Đồ án Xây dựng định mức tiêu hao nhiên liệu của động cơ diezel trong tổ hợp động cơ máy phát cấp điện tập trung Broadcrown BCD-380S

công suất định mức) vì thế phải dành sự quan tâm thích đáng cho vấn đề này. Có thể thực hiện giảm chi phí năng lượng thông qua : + Sử dụng hệ thống làm mát nhiệt độ cao ( 110-1250C) nhờ thế có thể : * Giảm công suất để dẫn quạt làm mát tới 30%,từ đó giảm chi phí nhiên liệu của động cơ diezel * Giảm đến 3.5 lần thể tích làm mát * Cải thiện tốt công việc của động cơ diezel + Tối ưu hoá hệ thống dẫn động quạt làm mát . Dẫn động bằng cơ khí,thuỷ lực cơ khí cùng với thay đổi vị trí góc cánh quạt cho khả năng chi phí nhiên liệu nhỏ nhất. Đồng thời cũng phải chú ý rằng hệ thống dẫn động quạt bằng động cơ điện xoay chiều có tần số thay đổi phụ thuộc vào nhiệt độ của nước mang lại hiệu quả kinh tế khá lớn nhờ giảm chi phí nhiên liêụ + Cực tiểu hoá sức cản động học trong các đường ống lưu thông của hệ thống làm mát và điều chỉnh cưả chớp cũng có tác dụng giảm chi phí nhiên liệu của động cơ diezel + Làm mát tối ưu máy phát điện sẽ cho khả năng giảm chi phí nhiên liệu khá nhiều. Một điều đáng chú ý là công suất của máy điện bị hạn chế bởi nhiệt độ phát nóng cho phép. Số nhiệt lượng toả ra tỷ lệ với bình phương của cường độ dòng điện đó .Việc duy trì được nhiệt độ ổn định (tiệm cận với nhiệt độ cho phép) là lời giải lý tưởng, đồng thời thay đổi năng suất làm mát của quạt theo nhiệt độ của không khí ở cửa vào là cần thiết. Trên hình 2-6. trình bày sự phụ thuộc của nhiệt độ của cuộn dây máy điện vào năng suất làm mát của quạt khi nhiệt độ không khí ở cửa vào khác nhau. TW [0C] T5 T4 T3 T1 T2 0 QW[m3/s] Hình 2-6. Sự phụ thuộc nhiệt độ phát nóng của cuộn dây máy điện vào năng suất làm mát của quạt khi nhiệt độ không khí ở cửa vào khác nhau : T1<T2<T3<T4<T5 Trên hình 2-7 trình bày sự phụ thuộc nhiệt độ của cuộn dây máy điện vào nhiệt độ không khí ở cửa vào khi năng suất làm mát của quạt khác nhau TW[oC] QW1 Qw2 QW3 QW4 QW5 0 Ti[0C] Hình 2-7. Sự phụ thuộc nhiệt độ cuộn dây máy điện vào nhiệt độ không khí ở đầu vào Ti[0C] khi năng suất làm mát của quạt QW[m3/s] khác nhau: QW1>QW2...>QW5 Để duy trì nhiệt độ phát nóng ổn định, phương án dẫn động và điều chỉnh năng suất làm mát của quạt theo một thông số và hai thông số có dạng : (2-7) (2-8) Trong đó: Iw - Dòng điện phần ứng. tw- Nhiệt độ cuộn dây phần ứng. t0- Nhiệt độ không khí ở đầu vào. Thực hiện theo phương án này chi phí nhiên liệu sẽ giảm đáng kể so với các phương thức dẫn động và điều chỉnh hiện nay Vai trò của cơ sở kỹ thuật trong việc tiết kiệm năng lượng trong khai thác tổ hợp động cơ máy phát Thời gian khai thác của tổ hợp động cơ diesel máy phát có thể kếo dài hàng vài ba chục năm, chính vì vậy việc đảm bảo trạng thái kỹ thuật tốt của tổ hợp sẽ dẫn đến giảm chi phí nhiên liệu, ngựơc lại sẽ gia tăng chi phí nhiên liệu. Về lĩnh vực này yếu tố ảnh hưởng lớn đến gia tăng chi phí nhiên liệu bao gồm : - Trạng thái kỹ thuật không tốt của hệ thống nhiên liệu và hệ thống cấp không khí. - Trạng thái không tốt của hệ thống xả khí. Một chỉ tiêu chất lượng không thể không kể đến đó là hiệu suất khai thác của tổ hợp động cơ máy phát, hiệu suất này có dạng : ; (2-9) Trong đó : Ne - Công suất hiệu dụng của động cơ diesel; Phần công suất cấp cho các hệ thống phụ trợ của động cơ diesel; Hiệu suất của máy phát điện; Hiệu suất của phụ tải; Q - Nhiệt lượng của nhiên liệu; Bh - Chi phí nhiên liệu theo giê; Dạng đồ thị thể hiện hiệu suất khai thác của tổ hợp động cơ diesel máy phát điện được thể hiện ở hình 2-8. Vùng làm việc kinh tế nhât 0 NK Hình 2-8. Hiệu suất khai thác của tổ hợp động cơ máy phát Để đánh giá chất lượng làm việc của tổ hợp động cơ diesel máy phát trong quá trình khai thác có thể sử dụng hàm mục tiêu sau: Minimun (2-10) Trong đó : gU - Chi phí nhiên liệu khai thác ở vị trí mức phụ tải thứ " u ". Nu - Công suất của động cơ diesel ứng với vị trí mức phụ tải thứ "u". fu - Giá trị hàm mật độ phân bố tải của tổ hợp động cơ diesel máy phát trong quá trình làm việc. ku - Hệ sè thay đổi tải trong quá trình khai thác. 2-4. Phương pháp xác định lượng tiêu hao nhiên liệu trong tổ hợp động cơ diezel máy phát điện. Trước hết có thể tổng hợp các phương pháp tính chi phí nhiên liệu trong quá trình khai thác phương tiện giao thông có liên quan đến dạng biến đổi năng lượng : Hoá năng->cơ năng->điện năng. Trong trường hợp khai thác vận tải đường sắt dơn vị sử dụng để tính toán và phân tích tính ưu việt của quá trình khai thác là : Sử dụng năng lượng điện : đối với vận tải hàng hoá đối với vận tải hành khách Sử dụng nhiên liệu : hoặc : đối vận tải hàng hoá hoặc: đối với vận tải hành khách Để nhận được các thông số trên, trong khai thác phương tiện đường sắt tồn tại nhiều phương pháp tính .Ở đây ta quan tâm đến: Phương pháp công suất khai thác : (2-11) Trong đó : - BU - chi phi nhiên liệu đơn vị thời gian ở mức phụ tải thứ "u"[kg/h] - tU - thời gian động cơ diezel làm việc ở mức phụ tải thứ "u"[h] - BJ - Chi phí nhiên liệu đơn vị thời gian khi không tải [kg/h] - Tổng thời gian làm việc không tải [h] -Phương pháp năng lượng : (2-12) Trong đó : - Bhcp- Chi phí nhiên liệu đơn vị thời gian bình quân của cùng một loại MPĐ trong cùng một mác tầu và khi chạy trên tuyến [kg/h] - Tổng thời gian chạy trên cung đoạn vận dụng [h] - B0 - Chi phí nhiên liệu thời gian khi không tải [kg/h] Tổng thời gian động cơ làm việc không tải [h] Từ biểu thức (2-11); (2-12) hoàn toàn có thể tính chi phí nhiên liệu đơn vị trong khai thác vận tải dưới dạng : (2-13) và : (2-14) Trong đó: MH - Khối lượng hàng hoá được vận chuyển (tấn). MK - Khối lượng hành khách được vẩn chuyển (HK). L - Chiều dài của cung chặng vận tải. Trong trường hợp tổ động cơ máy phát cấp điện tập trung, phụ tải ở dạng công suất tiêu thụ điện năng [kWh], chính vì vậy chi phí nhiên liệu đơn vị cần xác định để phân tích tính kinh tế nhiên liệu của động cơ diesel phải có dạng : (2-15) Trong đó : B - Tổng lượng nhiên liệu cần thiết để tổ hợp động cơ máy phát làm việc theo cung đoạn vận chuyển cùng với đoàn tầu; Tổng công suất phụ tải nhận năng lượng điện từ máy phát Để tính toán tổng lượng tiêu hao nhiên liệu B có thể sử dụng phương trình (2-11) hoặc (2-12), song ở đây phải dùng thông số gU [g/kW.h] ở chế độ làm việc định mức của động cơ diesel, khi đó phương trình (2-11) có dạng : [kg] (2-16) Trong đó : Kd - Hệ số gia tăng nhiên liệu có chú ý đến yếu tố khí hậu thời tiết theo mùa, thời gian chậm tầu sảy ra trong thực tế vận dụng, tỷ lệ % công suất phụ tải tiêu thụ, nó được xác định từ khảo sát thực tế và xử lý theo thống kê toán học. Hệ số chậm tầu có dạng : (2-17) Trong đó : Tổng thời gian chậm tầu trong một ngày đêm [phút] Tkh-Tổng thời gian kế hoạch chạy trong một ngày đêm [phút] NZ - Công suất định mức khai thác của động cơ diezel sau khi đã trừ số phần trăm công suất cấp cho hệ thống và thiết bị phụ của bản thân động cơ , ở đây có thể lấy 6-10% tức là : (2-18) Xét mối quan hệ Cơ -điện-cơ-điện trong tổ hợp động cơ diezel máy phát -> phụ tải ( cơ điện nhiệt) công thức (2-16) có dạng : (2-19) Trong đó : KHC-Hệ số có chú ý đến chậm tầu và khí hậu thời tiết theo mùa cũng nh­ một vài yếu tố khác xuất phát từ thực tế khai thác. ge-Suất hao nhiên liệu của động cơ ở chế độ định mức [kg/kW.h] Tổng công suất tiêu thụ của các phụ tải [kw.h] Trong thực tế có thể sử dụng công thức sau để tính chi phí nhiên liệu trong tổ hợp động cơ máy phát : (2-20) Về mặt định tính : (2-21) Với : Xi - Mật độ hàm phân bố phụ tải làm việc. Trên hình 2-9. trình bày mối quan hệ giữa và Xi Trong thực tế có thể sử dụng phương pháp thống kê toán học để xác định chi phí nhiên liệu của tổ hợp động cơ máy phát với mô hình bài toán như sau : Trên tuyến đường sắt A-B có Mn số chuyến tầu theo tên gọi : X1,X2,...,,Xi.Trên các chuyến tầu đó, sử dụng toa xe cấp điện tập trung ứng với các phụ tải tiêu thụ điện năng có tích : cùng với chi phí nhiên liệu BXi [kg] tưong ứng. 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 Xi[%] Hình 2-9. Sự phụ thuộc của chi phí nhiên liệu vào [%] phụ tải tiêu thụ. Hãy tính chi phí nhiên liệu theo đơn vị công suất tiêu thụ làm cơ sơ cho việc đề xuất định mức cấp phát và định mức khai thác cho các mác tầu trên. Để xây dựng mô hình bài toán ta lập biểu thống kê có dạng như bảng 2-1. Bảng 2-1.Các thông số càn thiết để lập mô hình bài toán tính chi phí nhiên liệu Bảng 2-1 N Sè chuyến Mác tầu Công suất phụ tải tiêu thụ dạng B[kg] b[g/kWh] 1 M1 X11 N11t11 N12t12 . . . N1it1i B1i b1i 2 M2 X21 N21t21 N22t22 . . . N2it2i B2i b2i . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . n Mn Xn Nn1tn1 Nn2tn2 . . . Nnitni Bni bni Trong đó : Nni-công suất tiêu thụ điện năng của các phụ tải được trang bị trên số chuyến tầu Mn tni-Thời gian làm việc tương ứng của các phụ tải đó Lời giải của bài toán trên có dạng sau : (2-22) và : (2-23) Mô hình (2-19); (2-20); (2-22) và (2-23) dùng để tính toán thử nghiệm đối với tổ hợp động cơ máy phát Broadcrown BCD-380S sử dụng ở các đoàn tầu : E1/2, S1/2, SE1/2, SP1/2, V1/2, CL5/6 trên tuyến đường sắt thống nhất. Đồng thời có thể áp dụng các mô hình đó để tính cho các tổ hợp động cơ máy phát khác hiện có, đang khai thác trên các mác tầu cụ thể , theo các cung đoạn vận dụng khác nhau. Về nguyên tắc mô hình toán học trên hoàn toàn có thể đảm bảo độ chính xác cho phép và đảm bảo tính phù hợp với thực tế. Song trong điều kiện ở nước ta khó có thể hài lòng với mô hình bài toán này bởi vì : - Không thể thống kê chính xác thời gian làm việc của các phụ tải khác nhau trên cung đoạn vận chuyển - Sự biến động của khí hậu thời tiết rất phức tạp mà chính nó lại ảnh hưởng rất lớn đến tiêu hao nhiên liệu - Các yếu tố về hành khách, về tác nghiệp không theo mét quy luật nào cả làm cho kết quả tính toán khó bảo đảm độ tin cậy cao trong vận dụng - Ngoài ra còn nhiều yếu tố khác chưa đề cặp được hết Chính vì vậy phải sử dụng hệ số hiệu chỉnh xuất phát từ đo đạc cụ thể đối với số lượng đoàn tầu đủ lớn để đảm bảo cho định mức khi đề xuất có độ tin cậy chấp nhận được . Đồng thời có tác động tích cực theo hướng tiết kiệm nhiên liệu trong quá trình khai thác các phương tiện giao thông trên mạng lưới đường sắt Quốc gia. Để giải bài toấn theo các mô hình trên các giữ kiện cần có bao gồm : - Thông số kỹ thuật của tổ hợp động cơ máy phát cần khảo sát. - Lịch trình chạy tầu trên tuyến đường sắt Thống nhất. - Thành phần các phụ tải nhận năng lưọng từ tổ hợp động cơ-máy phát cùng với công suất định mức của chúng [kW]. - Thời gian làm việc thực tế của các phụ tải đó. - Thời gian chậm tầu nếu có. - Thống kê lượng tiêu hao nhiên liệu thực tế theo khung thời gian phản ảnh hai trạng thái khí hậu thời tiết khác nhau, cô thể : + Khung thời gian 1 : từ tháng 4 đến tháng 9 ( trạng thái mùa nóng ). + Khung thời gian 2 : từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau. (trạng thái mùa lạnh). Sơ đồ khối để giải bài toán (2-20) có dạng ( hình 2-10.) më m¸y nhËp c¸c tham sè phôc vô tÝnh to¸n TÝnh chi phÝ nhiªn liÖu cho tæ hîp §C-MF Theo m« h×nh (2-20) Cho Xi i=1,2,...,n (sai) (đúng) in kÕt qu¶ dõng m¸y Hình 2-10. Thuật toán xác định tiêu hao nhiên liệu theo mô hình (2-20) 3. XÂY DỰNG ĐỊNH MỨC TIÊU HAO NHIÊN LIỆU CHO TỔ HỢP ĐỘNG CƠ DIEZEL-MÁY PHÁT CẤP ĐIỆN TẬP TRUNG BROADCROWN 308S. 3-1. Tổng hợp các thông số có liên quan đến tính toán tiêu hao nhiên liệu của tổ hợp động cơ diezel máy phát cấp điện tập trung. 3-1-1. Thành phần đoàn tầu được khảo sát. Theo tổ chức khai thác các phương tiện đường sắt, tầu khách thống nhất được thành lập bởi các loại toa xe khác nhau với số lượng từ 12 đến 15 toa. Trên mét cung đoạn vận dụng thành phần đoàn tầu có thể thay đổi chút Ýt. Nguồn động lực để kéo các đoàn tầu đó thường là các đầu máy: D19E; D13E; D18E; D12E...với hành trình thời gian khác nhau. Trên các đoàn tầu đó được trang bị toa xe phát điện tập trung, phục vụ cấp điện cho các hệ thống thiết bị theo yêu cầu nâng cao chất lượng phục vụ hành khách đi tầu. Tổng hợp thành phần đoàn tầu theo các mác cụ thể được tổng hợp trong bảng 3-1. Bảng 3-1. Thành phần đoàn tầu theo tổ chức của Đường sắt Việt nam. Bảng 3-1 Mác tầu Chủng loại toa xe Tổ ĐC-MF HCL HC AL BnL AnL An Bn B80 C BV-PĐL BV-PĐ SE1/2 1 3 4 3 1 Broadcrown380s E1/2 1 4 4 3 1 Broadcrown380s S1/2 1 4 4 3 1 Broadcrown380s S3/4 1 1 1 1 2 1 4 1 FG-WILSON S5/6 1 1 1 1 2 1 4 1 FG-WILSON S7/8 1 1 1 1 2 1 4 1 FG-WILSON S9/10 1 1 1 1 2 1 4 1 FG-WILSON SP1/2 3 3 2 1 Broadcrown380s LC1/4 5 2 1 FG-WILSON LC5/6 1 7 1 2 1 1 Broadcrown380s YB1/2 10 2 1 CUMINONAN V1/2 1 2* 4 4 1 Broadcrown380s VQ1/2 1 4 1 1 CUMINONAN M1/2 2 1 CUMINONAN HP1/2 1* 5 1 1 CUMINONAN Trong đó : - HCL: Xe hàng cơm có điều hoà nhiệt độ. - HC: Hàng cơm không có điều hoà nhiệt độ. - AL : Xe ngồi mềm 64 chỗ có ĐHKK. - BnL : Xe giường nằm cứng 42 giường có ĐHKK. - AnL : Xe giường nằm mềm 28 giường có ĐHKK. - An : Xe giường nằm mềm thường 24 - 28 giường. - Bn : Xe giường nằm cứng 42 giường. - B80 : Xe ngồi cứng 80 chỗ. - C : Xe chở hành khách và hàng hoá. - BV-PĐL : Xe lắp đặt máy phát điện có ĐHKK. - BV-PĐ : Xe lắp đặt máy các tổ MPĐ không có ĐHKK. - 2* , 1* là kí hiệu các xe ngồi mềm ĐHKK 2 tầng 108 chỗ. 3-1-2. Đặc tính kỹ thuật của tổ hợp động cơ máy phát Broadcrown BCD -380S. *Máy phát điện : 380/220V; 50HZ, 1500v/ph. -Công suất dự phòng : 380KVA=304[kW] ; (1kW=1.25KVA). -Ký hiệu máy phát : BCD380S. -Công suất liên tục : 350KVA =280[kW]. -Điện áp : 380/220V; 3 pha, 4 dây. -Tần số ;tốc độ động cơ diezel : 50HZ;1500 vòng /phút. Mức độ thay đổi điện áp ( không tải -đày tải): 0.5%. Thay đổi tần số ( không tải-đầy tải ): 1%. Trọng lượng bản thân máy : 2900kg. Kích thước máy [m] : (DxRxC) : 3.100 x 1.050 x 2.020. * Động cơ diezel : hãng sản xuất DEUTZ ( Đức). -Ký hiệu động cơ : BF6M1015C2. -Sè xilanh;dung tích xi lanh : 6 chữ V; 11.90 lít. -Đường kính xi lanh;hành trình píston : 132-145. - Công suất liên tục : 315 [kW]. -Vòng quay định mức : 1500[v/ph]. -Phương thức làm mát : nứớc + quạt. -Điện áp ắc quy đề : 24V; cực âm nối vỏ máy. -Két nhiên liệu : 560 lít. -Tiêu hao nhiên liệu giờ ở 100% tải : 77 lít/h -Tiêu chuẩn : ISO9001. -Tiêu hao dầubôi trơn : . -Quá tải : 10%. -Làm việc liên tục ở 100% tải với nhiệt độ môi trường : 50C-500C. -Chịu độ Èm không khí đến 95%. -Cao độ làm việc : 300m. - Suất tiêu hao nhiên liệu của tổ hợp MPĐ trong điều kiện tiêu chuấn, nhiệt độ môi trường là 200C, ở mức phụ tải là 100%. [g/kW.h] (3-1) Với : ge=200.5[g/kW.h] Gh=77 lít/h=63.14[kg/h]. Đầu phát điện : NEWAGE-HC ( Anh). -Phương thức kích từ : Kích từ đầu trục, không chổi than. -Cấp cách điện : H. -Độ kín của vỏ đầu phát điện : Cấp IP21-Tiêu chuẩn : NEMA-1. -Hệ số công suất : 0.8. -Số đầu dây quấn : 12 cho phép đấu 1 pha. -Bộ điều chỉnh điện áp : AVR SX 440. 3-1-3. Công suất, điện năng tiêu thụ trên đoàn tầu. Công suất tiêu thụ được xác định để tính tiêu hao nhiên liệu trong tổ hợp động cơ máy phát . Công suất này phải gắn liền với thời gian làm việc thực tế của các hệ thống và thiết bị có trên đoàn tầu. Điện năng tiêu thụ của một đoàn tầu tính theo đơn vị [kW.h] Và chi phí nhiên liệu cần thiết cho một đơn vị công suất chính là cơ sở để xây dựng định mức tiêu hao nhiên liệu của động cơ diezel trong tổ hợp. Lượng nhiên liệu tiêu hao nhiên liệu được tính theo một vòng quay của một mác tầu cụ thể. Các thông số ở đây bao gồm : - Công suất tiêu thụ của các phụ tải : a - Máy điều hoà không khí: + Công suất của máy điều hoà nhiệt độ LRV12/10 bao gồm : * 2 máy nén x 6.3kW = 12.6kW. * 2 quạt ngưng x 1.15kW = 2.3kW. * 1 quạt lạnh x 3.15kW = 3.15kW. * 2 dàn sưởi x 9kW = 18kW. * Công suất dành cho làm lạnh toàn tải : 18.05kW. * Công suất dành cho sưởi toàn tải : 21.5kW. * Thực nghiệm đo dòng toàn tải của máy lạnh LRV12/10: I = 22-24[A] * Công suất máy LRV12/10 : . với : . + Công suất của máy điều hoà nhiệt độ LRV8: * 2 máy nén x 5.8kW = 11.6kW. * 2 quạt ngưng x 0.73 = 1.46kW. * 1 quạt lạnh x 2.3kW = 2.3kW. * 2 dàn sưởi x 9kW = 18kW. * Công suất dành cho làm lạnh toàn tải : 15.36kW. * Công suất dàng cho sưởi toàn tải : 20.3kW. * Thực nghiệm đo dòng toàn tải làm lạnh của máy LRV8: I = 20 – 22[A]. * Công súât máy LRV8 : . với : . + Máy điều hoà nhiệt độ King KTC 2055A: * 2 máy nén x 2.6kW = 5.2kW. * 2 quạt ngưng x 0.56kW = 1.12kW. * 1 quạt lạnh x 0.48kW = 0.48kW. * 1 dàn sưởi x 4kW = 4 kW. * Công suất dành cho làm lạnh toàn tải: 6.8kW. * Công suất dành cho sưởi toàn tải: 4.48kW. * Thực nghiệm đo dòng toàn tải của máy King KTC2055A : I = 12.5[A]. * Công suất máy King KTC2055A: . với : . B - Thùng đun nước sôi công suất Công suất NNS = 3 KW Dòng làm việc I = 5A. c - Đèn chiếu sáng: Các toa xe có số đèn chiếu sáng gần bằng nhau gồm đèn 14 đèn ống 1,2 m. Công suất tổng 14 x 40W = 560W. đèn 0,6m 8 x 20W = 160W công suất tổng NĐ = 720W. Dòng làm việc . d - Tủ trữ đông : Mét xe hàng cơm có một tủ trữ đông các thông số làm việc nh­ sau: Công suất tủ trữ đông NTĐ = 4kW . Dòng làm việc . e - Tủ hâm : Mét xe hàng cơm có hai tủ hâm các thông số làm việc nh­ sau: Công suất tổng NTH = 14kW ; . Dòng làm việc . - Công suất các toa xe : * Công suất định mức của toa xe là công suất khi tất cả các thiết bị điện đều hoạt động ở chế độ định mức; thường suất hiện khi bắt đầu vận hành. * Công suất trung bình hay công suất sử dụng là công suất có kể đến hệ số sử dụng các thiết bị dùng để tính năng lượng tiêu thụ. Bằng phương pháp theo dõi các thiết bị trong quá trình sự dụng và thời gian được ghi lại bởi các chi tiết trong các thiết bi trong thời gian vận hành hệ số sử dụng được tính toán và có kết quả như sau : + Máy ĐHKK mùa hè kL = 0.6 , mùa đông k1 = 0.5. + Thùng đun nước sôi kNS = 0.3. + Đèn chiếu sáng kĐ = 0.4. + Đèn đọc sách , máy bơm kĐ + MB = 0.2. + Tủ trữ đông kTĐ = 0.5. + Tủ hâm kTH = 0.5. a - Toa xe AN - Các phụ tải : 1 máy ĐHKK LRV - 8, 1 thùng đun nước sôi, đèn chiêú sáng, đèn đọc sách + máy bơm tổng 0.6 kW. NAnĐM = NL T + NNS + NĐ + NĐ+MB = 13.5 +3 +0.72 + 0.6 = 18.17kW. NAnTB = 0.6 x 13.5 + 0.3 x 3 + 0.4 x 0.72 + 0.2 x 0.95 = 9.34kW. b- Toa xe BN: - Các phụ tải : 1 máy ĐHKK LRV -10, 1 thung đun nước sôi, đèn chiếu sáng, đèn đọc sách + máy bơm tổng 250W. NBnĐM = NL T + NNS + NĐ + NĐ+MB = 14.22 + 3 + 0.72 + 0.25 = 18.89kW. NBnTB = 0.6 x 14.22 + 0.3 x 3 + 0.4 x 0.72 + 0.2 x 0.25 = 9.91kW. c- Toa xe A: - Các phụ tải: 1 máy LRV -12, 1 thùng đun nước sôi, đèn chiếu sáng, bơm nước tổng 0.13kW. NAĐM = NLT + NNS + NĐ + NMB = 14.22 + 3 + 0.72 + 0.13 = 18.07kW. NATB = 0.6 x 14.22 + 0.3 x 3 + 0.4 x 0.72 + 0.2 x 0.13 = 10.41kW. d- Toa xe hàng cơm HC: - Các phụ tải : 1 máy LRv -10, 1 thùng đun nước sôi, 1 tủ trữ đông, 2 tủ hâm, đèn + máy bơm + quạt thông gió tổng 1kW. NHCĐM = NLT + NNS + NTĐ + NĐMB = 14.22 + 3 + 4 + 14 + 1 = 36.22kW NHCTB = 0.6 x 14.22 + 0.3 x 3 + 0.5 x 4 + 0.5 x 14 + 0.4 x 1 = 20.032kW. e- Toa xe công vụ phát điện CV - PĐ: - Các phụ tải có: 1 máy LRV -8, đèn + quạt hút + máy bơm nhiên liệu + máy bơm nước tổng 1 kW. NCV - ĐM = 13.5 + 0.75 + 0.25 = 14.5kW. NCVTB = 0.6 x 13.5 + 0.4 x 1 = 8.7kW. - Công suất tiêu thụ đoàn tàu : a - Công suất tiêu thụ định mức đoàn tàu : Đoàn tàu SE1/2 có 12 xe , thành phần nh­ sau : 1 HC + 3 A64 + 4 BN + 3 AN + 1 CV - PĐ = 12 toa xe Công suất định mức đoàn tàu : NPTĐM = NHC + 4 NA + 4 NBn + 3 NAn + N CVPĐ. NPTĐM = 36.22 + 3 x 18.07 + 4 x 18.89 + 3 x 17.82 + 14.5 = 236.95kW Công suất định mức đoàn toàn được tính để biết công suất lớn nhát có thể xảy ra; nó thường xuất hiện khi đoàn tàu đón khách tại ga hoặc tàu dừng lâu ở ga có nhiệt độ không khí trên 300C. Trên cơ sở đó ta chọn được xe CV - PĐ hoặc MPĐ có công suất thích hợp. MPĐ thích hợp là máy có NĐM > NPTĐM , tốt nhất theo công thức sau: NPTĐM = ( 0.85 0.90 ) NĐm . b- Công suất tiêu thụ trung bình đoàn tàu : Ta tính công suất tiêu thụ trung bình của đoàn tầu SE1/2. Thành phần đoàn tầu này bao gồm 12 xe: NPTTB = NHCTB +3 NATB + 4 NBnTB + 3 NAnTB + N CVPĐ TB. Căn cứ vào cách tính công suất trung bình tiêu thụ điện trong suất một hành trình một chuyến tầu ta tính được công suất tiêu thụ trung bình của cả đoàn tầu: NPTTB = 20.032 + 3 x 9.798 + 4 x 10.29 + 3 x 9.648 + 807 = 128.23kW. Công suất tiêu thụ trung bình có thể dùng để tính điện năng tiêu thụ của một mác tàu hoặc một vòng quay đoàn tàu cụ thể. - Tương tự ta tính công suất tiêu thụ định mức của các đoàn tàu S1/2, E1/2. Thành phần đoàn xe của hai đoàn tầu này bao gồm 13 xe được thành lập nh­ sau: S1/2 = E1/2 = 1HCL + 4AL + 4BLn + 3ALn + 1CV - PĐL NPTĐM = 255.02 (kW) - Công suất tiêu thụ trung bình của các đoàn tàu S1/2, E1/2 : NNTTB = 138.028(kW) Thành phần phụ tải các đoàn tàu SE , S1/2 , E1/2 ( bảng 3-2) Bảng 3-2. Thành phần phụ tải trong đoàn tầu. Bảng 3-2 LOẠI TOA XE LOẠI PHỤ TẢI [KW] Máy lạnh Thùng nước sôi Đèn chiếu sáng Đèn ĐS + Máy bơm CSĐM CSTB ALn 13.5 3 0.72 0.6 17.82 9.648 BLn 14.22 3 0.72 0.95 18.89 10.29 AL 14.22 3 0.72 0.13 18.07 9.798 HCL 14.22 3 4 15 36.22 20.032 Cv - PĐL 13.5 1 14.5 8.7 Ghi chú: Đối với các loại xe thường thì khi tính công suất phụ tải không tính đến phụ tải của máy ĐHKK còn các phụ tải khác nh­ nhau. Công suất định mức (KW): của các phụ tải ở các mác tấu SE1/2, E1/2, S1/2, S3/4, S5/6, S7/8, S9/10 chạy trên tuyến đường sắt Thông nhất được trình bày trong bảng 3-3. Bảng 3-3. Công suất định mức của các phụ tải trên các mác tầu Thống nhất. Bảng 3-3 N Mác tầu ThKH[h] Thlv[h] Ni[kW] KN 1 SE1/2 58 63 14971.32 237.63 0.75 2 E1/2 60 65 16294.32 258.64 0.82 3 S1/2 66 71 16294.32 258.64 0.82 4 S3/4 78 83 5518.17 87.59 0.28 5 S5/6 78 83 5518.17 87.59 0.28 6 S7/8 80 85 5518.17 87.59 0.28 7 S9/10 80 85 5518.17 87.59 0.28 Từ bảng 3-3 xác định được hệ số công suất tiêu thụ đối với công suất định mức của động cơ diezel dưới dạng : (3-2) Và hệ số công suất tiêu thụ của các phụ tải đối với công suất kW.h của động cơ diezel : (3-3) Thành phần Ni và ti ở bảng 3-3, được trình bày trong bảng 3-4. Bảng 3-4. Công suất phụ tải thành phần của các đoàn tầu được khảo sát Bảng 3-4 N Mác tầu Công suất tiêu thụ Ni [kW] và thời gian làm việc tưông ứng ti[h] N1 t1 N2 t2 N3 t3 N4 t4 N5 t5 N6 t6 1 SE1/2 166 63 33 63 8.64 63 12 63 4 63 14 63 2 E1/2 179 65 39 65 9.63 65 13 65 4 65 14 65 3 S1/2 179 71 39 71 9.63 71 13 71 4 71 14 71 4 S3/4 54.71 83 83 10.88 83 4 83 4 83 14 83 5 S5/6 54.71 83 83 10.88 83 4 83 4 83 14 83 6 S7/8 54.71 85 85 10.88 85 4 85 4 85 14 85 7 S9/10 54.71 85 85 10.88 85 4 85 4 85 14 85 Trong đó: N1 - Công xuất tiêu thụ của máy điều hoà nhiệt độ ứng với t1 (h). N2 - Công xuất của hệ thống đun nóng nước nhiệt độ ứng với t2 (h). N3 - Công xuất của hệ thống chiếu sáng nhiệt độ ứng với t3 (h). N4 - Công xuất của hệ thống đèn đọc sách nhiệt độ ứng với t4 (h). N5 - Công xuất của tủ chủ trữ đông nhiệt đọ ứng với t5 (h). N6 - Công xuất của tủ hâm nóng nhiệt độ ứng với t6 (h). Công suất tiêu thụ trung bình (KW): Công suất tiêu thụ trung bình của các phụ tải theo các mác tầu tương ứng được trình bày trong bảng bảng 3-5. Bảng 3-5. Công suất tiêu thụ thực tế của các phụ tải theo các mác tầu trên tuyến đường sắt Thống nhất. Bảng 3-5 N Mác tầu ThKH[h] ThLV[h] kWZ 1 SE1/2 58 63 7310.14 0.3684 2 E1/2 60 65 8164.49 0.4114 3 S1/2 66 71 8918.13 0.4493 4 S3/4 78 83 3672.13 0.1850 5 S5/6 78 83 3672.13 0.1850 6 S7/8 80 85 3760.61 0.1895 7 S9/10 80 85 3760.61 0.1895 Thành phần Ni ,ti trong bảng 3-5. được diễn giải trong bảng 3-6. Bảng 3-6. Diễn giải thành phần Ni,và ti : Bảng 3-6 N M/tầu Thành phần Ni và Ti có chó ý hệ số sử dụng thời gian làm việc N1 T1 N2 T2 N3 T3 N4 T4 N5 T5 N6 T6 1 SE1/2 166 34.65 33 18.9 8.64 25.2 12 12.6 4 31.5 14 31.5 2 E1/2 179 35.75 39 19.5 9.63 26 13 13 4 32.5 14 32.5 3 S1/2 179 39.05 39 21.3 9.63 28.4 13 14.2 4 35.5 14 35.5 4 S3/4 54.7 45.65 24.9 10.88 33.2 4 16.6 4 41.5 14 41.5 5 S5/6 54.7 45.65 24.9 10.88 32.2 4 16.6 4 41.5 14 41.5 6 S7/8 54.7 46.75 25.5 10.88 34 4 17 4 42.5 14 42.5 7 S9/10 54.7 46.75 25.5 10.88 34 4 17 4 42.5 14 42.5 Trong đó : T1 = 0.55t1; T2 = 0.3t2; T3 = 0.4t3; T4 = 0.2t4; T5=0.5t5 và T6=0.5t6. 3-1-4. Chi phí nhiên liệu ở chế độ không tải của động cơ trong tổ hợp. Một cách gần đúng chi phí nhiên liệu theo đơn vị thời gian của động cơ diezel ở chế độ không tải được xác định theo dải công suất nh­ trong bảng 3-7. Bảng 3-7. Chi phí nhiên liệu không tải theo dải công suất của độn