- •Глава 1. Термодинамические основи
- •Глава 2. Конструкция холодильних машин 96
- •Глава 3. Регулирование. Автоматизации работьі. Защита холодильних машин и установок кондиционирования воздуха 187
- •Глава 8. Система отопления и водоснабжения
- •Глава 1. Термодинамические основьі холодильних машин
- •1.1. Физические принципи получения низких температур
- •1.2. Основньїе параметри и единицьі их измерения
- •1.3. Первьій и второй закони термодинамики
- •1.4. Агрегатное состояние вещества
- •1.5. Обратньїй цикл Карно
- •125,6 Єтеор _ _ 3,73
- •1.6. Классификация и теплотехнические основи работьі холодильних машин
- •1.7. Рабочий процесс паровой компрессорной холодильной машини
- •1.8 Рабочий процесс и основньїе параметри поршневого компрессора
- •1.9. Холодопроизводительность компрессора и установки
- •1.10. Мощность компрессора и знергетические козффициентьі
- •1.11. Рабочие процесом парових двухступенчатьіх компресспоннмх холодильних машин
- •1.12. Холодильнме агентм и холодоносители
- •1.12.1 Холодильнме агентм
- •1.12.2. Теплоносители
- •Глава 2. Конструкция холодильних машин 2.1. Компрессорьі холодильньїх машин
- •2.1.1. Классификация поршневих компрессоров
- •2.1.2. Конструкция компрессоров
- •Оптимальньїе значения висоти подьема замьїкающего злемента клапана
- •2.1.3. Винтовьіе и роторньїе холодильнме компрессорьі
- •2.2. Устройство поршневих хладоновьіх компрессоров
- •2.2.1 Компрессор 2н2-56/7,5-105/7
- •2 Х 90° V-образное
- •2.2.2. Автоматический запорньїй вентиль
- •2.2.3. Компрессор 2фуубс-18
- •Технические характеристики компрессора 2фуубс-18
- •2.2.4. Компрессор типа V
- •2.2.5. Повьішение надежности и зкономичности компрессоров
- •2.2.6. Характерніше неисправности и требования безопасности при обслуживании компрессоров
- •И способи их устранения
- •2.3. Теплообменньїе и вспомогательньїе аппаратьі 2.3.1. Назначение теплообменников холодильних установок
- •2.3.2. Классификация и устройство конденсаторов
- •2.3.3. Теплопередача в конденсаторах и тепловой расчет
- •2.3.4. Классификация испарителей
- •2.3.5. Теплопередача в испарителях и воздухоохладителях
- •2.3.6. Конструкция испарителей подвижного состава
- •2.3.7. Характерньїе неисправности теплообменньїх аппаратов
- •2.3.8. Расчет испарителей
- •2.3.9. Вспомогательньїе аппаратьі
- •Глава 3. Регулирование. Автоматизация работьі. Защита холодильних машин и установок кондиционирования воздуха
- •3.1. Принципи автоматизации холодильних установок
- •3.2. Основньїе понятия об автоматическом регулировании
- •3.3. Классификация и основньїе злементьі приборов автоматики
- •3.4. Регуляторьі заполнения испарителя хладагентом
- •3.5. Терморегулирующие вентили
- •3.6 Приборьі регулирования давления
- •3.7 Приборьі регулирования температури
- •3.8. Исполнительньїе механизмьі
- •Глава 4. Холодильное оборудование пассажирских вагонов
- •4.1. Установка кондиционирования воздуха мав-іі
- •Вьібор ступеней охлаждения
- •4.2 Установка кондиционирования воздуха укв-31
- •4.3. Шкафьі-холодильники вагонов-ресторанов и охладители питьевой води
- •4.3.1. Шкафь-холодильники
- •4.3.2 Водоохладители
- •Глава 5. Хладоновьіе установки рефрижераторного подвижного состава
- •5.1. Основньїе характеристики хладоновьіх холодильних установок
- •5.2. Холодильньїе установки секции 2в-5 и арв
- •5.2.1. Холодильно-нагревательньїй агрегат раь-056/7
- •5.3 Холодильнме установки секций 5-бмз
- •5.4. Холодильная установка вагона для перевозки живой рьібьі
- •Глава 6. Жидкоазотная система охлаждения грузов (жасо)
- •6.1. Зарубежньїе разработки
- •6.2. Отечественньїе разработки жасо для железнодорожного транспорта
- •6.2.1. Крупнотоннажньїй рефрижераторний контейнер с азотной системой охлаждения
- •6.2.2. Система охлаждения в ажв
- •Основнье характеристики цистернь транспортной криогенной цтк - 1/0, 25
- •6.2.3. Макетньїй образец ажв
- •Глава 7. Зксплуатация и техническое обслуживание хладоновьіх
- •7.1. Зксплуатация и техническое обслуживание холодильного оборудования рефрижераторного подвижного состава
- •7.1.1. Холодильно-нагревательньїе установки вр-1м
- •7.1.2 Холодильно-нагревательная установка гаь-056/7
- •7.1.3. Установка кондиционирования воздуха мав-п
- •7.1.4. Установка кондиционирования воздуха укв-31
- •7.1.5. Шкафьі-холодильники
- •7.2. Техническая диагностика холодильньгх установок
- •7.3. Техника безопасности при обслуживании, ремонте и испьгтаниях холодильньгх установок
- •7.3.1. Общие положения
- •7.3.2. Правила техники безопасности
- •Глава 8. Система отопления и водоснабжения рефрижераторного подвижного состава и пассажирских вагонов
- •8.1.2. Рефрижераторная пятивагонная секция типа бмз
- •8.2. Вентиляция воздуха в пассажирских вагонах
- •8.2.1. Особенности системи вентиляции с рециркуляцией воздуха
- •8.2.2. Основи расчета и вьібора параметров системи вентиляции
- •8.3. Система отопления рпс и пассажирских вагонов
- •8.3.1. Рефрижераторная пятивагонная секция типа 2в-5
- •8.3.2. Рефрижераторная пятивагонная секция типа бмз
- •8.3.3. Система отопления купейного и некупейного вагонов постройки Тверского вагоностроительного завода (твз)
- •8.3.4. Система отопления купейного вагона постройки Германии
- •8.4. Системьі водоснабжения рпс и пассажирских вагонов
- •8.4.1. Рефрижераторная пятивагонная секция типа хб-5
- •8.4.2. Рефрижераторная пятивагонная секция типа бмз
- •8.4.3. Водоснабжение пассажирских вагонов
- •8.4.4. Система водоснабжения купейного вагона модели 61-4179 постройки твз
- •Литература
5.3 Холодильнме установки секций 5-бмз
Рефрижераторнье секции, вьпускавшиеся Брянским машиностро-ительньм заводом, оборудовань холодильной установкой ВР, со-стоящей из двух холодильньх машин и блока алектронагревателей, которье работают одновременно или поочередно. При атом каждая из машин обеспечивает 75 % максимальной нагрузки вагона по холоду. Зксплуатируют установки на двух режимах охлаждения пере-возимого груза, на режиме его обогрева, а также на режиме снятия «снеговой шубь» с поверхности испарителя. Технические даннье ха-рактерньх режимов работь установки приведень в табл. 5.2.
Таблица 5.2
Режим работм |
Обьект перевозки |
Температура, °С |
Холодопро-изводитель-ность, кВт (не менее) |
Потребляемая мощность, кВт | |||
наружного воздуха |
в грузовом помеще-нии | ||||||
І-охлаждение |
Мороженме грузм |
+36 |
До -20 |
13,2 |
20,0 | ||
ІІ-охлаждение |
Овощи и фруктьі |
+36 |
+4 и вьшіе |
25,1 |
25,4 | ||
ІІІ-обогрев |
Холодочувстви-тельньїе грузм |
От +4 до -45 |
От +4 до +14 |
- |
14,0 |
Холодильнье машинь установок типа ВР вьполнень с одно-ступенчатьм повьшением давления и регенерацией; в теплообмен-нике рабочее тело КЛ2. Принципиальная тепловая схема машинь приведена на рис. 5.3. При работе в режимах охлаждения компрес-сор 1 сжимает холоднье парь хладагента и нагнетает горячие парь в конденсатор 13 с принудительньм воздушньм охлаждением, ко-торое обеспечивает осевой вентилятор 14. Последний забирает ох-лаждающий воздух снаружи вагона через окно в боковой стене машинного отделения и удаляет через окно в противоположной стене.
Окна оборудовань регулируемьми жалюзи, степень открьтия ко-торьх устанавливают вручную в зависимости от температурь на-ружного воздуха перед пуском машинь.
Из конденсатора жидкий хладон стекает в ресивер 15, а далее в регенеративньй теплообменник 10, где переохлаждается парами хладона, отсасьваемьми из испарителя-воздухоохладителя 9. На линии жидкого хладона установлен комбинированньй фильтр-осу-шитель 11 сетчатого типа. После регенеративного теплообменника хладон поступает к терморегулирующему вентилю 6, а далее через распределитель («паук») 8 к испарителю. Осевьми вентиляторами 7 охлажденньй в испарителе воздух подается в грузовое помеще-ние вагона.
Контроль за работой компрессора и его защиту обеспечивают ма-нометрь 4, реле давления смазки 16, реле минимального давления хладона на всасьвании 2 и максимального давления на нагнетании 17 автоматический регулятор давления 3, обьемньй расходомер 12, обратньй клапан 18. На всасьвающей и нагнетательной линиях компрессора установлень запорнье вентили; разгрузку компрессора при пуске производят включением байпасного вентиля 19.
Снятие с поверхности испарителя «снеговой шубь» вьполняют подачей горячих паров хладона по линии оттаивания от компрес-сора к испарителю через соленоидньй вентиль 5. Управление про-цессов оттаивания дистанционное.
Установка ВР-1М состоит из двух холодильньгх машин, работаю-щих одновременно или отдельно. Зто позволяет регулировать холо-допроизводительность простьм и надежньм способом и обеспечить сохранность груза даже при вьходе из строя одной из машин.
Испаритель-воздухоохладитель 1 (рис. 5.4) и алектронагреватель 2 скомпоновань в один блок и находятся в грузовом помещении вагона около перегородки к машинному отделению. Компрессор-но-конденсаторнье агрегать 3 размещень один над другим на спе-циальной раме. Каждьй из них при необходимости может бьть бьстро заменен. В одну холодильную машину входят один комп-рессорно-конденсаторньй агрегат, половина сдвоенного испарите-ля, щить с приборами и манометрами.
Компрессорно-конденсаторньй агрегат обьединяет бессальни-ковьй компрессор типа 2ФУУБС18, конденсатор, ресивер, тепло-обменник, фильтр-осушитель, вентилятор с алектродвигателем, реле давления в системе смазки, алектромагнитнье вентили, обратньй
D$7C
клапан, запорную арматуру, автоматический регулятор давления, соединительнье трубопроводь. Все узль агрегата смонтировань на общей раме.
Испарители обеих холодильньх машин обьединеньї в один блок так, что все нечетнье рядь по ширине блока принадлежат одному испарителю, все четнье — другому. Такая конструкция обеспечи-вает одинаковье условия работь обоих испарителей и позволяет использовать суммарную теплопередающую поверхность ребер при работе одной машинь. Над испарителями расположень два вентилятора, которье нагнетают холодньй или тепльй воздух (до 14000 м3/ч) в воздуховод грузового помещения вагона. Скорость прохождения воздуха через испаритель 8 м/с.
Холодильная машина имеет регулятор потребляемой мощнос-ти. Зто автоматический регулятор (дроссель) давления «после себя» типа АДД-40М, которьй поддерживает давление всасьівания не вьше заданной величинь — от 0,035 до 0,20 МПа. Для облегчения пуска компрессора и разгрузки злектродвигателя предусмотрена возможность перепуска паров хладона КЛ2 из нагнетательного тру-бопровода в испаритель по байпасной линии с злектромагнитньм вентилем. Обратньй клапан на нагнетательном трубопроводе перед конденсатором препятствует перетеканию хладагента с нагне-тательной сторонь во всасьвающую, что обеспечивает разгрузку компрессора при пуске.
Оттаивание инея с испарителя производится, как обьчно, горячими парами хладона КЛ2, конденсат стекает в поддон и отводится из вагона.
Заданнье температурнье режимь в грузовом помещении под-держиваются автоматически. Установка имеет реле вьсокого давления типа РД-2Б-03 и низкого давления типа РД-1Б-01, обеспечи-вающие автоматическое ее отключение и подачу соответствующе-го сигнала на щит управления в дизельном вагоне в случае недопустимого повьшения давления на стороне нагнетания пли чрезмер-ного его падения на стороне всасьвания. Реле типа РКС-1 Б-01 обес-печивает подачу сигнала в случае падения давления в системе смазки каждого компрессора ниже заданного предела.
Предель настройки приборов автоматики следующие: реле низ-кого давления настраивается на вьключение при - 0,03 МПа и включение при 0,01 МПа. реле вьсокого давления — на вьключение при 1,4 МПа и включение при 1,15 МПа; автоматический регулятор АДД-40М настраивается на 0,09 МПа; реле контроля режима смаз-ки — на давление отключения 0,05 МПа (допускается работа комп-рессора при давлении ниже настройки реле не более 15 минут).
Управление работой холодильньх установок ведется из дизель-но-служебного вагона секции, где расположен щит управления, на которьй подаются сигналь о режимах работь оборудования. Включать установки можно и со щитов, имеющихся в машинньх отделе-ниях грузовьх вагонов.
Оттаивание испарителя в секциях первьх вьпусков производи-лось злектронагревателем мощностью 5 кВт. Испаритель при зтом отьединялся от грузового помещения заслонками на входе и вьхо-де воздуха. Рукоятки зтих заслонок вьведень в машинное отделе-ние. В секциях РС-4 оттаивание производится горячими парами хла-дагента. При зтом не происходит сильного повьшения температу-рь воздуха в грузовом помещении, как при оттаивании злектро-нагревателями, что позволило убрать заслонку, перекрьвающую вход в воздухоохладитель. На рефрижераторнье секции РС-4 с цен-трализованной системой управления холодильно-отопительньми установками, в которой командно-контрольное устройство вьпол-нено в виде одного программного реле времени (вместо ранее при-менявшихся восьми на секцию).
При перевозках скоропортящихся грузов в рефрижераторньх вагонах необходимо точно поддерживать температурньй режим. Для многих видов грузов допустимье колебания температурь не долж-нь превьшать 3 °С.
В 5-вагонньх секциях БМЗ применяются полупроводниковье тер-морегуляторь ПТР. В каждом грузовом вагоне установлень два датчика, управляющих работой холодильньх установок и злектропе-чей. На секциях РС-4 применяются полупроводниковье двухпози-ционнье регуляторь ПТР-2М со ступенчатой уставной температу-рой включения и отключения холодильньх машин и злектропечей на пять режимов, задаваемьх с помощью переключателя (табл. 5.3).
Приборь размещень в машинньх отделениях вагонов, а датчики — в грузовьх помещениях. Погрешность регулирования темпе-ратурь при каждом положении переключателя ± 0,75 °С. Недостаток атих приборов — невзаимозаменяемость датчиков, а также не-возможность работь одного и того же прибора в режимах и охлаж-дения, и отопления вагонов.
Холодильную установку проверяют на прочность и герметич-ность. Компрессорно-конденсаторньй агрегат и испаритель испь-тьваются хладоном КЛ2 или смесью его с сухим азотом (воздухом) при температуре не вьше +30 °С давлением 1,25 МПа с вьдержкой под водой в течение 1 ч. Появление газовьх пузьрей не допускает-ся. Плотность атих агрегатов проверяют с помощью галоидной лам-пь при давлении хладагента в системе не ниже 0,4 МПа.
Холодильную установку заправляют хладоном КЛ2 в количестве 70 ± 3 кг (в каждьй агрегат 35 ± 1,5 кг), смазочньм маслом 22 кг (по 11 кг в каждую).
Таблица 5.3
|
Температурньй режим в вагонах, °С | ||||
Положение переключателя прибора ПТР-2М |
при охлаждении |
при отоплении | |||
Включение |
Отключе-ние |
Включение |
Отключение | ||
I |
+ 13 |
+11 |
+ 11 |
+ 13 | |
II |
+ 6 |
+ 3 |
+ 3 |
+ 6 | |
III |
0 |
- 3 |
- 3 |
0 | |
IV |
- 9 |
- 12 |
- 12 |
- 9 | |
V |
- 17 |
- 20 |
- 20 |
- 17 |
ХФ12-16 в количестве 18 ± 0,4 кг (из них по 5,5 ± 0,2 кг в каждьй компрессор и по 3,5 ± 0,2 кг в каждьй ресивер).
Рефрижераторнье секции РС-4 отличаются от секций РС-1 уве-личенньм обьемом грузового помещения вагона (более 110 м3 про-тив 108 м3) и допустимой нагрузкой на ось (22 т против 21 т).
Зти секции оборудовань серийньми холодильно-отопительнь-ми установками типа ВР-1 М, работа которьх полностью автома-тизирована, за исключением процесса оттаивания. В грузовьх помещениях вагонов обеспечивается минимальная температура -20 °С при наружной температуре +40 °С или +14 °С при наружной -50 °С. Повьшение аффективности работь холодильньх установок достигнуто благодаря улучшению теплотехнических свойств кузова вагонов, а также снижению теплопритоков от работающих венти
ляторов-циркуляторов. Холодо-производительность одной установки 20,9 кВт при ^= -15 °С; * к= +30 °С.
к
Изменение минимальной температурь в вагоне при на-ружной + 40 °С в зависимости от тепловой нагрузки показано на рис. 5.5 (по оси ординат указа-нь значения температурь в вагоне, по оси абсцисс — тепловая нагрузка в % по сравнению с рас-четной).
График 1 соответствует работе одного вентилятора-циркулято-ра, график 2 — двух вентиляторов.
Централизованная система регулирования и управления основана на применении злектронньх показьвающих и самопишущих приборов. Предусмотрень следующие режимь работь холодиль-но-нагревательной установки: «Холод», «Тепло», «Оттаивание», «Вентиляция». Вьбор режима работь установок и уровня поддер-живаемьх в вагонах температур производит механик с помощью соответствующих переключателей на блоке управления в зависи-мости от рода перевозимого груза и наружной температурь. Дис-танционное управление (из дизельного вагона) может бьть как руч-ньм, так и автоматическим. Механик также определяет для каждо-го вагона уставку регулирования температурь. Задатчик температур имеет 11 положений в диапазоне -20 +20 °С. В схеме предус-мотрена световая и звуковая сигнализация об отклонениях темпе-ратурь в грузовом помещении от заданной без передачи командь на исполнительное устройство.
При автоматическом управлении заданньй режим работь хо-лодильно-отопительньх установок поддерживается без вмешатель-ства обслуживающего персонала. Переключатель управления уста-новкой переводят в положение автоматического регулирования. При зтом включаются два показьвающих прибора и программно-временной блок, которьй обеспечивает контроль температурь в заданной последовательности в каждом вагоне. В блоке приборов происходит сравнение измеренной температурь с заданной (устав-ной) или сравнение замеров температур в двух точках (проверяется температура в следующих точках: средняя зона грузового помеще-ния, вход и вьход воздуха из испарителя; при оттаивании испари-теля — температура хладона КЛ2). Если разница температур вьхо-дит за установленнье предель, происходит переключение контак-тов сигнального устройства и срабатьвают соответствующие ис-полнительнье реле. В зависимости от знака отклонения температу-рь вьдается сигнал на включение или отключение установок. Про-граммно-временной блок обеспечивает включение и отключение хо-лодильной установки в заданной технологической последователь-ности. Диапазон регулирования (отклонение температурь) опреде-ляется настройкой сигнальньх устройств и в аксплуатации регули-ровке не подлежит. Погрешность срабатьвания на включение или отключение оборудования не превьшает 0,5 °С. Система регулиро-вания отличается уменьшенньм количеством цепей управления и реле. Управление работой холодильно-нагревательного и вентиля-ционного оборудования по перепаду температур в отдельньх точках грузового помещения позволило улучшить поддержание тем-пературньх режимов и снизить неравномерность температурного поля в вагонах.
В секции РС-4, как и в предьдущих моделях, применень три не-зависимье системь контроля температурь воздуха в грузовьх по-мещениях. Две системь централизованнье из дизельного вагона: одна — с показьвающими приборами (вьборочньй дистанцион-ньй контроль), другая — с самопишущими приборами (автомати-ческая периодическая запись). Третья система — местного измере-ния температурь с помощью переносного прибора, подключаемо-го при необходимости к специальному штепсельному вьводу каж-дого грузового вагона. Датчиками температурь являются термо-метрь сопротивления. Приборь системь контроля (показьвающий КП и самопишущий СПЛ) такие же, как в системе регулирования и управления. Диапазон измеряемьх и записьваемьх температур -25 + 25 °С, абсолютная погрешность показаний не более 0,25 °С, записи — не более 0,5 °С. Записьвающий прибор фиксирует на спе-циальной тепловой бумаге температурньй режим в вагоне через каждье 2 ч.
В системе вьборочного дистанционного контроля использова-нь два показьвающих компенсатора типа КП. К первому прибору через реле управления подключень термометрь сопротивле-ния, установленнье на входе в воздухоохладитель и в хладоновьх трубопроводах первой и второй машин. Ко второму прибору под-ключень через реле управления термометрь сопротивления, рас-положеннье на вьходе из воздухоохладителя и в средней зоне гру-зового помещения.
Автоматическая периодическая (через каждье 2 ч) запись тем-пературь производится с целью контроля работь холодильно-ото-пительного оборудования. Записьвается температура в средней зоне грузового помещения и наружная температура. Программно-вре-менной блок обеспечивает запись в такой последовательности: на-ружная температура, температура в средней зоне всех вагонов, контрольная отметка.
Система местного измерения позволяет замерить температуру в каждом, даже отцепленном от секции грузовом вагоне. Перенос-ной прибор соединяют с термометром сопротивления, установлен-ньм на боковой стене грузового помещения вагона (средняя зона). Штепсельньй разьем для подключения расположен под вагоном у входа в машинное помещение.