Газотурбовоз: локомотив на сжиженном газе

[holodilshik.livejournal.com]

Оригинал взят у holodilshik в Газотурбовоз: локомотив на сжиженном газе

Немного отвлечемся от темы инженерных коммуникаций и всего, что с ними связано и поговорим о железнодорожном транспорте.

По работе недавно дважды столкнулся с темой железнодрожного транспорта, работающего на сжиженном газе. Видимо, уже близится окончательная доводка нового российского газотурбовоза ГТ1. В 2014 году планировалось завершить полный комплекс испытаний испытаний газотурбовоза ГТ1. Перспективные полигоны газотурбовозов: направление Новый Уренгой – Сургут – Тюмень, а также БАМ.
И, как я понимаю, уже началась подготовка инфраструктуры под этот амбициозный проект.

Тема меня очень заинтересовала, поэтому поговорим о ней подробно. Я не являюсь специалистом в области железнодорожного транспорта, поэтому прошу, если что, сильно не ругаться

Фотография газотурбовоза ГТ1

Немного Истории:
Вообще, первые газотурбовозы появились в середине 20-го века, а точнее в США в 1948. Отдельные машины также производились в Европе, но широкого применения не нашли.
В СССР работы над созданием первого газотурбовоза начались в середине 50-х годов. Паралельно велось несколько проектов и выпущено нескольео опытных образцов. В частности: пасажирский газотурбовоз ГП1, газотурбовоз ГТ101-01 и опытный газотурбовоз Г1-01. В 1965- м году на железной дороге эксплуатировались опытные образцы газотурбовозов, однако...   Работы по созданию газотурбовозов начались еще в период освоения производства тепловозов ТЭЗ.. Изначально стояла задача спроектировать и построить газотурбовозы с техническими характеристиками, позволяющими эксплуатировать их с большим экономическим эффектом, нежели тепловозы. Однако созданные к 1965 г. газотурбовозы в этом отношении уступали уже имеющимся тепловозам. Стало понятно, что экономичность их силовых установок не может конкурировать с дизелями, внедряемыми на тепловозах. Поэтому проекты по созданию газотурбовозов были прекращены.

Фотография советского опытного газотурбовоза Г1-01


Устройство:
Газотурбовоз представляет из себя локомотив с газотурбинным двигателем.
Газотурбинный двигатель, работающий на сжиженном природном газе, соединён с электрическим генератором. Вырабатываемый им электрический ток подаётся на тяговые электродвигатели, которые и приводят локомотив в движение. Как уже понятно, топливом для локомотива является сжиженный природный газ.

Подробно принцип действия объяснен в ролике:

Магистральный грузовой газотурбовоз ГТ1 принципиально новый для наших дорог локомотив, имеет мощность 8300кВт . Его проект разработан специалистами подмосковного коломенского ВНИКТИ. Опытный образец был изготовлен на Воронежском локомотиворемонтном заводе. Н аднный момент он не имеет аналогов в мировой железнодорожной индустрии. Газотурбинный двигатель НК-361 изготовлен на Самарском научно-техническом комплексе имени Н.Д. Кузнецова. В планах до 2020 года произвести 40 газотурбовозов. Уже изготовлен второй образец.

Как я понимаю, создание этого локомотива обусловили несколько факторов - это рост стоимости дизельного топлива и проблемы экологии.
Наиболее эффективным способом снижения расхода дизельного топлива на тепловозных двигателях посчитали применение природного газа. Энергетические и физические характеристики газового топлива должны были обеспечить более высокие экономические, ресурсные и экологические показатели тепловозов. А доступность газа в районах перспективной работы данных локомотивов должны бли решить проблему заправки на месте.

Видимо, сейчас одной из проблем помимо техники, явлется как раз  отсутсвие заправочных комплексов для этих локомотивов. Сейчас газотурбовоз заправляют на комплексе по производству сжиженного газа в Екатеринбурге. На сегодняшний момент - это единственный комплекс в стране, где имеется возможность экипировки тягового подвижного состава непосредственно в том месте, где и производится сжиженный газ. Заправляемый объём – 17 тонн. Это, на мой взгляд, первое время будет сдерживать развитие. Однако с заточкой под северные газоносные регионы сделать на месте станции сжижения газа мне кажется достаточно простой задачей, тем более объемы небольшие. Учитывая, что одной заправки хватает на 750 км - придется сделать достаточное кол-во таких комплексов.

Фотография - Газотурбовоз. Видно очень большое количество вагонов.



Главным преимуществом газотурбовозов является возможность развивать большую мощность при относительно небольших размерах и массе. Газотурбовоз благодаря своей тяговитости отличное решение для удаленных северных районов, связанных с добычей полезных ископаемых. Один локомотив может таскать составы весом более 10 тысяч тонн!!! Т.е. он очень хорош для освоения отдаленных районов Сибири и Дальнего Востока.
Преимуществом является также возможность работы на  дешёвом газовом топливе и существенно меньший расход смазочного масла. И, конечно, он очень экологичен. Огромным плюсом является то, что он может эксплуатироваться на неэлектрофицированных участках железных дорог.

Презентация газотурбовоза ГТ1 состоялась в рамках международной транспортной выставки "Иннотранс-2008" в г.Берлине.

Comments

[ex0_planet]

> начинает травить, горючим метаном в атмосферу,

По идее, можно этот процесс сделать управляемым и по дороге палить это топливо, возможно даже с получением полезного выхлопа. В принципе, там обязана быть какая-то ВСУ (хотя бы для запуска мегатурбины), вот в ней и палить.

Всё остальное — это проблемы инфраструктуры (включая туда и ремонт и подготовку кадров, и все такое...), об этом и сами авторы осведомлены. Где-то в отдаленной перспективе, в принципе, этот процесс сходится: если застроить всю страну станциями техобслуживания турбин и заправочными станциями, то никаких проблем. Даже, наверное, при полудесятке машин, обслуживающих одну линию проблем тоже никаких — за счет обещанного ресурса и правильном своевременном техобслуживании (силами производителя), ломаться они будут редко. А вот в промежутке от "одна опытная линия" до "вся страна"... ну... возможны варианты.

Реальная проблема по-моему в том, что русские майты будут пытаться его чинить кувалдой, с закономерным результатом. А не кувалдой — жаба ква-ква.

[antontsau.livejournal.com]

невозможно. Ну вот сломался паравоз где-то и стоит. Мертвенький. В каком-то депо, ждет пока его починят хотя бы до уровня "можно перегнать на 300 км под чужой тягой и медленно". И что с этим газом делать? куда его стравливать? других средств охлаждения баллона с лнг, кроме как испарением, на транспорте нет, это не криотанкер с своей холодильной машиной. Никакие всу не справятся, а уж тем более бредом выглядит идея все время просто так его палить.

Починка кувалдой это рашн экзотик, только усугубляет.

[djkmomega.livejournal.com]

метан легче воздуха. Открыть клапан, и расслабиться.

[antontsau.livejournal.com]

главное успеть отбежать подальше.

То, что метан легче воздуха и испаряется при криотемпературах, конечно облегчает ситуацию, не создается тяжелого приземного облака. Но все равно безумно стремно, если несколько тонн метана в воздух стравить, да даже несколько сот кеге. У него взрывоопасная концентрация от 5 до 16%, самое то конкретно бабахнуть, жидковакуумная бомба (С).

[ex0_planet]

Ему на открытом воздухе _накапливаться_ негде. Легкий ветерок — и привет.

[antontsau.livejournal.com]

и дунуло на какой-то случайный источник зажигания.

В общем, метан на производстве - это очень неприятно, куча бумаг и мер по безопасности, и постоянный стрем.

[kspshnik.livejournal.com]

Метан _в_здании_.

Как только вышли на открытый воздух - концентрацию считаем от объёма атмосферы земли :)

[antontsau.livejournal.com]

и на открытом воздухе в том числе. Как только появляется метан на открытой автозаправке, или каком-то складе, или просто стоянка газированных автобусов - сразу анальные курощения на предмет безопасности. Электроинструментом не пользоваться, электрооборудование ставить в взрывозащитном исполнении и тп и тд. Потому что накапливается где угодно - в корпусе выключателя или внутри автобуса, в сарайчике или под валяющимся ведром. Непредсказуемо. А бабахает, когда таки, ой неслабо.

[ex0_planet]

Идея в том, что при должном обслуживании он не сломается просто так. На единственной полуопытной линии возможно это и удастся обеспечить; вот когда их будет полсотни по всей стране, вот тогда да, начнутся проблемы.

А кстати, в чем проблема стравить просто в атмосферу? Не прямо из цеха, понятно, травить, а отволочь куда-нибудь на двор и пусть себе попёрдывает потихоньку. Накапливаться во взрывоопасном соотношении ему негде.

[antontsau.livejournal.com]

что значит не сломается? с рельс сойдет или колесо сломается, тяговый мотор сгорит или корова (а то и камаз) под него попадет, и тп и тд - это что, от обслуживания зависит? Даже ице и тот в свое время не просто сломали а ап мост разложили от такой ВНЕЗАПНОЙ неисправности, а уж просто отказы и обломы и у немцев массово случаются, вон пусть Глумов расскажет, он там работает.

В том, что в атмосфере образуется очень неприятная взрывоопасная смесь, и очень много. 100 кг стравил - 100 кубов газа - 1000 кубов взрывоопасной смеси. Если бы еще и накапливалось то совсем стрем, но даже в чистом поле крайне страшно.

[ex0_planet]

Так тепловоз в этом отношении не лучше.

Ты представляешь себе объем воздушных масс, переносимых даже легким ветерком? Какие там 1000 кубов, плюнуть и растереть.

[antontsau.livejournal.com]

тепловоз максимум соляркой растечется. Она не распространяется отсюда и до воооооон того столба с искрящим изолятором за две секунды, да и просто так ее подпалить трудно.

[ex0_planet]

Да ладно, метан хреново горит. То есть горит-то он хорошо, но небыстро — взрыва не будет, максимум дефлаграция, пока не наткнется на область с негорючей концентрацией. То есть, шипение вытекающего газа и редкие хлопки если вдруг подпалится случайно некоторый объем.

Растекшаяся же соляра загорится сразу и вся.

PS. А вот интересно, они в газ одоранты добавлять будут? Вроде бы положено из соображений безопасности, но зато как же паровоз будет ВОНЯТЬ!

[sashman.livejournal.com]

пусть выкипающий газ сгорает в автономном движке (турбинка? поршневой? Стирлинга? каталитический+элементы Пельтье+абсорбционный холодильник) и питает холодильник охлаждения цистерны

ВСУ максимально отвязать от остального тепловоза, поставить два для надёжности и т.д.

хотя всё равно стрёмно.