высоты горки на 2-3 процента с энергосберегающей эффективностью до 5-7 процентов.

Следует также указать на недостатки в методологии расчета высоты сортировочных горок и по действующим инструктивным указаниям, и в новых рекомендациях, изложенных в учебнике для вузов "Железнодорожные станции и узлы". В этих методических указаниях учитываются только критические низкие температуры, без учета сроков их календарного действия. В южных регионах страны сроки действия низких температур и инея в 5-6 раз меньше, чем в северных районах, что также требует обоснованных энергосберегающих корректировок.

Расчетная экономическая эффективность разработанных предложений на примере горочной сортировочной станции со среднесуточной переработкой до 3500 вагонов в сутки при сегодняшних ценах на дизельное топливо составляет 0,3 миллиона рублей в год. Учитывая ежегодное увеличение цены на топливо в размере 30 процентов, годовая экономическая эффективность от усиления сортировочных устройств для одной горочной сортировочной станции к 2010 году составит 1,45 миллиона рублей в год. А затраты на усиление устройств и срезку горба горки окупятся менее чем за год.

Анализ длин отцепов и грузовых фронтов, по данным сортировочных листков, показывает, что более 80 процентов отцепов имеют длину до 120 метров. А это, в свою очередь, указывает на целесообразность усиления вытяжных путей на участковых и грузовых станциях не на всю длину вытяжек (850 метров), а только на ее первую, интенсивно загруженную часть протяженностью до 150 метров. Усиление сортировочных горок и вытяжных путей в итоге приведет к определенному сокращению эксплуатационных расходов на крупных станциях сети железных дорог…"