Drukverlies met 20% verminderen: een nieuw drietraps filtersysteem voor krachtige locomotieven
De uitdaging: filtratie die presteert in de zwaarste spoorwegomgevingen
Spoorwegfabrikanten die krachtige locomotieven exploiteren, hebben filtratie nodig die meer doet dan alleen aan de voorschriften voldoen. In omgevingen met veel stof, sterke trillingen en hoge luchtvochtigheid wordt van inlaatsystemen verwacht dat ze tractiemotoren en gevoelige apparatuur beschermen tegen langdurige blootstelling aan water, stof en vuil, terwijl ze gedurende tientallen jaren betrouwbaar blijven en eenvoudig te onderhouden zijn.
Onze klant kwam bij ons met een specifieke opdracht. Een filtratieoplossing voor locomotieven van 12.000 hp die voldeed aan strenge EN-normen, zonder in te boeten aan efficiëntie, en met een aanzienlijke vermindering van de totale drukval. Met andere woorden: schonere lucht, lagere systeemweerstand en een langere, beter voorspelbare levensduur.
Beginnen bij de toepassing, niet bij de catalogus
In plaats van een bestaand product aan te passen, zijn we begonnen bij de toepassing. Ons team in Noida werkte nauw samen met de klant om inzicht te krijgen in de bedrijfsomgeving, het luchtstroomprofiel, de uitdagingen op het gebied van verontreiniging en de onderhoudspraktijk bij het gebruik van krachtige locomotieven.
Die toepassingsgerichte aanpak is de manier waarop onze wereldwijde engineeringteams samenwerken met OEM’s in de spoorwegsector. Het doel is nooit simpelweg het specificeren van een filter, maar het ontwerpen van een systeem dat kritieke activa beschermt, de luchtstroom optimaliseert en lagere totale eigendomskosten ondersteunt gedurende de volledige levensduur van de locomotief.
Een op maat gemaakt drietraps filtersysteem
Op basis van die opdracht hebben we een op maat gemaakt drietraps systeem ontworpen en ontwikkeld om optimale motorbescherming te bieden onder alle bedrijfsomstandigheden. Een lamellenrooster bij de inlaat voorkomt dat water en grote deeltjes het systeem binnendringen, terwijl onze eigen cyclonische filtertechnologie gebruikmaakt van centrifugale kracht om stof te verwijderen voordat het de motor kan bereiken. Een filter met geweven media levert vervolgens schone, droge lucht aan het motorsysteem en beschermt zo tegen zowel slijtage als stofafzetting of -ophoping.
Samen zorgen de drie fasen voor een filtratie-efficiëntie van meer dan 92% in veeleisende locomotiefomgevingen, met de verminderde drukval die de klant nodig had om het motorvermogen en de efficiëntie te behouden.
Ontworpen, getest en geproduceerd onder één dak
Ons verticaal geïntegreerde proces in Noida gaf ons volledige controle over ontwerp, testen en productie, waardoor we een versnelde aanpak konden hanteren zonder in te boeten aan kwaliteit. We bouwden een speciaal ontworpen testopstelling die de werkelijke luchtstroom in een locomotief simuleert, waardoor we de prestaties konden valideren volgens de ISO 5011-normen voordat we overgingen tot productie.
Na optimalisatie van het ontwerp hebben we het filtersysteem vervaardigd in volledige overeenstemming met EN61373, EN45545 en EN15085 – de belangrijkste normen op het gebied van schokken en trillingen, brandbeveiliging en het lassen van spoorvoertuigen en onderdelen. Die combinatie van interne tests en productie volgens de normen bood de klant een snellere weg naar een systeem waarop hij tijdens het gebruik kon vertrouwen.
Lagere drukval, langere levensduur, lagere levenscycluskosten
Het resultaat is een systeem dat een 20% lagere drukval biedt dan systemen van concurrenten, waardoor de luchtstroom wordt geoptimaliseerd en de totale systeemweerstand wordt verminderd. Dat vertaalt zich direct in verbeterde energie-efficiëntie, een hoger motorvermogen en een betrouwbaardere werking van het gehele locomotiefpark.
Duurzaamheid was eveneens van cruciaal belang. De cyclonische buizen zijn vervaardigd uit chemisch en hittebestendige materialen, met een ontwerplevensduur van meer dan 30 jaar, en de eenheid is gecertificeerd voor 960 uur zoutnevelbestendigheid – belangrijk voor routes langs de kust en in gebieden met hoge luchtvochtigheid. Om de levenscycluskosten laag te houden, hebben we het systeem opgebouwd rond een modulair ontwerp dat snel onderhoud en eenvoudige vervanging van onderdelen mogelijk maakt. En omdat schonere inlaatlucht zorgt voor een efficiëntere verbranding, draagt het systeem ook bij aan lagere emissies en verbeterde duurzaamheid gedurende de levensduur van de locomotief.
Het bredere perspectief voor OEM’s in de spoorwegsector
Voor Chris Showering, hoofd Productmanagement & Marketing bij Global Rail van IMI, weerspiegelt het project wat moderne klanten in de spoorwegsector van hun technische partners verwachten. In de hedendaagse spoorwegsector zijn prestaties, betrouwbaarheid en duurzaamheid van cruciaal belang“, zei hij. “Dit project onderstreept ons vermogen om intensieve samenwerking en geavanceerde techniek in te zetten om complexe technische behoeften om te zetten in concrete prestaties via een complete, end-to-end-oplossing die niet alleen aan de verwachtingen van de klant heeft voldaan, maar deze zelfs heeft overtroffen."
Dit project onderstreept ons vermogen om intensieve samenwerking en geavanceerde techniek in te zetten om complexe technische behoeften om te zetten in concrete prestaties via een complete, end-to-end-oplossing die niet alleen aan de verwachtingen van de klant heeft voldaan, maar deze zelfs heeft overtroffen.
Hij voegde hieraan toe: "Op onze wereldwijde productielocaties, waaronder Noida, leveren we oplossingen die niet alleen de uitdagingen van vandaag het hoofd bieden, maar die ook de spoorwegfiltratietechnologie vormgeven door middel van gerichte innovatie, wat schaalbare, herhaalbare oplossingen oplevert. Naarmate wereldwijde spoorwegnetwerken zich blijven uitbreiden en moderniseren, bevinden wij ons in een ideale positie om het voortouw te nemen – niet alleen bij de levering van producten – maar ook bij het vormgeven van de toekomst van prestatiekritische spoorwegsystemen, door middel van volledige ondersteuning van het voertuig, van het ontwerp van componenten tot integratie op systeemniveau."
Waarom dit belangrijk is voor de toekomst van het spoor
Naarmate spoorwegnetwerken uitbreiden, worden geëlektrificeerd en gemoderniseerd, neemt de druk op elk subsysteem – van tractie tot filtratie – steeds verder toe. OEM’s hebben partners nodig die diepgaande technische expertise kunnen combineren met lokale toepassingskennis en wereldwijde productiecapaciteit, en die snel kunnen overgaan van een opdracht tot een gevalideerde, in gebruik genomen oplossing.
Dit project is een duidelijk voorbeeld van die aanpak: een klantspecifieke opdracht, een toepassingsgericht ontwerpproces, geïntegreerde test- en productiefaciliteiten, en een meetbare prestatieverbetering die bijdraagt aan een schonere, efficiëntere en betrouwbaardere spoorwegexploitatie.