Мероприятия по предупреждению замораживания воздухопроводов и приборов автотормозов

Сжатый воздух состоит из смеси азота (78%), кислорода (21%), водяного пара и др. К гигрометри-ческим величинам, характеризующим состояние сжатого воздуха, относятся абсолютная, максимальная и относительная влажность, точка росы и дефицит влажности.

Абсолютная влажность (е) показывает количество в граммах водяных паров, приходящихся на 1 м3 воздуха при данной температуре.

Максимальная влажность (Е) показывает, какое количество в граммах водяных паров, приходящихся на 1 м3 воздуха, способно при данной температуре насытить воздух.

Относительная влажность (г) выражает отношение количества водяных паров, находящихся в воздухе, к количеству паров, насыщающих воздух при данной температуре, т. е. отношение абсолютной влажности к максимальной.

Точкой росы называется температура, при которой находящиеся в воздухе водяные пары достигают состояния насыщения и дальнейшее охлаждение приводит к выпадению влаги в виде капель (относительная влажность воздуха равна 100%).

Дефицит влажности (Д) есть разность между максимальной влажностью Е и абсолютной е. Величина Д удобна для практического сравнения состояния сжатого воздуха.

В главных резервуарах и питательной магистрали воздух всегда обладает максимальной влажностью и всегда конденсируется. Это происходит потому, что воздух при сжатии уменьшается в объеме в 8-9 раз, водяные пары уменьшаться во столько же раз в объеме не могут и после

достижения состояния полного насыщения выпадают в виде капель (росы).

Пример. Температура наружного воздуха -10°С (Tj =263 К), относительная влажность 70%, температура воздуха в главном резервуаре после сжатия -(-10°С (7-2=283 К). Определить, какое количество конденсата выделится при сжатии воздуха до абсолютного давления р2 = 0,9 МПа (9 кгс/см2).

Из известной таблицы значений абсолютной влажности для насыщающих паров воды при разных температурах находим, что при температуре -10°С влажность £i=2,37 г/см3 и при температуре +10°С значение £2=9,41 г/м3.

При влажности воздуха 70% в нем будет содержаться водяных паров

«1=2,37-0,7=1,66 г/м3

Подставляя значения в формулу из термодинамики, получим

Г,р2 263-9 Г^7= 283ГГ = 8'36,

т. е. в 1 м3 воздуха после его сжатия до давления р2 = 0,9 МПа (9 кгс/см2) водяных паров стало больше в 8,36 раза. Так как до сжатия «1 = 1,66 г/м3, то после сжатия е2 = 1,66-8,36=!3,86 г/м-1. Но при температуре 10°С не может содержаться водяных паров больше 9,41 г/м1, следовательно, излишние Д- 13,86-9,41=4,45 г/м1 паров осядут на дно резервуара в виде воды (конденсата).

При этих условиях за 1 ч работы компрессора с подачей 1,75 м3/мин при ПВ = 50% в главных резервуарах выделится влаги

1,75-60-0,5-4,45 = 236,25 г.

Степень влажности воздуха в магистрали зависит и от разности температур в главном резервуаре и в магистрали. Чем выше температура воздуха в главном резервуаре, тем больше содержится в воздухе водяных паров, тем хуже отделение от него конденсата, поэтому большая часть влаги будет отделяться в тормозной магистрали.

При наличии на локомотивах нескольких главных резервуаров около 60% количества водяных паров конденсируется в первом резервуаре и около 20% - во втором. Поэтому водосборники, установленные за главными резервуарами, малоэффективны. При охлаждении теплого нагнетаемого воздуха влага конденсируется и замерзает, образуя на внутренних поверхностях труб и приборов ледяную корку, а в узких местах - ледяные пробки. Нагнетательные трубы для сжатого воздуха являются охлаждающими, поэтому их желательно выполнять в виде змеевиков с изменением направления движения, что способствует укрупнению капель конденсата и ускорению его оседания в потоке воздуха.

Предельная граница влажности воздуха должна быть такова, чтобы при снижении температуры на 2° С он не переходил в насыщенное состояние и относительная влажность его не должна быть более 0,80-0,85. Воздух, содержащий в себе водяных паров больше 85% того количества, которое значится в таблицах насыщенных водяных паров при данной температуре, считается некачественным для нормальной эксплуатации тормозов, так как может быть причиной выделения конденсата в тормозной магистрали и замерзания тормозов. Исходя из этого температура воздуха в главных резервуарах не должна превышать температуру наружного воздуха больше на 3-4° С И не быть выше чем на 1-2° С температуры воздуха, проходящего через кран машиниста. Сжатый воздух должен быть очищен от влаги, а также от масла, попадающего в него из компрессора.

Для снижения температуры застывания водяных паров, конденсирующихся в тормозных приборах локомотива, рекомендуется применять осушители воздуха, заполненные силикагелем.

Испытываются на локомотивах опытные установки с абсорбентом (силикагелем) одноцикловые и двух-цикловые. В одноцикловых восстановление абсорбента производится продувкой его сжатым воздухом на стоянке. В двухцикловых-одна вет вь осушается воздухом, поступающем в павный резервуар, а в-другой

регенерируется абсорбент и наоборот. Расход сжатого воздуха на регенерацию абсорбента составляет около 1 м3/мин. Способ борьбы с замерзанием влаги путем введения в сжатый воздух спирта через специальные дозаторы (спиртораспыли-тели) не нашел широкого применения.

Регулярный спуск воды из сборников, главных резервуаров и маслоотделителей на локомотивах является одной из основных предупредительных мер против замерзания воздухопроводов и тормозных приборов. В пути следования надо систематически продувать главные резервуары и сборники, а при прицепке к составу и отцепке от него - тормозную магистраль локомотива. Наиболее уязвимыми местами тормозной системы в части замерзания являются нагнетательная труба у места ввода ее в главный резервуар, перепускная труба, соединяющая главные резервуары, штуцера из первого и четвертого главных резервуаров, соединительные рукава между секциями локомотива, устройство № 367М блокировки -и подвод трубы к нему, концевые краны и воздухопроводная сеть локомотива.

Большое количество конденсата в тормозной магистрали некоторых тепловозов (ТЭП60, 2ТЭ10В и др.) происходит из-за неправильного расположения главных резервуаров на тепловозах, отсутствия устройств для дистанционной их продувки.

Зимой наблюдаются случаи замерзания крана машиниста, трубок к манометрам, концевых кранов, головок соединительных рукавов между секциями локомотивов и между локомотивом и первым вагоном, а также воздухораспределителей в головной части поезда.

На зимний период рекомендуется снимать шайбы в рукавах межсекционного узла, а в пути следования чаще проверять плотность тормозной магистрали и сравнивать ее с первоначальной. Не допускать заужения проходных сечений в устройстве

№ 367М блокировки, для чего проверять ее на проходимость воздуха.

При выезде из депо необходимо продуть рукава между секциями локомотива, с ноября по март включительно при смене локомотивных бригад без отцепки локомотива принимающая бригада должна разъединять рукава между локомотивом и первым вагоном и через концевые краны продувать магистраль состава и локомотива. На станциях, имеющих ПТО, при стоянке не менее 10 мин осмотрщнк-автоматчик должен продуть магистраль поезда через концевой кран хвостового вагона с последующим сокращенным опробованием тормозов.

По прибытии в депо необходимо спустить воду из главных резервуаров, продуть тормозную магистраль и рукава между секциями локомотива. Чтобы избежать порчи резиновых изделий, запрещается отогревать огнем тормозные цилиндры, воздухораспределители, кран машиниста, концевые краны и соединительные рукава. В этом случае приборы необходимо заменить. Отогревание замерзших мест автотормозов следует производить в полном соответствии с пп. 14.9-14.18 Инструкции № ЦТ-ЦВ-ЦНИИ/3969.