Хладотранспорт Учебное пособие

4. Изотермический подвижной состав

1

8

216 000

21 000

3

4

5

6

7

9

3100

Рис. 4.6. Грузовой вагон БМЗ

Между наружной и внутренней обшивками стен и крыши находится теплоизоляция из мипоры, обернутой гидроизоляционной пленкой. В последнее время используется полистирол. Толщина теплоизоляции в продольных стенах 217 мм, в торцевых 290 мм и в крыше 234 мм. Пол грузового помещения состоит из деревянных брусьев, уложенных поперек хребтовой балки на металлический настил. Между брусьями размещена теплоизоляция из мипоры или полистирола толщиной 185 мм в гидроизоляционной пленке. Поверх брусьев вдоль вагона нашит деревянный дощатый пол толщиной 45 мм, который покрыт листовой резиной толщиной 4 мм. В полу два отверстия с гидравлическими затворами. Расположены они по диагонали и предназначены для слива из грузового помещения промывочной воды и конденсата. Коэффициент теплопередачи ограждения кузова вагона не более 0,36 Вт/(м2·К).

Для перевозки охлажденного мяса часть секций выпускается с грузовыми вагонами, оборудованными балками с крючьями для подвески мясных туш.

На пол уложены решетки 3 (см. рис. 4.6) из алюминиевых сплавов с резиновыми амортизаторами на опорах. Размер решеток – 1190×1179 мм, их 36 штук. Прочность решеток допускает езду по ним погрузчиков с нагрузкой на колесо до 1,2 т. Решетки шарнирами прикреплены к боковым стенам вагона и могут удерживаться около них в

121

ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ХЛАДОТРАНСПОРТ

поднятом состоянии. Погрузочная дверь 2 одностворчатая, прислонного типа с дверным проемом высотой 2000 мм и шириной 2200 мм.

Вторце каждого грузового вагона размещено машинное отделение,

вкотором один над другим установлены два компрессорно-конден- саторных агрегата 7 и электрощит 9. Над воздухоохладителем 6 размещены электрические печи. Воздухоохладитель оборудован двумя вентиляторами 5 и отделен от грузового помещения щитом 4. При вентилировании вагона свежий воздух поступает в заборное отверстие 8, смешивается с теплым (при отоплении) и холодным (при охлаждении) воздухом, а затем эта смесь направляется в грузовое помещение. Мощность электродвигателя вентилятора-циркулятора 1 кВт (всего 4 кВт) и электропечей – 5 кВт.

Выпускается воздух через дефлектор 1, который сообщен с грузовым помещением каналом, расположенным в торцевой стене вагона. Отверстия для входа и выхода воздуха перекрыты заслонками, рукоятки приводов которых выведены наружу.

На рис. 4.7 показана циркуляция воздуха в грузовом помещении вагона.

1 3 4

5

6

7

2	8
	4

Рис. 4.7. Схема циркуляции воздуха:

1, 3 – воздуховоды; 2 – напольная решетка; 4 – верхняя заслонка; 5 – вентилятор; 6 – электропечь; 7 – воздухоохладитель; 8 – заслонка

Машинное отделение имеет двери для монтажа компрессорноконденсаторного агрегата. Компрессорно-конденсаторный агрегат, воздухоохладитель и электропечи образуют холодильно-отопитель- ную установку ВР-1 (ВР-1м), рис. 4.8. Холодопроизводительность

122

4. Изотермический подвижной состав

ее при перевозке мороженого груза – 6600 Вт, а при охлаждении свежих плодов и овощей – 13 700 Вт. Теплопередающая поверхность воздушного конденсатора 90 м2, а воздухоохладителя – 175 м2. Работа холодильной установки и электропечей автоматизирована. Компрессоры холодильных установок оборудованы приборами автоматики: реле контроля смазки, реле низкого (прессостат) и высокого (маноконтроллер) давления, автоматический регулятор давления.

СВ

ТРВ ТРВ

ВО

ТО

Ф

АРД

		ОК	ЭП
	СВ Ф
		В	КД

МВ	КМ	Р
РД	РД	РКС

Рис. 4.8. Схема холодильной установки ВР-1:

линия оттайки;

линия высокого давления;

линия низкого давления;

линия подключения приборов автоматического управления;

тройник;

вентиль запорный; термобаллон; СВ – соленоидный вентиль; ТРВ – терморегулирующий вентиль; В – вентилятор; ТО – теплообменник; ВО – воздухоохладитель; КД – конденсатор; КМ – компрессор; АРД – автоматический регулятор давления; Ф – фильтр; РКС – реле контроля смазки; Р – ресивер; РД – реле давления; МВ – мановакуумметр; ОК – обратный клапан; ЭП – электроподогреватель

123

ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ХЛАДОТРАНСПОРТ

Для разгрузки электродвигателя компрессора в момент пуска предусмотрена байпасная линия с соленоидным вентилем. Предотвращает протекание фреона с нагнетательной стороны во всасывающую полость во время пуска обратный клапан, установленный перед конденсатором. Снимают снеговую шубу с воздухоохладителя горячими парами фреона. Мощность электродвигателя компрессора 10 кВт.

Температура контролируется дистанционно при помощи логометров, установленных в машинном отделении каждого вагона и в дизельном помещении специального вагона. В грузовом вагоне установлены четыре термометра сопротивления (датчики), из них два – на входе и выходе воздуха из воздухоохладителя, один – на боковой стене у дверного проема и один – на гибком проводе, что позволяет помещать его в любом месте, в том числе и в грузе. В некоторых конструкциях датчик на гибком проводе отсутствует. Показания температуры снимают переносной телеметрической станцией. Имеются также приборы для дистанционного автоматического записывания температуры по двум точкам в каждом вагоне.

В специальном (служебном) вагоне (рис. 4.9) находится в торце вагона аккумуляторное помещение, отделение для отдыха бригады, котельная, туалет, салон-кухня, щитовое и дизельное отделения. В последнем размещены: масляный бак 1, верстак 2, дизель-генераторы 4 и 5, ручной топливный насос 6, коробы охлаждения радиаторов 3 и 9,

8

7

8

10

11

А

1	2	3	5	А–А		13
				9	12		14
20							Отделение
19
			Дизельное	Щитовое			для отдыха
					Салон-кухня
			отделение	отделение
18			17	16	Туалет
			21
		4	6				15

Рис. 4.9. Дизельный вагон БМЗ

А

Аккумуляторная

124

4. Изотермический подвижной состав

топливный насос 17, масляный насос 19, ящик для аккумуляторных батарей 20 и короб фильтров воздуха 21, вентиляторы 18 и др. В щитовом отделении смонтирован главный распределительный щит 16, установлены пристенный шкаф для спецодежды, переговорный аппарат для связи дежурного механика с механиками, работающими в машинных отделениях грузовых вагонов, письменный стол.

В солоне-кухне размещено необходимое бытовое оборудование для обслуживающей бригады (стол, кресла, телевизор, радиоприемник, холодильник, плита для приготовления пищи, умывальник и др.). Котел 12 и насос 13 отопления находятся рядом с выходной дверью 14. В дизельном отделении под крышей вагона и под вагоном находятся топливные баки 7, 8; над салоном-кухней – бак для бытовой воды 10 и бак для технической воды 11; отделение для отдыха бригад оборудовано диваном-кроватью 15, шкафами, тумбочкой и др.

Управление работой холодильно-отопительной установки ВР-1 может осуществляться автоматически и вручную со щита управления. Управление состоит в том, чтобы включать, выключать холодильную установку грузового вагона, устанавливать в нем температурный режим, подключать электропитание холодильной и отопительной установки от дизель-генераторной установки.

4.4. АВТОНОМНЫЕ РЕФРИЖЕРАТОРНЫЕ ВАГОНЫ

Автономные рефрижераторные вагоны (АРВ) предназначены для завоза продуктов питания в места потребления в небольших размерах, а также для вывоза груза с небольших предприятий пищевой промышленности и сельскохозяйственной продукции с мест производства. Вагон рассчитан на поддержание температуры в грузовом помещении от +14 до –18 °С при температуре наружного воздуха от –45 до +40 °С. Предусмотрена возможность автоматического или ручного управления работой холодильных машин и поддержания следующих температур в грузовом помещении: –20, –12, –2, +4, +11 °С. Указанные температуры устанавливают в зависимости от условий перевозки конкретного груза с помощью специального переключателя, расположенного в машинном отделении. Выбор и установление режима осуществляют механики ПТО АРВ на станции погрузки. Мощность холодильного оборудования достаточна для охлаждения свежих плодоовощей и других грузов в течение 60 ч.

125

ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ХЛАДОТРАНСПОРТ

Ввагоне имеется грузовое помещение и два машинных отделения, расположенных в разных концах кузова.

Кузов вагона цельнометаллический, сварной конструкции. Наружная обшивка стен и крыши выполнена из 1,5 мм стального листа

сгоризонтальными гофрами, а внутренняя – из 2 мм стальных оцинкованных листов с вертикальными гофрами. Рабочий настил пола состоит из 40–50 мм деревянных досок, уложенных на деревянные брусья. Пол сверху покрыт листами резины, склеенными между собой и прикрепленными к доскам настила. Уложенные на резину напольные решетки выдерживают нагрузку от колес до 1,2 т. Потолок вагона выполнен из древесноволокнистых плит, которые для уменьшения тепловых мостиков подвешены под крышей вагона на изолирующих деталях. Двери грузового помещения одностворчатые прислоненного типа с высотой проема 2000 и шириной 2200 мм. Для отвода конденсата и промывочной воды в углах грузового помещения устроены четыре водостока с гидравлическими затворами. Концы водоотводных труб снаружи вагона закрыты крышками с резиновыми прокладками.

Вкачестве теплоизоляции использован полистирол толщиной слоя в стенах 200 мм, в крыше от 200 до 250 мм (250 мм в середине крыши), в полу 140 мм. Средний коэффициент теплопередачи ограждений – 0,32 Вт/(м2·К). В каждом машинном отделении установлено по одному дизель-генератору 2 (рис. 4.10) и одной холодильно-отопительной установке 6. Дизель-генератор состоит из дизеля мощностью 16,5 кВт, автоматического контрольного устройства, топливного бака 7 и подогревательной установки 1 для пуска дизеля при низких температурах наружного воздуха. На топливном баке вместимостью 500 л размещен насос 3 с электродвигателем для подачи топлива. Специальное устройство автоматически останавливает дизель при разрыве клиновидного ремня (который приводит в действие вентилятор для охлаждения дизеля и генератора), повышении температуры масла свыше 95 °С, перегрузке агрегата, снижении давления масла до 1–1,5 бар и срабатывании термостатов. Дизель-генератор смонтирован на роликовых направляющих общей фундаментальной рамы, опирающейся на раму вагона.

Дизель-генераторы можно устанавливать для постоянной и циклической работы. При незначительной потребности в холоде, например, после охлаждения до требуемой температуры, холодильно-ото- пительная установка и дизель-генератор автоматически отключаются.

126

4. Изотермический подвижной состав

Давление и температура масла, вентиляция воздуха генератора также контролируются автоматически. В машинном отделении находятся фреоновый компрессор 8, воздушный конденсатор 9 с вентиляторами 11, маслоотделитель, ресивер и приборы управления и регулирования.

8	9	10	11	12
5		6
4
3
2		7
1

Рис. 4.10. Схема размещения оборудования в АРВ

Испаритель-воздухоохладитель 12 агрегата вставлен в грузовое помещение через проем в торцовой стене вагона. Между ним и стеной находятся два вентилятора, которые обеспечивают циркуляцию воздуха в грузовом помещении. Они прогоняют воздух через испари- тель-воздухоохладитель и электрические нагревательные приборы. Свежий воздух поступает в вагон по каналам 5, 10, дождевая вода отводятся по стоку 4. Испаритель имеет поверхность охлаждения 64 м2. Оттаивание инея производится горячими парами хладона-12, которые при падении давления в испарителе подаются по обводной трубе, соединяющей нагнетательную сторону с испарителем. Процесс оттаивания происходит под управлением прессостата минимального давления, установленного на давление 0,8 бар (–35 °С) и реле времени с выдержкой 60 мин.

Охлаждение грузов и равномерную температуру в грузовом помещении обеспечивают вентиляторы 4, размещенные в воздухоохладителе (рис. 4.11). Воздух перемешается по пространству, образованному крышей вагона и ложным потолком 2, и через щели 3 равномерно распределяется по грузовому помещению. Далее охладившийся (зимой) или нагретый (летом) от груза воздух через канал 9, образован-

127

ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ХЛАДОТРАНСПОРТ

ный торцевыми стенами вагона и специальными двухстворчатыми циркуляционными щитами, засасывается вентиляторами 4, нагнетается к испарителю или электропечам и процесс повторяется.

При вентилировании наружный воздух поступает по каналу 5. Канал перекрывают заслонка 6, жалюзи 7, управляемые из машинного отделения рукояткой 8. Воздух из вагона отсасывается по каналу 10 в два дефлектора 1. Вентилирование сопровождается предварительным охлаждением (летом) или обогревом (зимой) для чего воздух проходит соответственно около испарителя или электропечей.

Поддерживают температуру на заданном уровне (в зависимости от термической подготовки груза) термостаты, включающие или выключающие холодильно-отопительные установки. Для измерения температуры грузовое помещение оборудовано полупроводниковыми термостатами, размещенными на входе и выходе воздуха из испарителей и на продольных стенах.

1

2

3

4

5

6

7

8

10	9

Рис. 4.11. Схема циркуляции воздуха в АРВ

4.5. СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЕ ИЗОТЕРМИЧЕСКИЕ ВАГОНЫ

Специализированные вагоны строят для перевозки определенных грузов (свежего молока, вина, живой рыбы).

128

4. Изотермический подвижной состав

Цистерна-термос изображена на рис. 4.12. Грузоподъемность цистерны – 31,2 т, тара 22,7 т. Котел цистерны разделен на три секции, что позволяет организовать перевозку молока различного качества или трех отправителей. В каждой секции цистерны предусмотрен люк-лаз диаметром 570 мм, герметически закрывающийся крышкой и расположенным над ним колпаком. Цистерна оборудована трубами диаметром 76 мм для налива молока, не доходящими до дна цистерны на 50 мм. Теплоизоляция котла защищает молоко от нагрева или переохлаждения. В качестве теплоизоляционного материала используют стекловолокно, мипору. Толщина слоя изоляции составляет 300 мм из расчета изменения температуры молока в течение суток не более чем на 1,5–2,0 °С при начальной температуре молока +4 °С летом и +8 °С зимой и температурах наружного воздуха соответственно +30 и –40 °С. Расчетный коэффициент теплопередачи котла равен 0,58 Вт/(м2·К).

1

2

3

4

5

Рис. 4.12. Цистерна-термос:

1 – крышки люков; 2 – перегородка; 3 – люк-лаз; 4 – колпак; 5 – штампованные днища

Перевозки виноградного вина в вагонах-цистернах (рис. 4.13) по сравнению с перевозкой вина и виноматериалов в транспортной таре (бочках) наиболее эффективны, так как использование специального вагона с термоизоляцией, в котором смонтированы две емкости на 31 т, полностью исключает замерзание указанных грузов, сокращает расходы на потребительскую и транспортную тару. Котлы цистерны изготавливаются из листовой стали, внутренняя часть покрыта эмалью. Охлаждение вагонов осуществляется четырьмя потолочными баками, в которые загружается водный лед. Для отопления вагонов пре-

129

ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ХЛАДОТРАНСПОРТ

дусмотрен водяной котел с разводящей сетью трубопроводов. В вагоне имеется служебное помещение для проводника, размещены хозяйственные и санитарные приспособления и устройства.

Для перевозки живой товарной рыбы и рыбопосадочного материала используются вагоны В-20 с ледяной системой охлаждения, АРВ-329 и рефрижераторные 2-вагонные секции постройки БМЗ. Несмотря на то что строительство вагонов В-20 прекращено в связи с появлением более совершенных вагонов с машинным охлаждением, пока это наиболее используемый тип подвижного состава, обеспечивающий перевозку основной массы товарной рыбы и рыбопосадочного материала.

3

4

5

6

7

3

8

2

1

8

12

10

11

10

9

2

Рис. 4.13. Вагон для перевозки вина:

1 – цистерны; 2 – торцевая съемная стена вагона; 3 – компенсационный бак; 4 – плита для приготовления пищи; 5 – туалет; 6 – окно служебного отделения;

7 – шкаф для запасных частей; 8 – баки для хранения льда; 9, 10, 11 – двери грузового помещения и входная; 12 – котел водяного отопления

В рефрижераторный вагон АРВ-329 (рис. 4.14) при плотности посадки 1:1,5 (отношение количества загруженной рыбы к количеству воды) загружают около 12 т рыбы. Его тара в экипированном состоянии, но без воды 55 т, масса брутто 84 т, наружные размеры кузова – 21000×3100×3425 мм. Дверной проем 2000×2000 мм. Объем резервуаров для рыбы – 28,8 м3. Расчетная температура воды +4 °С. В конструкции ограждения включена теплоизоляция из пенополистирола, толщина которой в стенах и крыше 200 мм, в полу – 180 мм.

Электроснабжение специального оборудования осуществляется от двух дизель-генераторных установок. Холодильная установка двухступенчатая, ее холодопроизводительность рассчитана на охлаждение загружаемой рыбы за 48 ч.

Жизнеобеспечение перевозимой рыбы поддерживается системой аэрации и циркуляции воды. Система аэрации состоит из двух цен-

130