اصلاح ساختار کولر لکوموتیوهای آلستوم


اصلاح ساختار کولر لکوموتیوهای آلستوم


شرکت ویستا صنعت پرشین پیرو همکاری انجام شده با شرکت توسعه ریلی مپنا، اقدام به طراحی و ساخت سیستمی برای کولرهای لکوموتیوهای آلستوم کرد که نقیصه اولیه در طراحی کولر این لکوموتیوها را برطرف و به تکنولوژی روز دنیا تجهیز می نماید


راه آهن ایران پیرو قرارداد منعقده بین دولت ایران و شرکت آلستوم فرانسه در دهه هفتاد شمسی، تعداد دویست دستگاه لکوموتیو سنگین از این شرکت فرانسوی خرید و به سیستم ریلی ایران وارد نمود.
پس از گذشت سال ها و با توجه به خرابی های ایجاد شده در سیستم سرمایش کابین لکوموتیو، کولر، راه آهن ایران تصمیم به بررسی امکانات ایجاد تغییرات در سیستم کولرهای نصب شده بر روی لکوموتیوها نمود.

سیستم کولر موجود بر روی لکوموتیوهای آلستوم بر پایه فرکانس می باشد که شرح مختصری از آن ذیلاً ارایه می شود:

در هر دنده لکوموتیو، دور موتور بر اساس تحریک انجام شده تغییر می کند و بر اساس دور موتور، فرکانس ژنراتور تغییر می کند. الکتروموتور کولر آلستوم، بر پایه عملکرد فرکانسی طراحی شده بود. به این معنا که کولر بهترین عملکرد را تنها زمانی می توانست داشته باشد که موتور لکوموتیو در بالاترین دور کار کند.

لکوموتیوهای آلستوم با توجه به توان و منطق طراحی آن، برای کاربری های باربری و نه مسافری مورد استفاده قرار می گیرند. می دانیم که در سیستم ریلی ایران با توجه به مشتر بودن خطوط ریلی بین لکوموتیوهای باری و مسافری، اولویت در عبور قطارهای مسافری است. لذا این حقیقت ایجاب می کند که قطارهای باری مدت های طولانی در ایستگاه های راه آهن متوقف و در وضعیت انتظار برای اخذ مجوز عبور باشند.

منطق طراحی کولرهای لکوموتیوهای آلستوم ایجاب می کرد که لکوموتیوران برای گرفتن بهترین راندمان از عملکرد کولر، حتی زمانی که در وضعیت توقف و انتظار در ایستگاه ها قرار دارد، دور موتور را در بالاترین وضعت نگاه دارد. معنای این عمل چنین است که لکوموتیو ساکن می باشد ولی موتور به واسطه زیر بار بودن در استرس همیشگی قرار می گیرد.

ذات این عمل و منطق طراحی سیستم به این شکل دارای معایب ذیل بود:

  1. مصرف بیش از اندازه سوخت به دلیل کار کدن موتور در دور بالا
  2. خرابی مجموعه های مکانیکی موتور پیش از موعد معمول و طول عمر تعریف شده به دلیل قرار گرفتن دایمی زیر بار و استرس مکانیکی
  3. آلودگی های زیست محیطی اعم از دود تولید شده از سوختن گازوییل و صوتی ناشی از عملکرد موتور در دور بیشینه
  4. خرابی و استهلاک الکتروموتور و کمپرسور کولر به دلیل کار کردن در فرکانس 400 هرتز

پیرو مذاکراتی که با شرکت توسعه ریلی مپنا به عنوان پیمانکار اصلی پروژه بازسازی لکوموتیوهای آلستوم راه آهن جمهوری اسلامی ایران داشتیم، قرار بر این شد که شرکت ویستا صنعت پرشین مطالعات فنی خود را بر روی طرحی را انجام دهد که بتواند نقیصه طراحی اولیه را برطرف نماید.

لذا شرکت ویستا صنعت پرشن فارغ از مطالعات و بررسی هایی که راه آهن ایران در این زمینه به عمل آورده بود، تحقیقات علمی و فنی خود را آغاز نمود و در کمتر از شش ماه با ایده جدیدی که ارایه نمود، توانست به موفقیت های ذیل نایل شود:

  1. کاهش چشم گیر مصرف سوخت. البته میزان این کاهش باید به صورت آماری و بر اساس مشخصات موترو لکوموتیوهای آلستوم محاسبه شود. اما با توجه به اینکه در طراحی شرکت ویستا صنعت پرشین، نیازی به دور بالای موتور برای اخذ بهترین نتیجه نیست، تقریب زده می شود که چیزی بیش از چهل درصد کاهش در مصرف سوخت در ایام گرم سال در روز صرفه جویی شده باشد.
  2. با توجه به اینکه برای گرفتن بهترین راندمان نیاز به دور بالای موترو نخواهد بود، موترو می تواند صرفا در دور خنثی کار کند و خدمه لکوموتیو از بهترین عملکرد کولر، بهره مند شوند. لذا به دلیل تقلیل استرس قطعات مکانیکی در موتور و ژنراتور، نرخ خرابی به طرز قابل ملاحظه ای تقلیل می یابد. این مهم خود به تنهایی باعث افزایش طول عمر قطعات، کاهش خرابی های ناشی از خطا در قطعات می گردد که نتیجه آن آماده به کاری بیشتر لکوموتیوها می باشد. مفهوم آن صرفه جویی مالی بسیار مهم در تامین قطعات یدکی و درآمد بیشتر از محل در سرویس قرار گرفتن بیشتر لکوموتیومی باشد.
  3. تقلیل بسیار چشمگیر و حایز اهمیت آزادسازی گازهای گلخانه ای اگزوز لکوموتیو که در روزگاری که ایران عضو کنوانسیون تقلیل گازهای گلخانه ای است، بسیار جایگاه و اهمیت ویزه ای می یابد.
  4. افزایش چشمگیر طول عمر کمپرسور کولر لکوموتیوهای آلستوم به این دلیل که نیازی به کار کردن مستمر این قطعات در بالاترین فرکانس نمی باشد.

سیستم طراحی شده ویستا صنعت پرشین، دارای مشخصات مشروحه پایین این خط می باشد:

  • تامین توان الکتریکی مناسب برای بهره برداری از سیستم سرمایش کابین لکوموتیو، کولر، حتی در وضعیتی که لکوموتیو در وضعیت دنده خنثی کار می کند. ما نام سیستمی را که طراحی کرده ایم، Alstom Frequency Stabilizer System گذارده ایم که به اختصار AFSS خوانده می شود. با نصب این سیستم بر روی کولر لکوموتیو آلستوم، کولر را از وضعیت "وابسته به فرکانس" به حالت "مستقل از فرکانس" تبدیل می نماییم.
  • سیستم طراحی شده ویستا صنعت پرشین، در داخل محفظه کولر نصب می گردد و نیازی به فضای دیگر برای تعبیه ندارد.
  • سیستم طوری طراحی شده است که در صورت بروز هرگونه خرابی و یا دلخواه بهره بردار، می توان کولر را از وضعیت بهینه سازی شده به حالت طراحی اولیه بازگرداند. این امکان سوییچ کردن بین دو طرح اصطلاحاً Interchangeable بودن گفته می شود.
  • در سیستم طرح اولیه کولرهای لکوموتیوهای آلستوم، صرفا کلید خاموش و روشن برای کولر وجود داشت و امکان تغییر دور برای کولر نبود. در طراحی نوین ویستا صنعت پرشین، امکان استفاده از کولر در "دور بالا" و نیز "دور پایین" را داده ایم.
  • در سیستم طرح اولیه کولرهای لکوموتیوهای آلستوم، سیستم تنها در وضعیت سرمایش قابلیت استفاده داشت که در سیستم تولید شده ویستا صنعت پرشین، امکان بهره برداری از کولر در وضعیت سرمایش و گرمایش داده شده است. در هر دو وضعیت بهره برداری هم بهره بردار می تواند بین "دور بالا" و یا "دور پایین" انتخاب داشته باشد.
  • در سیستم طرح اولیه کولرهای لکوموتیوهای آلستوم، بهره بردار ناگزیر بود کولر را پس از رسیدن به دمای مطلوب خاموش کند. حال آنکه در سیستم طراحی شده ویستا صنعت پرشین، سنسورهای دمایی برای دستگاه تعبیه شده که سیستم را خودکار می نماید. لذا لکوموتیوران می تواند بر روی سایر وظایف خود متمرکز شود و از بابت سیستم تهویه مطبوع اطمینان خاطر کسب نماید.

سیستم درایو طراحی شده ویستا صنعت پرشین، قابلیت برنامه پذیری بر اساس خواسته های مشتری برای برخی مقادیر و المان های کنترلی دارد. در سیستم ویستا صنعت پرشین، از سنسورهای دمای جداگانه برای سنجش دمای محیط بیرونی و داخلی استفاده می شود. مزیت استفاده از این سنسورها عبارت است از:

  • کنترل دمای محیط بیرونی و داخلی و محاسبه میزان اختلاف بین دو دما برای عملکرد خودکار سیستم تهویه
  • برنامه پذیر شدن برای عدم کارکرد سیستم سرمایش کولر از یک دمای مشخص به پایین
  • برنامه پذیر شدن برای عدم کارکرد سیستم گرمایش کولر از یک دمای مشخص به بالا
  • برنامه پذیر کردن عملکرد سیستم سرمایش و گرمایش به صورت مجزا -دمای روشن و خاموش شدن- 

سیستم طوری طراحی شده است که در مقابل هرگونه خرابی ناشی از اتصال کوتاه و سایر موارد برقی مقاومت داشته باشد.

برخی دیگر از کنترل های سیستم طراحی شده ویستا صنعت پرشین به شرح آورده شده ذیل می باشند:

  1. کنترل ولتاژ بیشینه و کمینه ورودی و خروجی
  2. کنترل جریان بیشینه و کمینه ورودی و خروجی
  3. کنترل دمای محیط بیرونی و داخلی کابین
  4. کنترل سلامت سیستم پیش از راه اندازی مجموعه سیستم تهویه و اطمینان از سالم بودن تمام المانها و ورودی و خروجی های مجموعه
  5. داشتن سیستم راه اندازی نرم Soft Running 

و بسیاری موارد دیگر که به دلیل طولانی شدن این مقاله، از ادامه آن خودداری می شود. 

 

در صورت نیاز به اطلاعات بیشتر در این زمینه، با شرکت ویستا صنعت پرشین از طریق راه های ارتباطی موجود تماس بگیرید.