Применение сжатого воздуха в железнодорожном хозяйстве
От поездов зависит, как быстро и без повреждений груз будет доставлен от отправителя к получателю. Это не было бы возможно без наличия чистого сжатого воздуха, который обеспечивает многие из наиболее важных функций подвижного состава всех длин и мощностей.
Компоненты поезда, работающие на сжатом воздухе, включают в себя тормоза, двери и систему подвески. Без сжатого воздуха поезд не сможет остановиться, когда потребуется, открыть и закрыть двери должным образом, или обеспечить приемлемую для пассажиров и груза плавность хода. Попадание примесей в сжатый воздух очень нежелательно, поскольку в этом случае функционирование механизмов, приводимых в движение с его помощью, может быть нарушено.
Неполадки могут начаться с частиц грязи и влаги, которые присутствуют в атмосферном воздухе, который использует компрессор для сжатия воздуха. Когда эти элементы смешиваются со смазкой компрессора, масло теряет свои свойства. В результате смазка компрессора приобретает беловатый оттенок и пастообразную консистенцию, которая более не обладает смазочными качествами. Из-за этого может произойти катастрофа, так как для работы компрессор нуждается в смазке.
Как поддерживать стандарты для сжатого воздуха в железнодорожном хозяйстве
Когда речь идет о стандартах для сжатого воздуха в железнодорожном хозяйстве, техническое обслуживание играет важнейшую роль. Если система сжатого воздуха в составе должным образом не обслуживается, это может привести к непредвиденным отказам и дорогостоящим ремонтам. Хуже всего то, что состав может потерпеть крушение, впускать/выпускать пассажиров или у него могут заблокироваться тормоза.
Решение, конечно же, заключается в том, чтобы предотвратить образование влаги в сжатом воздухе. Это может быть выполнено следующими способами:
- Выделение и фильтрация воды
- Осушение сжатого воздуха
Первый способ защищает воздушный компрессор от примесей в атмосферном воздухе, в то время как осушение удаляет водяные пары из сжатого воздуха. В последние годы повышение загрязнения воздуха стимулировало развитие передовых фильтрующих систем.
Источники загрязнения в воздушных компрессорах
Чтобы усовершенствовать процесс очистки, важно быть знакомым с различными типами загрязнителей воздуха и местами их возникновения. Загрязнение воздуха в основном исходит из трех основных источников:
- Атмосфера. Через впускной клапан компрессора всасывается окружающий воздух, который всегда будет содержать некоторое количество примесей, будь то пыль, воздух повышенной влажности.
- Сам компрессор. Загрязняющие вещества могут также находиться внутри компрессора. Обычно это устаревшая смазка, частицы механического износа или охлаждающая жидкость.
- Воздухоприемники и трубы. Хотя целью этих компонентов является сбор и распределение воздуха, в обоих этих элементах могут сохраняться загрязняющие вещества, которые поступают в компрессор из атмосферного воздуха. Кроме того, охлаждение, возникающее в трубах, может быть причиной конденсации — основная проблема для воздушных компрессоров — если образующийся конденсат регулярно не сливается.
Загрязнения, которые могут ухудшить качество сжатого воздуха, находятся в воздухе в виде частиц, а также в виде масла и частиц в воде.
Различные типы загрязнений в воздушных компрессорах
Существуют следующие типы загрязнений:
- Частицы грязи в атмосферном воздухе. Количество грязи в воздухе типичного города или промышленной зоны колеблется. В каждом кубическом метре воздуха содержится приблизительно 140 миллионов частиц загрязнений. Это особенно плохо влияет на процесс сжатия воздуха, потому что 80% этих частиц в воздухе слишком малы, чтобы их можно было задержать с помощью воздушного фильтра.
- Водяной пар. С изменением температуры, которое проходит воздух во время процесса сжатия, неизбежно образуется влага.
- Конденсированная вода. Конденсат остается негативным фактором во всем процессе сжатия воздуха. Конденсация не только вредна для внутренних механизмов компрессора, она может быть еще более разрушительной, если конденсат никогда не сливать.
- Коррозия и размеры труб. Поскольку конденсация сказывается на состоянии трубопроводов и воздухоприемников, внутри них может образовываться ржавчина. Постепенно ржавчина может привести к закупорке и разрыву трубопровода. Если проблема остается без внимания, внутренняя коррозия может привести к нарушению целостности системы.
- Масло. Сжатый воздух всегда необходимо очищать от масла. Однако сжатии воздуха масло используется для охлаждения, смазки и герметизации. К сожалению, некоторое количество масла может проходить через систему в испаренной форме, особенно при высоких температурах.
Следует отметить, что безмасляные компрессоры не защищены от загрязнений наружного воздуха. Другими словами, впускной клапан безмасляного компрессора не может волшебным образом отфильтровать загрязняющие вещества в окружающем воздухе. Как и в случае системы с масляной смазкой, безмасляный компрессор нуждается в фильтрации всасываемого воздуха.
Фильтры для влаги, частиц грязи и масла для воздушных компрессоров
Отделители жидкости. В системах сжатого воздуха отделители жидкости используются для фильтрации сжатого воздуха от влаги. Качественный отделитель жидкости может удалить до 92% жидкости из сжатого воздуха.
Коалесцирующие фильтры. Из всех компонентов, используемых для очистки сжатого воздуха, ни один из них не является более важным, чем коалесцирующие фильтры. Благодаря методу механической фильтрации влага удаляется из масла и сжатого воздуха. Кроме того, коалесцирующие фильтры могут удалять частицы размером 0,01 мкм. Комбинирующий компонент фильтрации состоит из двух частей в следующем порядке:
- Фильтр общего назначения;
- Высокоэффективный фильтр.
Цель первого заключается в том, чтобы предотвратить проникновение крупных загрязнений во второй. Высококачественный набор коалесцирующих фильтров, как правило, обеспечивает двукратное преимущество непревзойденной чистоты воздуха и при этом низкие эксплуатационные расходы.
Адсорбционные осушители. Адсорбционные осушители предназначены для удаления исключительно водяного пара из воздуха, не способны выполнять полный процесс фильтрации в одиночку.
Фильтры для удаления пыли. Альтернатива коалесцирующим фильтрам, фильтры для удаления пыли устраняют частицы пыли в процессе сжатия воздуха. Используя почти идентичные механизмы фильтрации для коалесцирующих фильтров, удаляется примерно 99,9999% загрязняющих частиц.
Процесс фильтрации можно разделить на пять этапов:
- Фильтрация влаги
- Общая фильтрация
- Высокоэффективная фильтрация
- Адсорбционная осушка
- Фильтрация пыли
В течение первых трех этапов из воздуха удаляется до 92% загрязняющих веществ. Затем воздух высушивается на четвертой стадии и, наконец, на последнем этапе удаляются все частицы пыли.
Последствия неисправных пневматических систем в железнодорожном хозяйстве
Блокирование дверей. Пассажирские поезда загружают и разгружают на остановках сотни пассажиров. Поэтому крайне важно обеспечить полную работоспособность дверей на протяжении всего маршрута поезда. При возникновении аварийной ситуации отказ механизма открывания дверей может оказаться фатальным.
Токоприемники. На электровозах предусмотрены специальные токоприемники — пантографы, механизм поднятия которых приводится в движение сжатым воздухом. При выходе этой системы из строя поезд может остановиться в самое неподходящее время, из-за чего произойдут задержки в расписании, что повлечет за собой крупные убытки.
Тормоза. В поездах тормоза являются наиболее важной из всех аварийных функций. Если поезд не может затормозить по мере необходимости, он представляет опасность для всего, что находится на пути его движения. В худшем случае это может привести к невозможности остановиться на станции, поломке рельс, столкновению поездов. По очевидным причинам первостепенное значение в тормозных системах поезов имеет соответствие стандартам для сжатого воздуха.
Подвеска. В современных поездах сжатый воздух используется для питания подвески, которая отвечает за плавность движения подвижного состава. Когда воздушные компрессоры пневмоподвески работают некорректно, поездки становят неудобными и опасными для пассажиров.
Важность воздушных компрессоров в современном подвижном составе
Сжатие воздуха является одним из самых важных источников энергии в современном мире, где люди стараются достичь большей эффективности и энергосбережения. Поскольку страны стремятся отойти от использования сгораемого топлива, потенциал, предлагаемый сжатым воздухом, вырос во многих секторах. Богатый набор функций сжатого воздуха позволил компаниям сократить потребление энергии и использовать энергию, которая намного менее вредна для окружающей среды.
В транспортной отрасли воздушные компрессоры используются для управления подвижным составом и обеспечивают работу многочисленных функций, которые обеспечивают удобство и безопасность пассажиров и персонала. Также на производственных предприятиях большинство инструментов, используемых в производстве подвижного состава, приводятся воздушными компрессорами.