Snížení tlakové ztráty o 20 %: nový třístupňový filtrační systém pro vysoce výkonné lokomotivy
Výzva: filtrace, která obstojí v nejnáročnějších železničních podmínkách
Výrobci železniční techniky provozující vysoce výkonné lokomotivy potřebují filtraci, která není jen pouhým splněním předpisů. V prostředí s vysokým výskytem prachu, silnými vibracemi a vysokou vlhkostí se od sacích systémů očekává, že budou chránit trakční motory a citlivá zařízení před dlouhodobým vystavením vodě, prachu a nečistotám, přičemž musí zůstat spolehlivé po celá desetiletí provozu a jejich údržba musí být jednoduchá.
Náš zákazník se na nás obrátil s konkrétním zadáním. Filtrační řešení pro lokomotivy o výkonu 12 000 hp, které by splňovalo přísné normy EN, aniž by došlo ke snížení účinnosti, a které by významně snížilo celkový tlakový spád. Jinými slovy: čistší vzduch, nižší odpor systému a delší, předvídatelnější životnost.
Začali jsme od aplikace, ne od katalogu
Místo přizpůsobování stávajícího produktu jsme vycházeli přímo z dané aplikace. Náš tým v Noidě úzce spolupracoval se zákazníkem, aby pochopil provozní prostředí, profil proudění vzduchu, problémy s nečistotami a realitu údržby při provozu vysoce výkonných lokomotiv.
Právě tento přístup vycházející z konkrétní aplikace je základem spolupráce našich globálních inženýrských týmů s výrobci železniční techniky. Cílem nikdy není pouze specifikovat filtr, ale navrhnout systém, který chrání kritická zařízení, optimalizuje proudění vzduchu a přispívá k nižším celkovým nákladům na vlastnictví po celou dobu životnosti lokomotivy.
Třístupňový filtrační systém na míru
Na základě tohoto zadání jsme navrhli a vyvinuli třístupňový systém na míru, který zajišťuje optimální ochranu motoru v celém rozsahu provozních podmínek. Žaluzie na sání zabraňuje vniknutí vody a velkých částic do systému, zatímco naše patentovaná cyklónová filtrační technologie využívá odstředivou sílu k odstranění prachu dříve, než se dostane k motoru. Filtr s tkaným médiem poté dodává čistý a suchý vzduch do motorového systému a chrání jej tak před opotřebením i usazováním či hromaděním prachu.
Tyto tři stupně dohromady zajišťují více než 92% účinnost filtrace v náročných podmínkách lokomotiv, a to při sníženém tlakovém spádu, který zákazník potřeboval k udržení výkonu a účinnosti motoru.
Navrženo, testováno a vyrobeno pod jednou střechou
Náš vertikálně integrovaný proces v Noidě nám poskytl úplnou kontrolu nad návrhem, testováním a výrobou, což umožnilo zrychlený postup bez kompromisů v kvalitě. Postavili jsme speciálně navržený zkušební stojan, který simuluje skutečný proud vzduchu v lokomotivě, což nám umožnilo ověřit výkonnost podle norem ISO 5011 ještě před zahájením výroby.
Po optimalizaci návrhu jsme vyrobili filtrační systém v plném souladu s normami EN 61373, EN 45545 a EN 15085 – klíčovými normami týkajícími se nárazů a vibrací, požární ochrany a svařování železničních vozidel a jejich součástí. Díky kombinaci interních testů a výroby v souladu s normami získal zákazník rychlejší cestu k systému, na který se může při provozu spolehnout.
Nižší tlaková ztráta, delší životnost, nižší náklady po celou dobu životnosti
Výsledkem je systém, který nabízí o 20 % nižší tlakovou ztrátu než systémy konkurence, čímž optimalizuje proudění vzduchu a snižuje celkový odpor systému. To se přímo promítá do lepší energetické účinnosti, vyššího výkonu motoru a spolehlivějšího provozu celé flotily lokomotiv.
Stejně důležitá byla i odolnost. Cyklonové trubky jsou vyrobeny z chemicky a tepelně odolných materiálů s předpokládanou životností přesahující 30 let a jednotka je certifikována pro odolnost proti solné mlze po dobu 960 hodin – což je důležité pro trasy v pobřežních oblastech a v prostředí s vysokou vlhkostí. Abychom udrželi náklady po celou dobu životnosti na nízké úrovni, postavili jsme systém na modulární konstrukci, která umožňuje rychlý servis a jednoduchou výměnu dílů. A protože čistší nasávaný vzduch podporuje účinnější spalování, přispívá systém také ke snížení emisí a zlepšení udržitelnosti po celou dobu životnosti lokomotivy.
Širší souvislosti pro výrobce železniční techniky
Pro Chrise Showeringa, vedoucího produktového managementu a marketingu divize Global Rail ve společnosti IMI, tento projekt odráží to, co moderní zákazníci v železničním odvětví očekávají od svých technických partnerů. V dnešním železničním průmyslu jsou výkon, spolehlivost a udržitelnost klíčové,“ uvedl. „Tento projekt zdůrazňuje naši schopnost využít úzkou spolupráci a pokročilé inženýrství k proměně složitých technických požadavků v reálný výkon prostřednictvím komplexního řešení od začátku do konce, které nejen splnilo, ale dokonce překonalo očekávání zákazníků.“
Tento projekt zdůrazňuje naši schopnost využít úzkou spolupráci a pokročilé inženýrství k proměně složitých technických požadavků v reálný výkon prostřednictvím komplexního řešení od začátku do konce, které nejen splnilo, ale dokonce překonalo očekávání zákazníků.
Dodal: „V našich globálních výrobních závodech, včetně Noidy, dodáváme řešení, která nejenže odpovídají dnešním výzvám, ale také formují technologii železniční filtrace prostřednictvím cílených inovací, které přinášejí škálovatelná a opakovatelná řešení. Vzhledem k tomu, že se globální železniční sítě neustále rozšiřují a modernizují, máme ideální pozici k tomu, abychom byli lídry – nejen v dodávkách produktů – ale také při definování budoucnosti železničních systémů, u nichž je výkon klíčový, a to prostřednictvím komplexní podpory vozidel od návrhu komponent až po integraci na systémové úrovni.“
Proč je to důležité pro budoucnost železniční dopravy
S rozšiřováním, elektrifikací a modernizací železničních sítí neustále roste tlak na každý subsystém – od trakce až po filtraci. Výrobci originálního vybavení (OEM) potřebují partnery, kteří dokážou spojit hluboké inženýrské znalosti s lokálními znalostmi aplikací a globálními výrobními kapacitami a kteří jsou schopni rychle přejít od zadání k ověřenému řešení připravenému pro provoz.
Tento projekt je jasným příkladem tohoto přístupu: zadání specifické pro zákazníka, proces návrhu vedený aplikací, integrované testování a výroba a měřitelné zlepšení výkonu, které podporuje čistší, efektivnější a spolehlivější provoz železnic.