Купить ПР 32.213-2003 — бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее
Цена на этот документ пока неизвестна. Нажмите кнопку "Купить" и сделайте заказ, и мы пришлем вам цену.
Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"
Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.
Правила распространяются на тепловозы с электрической передачей, эксплуатируемые на железнодорожном транспорте в Российской Федерации. Правила устанавливают методику проведения расчетов коэффициента полезного действия и коэффициента полезного использования мощности тепловоза, установленных в стандартах и других нормативных документах. Расчет проводят при проектировании, модернизации тепловозов, а также при сравнительной оценке тепловозов одного типа.
1 Область применения
2 Нормативные ссылки
3 Общие положения
4 Методы определения коэффициента полезного действия тепловоза
4.1. Метод определения коэффициента полезного действия тепловоза как самоходной подвижной единицы
4.2 Метод определения коэффициента полезного действия тепловоза как тяговой единицы
4.3 Метод определения коэффициента полезного действия тепловоза как тягово-энергетической установки
5 Метод определения коэффициента полезного использования мощности тепловоза
Приложение А (обязательное). Показатели, используемые в расчете коэффициента полезного действия и коэффициента полезного использования мощности тепловозов
Дата введения | 20.12.2003 |
---|---|
Добавлен в базу | 01.02.2017 |
Актуализация | 01.01.2021 |
02.12.2003 | Утвержден | Министерство путей сообщения РФ | К-1086у |
---|---|---|---|
Разработан | ФГУП ВНИКТИ МПС России | ||
Издан | МПС России |
Чтобы бесплатно скачать этот документ в формате PDF, поддержите наш сайт и нажмите кнопку:
ПРАВИЛА ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ
КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ И КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МОЩНОСТИ ТЕПЛОВОЗОВ
Методика определения
MIIC России
Предисловие
1 РАЗРАБОТАНЫ Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава» (ФГУП ВНИКТИ) МПС России
ВНЕСЕНЫ Департаментом локомотивного хозяйства ОАО «РЖД»
2 ПРИНЯТЫ И ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ Указанием МПС России
от 02.12.03 № к-1086у
3 ВВЕДЕНЫ ВПЕРВЫЕ
и
Приложение А (обязательное)
Показатели, используемые в расчете коэффициента полезного действии и коэффициента полезного использовании мощности тепловозов
Таблица А 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
8
Продолжение таблицы A.I | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
9
Окончание таблицы A.I | ||||||||||||
|
10
УДК 629.424.1.001.4 (083.76) ОКС 45.060.10 ОКСТУ 3181
Ключевые слова: коэффициент полезного действия, коэффициент полезного использования мощности, тепловоз, методика определения, расчет, испытание
и
Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава» (ФГУП ВНИКТИ) МТ1С России
Главный инженер |
Л.К. Добрынин | |
И.о. зав. отделом стандартизации и сертификации |
С.Н. Мельников | |
Инженер-конструктор 1 кат. |
(6/^- |
Н.А. Ершова |
Зав. отделом вспомогательных и систем тепловозов и путевых машин |
И.Н. Родионов | |
Зав. лабораторией Ст. научный сотрудник |
В.П. Гриневич В. Г. Степченков |
12
ГТР 32. 213-2003
СОГЛАСОВАНО Заместитель начальника Департамента локомотивного хозяйства
А.М. Сидору к
I IP 32.213-2003
Содержание
1 Область применения................................................ 1
2 Нормативные ссылки............................................... I
3 Общие положения................................................... 1
4 Методы определения коэффициента полезного действия
тепловоза.............................................................. 2
4.1. Метод определения коэффициента полезного действия тепловоза как самоходной подвижной единицы......... 2
4.2 Метод определения коэффициента полезного действия тепловоза как тяговой единицы............................. 4
4.3 Метод определения коэффициента полезного действия тепловоза как тягово-энергетической установки........ 5
5 Метод определения коэффициента полезного использования мощности тепловоза........................................ 7
Приложение А (обязательное) Показатели, используемые в расчете коэффициента полезного действия и коэффициента полезного использования мощности тепловозов.................................. 8
ш
КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ И КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МОЩНОСТИ ТЕПЛОВОЗОВ Методика определения
Дата введения 2003-12-20
Настоящие правила распространяются на тепловозы с электрической передачей, эксплуатируемые на железнодорожном транспорте в Российской Федерации.
Правила устанавливают методику проведения расчетов коэффициента полезного действия (далее - КПД) и коэффициента полезного использования мощности (далее - КПИМ) тепловоза, установленных в стандартах и других нормативных документах.
Расчет проводят при проектировании, модернизации тепловозов, а также при сравнительной оценке тепловозов одного типа
В настоящих правилах использованы ссылки на следующие межгосударственные стандарты:
ГОСТ 25941-83 Машины электрические вращающиеся. Методы определения потерь и коэффициента полезного действия
ГОСТ 26923-90 Тепловозы магистральные. Общие технические требования
ГОСТ 26924-89 Тепловозы маневровые с электрической передачей мощностью 1200 л.с. и более. Общие технические требования
Примечание - При пользовании настоящими правилами целесообразно проверить действие ссылочных стандартов на территории Российской Федерации по указателю стандартов, составленному по состоянию на 1 января текущего года, и по соотвегствующим информационным указателям, опубликованным в текущем голу Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящими правилами следует руководствоваться замененным (измененным) стандартом Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку
3.1 Значения КПД тепловоза как самоходной подвижной единицы, как тяговой единицы и как тягово-энергетической установки рекомендуется устанавливать в техническом задании на разработку тепловоза.
I
3.2 В расчетах используют мощность тепловоза и агрегатов, приведеную к валу дизеля.
3.3 Источники определения показателей, используемых в расчете коэффициента полезною действия и коэффициента полезного использования мощности тепловоза, приведены в приложении А.
4.1. Метод определения коэффициента полезного дейст вия тепловоза как самоходной подвижной единицы
4 1.1 Данный метод применяют для расчета КПД тепловоза, нормативное значение которого установлено ГОСТ 26923 и ГОСТ 26924
4.1.2 КПД тепловоза определяют при работе дизеля на полной мощное ж в диапазоне скоростей движения от расчетной (длительной) до конструкционной 4 1.3 КПД тепловоза определяют при нормальных климатических условиях в соответствии с таблицей 1.
Таблица 1
Наименование параметра, размерность |
Значение |
Температура наружного воздуха, К (°С) |
293 (20) |
Атмосферное давление, кГ1а (мм рт. ст.) |
101,3 (760) |
Относительная влажность, % |
70 |
Температура топлива перед топливным насосом высокого давления дизеля, К (°С) |
303 (30) |
Температура воды на входе в охладитель наддувочного воздуха. К (°С) |
321(48) |
Примечание - Значения параметров, полученные при испытании тепловозов в других условиях, приводят к условиям по таблице 1 |
4.1 4 КПД тепловоза как подвижной единицы определяют по формуле
(1)
Пт п е l п л ’ be‘I е Уи
где Nv - касательная мощность тепловоза, кВт;
ГТР 32.213-2003
Рс - полная мощность дизеля при условиях, указанных в таблице 1, кВт;
Ьс - удельный расход топлива дизелем, г/кВт ч;
Q„ - низшая теплотворная способность топлива, кДж/кг.
4.1.5 Источники определения показателей, используемых в расчете коэффициента полезного действия, приведены в приложении А.
4.1.6 Низшую теплотворную способность топлива Q„ принимают:
42705,36 кДж/кг - для дизельного топлива;
50000 кДж/кг - для газообразного топлива.
4.1.7 Касательную мощность тепловоза NK, кВт, определяют по формуле
ЛИЗ
~ (Ре — ,• Пр. (2)
где N*cn - мощность агрегатов вспомогательных нужд, кВт;
ЛИ)
N„0T )„ - мощность генератора энергоснабжения состава при отключенном энергоснабжении (потери в обмотке генератора и механические потери), кВт; т]г г - КПД тягового генератора; ц,у - КПД выпрямительной установки;
Пт зл - КПД тягового электродвигателя;
г]р - КПД осевого редуктора и моторно-осевых подшипников (принимают
Пр-“- 0,975).
4.1.8 Мощность агрегатов вспомогательных нужд N*,,, кВт, определяют по формуле
N*cn ~ N, л + NK0Mn + N0 э + N*0*; ^ Njp (3)
где Nu- мощность вентиляторов охлаждающего устройства дизеля, кВт; NKOMn- мощность компрессора, кВт;
N03 - мощность агрегатов охлаждения электрического оборудования (вентиляторов тягового генератора, выпрямительной установки и тяговых электродвигателей), кВт;
N»o)6 ~ мощность возбудителя тягового генератора, связанная с потерями в самом возбудителе и потерями в приводе возбудителя, кВт;
Nap - сумма мощностей потребителей, неуказанных в формуле (3): цепей управления и освещения, аккумуляторных батарей, отсасывающих агрегатов мультициклонных фильтров дизеля и вентиляторов кузова и др., кВт.
4.1.9 Мощность а1регатов кондиционирования воздуха и обогрева кабины тепловоза не учитывают.
4.1.10 Мощность вентиляторов охлаждающего устройства дизеля NgJ, кВт, с учетом работы системы автоматического регулирования температуры теплоносителей (САРТ) вычисляют по формуле
з
NBj NBHOpM > (4)
Лпр.
где N.Hopy - суммарная мощность вентиляторов с учетом работы СЛРТ при нормальных климатических условиях, кВт;
Лпр» - КПД привода вентиляторов.
4.1.11 Мощность компрессора NKOMn, кВт, определяют с учетом продолжительности включения (ПВ) компрессора в зависимости от номинальной производительности компрессора
Для среднеэксплуатаиионного режима принимают 11В~25%
NKOMn, кВт, определяют по формуле
Nuomh- (NKo\inpv‘ 0,25 + NbOMnv*' 0,75) , (5)
Лпр помп
где К,оМПрч- мощность компрессора на рабочем ходу, кВт,
Nkomonx" мощность компрессора на холостом ходу, кВт;
Лпр комп - кпд привода компрессора.
4.1.12 Мощность агрегатов охлаждения электрического оборудования N0„ кВт, определяют с учетом регулирования расхода воздуха и КПД привода вентилятора.
(6)
4 1.13 Мощность возбудителя тягового генератора, связанную с потерями в самом возбудителе и потерями в приводе возбудителя N*,*, кВт, определяют по формуле
N*oi6 Р»о»б-( ^
4*016 Пир Ю)б
где Р*„б - мощность возбудителя тягового генератора, кВт; Лвозб КПД возбудителя;
Лпрвотб - КГ1Д привода возбудителя
Примечание - Мощность тягового генератора, зависящую от квадрата тока возбуждения, учитывают при определении КПД тягового генератора как потери на возбуждение
4.2 Метол определения коэффициента полезного действия тепловоза как тяговой единицы
4 2.1 В данном методе расчета при определении КПД тепловоза учитывают полезную мощность (мощность, определяемую по тяговому усилию на автосцепке), требуемую для совершения тяговой работы по перемещению состава.
4 2.2 КПД тепловоза определяют при работе дизеля на полной мощности в диапазоне скоростей движения от расчетной (длительной) до конструкционной 4 2.3 КПД тепловоза определяют при нормальных климатических условиях в соответствии с таблицей 1.
4 2.4 КПД тепловоза как тяговой единицы определяют по формуле
4
ГТР 32.213-2003
и _ 3,6106-N, m
Лгте bePeQH ’ где N. - полезная мощность тепловоза, требуемая для совершения тяговой работы по перемещению состава, кВт.
4.2.5 Полезную мощность тепловоза, требуемую для совершения тяговой работы по перемещению состава, N„ кВт, определяют по формуле
N.= NK-N*, (8)
где NK - касательная мощность тепловоза, кВт, определяемая по формуле
N* - мощность тепловоза, требуемая на преодолении основного сопротивления движению тепловоза, кВт.
4.2.6 Мощность Nw, кВт, определяют по формуле
(9)
Wi-V
367,2
где Wjj - основное сопротивление движению тепловоза как повозки, кгс;
V - скорость тепловоза, км/ч.
4.2.7 Основное сопротивление движению тепловоза как повозки W^, кгс, определяют по формуле
W' = со'• Р, (10)
где со 10 - основное удельное сопротивление движению тепловоза как повозки, кгс/т;
Р - служебная масса тепловоза, т.
4.2.8 Мощность агрегатов кондиционирования воздуха, обогрева тепловоза и энергоснабжения состава не учитывают.
4.3 Метод определения коэффициента полезного действия тепловоза как тягово-энергетической установки
4.3.1 В данном методе расчета при определении КПД тепловоза как тяговоэнергетической установки полезную мощность учитывают как мощность, требуемую для перемещения и энергоснабжения состава.
формуле
4 3.2 КПД тепловоза как тягово-энергетической установки определяют по
(И)
3,6-106-Na) bePe.Qn
Nai - полезная мощность тепловоза, необходимая для совершения тяговой работы по перемещению состава и его энергоснабжения, кВт;
s
Pci- полная мощность дизеля, принимаемая с учетом температуры наружного воздуха но 4.3.7, кВт.
4.3.3 Полезную мощность тепловоза N,i, кВт, определяют по формуле
N*,= Nkl + Pjh - Nw (12)
где NK| - касательная мощность тепловоза с учетом мощности, необходимой для энергоснабжения состава, кВт;
Рэн - мощность, необходимая для энергоснабжения состава, кВт;
Nw - мощность тепловоза, необходимая для преодоления основного сопротивления движению тепловоза, кВт, определяемая по формуле (9).
4.3.4 Касательную мощность тепловоза NK|, кВт, определяют по формуле
ЛЮ
N|j ~ (Pel “ N*cnl ~ N5H )'Лтг'Л§у' Пт5д'Лр> (13)
где NKnl - мощности агрегатов вспомогательных нужд, с учетом мощности агрегатов кондиционирования воздуха или обогрева тепловоза, кВт;
JMU
N3H - мощность генератора энергоснабжения состава при включенном энергоснабжении, кВт.
При этом полезную мощность компрессора, необходимую для производства сжатого воздуха с целью питания тормозных систем и выполнения технологических операций с составом нс выделяют.
4.3.5 Мощность агрегатов вспомогательных нужд N*„1, кВт, определяют по формуле
Necni - Н,д + ^омп +N0, + Nw,6 + Napi (14)
где - мощность вентиляторов охлаждающего устройства дизеля, кВт, определяемые по формуле (4);
Nhqmh — мощность компрессора, кВт, определяемая по формуле (5);
N„oi6 " мощность возбудителя тягового генератора, связанная с потерями в самом возбудителе и потерями в приводе возбудителя, кВт, определяемая по формуле (6);
Nnpi - сумма мощностей потребителей, неуказанных в формуле (14): цепей управления и освещения, аккумуляторных батарей, отсасывающих агрегатов мультициклонных фильтров дизеля и вентилятора кузова, мощностей агрегатов кондиционирования воздуха или обогрева тепловоза и др., кВт.
4.3.6 Мощность генератора энергоснабжения состава при включенном
ЛИ]
энергоснабжении К*,, кВт, определяют по формуле
N.
(15)
Г IP 32.213-2003
где г|г зн - КПД генератора энергоснабжения.
4.3.7 Сравнительную оценку тепловозов и определение их КПД с учетом затрат мощности на энергоснабжение состава рекомендуется проводить при следующих условиях:
- температура наружного воздуха +30 °С, +40 °С (с учетом затрат мощности на кондиционирование воздуха);
- температура наружного воздуха 0 °С, минус 20 °С, минус 40 °С (с учетом затрат мощности на отопление состава).
4.3.8 При различных температурах наружного воздуха сумму мощностей вентиляторов охлаждения теплоносителей дизеля определяют с учетом изменения удельного веса воздуха и изменения мощности каждого вентилятора за счет регулирования частоты вращения вентилятора или продолжительности его включения.
5.1 КЛИМ тепловоза определяют при работе дизеля на полной мощности в диапазоне скоростей движения от расчетной (длительной) до конструкционной.
5.2 КПИМ тепловоза как самоходной подвижной единицы, нормативное значение которого установлено ГОСТ 25463, определяют по формуле
к„с=-£ь-, (16)
где NK - касательная мощность тепловоза, кВт, определяемая по формуле (2).
5.3 КПИМ тепловоза как тяговой единицы с учетом полезной мощности тепловоза при выполнении работы но перемещению состава определяют по формуле
К,е=—(17)
где Na - полезная мощность тепловоза при выполнении тяговой работы по перемещению состава, кВт, определяемая по формуле (8).
5.4 КПИМ тепловоза как тягово-энергетической установки с учетом полезной мощности тепловоза при выполнении тяговой работы и энергоснабжении состава определяют по формуле
К„у=-^!-, (18)
* cl
где Nai - полезная мощность тепловоза при выполнении работы по перемещению состава и его энергоснабжении, кВт, определяемая по формуле (12).
7