Системное управление транспортным процессом в транспортных узлах

Трубопроводный пневмоконтейнерный транспорт. Системы (установка) трубопроводного  пневмоконтейнерного транспорта (ТПК) грузов являются срав-нительно новым  видом промышленных перевозок. В  основу положено пневмо-поршневое движение груженых цилиндрических контейнеров  по трубопроводу. Нагнетание воздуха  в трубопровод обеспечивает их движение. Контейнеры или составы из них  оборудуют ходовыми колесами для  уменьшения сопротивления и поперечными  кольцевыми уплотнениями, снижающими потери воздуха.

В системах ТПК в  большинстве случаев используют стальные трубопрово-ды диаметром 200-1200 мм. Предполагают применение ТПК для  доставки грузов на расстояние до 30- 50 км при грузопотоках 0,1-5 млн. т. в  год (0,06-3 млн. м3 в год) и преимущественно  при стационарном расположении пунктов  погрузки и выгрузки. Решение о  применении этого вида транспорта должно приниматься в результате технико-экономического сравнения с учетом специфических условий будущей эксплуатации.

Годовые объемы перевозок  определяют виды применяемых систем. При не-больших грузопотоках и  расстояниях перевозок целесообразно  применять одно-трубные ТПК. Так, для путепровода диаметром 1200 мм однотрубная линия применима  при грузопотоке до 1 млн. т в  год (0,6 млн. м в год) и расстояниях  до 10 км.

При больших объемах  транспортной работы следует применять  двухтрубные ТПК. В первом виде установок  один и тот же трубопровод используется для движения груженых контейнеров  и возврата порожних. Эти системы  часто называют челночными или линиями  периодического действия.

Возможны и иные схемы однотрубных систем с двумя  нагнетательными. станциями, расположенными по концам линии, с путевыми разъездами для мар-шрутного пропуска встречного состава, с большим числом участков погрузки и выгрузки и т. п. В двухтрубных  пневмоконтейнерных линиях осуществлено ра-зобщение встречных потоков контейнеров. Каждый из них имеет свой трубопровод  и движение на каждом - однонаправленное. Это линии циклично-непрерывного действия. Они могут иметь как  кольцевые, так и тупиковые участки  по концам.

Пневмотранспорт. Пневмотранспортные установки по принципу работы.

Разделяются на всасывающие, нагнетательные и смешанные. Применение пнев-матического транспорта эффективно для транспортировки пылевидных, зерни-стых и мелкокусковых грузов (угольная пыль, цемент, песок, зола, щепа и др.) на небольшие расстояния. Подобно  тому, как в гидротранспортных  установках насыпной груз перемещается по трубопроводу в струе воды, на пневмотранспорт-ных установках он перемещается в струе воздуха. Движущаяся по трубопроводу с большой скоростью  струя воздуха образует с порошковым и легким мелкокуско-вым грузом более  или менее однородную аэросмесь, заполняющую сечение тру-бопровода. В качестве воздуходувного оборудования в нагнетательных системах применяют  компрессоры, воздуходувки и вентиляторы, а в вакуумных (всасы-вающих) - вакуум-насосы и вентиляторы.

Подвесные канатные дороги. Грузовые подвесные канатные дороги (ПКД) следует применять на внешних  и внутризаводских перевозках насыпных грузов, особенно в условиях пересеченной и горной местности. Канатные подвесные  до-роги подразделяются на двухканатные и одноканатные, которые могут  быть как с кольцевым движением  вагонеток (одна за другой), так и  с маятниковым движени-ем одной  или двух вагонеток.

При больших объемах  перевозок предусматривается сооружение параллельных ПКД, а также интенсификация процесса загрузки вагонеток и других станционных операций с целью  уменьшения временного интервала между  ваго-нетками. При малых объемах  перевозок проектируются ПКД  маятникового типа, а также одноканатные дороги.

Основными элементами канатно-подвесных дорог являются привод, подвижной состав (вагонетки) и линейные опоры. Предусматриваются  элементы автоматизации работы ПКД:

• дистанционное управление главными приводами с диспетчерского пункта;

• автоматизация операций с вагонетками на станциях;

• автоматизация остановки  дороги при нарушениях режима работы.

Канатно-подвесной  транспорт отличается от других специальных  и универ-сальных видов транспорта многими положительными особенностями, основными из которых являются:

малая зависимость  от рельефа местности;

большие допустимые уклоны пути (до 50о) и пролеты между опорами (свыше 500 м), позволяющие прокладывать трассу дорог по кратчайшему рас-стоянию  и пересекать естественные и искусственные  преграды без устройства до-рогостоящих  искусственных сооружений;

гибкость трассы дорог  в плане (радиусы кривых до 5 м  и углы поворотов трассы до 180о);

малая зависимость  от атмосферных условий;

возможность полной автоматизации  погрузки, транспортировки и вы-грузки грузов.

Схемы транспортировки. Анализ движения массовых сыпучих грузов от мест добычи к пунктам потребления  показывает, что применение специальных  видов транспорта наиболее целесообразно  на перевозках:

сырой руды от рудников и железорудных карьеров на обогатительные, агломерационные, дробильно-сортировочные  фабрики и фабрики окомкования. В зависимости от величины грузопотока  ее можно транспортировать конвейерным, канатно-подвесным и пневмоконтейнерным транспортом. Гидротранспорт сырой  руды в расчетах сравнительной эффективности  специальных видов транспорта не предусматривается, так как применение его требует сооружения дополнительных устройств по обезвоживанию руды;

железорудного концентрата  от обогатительных фабрик на металлурги-ческие заводы. Применение на этих грузопотоках гидравлического транспорта обеспечивает высокую эффективность и соответствует  технологическому процессу глубокого  мокрого обогащения концентрата, вследствие чего отпадает необхо-димость его  обезвоживать, а следовательно, исключает  затраты на сооружение соответствующих  устройств;

угля от гидрошахт  на обогатительные фабрики и от них  обогащенного угля (концентрата) на коксохимические  заводы. На этих грузопотоках наиболее целесообразен гидротранспорт, так  как он соответствует не только технологии добычи угля гидравлическим способом, но, как и на грузопотоках железорудного  концентрата, технологическому процессу мокрого обогащения угля. Известно, что измельчение последнего - непременное  условие эффективной гидротранспор-тировки. Степень измельчения угля играет важную роль и в коксохимическом  производстве. Это определяет тщательность смешения различных компонентов  шихты, ее насыпную массу и связанную  с ней усадку коксового пирога, а также структуру кокса. В  связи с этим и с ростом использования  в шихте тощих и сла-боспекающихся  углей (что существенно расширяет  ресурсы углей для коксова-ния) особенно возрастает значение их тонкого  дробления, а следовательно, и це-лесообразность применения гидротранспорта для  доставки угля от гидрошахт на обогатительные фабрики и от них на коксохимические  заводы;

угля от гидрошахт, шахт и карьеров на ГРЭС; транспортировка  его мо-жет осуществляться всеми  специальными видами транспорта, включая  и гидро-транспорт. Применение последнего с учетом опыта отечественных  и зарубежных методов непосредственного  сжигания гидропульпы в циклонных  топках является весьма перспективным. Как показывают расчеты, некоторое  снижение тепловой экономичности вследствие высокой влажности угля компенсируется исключени-ем больших капитальных  затрат и эксплуатационных расходов на обезвоживание угольной пульпы и  подсушку угля, причем все сооружения системы гидротранс-порта весьма упрощаются;

песка, щебня и песчано-гравийной  смеси от песчаных и гравийных  карь-еров на заводы железобетонных изделий  и различные объекты строительства. Для транспортировки этих сыпучих  грузов могут применяться все  специальные виды. транспорта, которые  учитываются во всех расчетах. Однако при прочих равных условиях предпочтителен тот из них, который соответствует  применяемой техни-ке - гидротранспорт при гидромеханизации разработки рыхлых и несвязанных пород (песок и песчано-гравийные грунты ) и конвейерный транспорт;

агломерата, окатышей и мелкой сортированной руды соответственно от аглофабрик, фабрик окомкования  и дробильно-сортировочных фабрик на метал-лургические заводы. На этих грузопотоках можно применять все  специальные ви-ды транспорта, за исключением  гидротранспорта, который не может  обеспечить неизменности свойств агломерата и окатышей н наибольшей эффективности  при транспортировке руды, если необходимо ее последующее обезвоживание. 

Лекция 5 

1. Транспорт и окружающая  среда 

Каждый вид транспорта оказывает на окружающую среду определенное воздействие, зависящее от концентрации транспортных средств, профилактики вредного воздействия на природу, характера  местности и других причин. С точки  зрения контроля за мероприятиями по охране окружающей среды транспорт  от-носят к числу самых сложных  видов производства.

Железнодорожный транспорт  вызывает шумовое и химическое загрязнение. Наиболее агрессивен по отношению к  окружающей среде автомобильный  транспорт, который, кроме шумового и механического загрязнения (в  результате рас-сеивания пыли), создает  химическое загрязнение, так как  при работе двигателя образуются выхлопные газы, которые содержат 160-200 различных, в основном ядовитых компонентов. Речной транспорт является причиной химического и био-логического  загрязнения водоемов, а также  шумового и механического воздейст-вия  на них. Химическое загрязнение может  наступить в результате разлива  неф-тепродуктов из-за аварий танкеров, утечки нефтепродуктов в процессе бункеров-ки, выбросов подсланевых вод, а также  при работе с агрессивными по отношению  к воде химическими и другими  грузами. Трубопроводный транспорт - относи-тельно чистый вид транспорта вследствие герметизации и расположения трубо-проводов, как  правило,под землей. Однако при прокладке  трубопроводов извле-кается большое  количество земли, вырубаются леса. Воздушный  транспорт - один из источников шумового загрязнения окружающей среды. Шум  становится при-чиной и первоисточником  многих заболеваний сердца и сосудов, нервной систе-мы, преждевременного утомления, ослабления внимания и памяти, нарушает нормальный отдых и восстановление сил.

Доля транспорта в  источниках загрязнения окружающей среды составляет: по окиси углерода 63-90о/о, углеводородам 46-69%, промышленной пыли 8-20%,. двуокиси серы 2-4%. Течи в зазоры и не плотности кузовов вагонов  и автомоби-лей, выдувание мелких фракций воздушным потоком, осыпание крупных частиц груза через борта  подвижного состава не только засоряют среду, но и ежегодно приводят к потере примерно 2,6% всего доставляемого  угля и кокса, до 4% руд, 3,5% цемента. Для  характеристики средней интенсивности  загрязнений целесооб-разно ориентироваться  на среднюю дальность доставки 1 т груза, равную 7,2 км, а фактические  зоны влияния устанавливать по транспортным коммуникациям на генеральных планах предприятий.

На каждом виде транспорта проводятся мероприятия по снижению вредного воздействия на окружающую среду. Так, на промышленном железнодорожном  транспорте совершенствуют конструкцию  подвижного состава, принимают меры для снижения шума двигателей, совершенствуют погрузочно-разгрузочные рабо-ты. На автомобильном  транспорте разрабатывают и внедряют в производство но-вые виды двигателей и сорта топлива, которые менее  агрессивно воздействуют на природу. Переводят  автотранспорт на электрическое  питание, проводят крупные мероприятия  по регулированию автодвижения для  рассредоточения образуемых химических, шумовых и других загрязнений. Для  предотвращения загрязнения водоемов нефтепродуктами, содержащимися в  подсланевых водах речных судов, применяют очистку подсланевой  воды непосредственно на судне с  помощью специальной судовой  очисткой установки и вне судна, на плавучей очистной станции, куда речные суда непосредственно или через  самоходные судосборщики сдают загрезнённые подсланевые воды. Новый речной флот оснащается установками, очищающими и  обеззараживающими судовые хозяйственно-фекальные  стоки и воды, загрезнённые нефтью. Остатки из этих установок и твёрдый  мусор сжигают в печах, а очищенную  и обеззараженную воду возвращают в  водоём.

Использование специализированных транспортных средств – наиболее эффективный путь исключения загрезнения  среды от потерь перевозимых грузов. Основные мероприятия, способствующие уменьшению или исключению загрязнения  среды промышленным транспортом: