spot_img
duminică, octombrie 24, 2021
spot_img

Tehmin: patru soluții de adaptare a locomotivelor diesel vechi la starea precară a infrastructurii feroviare

Starea precară în care se află din punct de vedere tehnic infrastructura feroviară duce la costuri mari de transport, concretizate în costuri mari cu mentenanța și carburanții chiar şi pentru locomotivele diesel noi. Patru soluții ale TEHMIN ajută însă la ținerea costurilor sub control.

Soluțiile TEHMIN au drept scop protejarea mediului si readucerea in parametri a locomotivelor Diesel, in conditii de reducere substantiala a costurilor de exploatare.

Soluțiile tehnice TEHMIN-BRASOV permit aducerea locomotivei diesel electrică de 2100CP la condiţiile de circulaţie existente în România, cu consum redus de motorină şi ulei, plus costuri mult mai mici cu mentenanţa, comparabile cu locomotivele moderne, totul cu o investiție sub 100.000 Euro.

Celtuielile cu soluţiile prezentate se amortizează integral într-un interval cuprins între 12 şi 22 de luni de exploatare.

„Este o realitate, aproape palpabilă, că în Romania avem o infrastructura degradată, impunând circulaţia trenurilor cu viteze reduse, şi ca urmare avem costurile de transport mari. Ne referim la costul întreţinerii materialului rulant şi a consumului foarte mare de motorină . Dacă pentru prima problemă soluţia de rezolvare este la nivelul Guvernului, pentru a doua problemă sunt soluţii bune, în special pentru locomotivele diesel de 2100CP şi nu numai ce pot fi aplicate, cu efecte deosebite”, spun reprezentanții TEHMIN, având rezultatele înregistrate de la locomotivele echipate până în prezent.

Acest tip de locomotivă va mai fi exploatat minim 20 de ani, dar cum infrastructura căii ferate (cca 10.000 Km) nu va fi îmbunătăţită curând, costurile de transport vor fi mai mari chiar şi în situaţia dotării cu locomotive moderne.

Pentru situaţia reală din România, soluţia pentru a reduce cheltuielile de transport este adaptarea, din punct de vedere tehnic, a acestor locomotive la condiţiile reale de exploatare, condiţii impuse mai ales, de starea tehnică a infrastructurii feroviare.

Principalele probleme ale locomotivelor diesel sunt: volumul enorm de timp de mers în gol a motorului diesel de tracţiune, serviciilor auxiliare energofage şi regimului termic de funcţionare a motorului diesel.

Cele patru inventii, pentru care TEHMIN detine toate drepturile de proprietate intelectuală asupra acestora, sunt:

1 – Instalație pentru reducerea timpului de mers in gol al motorului diesel de tracțiune- a treia sursă de energie a locomotivei

Această soluţie nu face să scadă consumul specific de motorină al motorului diesel, însă prin micșorarea duratei de funcționare a acestuia, consumul general de motorină al lomotivei scade.  Implementarea celei de a treia surse de energie are multiple avantaje, dintre care amintim:

  • Reduce de circa șase ori consumul orar de motorină la mersul în gol (de la 24kg la 4kg);

  • Pentru aceeași activitate a locomotivei se uzează un ansamblu de 700 kg. față de unul de 28 tone, adică de 40 de ori mai puțin;

  • Timpul de funcționare al motorului diesel de tracțiune se reduce cu cca 50%;

  • Economia anuală de motorină este de peste 25t;

  • Se reduc cheltuielile cu întreținerea grupului de 28 tone proporțional cu reducerea timpului de funcționare;

  • Se asigură menţinerea caldă a motorului diesel de tracţiune în toate situaţiile de remizare fără prezenţa personalului;

  • Se reduce poluarea mediului proporțional cu reducerea consumului de motorină și ulei;

  • Se asigură condiţiile de pornire a motorului diesel chiar şi în situaţia în care bateria de acumulatoare este descărcată.

2 – Instalație pentru creșterea randamentului motorului diesel de tracțiune a locomotivei

Pentru a elimina  dezavantajul funcţionării motorului diesel cu supraconsum de motorină (randament redus) ca urmare a exploatării la temperature mici (sub 60 0C), inginerii TEHMIN au gândit un sistem în care instalația hidrostatică este înlocuită de patru ventilatoare electrice, câte două pe fiecare ramură de radiatoare, prevăzute cu jaluzele interioare. Jaluzelele exterioare şi interioare sunt acţionate cu servomotoare care se închid sau se deschid în funcţie de temperatura lichidului de răcire și sunt comandate de senzorii de temperatură de către un automat central.

Noul sistem reduce puterea nominală de la cca 30kW (cât are instalaţia hidrostatică) la 9kW (cât are noua instalaţie electrică de ventilaţie). Reducerea puterii nominale de cca trei ori a fost posibilă prin apropierea ventilatoarelor electrice de grupul de radiatoare şi împărţirea cuvei radiatoarelor în trei camere distincte (două de aspiraţie şi una de refulare) cu ajutorul jaluzelelor interioare.

Cele două ramuri de radiatoare sunt închise în camerele lor de jaluzele interioare şi exterioare, atunci când temperatura lichidului de răcire este mai mică decât cea optimă (60°C) sau sunt deschise când aceasta este depășită.

Noul sistem reduce pierderile de căldură din radiatoare, când temperatura este sub valoarea optimă, asigură funcţionarea motorului diesel la temperatură optimă, înlătură consumul suplimentar de energie al motorului diesel pentru antrenarea pompei hidrostatice şi menţinerea caldă, reduce efectul poluant al gazelor arse ale motorului diesel şi al uleiului hidrostatic. Energia medie consumată de ventilaţie, raportată la ora de funcţionare a motorului diesel este proporţională cu temperatura lichidului de răcire şi are o valoare medie anuală de cca 2kWh; în scădere de la 12 kWh.

Totodată, radiatoarele de răcire nu mai sunt înfundate din cauza pierderilor de ulei de la cilindrii hidrostatici şi depunerii prafului, iar motoarele electrice, de fiabilitate înaltă, nu necesită manoperă de întreţinere şi materiale consumabile. Rezultă o reducere semnificativă a manoperei de întreținere și înlătură consumul de ulei. Creşte semnificativ fiabilitatea radiatoarelor datorită reducerii vibraţiilor sistemului de ventilaţie care este foarte bine echilibrat.

Marea economie de motorină provine însă în primul rând din faptul că instalaţia asigură condiţii de exploatare a motorului diesel la un randament ridicat datorită îmbunătăţirii regimului termic de funcţionare şi a controlului strict prin sistemul de automatizare. Din datele înregistrate de la locomotivele dotate cu această instalaţie reiese că funcţionează numai cca 50% din timpul de funcţionare a motorului diesel. Instalaţia rezolvă două probleme: înlocuieşte un serviciu auxiliar energofag de cca 30kW şi totodată creşte randamentul de funcţionare a motorului diesel”, explică inginerul Mihai Marcu de la TEHMIN.

3 – Ventilația economică a motoarelor electrice de tracțiune ale locomotive

Inovaţia firmei braşovene vine să elimine dezavantajele actualului sistem de ventilaţie. Unul dintre dezavantaje este acela că debitul de aer pentru ventilaţie este constant, indiferent de nivelul de solicitare a motoarelor de tracţiune. Există doar două regimuri de funcţionare, respectiv vară-iarnă.

Motoarele electrice de ventilaţie sunt de curent continuu, necesitând un volum mare de manoperă pentru întreţinere. Un alt dezavantaj este acela că sistemul de ventilaţie are un consum mare de energie (două motoare cu puterea de 2×16 kW). Amplasarea ventilaţiei în părţile frontale ale grupului motor diesel-generator afectează accesul în zonele respective. În plus, contactoarele electrice sunt de curent continuu, necesitând piese de schimb şi volum mare de manoperă.

Noul sistem de ventilaţie electrică

Noua soluţie foloseşte motoare electrice autopilotate de ventilaţie, de construcţie modernă, cu reglare automată după un algoritm stabilit între curentul pe motoare de tracţiune şi temperatura mediului ambiant. Soluţia firmei TEHMIN presupune montarea a câte unui motor electric cu de ventilaţie pe fiecare melc de ventilaţie existent, cu putere de 5kW pentru ventilaţia a două motoare de tracţiune şi de 3kW pentru un motor de tracţiune. Debitul de aer este în funcţie de cei doi parametri menţionaţi.

Ca avantaje, autorii inovaţiei enumeră: motoarele electrice nu necesită lucrări de întreţinere sau materiale consumabile, sistemul electric de alimentare nu are contactoare, consumul de energie pentru ventilaţie este de aproximativ trei ori mai mic, creşte accesibilitatea în părţile frontale ale motorului diesel şi generatoare. Nu în ultimul rând, se reduce puterea electrică instalată de la 32 kW la 16 kW.

4 – Diagnoza locomotivei, înregistrarea parametrilor și transmisia la sol a datelor

Diagnoza locomotivei, înregistrarea parametrilor şi transmisia la sol a datelor este un sistem care cuprinde aproximativ 40 de parametri (diagnoză, economici şi siguranţa circulaţiei). Sistemul duce la economii nu atât directe, cât indirecte, în primul rând prin faptul că exploatarea şi mentenanţa locomotivei devine predictibilă.

În al doilea rând, este un sistem uşor de folosit. O singură persoană, într-un birou, în faţa unui calculator, realizează supravegherea centralizată a locomotivelor permiţând dispunerea măsurilor necesare în timp real. Analizând parametrii înregistraţi, sistemul permite luarea deciziilor privitoare la exploatarea locomotivei în diverse situaţii, cu scopul de a optimiza consumurile. Locomotiva este vizibilă în orice moment, poate fi controlată în timp real.

Sistemul realizează înregistrarea şi afişajul pe un display în postul de conducere a datelor de diagnoză a locomotivei și, de asemenea, informează asupra eventualelor erori şi defecţiuni din timpul operării. Datele locomotivei sunt preluate pe un card de memorie şi sunt totodată transmise la sol.

Când locomotiva intră în revizie (mentenanţă), datele sunt descărcate pe un PC şi se poate urmări uşor evoluţia parametrilor, sub formă grafică sau sub formă de raport, pentru:

  • Motorul Diesel şi transmisia electrică a locomotivei.

  • Temperatura cuzineţilor de sprijin ai MT.

  • Presiunea aerului în conducta generală şi în cilindrii de frână ai boghiurilor;

  • Consumul de energie pentru tracţiune şi pentru serviciile auxiliare;

  • Consumul de motorină al MDA.

Sistemul de diagnoză este dotat cu modem şi antenă GSM şi GPS pentru transmiterea în timp real a datelor de diagnoză şi a parametrilor de funcţionare către operatori, iar avariile importante sunt transmise automat la sol, prin e-mail la personalul tehnic.

Modernizările pot beneficia de finanțări europene

Măsurile respective au şi un efect direct asupra reducerii noxelor (protecţia mediului ambiant) cu echivalentul economiilor de motorină şi ulei realizate.

Pentru o locomotivă economia de motorină este de cca 45t/an. Aceasta înseamnă că se reduce emisia de CO2 cu 45 x 2,62 = 118t CO2 echivalentul a 118 certificate verzi (cca 8000 E)

„Ca urmare puteţi cere Ministerelor: Mediului, Fonduri Europene şi Transporturilor finanţarea cu fonduri europene a acestor proiecte.

Pentru a vă asigura de eficienţa celor 4 soluţii, firma SC TEHMIN-BRAŞOV SRL este dispusă să monitorizeze pe o perioadă de un an, o locomotivă; înregistrând orele de funcţionare ale motorului diesel, orele de mers în gol, consumul de energie în regim de tracţiune şi energia consumată de serviciile auxiliare, regimul termic.

Soluţiile pot fi extinse cu unele modificări si alte preţuri si la alte tipuri de locomotive diesel.

În cazul în care nu puteţi finanţa toate cele 4 soluţii simultan, vă recomandăm să începeţi echiparea locomotivelor în prima etapă cu soluţiile 1 şi 4 care au cea mai mare eficienţă, iar după amortizarea acestora puteţi finanţa soluţiile 2 şi 3 cu economiile realizate de soluţia 1.

Menţionăm că acest sistem de echipare a locomotivelor este aplicat de un operator important de transport marfă cu rezultate deosebite. La acest operator, pentru a se justifica investiţia, s-a monitorizat timp de un an o locomotivă, punând în acest fel în evidenţă marile pierderi produse în exploatarea acesteia”, spune TEHMIN BRAȘOV.

RECOMANDĂRI

Ultimele Articole