Главная Минимаркер Железнодорожный транспорт Минимаркер Транспортная энергетика (хладотранспорт) Минимаркер Холодильные установки 5-вагонных секций

Холодильные установки 5-вагонных секций

Страница 5 из 9

На сети железных дорог эксплуатируются 5-вагонные секции постройки завода в г. Дессау (ГДР) и Брянского машиностроительного завода (БМЗ). Каждый вагон этих секций оборудован двумя одинаковыми автоматизированными холодильными установками, работающими на хладоне-12. Компрессор, ресивер, маслоотделитель и конденсатор каждой установки объединены в один компрессорно-конденсаторный агрегат. Оба агрегата размещены один над другим в машинном отделении вагона у стены, примыкающей к грузовому помещению. В грузовое помещение холод передается от воздухоохладителей.

Холодильная установка 5-вагонной секции ГДР

Холодильная установка 5-вагонной секции постройки завода ГДР (рис. 179) состоит из компрессора (3) с электродвигателем, испарителя (13), теплообменника (14), воздушного конденсатора (22), маслоотделителя (2), ресивера (1), осушителя (6), фильтра (7), регулирующей станции, соединительных трубопроводов, запорной арматуры, приборов защиты, контроля и автоматического регулирования. Значительная часть этого оборудования смонтирована на общей раме в компрессорно-конденсаторный агрегат.

Каждая холодильная установка имеет свою регулирующую станцию, которая состоит из двух терморегулирующих вентилей (18) и (19), двух электромагнитных (17) и запорных (16) вентилей. Вентили (18) и (19) предназначены для автоматической подачи жидкого хладагента в испаритель (воздухоохладитель). Первый отрегулирован на поддержание температуры кипения -25° С, второй – на -10° С.

Жидкий хладагент из ресивера (1) проходит через осушитель (дегидратор) (6) и освобождается от воды, вредно влияющей на работу установки. Затем он проходит через фильтр (7), где очищается от механических примесей (грязи, песка, окалины), случайно попавших в систему. В теплообменнике (14) хладагент переохлаждается, идет по жидкостному трубопроводу к терморегулирующему вентилю и дросселируется в распределительный коллектор (21). Из коллектора жидкость с низким давлением поступает в змеевики испарителя (13) и кипит при низкой температуре, воспринимая тепло от охлаждаемого воздуха в грузовом помещении вагона.

Схема холодильной установки 5-вагонной секции ГДР

Рис. 179 – Схема холодильной установки 5-вагонной секции постройки завода ГДР: 1 – ресивер; 2 – маслоотделитель; 3 – компрессор; 4 – байпасные вентили; 5 – фильтр; 6 – осушитель; 7 – фильтр; 8 – запорный вентиль; 9 – переключатель паровой линии; 10 и 12 – манометры стороны всасывания и нагнетания; 11 – масляный манометр; 13 – испаритель; 14 – теплообменник; 15 – термобаллон; 16 – запорные вентили; 17 и 23 – электромагнитные вентили; 18 и 19 – терморегулирующие вентили; 20 – сборный коллектор; 21 – распределительный коллектор; 22 – конденсатор

Из змеевиков испарителя пары хладагента направляются в сборный коллектор (20), а затем в теплообменник (14), где понижают температуру жидкого фреона, идущего из конденсатора (22) в терморегулирующий вентиль. Из теплообменника пары фреона по всасывающему трубопроводу отсасываются компрессором (3) и сжимаются до давления конденсации. В процессе сжатия возрастает и температура паров.

Нагретые до 80–90° С пары под высоким давлением нагнетаются по трубопроводу в конденсатор (22), где охлаждаются воздухом до температуры конденсации, а затем превращаются в жидкость. Жидкий хладагент стекает в нижнюю часть конденсатора и в ресивер (1). Из ресивера по жидкостному трубопроводу через осушитель, фильтр, теплообменник и терморегулирующий вентиль он снова поступает в испаритель.

Одноступенчатый, вертикальный, двухцилиндровый, непрямоточный компрессор (2) (рис. 180) оборудован разгрузочным устройством. Конденсатор (4) выполнен пластинчатым трехсекционным с воздушным охлаждением. Каждая секция образована четырьмя ребристыми змеевиками. Общая поверхность теплопередачи конденсатора составляет 76 м2. Воздух для охлаждения конденсатора подается центробежным вентилятором производительностью 5000 м3/ч с приводом от электродвигателя мощностью 1,5 кВт при 1390 об/мин.

Компрессорно-конденсаторный агрегат 5-вагонной рефрижераторной секции ГДР

Рис. 180 – Компрессорно-конденсаторный агрегат 5-вагонной рефрижераторной секции постройки завода ГДР: 1 – ресивер; 2 – компрессор; 3 и 6 – вентили соответственно стороны нагнетания и всасывания; 4 – конденсатор; 5 – байпасный вентиль; 7 – фильтр; 8 – осушитель; 9 – маслоотделитель; 10 – соединительная муфта; 11 – электродвигатель

Ресивер (1) выполнен из труб диаметром 121 мм с толщиной стенок 4 мм. Он образует П-образную раму конденсатора длиной 1220 мм, шириной 905 мм и вмещает 32 кг жидкого хладагента.

Маслоотделитель (9) установлен между компрессором и конденсатором. В нижней части его имеется поплавковый вентиль для автоматического возврата масла в картер компрессора.

Приборы автоматики – реле контроля смазки РТ260А и прессостат-маноконтроллер МР-15 – защищают холодильную машину от чрезмерно низкого давления масла и хладагента на стороне всасывания и чрезмерно высокого давления (более 13 бар) на стороне нагнетания. Для автоматического регулирования подачи жидкости в испаритель используется терморегулирующий вентиль с уравнительной линией.

Испаритель размещен в грузовом помещении вагона у торцовой стены, прилегающей к машинному отделению. Испарители обеих установок смонтированы на общем стальном оцинкованном каркасе в один воздухоохладитель с теплопередающей поверхностью 140 м2. Воздухоохладитель отделен от грузового помещения двустворчатыми щитами, закрепленными на шарнирах. Внизу щиты не доходят до пола вагона, образуя щель для циркуляции воздуха.

Над воздухоохладителем расположены два вентилятора, которые засасывают воздух из грузового помещения через щели между щитами и полом, прогоняют его между змеевиками испарителя и нагнетают холодный воздух в распределительный канал, подвешенный к потолку вдоль вагона. Мощность электродвигателя вентилятора составляет 1,1 кВт, производительность каждого вентилятора при 2800 об/мин – 5500 м3/ч.

По обе стороны воздухоохладителя размещены электрические печи общей мощностью 8 кВт. Они отделены от камеры воздухоохладителя металлическими щитами, которые образуют каналы для циркуляции теплого воздуха. Мощность электропечей для каждого канала составляет 4 кВт. Печи мощностью 3 кВт предназначены для отопления грузового помещения зимой, а печи мощностью 1 кВт – для ускорения оттаивания инея на испарителе. Каждый вагон оборудован приточно-вытяжной вентиляцией.

Секция постройки завода ГДР до 1970 года состоит из пяти вагонов с цельнометаллическим кузовом длиной 17 м. В каждом вагоне имеются грузовое и машинное отделения (в машинном размещены две фреоновые холодильные установки). В вагоне № 3, находящемся в середине секции, предусмотрено служебное помещение, соединенное с помещением вагон-дизель-электростанции переходной площадкой. С 1970 года взамен таких секций строят секции, состоящие из четырех грузовых вагонов с кузовом длиной 21 метр и одного служебного вагона.

В служебном вагоне размещены дизельное отделение I (рис. 181), кабина II управления секцией, кухня III, помещение IV для размещения котла водяного отопления с циркуляционным насосом и туалета, купе V и салон VI для обслуживающего персонала. В грузовом вагоне имеется помещение для груза и два машинных отделения, размещенных по торцам.

Схема планировки служебного вагона 5-вагонной секции ГДР

Рис. 181 – Схема планировки служебного вагона 5-вагонной секции постройки завода ГДР: I–VI – помещения вагона; 1 – шкаф для продуктов питания обслуживающего персонала; 2 – настенный вентилятор; 3 – стол; 4 – шкаф для белья; 5 – спальные места; 6 – домашний холодильник; 7 – привод ручного тормоза; 8 – щит для контроля за температурой; 9 – главный распределительный щит; 10 – компрессор; 11 – главный дизель-генераторный агрегат; 12 – вспомогательный агрегат; 13 и 16 – ящики для реле; 14 – распределительный ящик на 12 В (зарядный прибор); 15 – воздухонагревательный агрегат; 17 – верстак с ящиком для инструмента; 18 – топливный насос с электроприводом; 19 – ручной насос; 20 – бак для топлива

Грузовое помещение охлаждается и отапливается двумя не зависимыми друг от друга холодильно-отопительными установками. Под потолком помещения закреплены направляющие ролики, с помощью которых установки легко монтируются.

В каждой холодильно-отопительной установке имеются воздухоохладитель (1) (рис. 182), двухступенчатый фреоновый компрессор (2), конденсатор (4), фильтр-осушитель (5), электроаппаратный ящик (6), щит манометров (3), регулирующие и управляющие приборы, запорная арматура и электрические нагревательные элементы для отопления.

Холодильно-отопительная установка 5-вагонной секции и автономного вагона

Рис. 182 – Холодильно-отопительная установка 5-вагонной секции и автономного вагона

Двухступенчатый полугерметичный бессальниковый фреоновый компрессор снабжен приводом от электродвигателя переменного тока. Четыре цилиндра компрессора диаметром 80 мм расположены V-образно в два ряда под углом 60°. Три цилиндра работают параллельно в качестве ступени низкого давления. Здесь пары сжимаются до промежуточного давления, после чего без промежуточного охлаждения направляются в четвертый цилиндр (ступень высокого давления) и сжимаются до давления конденсации. Сжатые пары проходят через маслоотделитель и поступают в пластинчатый конденсатор, который состоит из трех секций с общей поверхностью 72 м2. Компрессор и конденсатор объединены в компрессорно-конденсаторный агрегат.

Компрессорно-конденсаторный агрегат со щитом управления размещен в машинном отделении, а воздухоохладитель с терморегулирующим вентилем, двумя вентиляторами и нагревательными элементами – в грузовом помещении вагона. Между компрессорно-конденсаторным агрегатом и воздухоохладителем установлена теплоизолирующая перегородка (7), которая входит в отверстие на торцовой стене грузового помещения вагона. Места прилегания перегородки по периметру отверстия уплотнены резиной. По направляющему рельсу, прикрепленному к крыше вагона, установку можно выдвинуть в машинное отделение для осмотра вентиляторов и терморегулирующего вентиля, а затем с помощью подъемного крана демонтировать из вагона через люк, имеющийся в верхней части торцовой стены.

В компрессорно-конденсаторный агрегат входят также маслоотделитель, ресивер, фильтр, приборы защиты и контроля.

Фильтр

Рис. 183 – Фильтр: 1 – корпус; 2 – накидная гайка; 3 – пробка; 4 – прокладка; 5 - сетка

Фильтр (рис. 183) установлен в жидкостном трубопроводе за ручным запорным вентилем на выходе из ресивера и служит для сравнительно грубой очистки хладагента от частиц грязи. Фильтр-осушитель (рис. 184) расположен перед электромагнитным вентилем и служит для поглощения частиц влаги из хладагента и дополнительной очистки. Он состоит из корпуса (3), в котором находится водопоглощающее вещество (2) (силикагель или цеолит) и фильтрующая конусная вставка (4) из «спеченной» бронзы. К трубопроводам фильтр-осушитель прикрепляется накидными гайками (1) и устанавливается вертикально стрелкой вниз. До установки на вагон фильтр-осушитель должен быть заполнен азотом и закрыт заглушками. У исправного фильтра-осушителя перед постановкой при ослаблении накидных гаек должен прослушиваться шипящий звук выходящего азота.

Фильтр-осушитель

Рис. 184 – Фильтр-осушитель

Пусковой регулятор

Рис. 185 – Пусковой регулятор: 1 – защитный колпачок; 2 – установочный винт; 3 – пружина; 4 – сильфон; 5 – седло; 6 – прижимная пластина

Установка оборудована электромагнитным запорным вентилем на линии оттаивания испарителя горячими парами хладагента. Вентиль можно открыть вручную, для чего необходимо отвинтить защитный колпачок и повернуть шпиндель по часовой стрелке. Чтобы закрыть вентиль, шпиндель поворачивают до упора в обратном направлении.

Угловой электромагнитный вентиль MVH-1,5 размещен на байпасной линии компрессора для выравнивания давлений при пуске холодильной машины. Устанавливают его в вертикальном положении с отклонением от вертикали 15°. Электромагнитную катушку заменяют без демонтажа вентиля на обесточенной установке. Для этого отвертывают гайку, снимают нажимную пружину и после отсоединения проводов заменяют катушку.

Холодильно-отопительная установка снабжена пусковым регулятором (рис. 185) для ограничения давления всасывания до максимально допустимого значения, что способствует облегчению пуска холодильной машины и защищает компрессор от перегрузки, когда давление в воздухоохладителе выше, чем на стороне всасывания. Имеются также обратные клапаны, которые после выключения компрессора перекрывают трубопроводы.

При необходимости рефрижераторную секцию можно формировать из восьми вагонов. В этом случае служебный вагон размещают в середине секции, а в каждом грузовом вагоне должна работать одна холодильно-отопительная установка.

Холодильная установка 5-вагонной секции БМЗ

Холодильная установка 5-вагонной секции БМЗ (рис. 186) обеспечивает поддержание температуры в грузовом помещении вагона -20 ÷ +14° С при температуре окружающего воздуха +35 ÷ -40° С. Установка состоит из двух одинаковых фреоновых холодильных машин, работающих одновременно или каждая отдельно на переменном токе напряжением 220/380 В. Количество заправляемого в установку хладона-12 составляет 70 кг (по 35 кг в каждую машину), масла – 23 кг. Пуск и остановка машин осуществляются автоматически или вручную дистанционно.

Схема холодильной установки 5-вагонной секции БМЗ

Рис. 186 – Схема холодильной установки 5-вагонной рефрижераторной секции БМЗ: 1 – компрессор; 2 – автоматический регулятор давления АДД-40; 3 – фильтр-осушитель; 4, 18 – электромагнитные вентили; 5 – теплообменник; 6 – вентиль для зарядки установки хладагентом; 7 – угловые вентили; 8 – терморегулирующие вентили; 9 – электронагреватель; 10 – воздухоохладитель; 11 – ресивер; 12 – электродвигатель вентилятора; 13 – конденсатор; 14 – реле давления РД-1Б; 15 – реле РКС-1Б в системе смазки; 16 – обратный клапан; 17 – реле давления РД-2Б

Секция состоит из четырех грузовых вагонов и одного служебного вагона (рис. 187), в котором размещены дизель-электростанция и служебное помещение. Под крышей вагона установлены: два охладителя (водяной и масляный) с вентиляторами; два расходных топливных бака; один бак технической воды для дизелей и другое. Под вагоном закреплены два запасных топливных бака, генератор переменного тока для освещения, ящики для угля, инвентаря и другое.

Схема планировки служебного вагона 5-вагонной секции БМЗ

Рис. 187 – Схема планировки служебного вагона 5-вагонной секции БМЗ: I – аккумуляторная; II – помещение для отдыха бригады; III – туалет; IV – кухня; V – котельная; VI – салон; VII – дизельное помещение; 1 – щит управления; 2 – топливный насос; 3 и 5 – генераторы; 4 и 6 – дизели; 7 – вентилятор дизельного помещения; 8 – верстак

В каждом грузовом вагоне имеется машинное отделение (1) (рис. 188), в котором размещены два компрессорно-конденсаторных агрегата (2), установленные в два яруса (один над другим) на общем каркасе. Воздухоохладитель (3) размещен в грузовом помещении вагона. Над ним смонтированы два вентилятора (4), которые нагнетают холодный или теплый воздух в воздуховод (5) под потолком вагона. На время оттаивания инея со змеевиков воздухоохладитель отъединяют от грузового помещения вагона заслонками, перекрывающими канал входа воздуха со стороны грузового помещения и выхода его в воздуховод. Рукоятки заслонок выведены в машинное отделение вагона.

Грузовой вагон 5-вагонной секции БМЗ

Рис. 188 – Грузовой вагон 5-вагонной секции БМЗ

Оттаивание змеевиков воздухоохладителя у секций первых выпусков осуществляют включением электронагревателей мощностью 5 кВт, у секций последних выпусков – подачей горячих паров хладагента после их сжатия в компрессоре. Последний способ оттаивания лучше, так как не происходит сильного повышения температуры воздуха в грузовом помещении вагона. Это позволило снять заслонку, перекрывающую канал воздухоохладителя со стороны грузового помещения.

Грузовые помещения вагонов оборудованы приборами принудительной приточно-вытяжной вентиляции. Забор воздуха осуществляется вентилятором (6), установленным в воздуховоде (7), через отверстие (8) в торцовой стене вагона. Мощность электродвигателя вентилятора составляет 0,27 кВт при 2800 об/мин.

Выброс воздуха из грузовых помещений вагонов секций первых выпусков осуществляется через дефлектор, который установлен на крыше у торцовой стены, противоположной воздухоохладителю. Внутри этой стены имеется канал, сообщающий дефлектор с грузовым помещением вагона. Входное и выходное отверстия канала перекрываются заслонками, рукоятки которых выведены наружу вагона. В вагонах секций последних выпусков при вентилировании грузовых помещений воздух выбрасывается через отверстие в перегородке между машинным отделением и грузовым помещением под воздухоохладителем. Воздухопровод (5) укорочен примерно на 1/4 длины грузового помещения и заканчивается соплом.

Холодильная установка и электронагревательные приборы действуют автоматически в зависимости от колебания температуры в грузовом помещении вагона. Температура воздуха контролируется четырьмя термометрами, показания которых снимают с помощью переносной станции. Кроме того, в кабине управления дизель-электростанции установлен прибор, показывающий и автоматически записывающий температуру в грузовом помещении. Управление холодильным и отопительным оборудованием может осуществляться также вручную со щита управления холодильных установок в каждом вагоне.

В каждой холодильной установке имеются: восьмицилиндровый компрессор с ходом поршня 50 мм, диаметром цилиндров 67,5 мм, частотой вращения вала 960 об/мин и объемом, описываемым поршнями, 82,5 м3/ч; воздушный конденсатор с поверхностью теплопередачи 90 м2; испаритель с поверхностью 87,5 м2. Мощность электродвигателя компрессора составляет 10 кВт, электродвигателя вентилятора конденсатора и испарителя 2,8 кВт.

Компрессор (1) (рис. 186) отсасывает пары хладагента из воздухоохладителя (10) через теплообменник (5), сжимает их и нагнетает в конденсатор (13). Там пары охлаждаются и конденсируются, отдавая тепло воздуху, обдувающему трубы конденсатора. Чем больше воздуха и чем он холоднее, тем ниже температура конденсации. Воздух прогоняется через конденсатор вентилятором, снабженным приводом от электродвигателя (12).

Жидкий хладагент из конденсатора (13) поступает в ресивер (11), а затем через фильтр-осушитель (3) – в испаритель (воздухоохладитель) (10), где кипит и охлаждает воздух, поступающий из грузового помещения вагона. Полученные пары вновь отсасываются компрессором, и процесс повторяется.

Установка оборудована электронагревателем (9), запорной арматурой (проходные и угловые вентили), соленоидными и терморегулирующими вентилями, автоматическим регулятором давления, реле низкого и высокого давления, обратным клапаном. Каждая установка воспринимает 75% максимальной тепловой нагрузки.

Компрессорно-конденсаторный агрегат (рис. 189) объединяет бессальниковый компрессор (3) типа ФУУБС 18А, конденсатор (1) , вентилятор для обдува конденсатора, электродвигатель вентилятора, ресивер (2), фильтр-осушитель, теплообменник, реле давления РД-1Б и РД-2Б, реле РКС-1Б контроля за давлением в системе смазки, два соленоидных вентиля СВМ-15, автоматический регулятор давления АДД-40, обратный клапан, запорную арматуру, соединительные трубопроводы. Все элементы агрегата смонтированы на общей раме. Масса компрессорно-конденсаторного агрегата составляет 800 кг.

Компрессорно-конденсаторный агрегат ВР-1

Рис. 189 – Компрессорно-конденсаторный агрегат ВР-1 для 5-вагонной секции БМЗ

Две электропечи по 5 кВт предназначены для отопления грузового помещения вагона в холодное время года при перевозке некоторых грузов. Иней на испарителях оттаивается горячими парами хладагента, но для ускорения процесса оттаивания можно использовать теплый воздух, нагреваемый электропечами.

Конденсатор представляет собой ребристую батарею, состоящую из восьми секций. Линейный горизонтальный ресивер емкостью 30 л имеет диаметр 273 мм, длину 685 мм, массу 45 кг.

В фильтре-осушителе содержится 360 г гранулированного цеолита. Общая масса фильтра-осушителя в сборе составляет 4,8 кг.

Теплообменник имеет диаметр 40 мм, площадь поверхности 0,13 м2, диаметр кожуха 55 мм. Общая длина теплообменника 770 мм, масса 9 кг. Внутри корпуса теплообменника расположена труба с ребрами, внутри которой проходит газообразный хладон-12, а кольцевая полость между корпусом и трубой соединена с трубопроводом жидкости.

В холодильной установке ВР-1М датчик типа РД-1Б служит для защиты компрессора от чрезмерного падения давления на стороне всасывания. Для защиты компрессора от высокого давления на стороне нагнетания служит реле высокого давления (маноконтроллер) РД-2Б.

Установка снабжена двумя соленоидными вентилями типа СВМ-15 автоматического действия. Вентиль, установленный на жидкостной линии между ресивером и испарителем (воздухоохладителем), служит для прекращения подачи жидкого хладагента при остановке компрессора. Вентиль, находящийся на байпасной линии, предназначен для разгрузки электродвигателя компрессора при пуске путем перепускания паров из нагнетательной полости компрессора во всасывающую. Этот вентиль открывает механик в момент включения вентилятора конденсатора и закрывает через несколько секунд после пуска компрессора.

Автоматический прибор АДД-40 предназначен для пропорционального регулирования холодопроизводительности компрессора путем дросселирования газообразного хладона-12 на линии всасывания. Это позволяет предохранить электродвигатель компрессора от перегрузок. Ребристый воздухоохладитель состоит из двух батарей, каждая из которых работает на одну машину. Батареи выполнены из медных труб диаметром 15 × 1 мм с насаженными на них латунными ребрами. Размещен воздухоохладитель в грузовом помещении вагона у перегородки, отделяющей это помещение от машинного отделения. Через воздухоохладитель вентилятором продувается 14 000 м3/ч воздуха со скоростью 8 м/с. Масса охладителя составляет 820 кг.

На щите приборов (см. рис. 186) расположены два мембранных вентиля (8) с запорными вентилями (7), манометр, два мановакуумметра и один запорный вентиль (7) (см. штриховую линию), предназначенный для оттаивания инея. Нормальную работу установки обеспечивает один терморегулирующий вентиль (другой является запасным), который автоматически регулирует подачу хладагента в испаритель в зависимости от перегрева паров, выходящих из него. Щит манометров укреплен на перегородке машинного отделения.

Автоматизация осуществляется термостатами типов ПТР-2 и ПТР-3, которые управляют работой холодильной установки и электропечей. Приборы размещены в машинном отделении вагона, а их датчики – в грузовом помещении. Кроме того, можно включать и выключать агрегаты вручную со щита в машинном отделении каждого вагона и с главного щита вагон-дизель-электростанции. Общая масса установки ВР-1М составляет 2800 кг.

Габаритные размеры агрегатов холодильной установки ВР-1М (длина×ширина×высота, мм) следующие:

  • компрессорно-конденсаторный агрегат – 2100×890×960;
  • воздухоохладитель – 2270×930×976;
  • электродвигатель – 2090×610×235.

© 2013 - 2017 Учебно-образовательный портал "Все лекции"
Материалы, представленные на страницах нашего сайта, созданы авторами сайта, присланы пользователями, взяты из открытых источников и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Все авторские права на материалы принадлежат их законным авторам.
Разработка сайта - Скобелев Алексей





Яндекс.Метрика