4.2 Установка кондиционирования воздуха УКВ-31

Напассажирскихвагонахмодели61-4179 постройкиОАО«Тверской вагоностроительный завод» устанавливаются установки кондиционирования воздуха модели УКВ-31-ТП, -ТС, и -МС. которые изготавливаются ЗАО «Остров».

Моноблочная установка кондиционирования воздуха УКВ-31 (далее — установка) предназначена для обеспечения и автоматического поддержания требуемых значений температуры воздуха внутри железнодорожных пассажирских вагонов колеи 1520 мм.

Установка может использоваться в пассажирских вагонах, входящих в подвижные составы на электрической, дизель-электричес- кой и тепловозной тягах.

Установка работоспособна при скоростях движения вагонов от 0 до 220 км/час и температурах наружного воздуха от +45 до +15 °С при работе врежиме охлаждения и от+15 °Сдо –50 °Спри работе в режимах вентиляции и отопления.

Рис. 4.4. Схема пневмогидравлическая принципиальная

242

Техническая характеристика. Установка кондиционирования воздуха представляет собой подвесной горизонтальный автономный кондиционер с рециркуляцией и состоит из парокомпрессионной холодильной машины, воздухонагревателей и вентиляционногооборудования. Пневмогидравлическаясхемаустановкипредставлена на рис. 4.4.

Вкачествехолодильногоагентапарокомпрессионнойхолодильной машины используется хладон R134а — озонобезопасное, нетоксичное, невоспламеняющеесяиндивидуальноехимическоесоединение. (ГФУ): (химическая формула CH2FCF3).

Основные технические характеристики установки приведены в табл. 4.3.

Таблица 4.3

	Характеристика	Величина
Номинальная	холодопроизводительность	28
при работе в режиме охлаждения, кВт
Суммарная мощность двух электрических		2×З0кВт
воздухонагревателей, кВт
Суммарная	мощность двух водяных	2×10,0 кВт
воздухонагревателей, кВт
Температура воды на входе в водяные		90
воздухонагреватели, °С, не менее
Расход воды через водяные воздухонагре-		1,8
ватели, м3/час, не менее
Расход воздуха на выходе установки, обес-		4000 +20 %
печиваемый	центробежным вентилятором
воздухоохладителей, м3/час
Избыточное давление на выходе из уста-		300
новки, создаваемое центробежным венти-
лятором воздухоохладителей, Па, не менее
Масса хладагента, заправляемого в холо-		10
дильную машину, кг, не более
Напряжения	питания потребителей элек-	110 — 380 В переменного синусои-
троэнергии установки:		дального трехфазного тока частотой
– электродвигатель компрессора		от 25 до 70 Гц соответственно, мощ-
		ностью до 15 кВт
– электродвигатель осевого вентилятора		110 — 380 В переменного синусои-
		дального трехфазного тока частотой
		от 25 до 70 Гц соответственно мощ-
		ностью до 2,9 кВт

243

	Окончание табл. 4.3
Характеристика	Величина
– электродвигатель центробежного вен-	220 В ± 5 % переменного синусои-
тилятора	дального трехфазного тока частотой
	50 Гц при номинальной мощности
	до 1,6 кВт
– электроприводы воздушных заслонок	24 В ± 10% постоянного тока сум-
	марноймощностьюнеменее8 Вт
– двухсекционные электрические возду-	– 110 В ± 30 % пост. тока; – 220 В ±
хонагреватели:	5 % переменного синусоидального
УКВ-31-ТП	трехфазного тока частотой 50 Гц;
УКВ-31-ТС	380 В ± 5 % переменного синусои-
УКВ-31-МС	дального трехфазного тока частотой
	50 Гц. Мощность каждой из двух
	секций — не менее 3,0 кВт
– катушки электромагнитных клапанов	110 В ± 30 % пост. тока мощностью
(соленоидных вентилей)	не более 20 Вт каждая
Габаритные размеры установки, мм	2160 × 1700 × 590 (h).
Масса, кг, не более	760

Примечание: холодопроизводительность указанапритемпературенаружноговоздухаtнap = + 40 ± 2 °C иотносительнойвлажностифнар = 30 % ± 3 % либо при температуре наружного воздуха tнap = + 32 ± 2 °C и относительной влажности фнар = 70 % ± 3 %.

Устройство и работа. Принцип действия установки основан на использованиисовокупноститехническихсредств, обеспечивающих требуемую термодинамическую обработку и перемещение в нужном направлении определенного количества наружного и внутреннего воздуха с целью поддержания заданных параметров микроклимата в помещениях пассажирского вагона.

В качестве соответствующих технических средств используются парокомпрессионная холодильная машина с воздухоохладителем непосредственного охлаждения, электрические и водяные воздухонагреватели и вентиляционное оборудование.

Bce перечисленные средства размещены в одной горизонтальной плоскости, скомпонованы в единый автономный блок (рис. 4.5) и закреплены на несущей раме, которая обшита металлическими листами (оцинкованная жесть — толщиной 1, 5 мм) с на-

244

клеенной на них с внутренней стороны звуко- и теплоизоляцией. Нижнее днище установки двустенное, причем пространство между стенками днища также заполнено звуко- и теплоизолирующим материалом.

Установка размещается в подкрышевом пространстве рабочего тамбура железнодорожного вагона и крепится к вагонным шпангоутам при помощи четырех монтажных кронштейнов, закрепленных на несущей раме и укомплектованных болтами M16 и упругими амортизаторами. Общий вид установки представлен на рис. 4.5.

Рис. 4.5. Компоновочная схема установки: 1 — компрессор; 2 — центробежный вентилятор; 3 — осевойвентилятор; 4 — конденсатор; 5 — воздухоохладители; 6

— водяные воздухонагреватели; 7 — фильтрующие ячейки; 8 — электрические воздухонагреватели

245

B процессе эксплуатации установка может работать в следующих режимах:

–охлаждение воздуха внутри вагона;

–вентиляция внутреннего пространства вагона;

–подогрев воздуха внутри вагона (отопление).

При работе в режиме охлаждения задействуются холодильная машина и вентиляционное оборудование. Водяные и электрические воздухонагреватели в этом случае отключены.

Охлаждениевоздухавнутривагонапроизводитсяследующимобразом(см. рис. 4.4). Привключеннойхолодильноймашинеподдействием разряжения, создаваемого центробежным вентилятором 29, в установку через отверстия воздухоприемников внутреннего воздуха поступает рециркулирующий воздух из вагона. Одновременно через отверстия воздухоприемников наружного воздуха всасывается наружный воздух. При этом расход наружного воздуха можетрегулироваться спомощьювоздушныхклапановсэлектроприводом 32. Потоки внутреннего и наружного воздуха перемешиваются в камерах смешения и смешенный поток, пройдя через фильтрующие ячейки 31 поступает в воздухоохладители 2 и 3, после чего нагнетается внутрь вагона с помощью вентилятора 29 через отверстие воздухораспределителя. Часть поданного в вагон воздуха после его прохождения по вагону вновь возвращается в установку (рециркуляционный воздух), а часть воздуха выходит наружу за счет негерметичности конструкции вагона.

Требуемая температура поверхности воздухоохладителей 2 и 3 при работе установки в режиме охлаждения обеспечивается следующимобразом. Винтовойкомпрессор1 холодильноймашинысжимает и нагнетает пары хладагента через обратный клапан 14 в конденсаторы с воздушным охлаждением 4 и 5. В конденсаторах хладагент охлаждается потоком наружного воздуха. Наружный воздух засасывается через отверстия воздухоприемников наружного воздуха при помощи осевого вентилятора 30 и через отверстие воздуховытяжного устройства выбрасывается в атмосферу. Охлаждаемые в конденсаторах пары хладагента переходят в жидкое состояние и жидкий хладагент через открытые запорные вентили 15, фильтр-осушитель 12, смотровое стекло 11 с индикатором влажности, открытые соленоидные вентили 10 поступает на вход в термо-

246

регулирующие вентили 8 воздухоохладителей. В терморегулирующих вентилях происходит дросселирование хладагента и его давление падает от давления конденсации (нагнетания) до давления кипения (всасывания), после чего хладагент поступает в воздухоохладители. В воздухоохладителях жидкий хладагент кипит в трубках, отводятеплоотихповерхности, аследовательно, иотохлаждаемого воздуха. Во время охлаждения воздуха часть влаги, находящейся в нем, конденсируется на наружной поверхности трубок и ребер воздухоохладителей. Образующийся приэтомконденсат собирается в поддонах воздухоохладителей и сливается через отверстия в нижнем днище установки. Пары хладагента из испарителей поступают на вход в компрессор и цикл работы холодильной машины повторяется. Процесс контролируется манометрами низкого 20 и высокого 21 давления, датчиками низкого и высокого давления 22 и 23, реле высокого и низкого давлений 17 и 18, реле давления конденсации 19 и предохранительным реле давления 16.

При работе в режиме вентиляции холодильная машина и воздухонагреватели выключены и задействован только центробежный вентилятор 29 и приводы заслонок воздушных клапанов 32, которые в этом случае обеспечивают регулируемый воздухообмен в вагоне, но без термодинамической обработки воздуха.

При работе в режиме отопления могут быть задействованы как электрические 34, 35, так и водяные 6, 7 воздухонагреватели. Регулируемыйвоздухообменобеспечиваетсяспомощьювоздушныхклапанов32, оборудованныхзаслонкамисэлектроприводом, приэтом воздух нагнетается внутрь вагона с помощью центробежного вентилятора 29; нагрев воздуха осуществляется в воздухонагревателях

6, 7, 34, 35.

Примечание. В состав установки модели УКВ-31-МС водяные воздухонагреватели не входят.

Выборрежимовработыустановки(ручнойилиавтоматический), изменение тепло- и холодопроизводительности, задание и контроль температуры воздуха внутри вагона и интенсивность воздухообмена, контроль времени наработки оборудования, фиксация и выдача информации о текущих значениях температур воздуха внутри вагона и снаружи, температуры воздуха на выходе из установки и температуры воды в отопительном котле, а также выдача информации о

247