способ блок-модульной транспортировки, экипировки и потребления газа железнодорожными локомотивами

Формула изобретения

Способ блок-модульной экипировки железнодорожного локомотива, включающий сцепку железнодорожного локомотива с тендером, установку цистерны и регазификатора на сцепленные железнодорожный локомотив и тендер, причем цистерна и регазификатор связаны между собой и с моторными секциями железнодорожного локомотива газопроводами отличающийся тем, что установку цистерны и регазификатора на сцепленных железнодорожном локомотиве и тендере осуществляют таким образом, что цистерну закрепляют на тендере, а регазификатор устанавливают на железнодорожном локомотиве, цистерну связывают газопроводом через разъемное устройство с регазификатором, при этом газоснабжение железнодорожного локомотива осуществляют на экипировочном пункте путем замены тендера с закрепленной на нем порожней цистерной на тендер с закрепленной на нем наполненной газом цистерной посредством отсоединения и присоединения газопровода между тендером и локомотивом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области газоснабжения транспортных средств, в частности газотепловозов и газотурбовозов, сжиженными природным и нефтяным газами.

Известен способ блок-модульной экипировки железнодорожных локомотивов, включающий установку на несущей платформе тендера быстросменной криогенной цистерны и регазификатора, закрепление их на платформе быстростыковочными узлами, соединение между собой газопроводом с арматурой, прицепку тендера к газотепловозу с помощью универсальных стыковочных узлов и к грузосоставу, соединение тендера с моторными секциями локомотива водогазотрубопроводами и электрокабелями, отсоединение порожней цистерны тендера от платформы и регазификатора после переезда на экипировочный пункт и/или станцию заправки цистерн газом (станцию газозаправки), замену упомянутой порожней цистерны с помощью крана на цистерну, заполненную сжиженными газом, закрепление наполненной цистерны на платформе тендера быстростыковочными узлами и присоединение газопроводом к регазификатору, а также прицепку локомотива с тендером к грузосоставу для дальнейшего движения по маршруту следования (см. журнал «Транспорт на альтернативном топливе», № 4, стр.70-73, статья «Применение СПГ на локомотивах на основе блок-модульного принципа транспортировки, экипировки и потребления газа», 2008 г.).

Указанный способ, несмотря на его прогрессивность в сравнении с известными способами заправки газом емкости, размещенной непосредственно на газотепловозе, обладает следующими недостатками:

- демонтаж порожней цистерны тендера и монтаж на ее место наполненной газом цистерны с помощью мощного козлового крана грузоподъемностью не менее 100 тонн на каждом экипировочном пункте является небезопасным и дорогим процессом;

- размещение регазификатора на каждом тендере и соединение его с моторными секциями локомотива существенно удлиняет коммуникации для подачи газа, горячей воды и электроэнергии, снижает надежность всей топливной системы и увеличивает ее стоимость;

- общее время экипировки тендера (замена цистерн, отсоединение-присоединение коммуникаций, маневрирование и т.д.) согласно расчетам может составить более одного часа, что по существу означает простой грузосостава на заправку.

Задачей данного изобретения является повышение эффективности способа экипировки железнодорожных локомотивов.

Технический результат заключается в увеличении надежности и безопасности, снижении стоимости всей системы топливообеспечения газотепловозов и газотурбовозов, а также уменьшении их простоев на заправку.

Указанный технический результат достигается за счет того, что заявленный способ блок-модульной экипировки железнодорожного локомотива, включающий сцепку железнодорожного локомотива с тендером, установку цистерны и регазификатора на сцепленные железнодорожный локомотив и тендер, причем цистерна и регазификатор связаны между собой и с моторными секциями железнодорожного локомотива газопроводами, отличается тем, что установку цистерны и регазификатора на сцепленных железнодорожном локомотиве и тендере осуществляют таким образом, что цистерну закрепляют на тендере, а регазификатор устанавливают на железнодорожном локомотиве, цистерну связывают газопроводом через разъемное устройство с регазификатором, при этом газоснабжение железнодорожного локомотива осуществляют на экипировочном пункте путем замены тендера с закрепленной на нем порожней цистерной на тендер с закрепленной на нем наполненной газом цистерной посредством отсоединения и присоединения газопровода между тендером и локомотивом.

Сущность заявленного изобретения поясняется чертежами, на которых представлены в качестве примера схемы реализации предлагаемого способа на станции заправки тендеров с криогенными цистернами сжиженным природным газом (Фиг.1), а также реализации заявленного способа на экипировочном пункте (Фиг.2).

На Фиг.1 показана принципиальная схема газозаправочной станции, включающей входной газопровод 1 с запорным краном 2, установку для подготовки и сжижения природного газа 3 с системами коммерческого замера газа на входе и выходе и технологическим оборудованием (на Фиг.1 не показано), выходной газопровод 4 с запорными кранами 5, 6, 7 и гибкие трубопроводы 8 и 9, разъемные устройства 10 и 11, а также тендеры 12 и 13 с криогенными цистернами 14 и 15.

Реализация заявленного способа на газозаправочной станции осуществляется следующим образом.

Компримированный природный газ (КПГ) по входному газопроводу 1 через запорный кран 2 поступает в установку 3, где согласно технологическому процессу очищается, замеряется и сжижается. Сжиженный природный газ (СПГ) из установки 3 по выходному газопроводу 4 и запорный кран 5 подается в цистерну 14 через запорный кран 6, гибкий трубопровод 8 и разъемное устройство 10. При этом запорный кран 7 закрыт. После наполнения цистерны 14 СПГ запорный кран 6 закрывают, а запорный кран 7 открывают и начинают наполнение второй цистерны 15 СПГ по трубопроводу 4 через запорный кран 7, гибкий трубопровод 8 и разъемное устройство 11 аналогичным способом.

Не исключена и одновременная заправка газом обеих цистерн 14, 15 через открытые краны 6 и 7.

На принципиальной схеме экипировочного пункта (Фиг.2) показаны три запасных участка 16, 17 и 18 железнодорожного пути. На участке 16 накапливают тендеры 12 или 13 с наполненными газом на газозаправочной станции цистернами. На запасном участке 17 накапливают тендеры 19 с порожними цистернами, на запасном участке 18 размещается прибывший на газозаправку поезд, включающий железнодорожный локомотив 20 (газотепловоз или газотурбовоз), тендер 19 и грузосостав 21. Все три запасных участка железнодорожного пути связаны между собой и с газозаправочной станцией переходными железными дорогами для обеспечения маневрирования железнодорожных локомотивов (газотепловозов или газотурбовозов) с тендерами, а участок 18 железнодорожного пути соединен с основным железнодорожным путем следования грузосостава (на Фиг.2 не показано).

Каждый тендер 12 или 13 (Фиг.1) после наполнения цистерн газом на газозаправочной станции отсоединяют от установки 3 (Фиг.1) с помощью разъемных устройств 10 и 11 (Фиг.1) и доставляют с газозаправочной станции на запасной участок 16 (Фиг.2) железнодорожного пути, а тендеры 19 с опорожненными цистернами на другой запасной участок 17 (Фиг.2) железнодорожного пути или на газозаправочную станцию с помощью железнодорожного локомотива 20 (газотепловоза или газотурбовоза) (Фиг.2).

Реализация заявленного способа на экипировочном пункте осуществляется следующим образом.

Прибывший на экипировочный пункт поезд с грузосоставом 21 для пополнения запаса газа съезжает на запасной участок 18 железнодорожного пути. Железнодорожный локомотив 20 (газотепловоз или газотурбовоз) с тендером 19 отцепляют от грузосостава 21. Тендер 19 доставляют на запасной участок 17 железнодорожного пути с последующей отцепкой тендера 19 с порожней цистерной от железнодорожного локомотива 20. После этого железнодорожный локомотив 20 перемещается на запасной участок 16 железнодорожного пути, где к нему прицепляют тендер 12 или 13 с наполненной газом цистерной. Далее железнодорожный локомотив 20 с тендером 12 или 13 переезжает на запасной участок 18 железнодорожного пути и после прицепки к грузосоставу 21 продолжает свое движение по маршруту следования. Возможны и другие схемы маневрирования на экипировочном пункте при замене тендеров, например с использованием маневровых тепловозов.

Суть предлагаемой технологии состоит в том, чтобы исключить замену криогенных цистерн с газом на тендерах, а заменять сами тендеры с постоянно закрепленными на них криогенными цистернами, избежать частых расстыковок регазификатора и длинных коммуникаций, связывающих его с моторными секциями локомотива, путем размещения регазификатора с оборудованием на самом газотурбовозе или газотепловозе.

Реализация предлагаемого способа в сравнении с известным позволит:

- уменьшить время простоя железнодорожного состава на заправку;

- увеличить объем хранимого на тендере газа за счет увеличения емкости цистерны в результате переноса регазификатора с тендера на локомотив и в итоге повысить запас хода;

- сократить капитальные затраты на создание системы топливообеспечения газотепловозов и газотурбовозов за счет уменьшения числа регазификаторов и коммуникаций при их установке на локомотивах вместо тендеров;

- повысить безопасность системы топливообеспечения газотепловозов и газотурбовозов, а также уменьшить эксплуатационные затраты.

Указанные преимущества крайне важны при освоении месторождений природного газа, особенно на Крайнем Севере, в Сибири и на Дальнем Востоке, для обеспечения значительных объемов грузоперевозок на более дешевом и экологически более чистом газомоторном топливе взамен завозимого дорогого дизельного топлива.