【摘 要】駝峰氣動(dòng)系統(tǒng)主要包括壓縮空氣站和供氣管道，本文對(duì)駝峰空壓機(jī)間及相關(guān)設(shè)施設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，主要包括：壓縮空氣消耗量的計(jì)算、空壓機(jī)的選擇、空氣干燥裝置的選擇、儲(chǔ)氣罐容量的選擇、供氣管道的設(shè)計(jì)等，并提出設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng)，為駝峰空壓機(jī)間及相關(guān)設(shè)施的設(shè)計(jì)提供了參考。

【關(guān)鍵詞】駝峰氣動(dòng)系統(tǒng)；空壓站；供氣管道；工藝設(shè)計(jì)

引言

根據(jù)駝峰編組場的作業(yè)要求，駝峰空壓機(jī)間及相關(guān)設(shè)施系統(tǒng)必須保證不間斷地供給氣動(dòng)型車輛減速器、電空轉(zhuǎn)轍機(jī)及其他駝峰氣動(dòng)設(shè)備可靠動(dòng)作所需的用氣量。

根據(jù)單臺(tái)氣動(dòng)機(jī)械的壓縮空氣消耗量及壓縮空氣負(fù)荷特點(diǎn)計(jì)算出整個(gè)駝峰編組場的壓縮空氣消耗量。根據(jù)壓縮空氣消耗量和各型空壓機(jī)比選出了合適的空壓機(jī)。計(jì)算出儲(chǔ)氣罐容量并選擇儲(chǔ)氣罐。

壓縮空氣消耗量計(jì)算

駝峰編組場空壓機(jī)間應(yīng)能滿足車場進(jìn)行連續(xù)解體作業(yè)時(shí)壓縮空氣的消耗。因?yàn)榭諌簷C(jī)標(biāo)明的排氣量為自由空氣量，每分鐘壓縮空氣實(shí)際消耗量計(jì)算時(shí)必須轉(zhuǎn)換為自由空氣量。

空壓機(jī)的選擇

根據(jù)計(jì)算出的壓縮空氣消耗量Q，并適當(dāng)考慮空壓機(jī)后的輔助設(shè)施壓縮空氣消耗量和管道阻力、泄露損失之后，往上圓整到單機(jī)能力為10m?/min或20m?/min的空壓機(jī)的整數(shù)倍，為了保證不間斷供氣，還應(yīng)設(shè)置兩臺(tái)同前型號(hào)的空壓機(jī)，作為一熱儲(chǔ)備機(jī)組和一冷儲(chǔ)備機(jī)組。

目前空壓機(jī)一般選用單機(jī)能力為10m?/min或20m?/min的螺桿式空壓機(jī)。

空氣干燥裝置的選擇

空壓機(jī)產(chǎn)生的壓縮空氣，按《駝峰專用氣動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)條件》規(guī)定：壓縮空氣在進(jìn)入總供氣管道前，應(yīng)設(shè)置空氣干燥裝置，以消除冰凍和水銹，且空氣干燥裝置應(yīng)含除油功能。空氣干燥設(shè)備的選擇，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。空氣干燥裝置應(yīng)不少于兩套，其中一套為備用。

目前，用于壓縮空氣的干燥裝置一般有三種：

冷凍式干燥器

壓力露點(diǎn)：1～6 0 C，亦有個(gè)別廠家為1～10 0 C，對(duì)應(yīng)處理后的壓縮空氣含水量為0.68g/m?。該型干燥器對(duì)壓縮空氣無損耗。

吸附式無熱再生干燥器

壓力露點(diǎn)：-20 0 C，對(duì)應(yīng)處理后的壓縮空氣含水量為0.01g/m?。該型干燥器需損耗壓縮空氣15%。

吸附式微熱再生干燥器

壓力露點(diǎn)：-20 0 C，對(duì)應(yīng)處理后的壓縮空氣含水量為0.01g/m?。該型干燥器需損耗壓縮空氣8%。相對(duì)于吸附式無熱再生干燥器而言，需大約增加10%的電量（相對(duì)于空壓機(jī)電量）。

推薦壓縮空氣過濾器的配置方式：

采用冷凍式干燥器時(shí)：空壓機(jī)-儲(chǔ)氣罐-預(yù)過濾器-冷凍式干燥器-精過濾器-超精過濾器-用氣設(shè)備。

采用吸附式干燥器時(shí)：空壓機(jī)-儲(chǔ)氣罐-預(yù)過濾器-超精過濾器-吸附式干燥器-精過濾器-用氣設(shè)備。

儲(chǔ)氣罐容量的選擇

儲(chǔ)氣罐的容量應(yīng)能保證在發(fā)生停電故障時(shí)能對(duì)正在溜放中峰頂已摘鉤的車輛進(jìn)行有效的制動(dòng)。穩(wěn)定壓縮空氣供氣系統(tǒng)的壓力。進(jìn)一步分離壓縮空氣中的油和水。減弱活塞式空壓機(jī)排出的脈動(dòng)氣流。

儲(chǔ)氣罐的選擇

計(jì)算出VQ以后，即可選擇儲(chǔ)氣罐。選擇時(shí)應(yīng)注意：儲(chǔ)氣罐符合國家勞動(dòng)總局《壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程》的要求編組場內(nèi)儲(chǔ)氣罐力求使用同一類型，一般選用單個(gè)容積為V=10m?的儲(chǔ)氣罐。

橫穿站場供氣主管道兩端（包括駝峰頭部和編組線內(nèi)），都設(shè)儲(chǔ)氣罐。總?cè)莘e大于VQ。與空壓機(jī)間合設(shè)的儲(chǔ)氣罐棚內(nèi)所設(shè)儲(chǔ)氣罐個(gè)數(shù)除與空壓機(jī)數(shù)量相同外，還需考慮空氣干燥裝置所需的儲(chǔ)氣罐。位于駝峰頭部一、二制動(dòng)位空壓機(jī)間對(duì)側(cè)的儲(chǔ)氣罐棚內(nèi)所設(shè)儲(chǔ)氣罐個(gè)數(shù)與空壓機(jī)數(shù)量相同。位于第三制動(dòng)位編組線兩側(cè)一般各設(shè)2個(gè)儲(chǔ)氣罐。為保證儲(chǔ)氣罐的安全使用，儲(chǔ)氣罐一般設(shè)置在棚內(nèi)。

供氣管道設(shè)計(jì)：供氣管道設(shè)計(jì)必須滿足《駝峰專用氣動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)條件》。比選供氣管道各種布置形式，供氣管道采用雙環(huán)布置。

駝峰空壓機(jī)間及相關(guān)設(shè)施供氣管道設(shè)計(jì)主要根據(jù)管網(wǎng)系統(tǒng)各段的最大負(fù)荷，流速和壓降等。為限定空氣管道中的壓降，流速一般按8～15m/s計(jì)算，最大不超過30m/s。根據(jù)流速和流量即可確定管道內(nèi)徑。

其他注意事項(xiàng)

穿越站場股道的室外管溝應(yīng)向“站場、橋涵、房建”三個(gè)專業(yè)提供相關(guān)下序要求。管溝布置時(shí)需注意管溝內(nèi)側(cè)壁預(yù)留管支架設(shè)置的方位，以方便檢修人員通行為準(zhǔn)；第三制動(dòng)位處的室外管溝布置在車輛減速器來車方向的前端，可縮短供氣主管道長度。室外管溝要求提出后必須核對(duì)“站場、橋涵、房建”專業(yè)所出的相關(guān)圖紙，確保滿足所需工藝要求。

空壓站房屋要求提出后必須接合房建專業(yè)返回的房屋平立剖圖紙，核對(duì)空壓機(jī)間跨距對(duì)設(shè)備擺放（空壓機(jī)的散熱管道）的影響。

空壓站房屋方位應(yīng)保證空壓機(jī)的散熱管道出口朝南。

空壓機(jī)間起重機(jī)的起升高度應(yīng)充分考慮空壓機(jī)間內(nèi)設(shè)備安裝、維修的要求。

儲(chǔ)氣罐棚應(yīng)設(shè)計(jì)成方便“拆頂”的簡易棚，以便儲(chǔ)氣罐的拆裝。

室外儲(chǔ)氣罐底部自動(dòng)排污裝置應(yīng)根據(jù)實(shí)際環(huán)境條件判斷是否設(shè)置保溫措施。

室外用電要求包括：自動(dòng)排污裝置、局部電加熱裝置。室外用電要求除提供用電位置、用電量外，應(yīng)盡量清晰的提出電纜設(shè)置要求。

室外管道的敷設(shè)有管溝、低支架、直埋三種方式，除過股道宜采用管溝敷設(shè)外，其他應(yīng)盡量按低支架方式敷設(shè)，直埋敷設(shè)的管道除應(yīng)在凍土層以下外，還必須采用瀝青漆防腐。

結(jié)論

本文對(duì)駝峰空壓機(jī)間及相關(guān)設(shè)施設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究，主要包括：壓縮空氣消耗量的計(jì)算、空壓機(jī)的選擇、空氣干燥裝置的選擇、儲(chǔ)氣罐容量的選擇、供氣管道的設(shè)計(jì)等。最后總結(jié)了設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的其他事項(xiàng)。為駝峰空壓機(jī)間及相關(guān)設(shè)施的設(shè)計(jì)提供了參考。

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作者簡介：李毅（1984-），男，工程師，2009年畢業(yè)于天津大學(xué)機(jī)械制造及其自動(dòng)化專業(yè)，工學(xué)碩士。