ГЛАВА 5. ХЛАДОНОВЫЕ УСТАНОВКИ РЕФРИЖЕРАТОРНОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

5.1. Основные характеристики хладоновых холодильных установок

Хладоновыехолодильныеустановкирефрижераторногоподвижного состава должны удовлетворять следующим технико-эксплуа- тационным требованиям:

обеспечиватьподдержаниевгрузовомпомещениивагоназаданной, контролируемой иоптимальной дляданногородагрузатемпературы; создавать при необходимости заданную скорость охлаждения

грузов, предъявленных к погрузке в неохлажденном виде; обеспечивать эффективную циркуляцию воздуха внутри грузо-

вого помещения и требуемую равномерность температуры; выдерживать высокие ускорения и вибрации; иметь унифицированную и технологичную в изготовлении и ремонте конструкцию;

иметь большие межремонтные периоды работы при невысокой стоимости изготовления и эксплуатации;

обеспечивать высокую экономичность использования энергоресурсов для питания оборудования.

Особое значение имеет обеспечение высокой надежности энергохолодильного оборудования в связи с особенностями эксплуатации рефрижераторного подвижного состава (невозможность доступа к холодильному оборудованию во время движения, высокая стоимость перевозимых грузов).

Основные характеристики хладоновых холодильных установок рефрижераторного подвижного состава приведены в табл. 5.1.

		Таблица 5.1
Характеристика энергохолодильного	Значения параметров
	для 5-вагонной секции
оборудования	ZB-5	РС-4
Мощность дизель-генераторов, кВт	154; 13,2*	200**
Число дизель-генераторов, шт.	3	2
Число холодильных установок	8	8
Общая холодопроизводительность установок, кВт	83,72	167,44

253

Окончание табл. 5.1

Характеристика энергохолодильного	Значения параметров
	для 5-вагонной секции
оборудования	ZB-5	РС-4
Условный холодильный коэффициент	0,544	0,837
Удельная холодопроизводительность, кВт/т:
на единицу максимальной грузоподъемности	0,51	0,91
на единицу грузовместимости	0,57	1,02
Расчетные температуры внутри вагона, °С	- 18 14	- 20 14

*Вспомогательный дизель-генератор.

**Допускается установка двух дизель-генераторов мощностью 75 кВт.

При совершенствовании холодильного оборудования рефрижераторных вагонов учитываются требования понижения минимальной температуры в грузовом помещении и расширения диапазона работоспособностипринаблюдающихсятемпературахатмосферноговоздуха. Это приводит к необходимости увеличения холодопроизводительности холодильных машин и мощности энергетических установок, применения двухступенчатого сжатия в компрессорах. Расширяетсяприменениеблочныхиагрегатированныхконструкцийоборудования. Вместе с тем совершенствование теплоизоляционных качеств кузовов рефрижераторных вагонов и систем циркуляции воздуха в грузовыхпомещенияхпозволяетнезакладыватьбольшихрезервовпри расчетехолодопроизводительности установокиснизитьрасходмощности на привод вентиляторов для обдувания испарителей.

5.2.Холодильные установки секции ZB-5 и АРВ

Вкаждом грузовом вагоне 5-вагонной секции типа ZB-5 и автономномрефрижераторномвагонепостройкизаводавг. Дессауимеется по два машинных отделения, в верхней части которых на торцевой стене грузового помещения смонтирована холодильно-ото- пительная установка.

Холодильные установки секций ZB-5 и АРВ выгодно отличаются применением полугерметичных бессальниковых компрессоров, большей холодопроизводительностью и работоспособностью, агрегатным и блочным исполнением ряда узлов и более совершенной системой автоматики.

254

5.2.1. Холодильно-нагревательный агрегат FAL-056/7

Рефрижераторные вагоны оборудуют двумя холодильно-нагре- вательными агрегатами FAL-056/7, размещенными под крышей вагона в машинных отделениях (рис. 5.1).

Агрегаты, установленные на секциях ZB-5, взаимозаменяемые с агрегатами автономных вагонов.

Холодопроизводительность агрегата при температурах воздуха на входе в конденсатор + 36 °С и на входе в испаритель, не покрытый инеем, –20 °С составляет 4,7 ± 0,282 кВт; мощность нагревательных элементов 6 кВт.

Предельная температура окружающей среды при работе агрегата на охлаждение составляет 45 °С и на отопление –50 °С. Заправляемое количество хладагента—хладона R12 составляет 15 кг, хладоновогомасла6,25 кг. Максимальнаяпотребляемаямощность агрегата 12,5 кВт. Агрегат FAL-056/7 выполнен с медными теплообменными аппаратами и стальной оцинкованной рамой. Масса одного агрегата 855 кг.

Ранее рефрижераторные вагоны оборудовали холодильно-нагре- вательнымиагрегатамистеплообменнымиаппаратами, изготовленными из алюминия. Однако более легкая конструкция агрегата имеланедостаточнуюнадежностьв эксплуатации, что послужило основной причиной замены выполненных из алюминия конденсатора, воздухоохладителя, и трубопроводов на медные.

Холодильно-нагревательный
агрегатсостоитизтрехосновных
частей: компрессорно-конденса-
торная часть холодильной уста-
новки 2 (в машинном отделении
1); воздухоохладитель 4 холо-
дильнойустановкисэлектронаг-
ревательнымиэлементами(вгру-
зовомпомещении6); электричес-
кийприборныйящик5 (вмашин-	Рис. 5.1. Размещение холодильного
ном отделении 1).	агрегата в вагоне

255

Компрессорно-конденсаторная часть агрегата и воздухоохладитель разделены между собой изолирующей плитой 3 из полиэфирнойсмолы, заполненнойпенополистиролом, котораязакрепляетсяв зоне установочного проема торцевой стены грузового помещения:

Рациональное расположение узлов и деталей позволяет за короткоевремяпроизводитьтехническоеобслуживание, контрольиремонт.

Агрегат FAL-056/7 (рис. 5.2) работает автоматически в зависимости от задаваемых температурных параметров (на секции ZB-5, пре-

Рис. 5.2. Схема холодильной установки FAL-056/7

256

дусмотрено также ручное управление). При этом он может обеспечивать работу в трех режимах: охлаждение, оттаивание, отопление.

Режим охлаждения. После включения холодильного агрегата в режимеохлаждениякомпрессорсзадержкойвременивтечение6 мин, необходимойдлявыравниваниядавлениянагнетания, начинаетработать на байпасном режиме до открытия автоматического запорного вентиля.

Послетого, каксоздалосьвкомпрессоредавлениесмазки0,1 МПа, автоматическийзапорныйвентильпереключаеткомпрессорсработы набайпасном режиме нарежим нормальной работы. При этомкомпрессор 1 отсасывает пары хладагента из испарителя 5 через регулятор пуска 8, сжимает их от давления всасывания до промежуточного давления в трех цилиндрах низкого давления, а затем — от промежуточного давления до давления конденсации в цилиндре высокого давления. Горячие пары хладагента под высоким давлением и температурой по нагнетательному трубопроводу через обратный клапан 16 поступаютвконденсатор 15, гдеохлаждаются, азатемконденсируются, превращаясь в жидкость за счет отдачи своего тепла продуваемому черезконденсаторвентиляторамивоздуху. Жидкийхладагентизконденсатора 15 через ручной запорный вентиль 14 поступает в ресивер 13 идалеечерезугловойвентиль12, параллельноустановленныефиль- тры-осушители 11, индикатор влаги 10, жидкостной магнитный вентиль9 — ктерморегулирующемувентилю7. Терморегулирующийвентиль взависимости отперегрева хладагента навыходе из испарителя 5 регулирует подаваемое в испаритель количество хладагента. Здесь давление жидкого хладагента снижается до давления испарения. Затемчерез распределитель 6 жидкий хладагент поступает виспаритель 5. Охлаждаемый воздух направляется в грузовое помещение. Холодныйпар, образовавшийсяприкипениихладагента, отсасываетсякомпрессором и цикл повторяется.

Режимоттаивания. Впроцессеработыхолодильнойустановкивнешняя поверхность испарителя покрывается инеем — образуется снеговая шуба, которую периодически через 11 ч работы «снимают», т.е. производится оттаивание испарителя за счет подачи в него горячих паров хладагента. Периодичность включения и отключения процесса оттаивания осуществляется программным механизмом — часами, и конец оттайки дополнительно контролируется термостатом 3.

257

Образованиеснеговойшубынавоздухоохладителеухудшаетпроцесс теплообмена. Так, например, слой инея толщиной более 5 мм значительно уменьшает холодопроизводительность холодильно-на- гревательной установки. При этом увеличивается потребление электрической энергии, компрессор работает практически вхолостую. В этом случае говорят: холодильная машина работает сама на себя.

В начале работы холодильной установки в режиме оттайки открывается магнитный вентиль 2 на линии оттайки, включаются вентиляторыиспарителя, конденсатораизакрываетсяжидкостной магнитный вентиль 9. При этом горячие пары хладагента от компрессора 1 через открытый магнитный вентиль 2 на линии оттайки подаются в испаритель 5, производя оттаивание «шубы», и далее по всасывающему трубопроводу через регулятор пуска 8 поступают обратно в компрессор 1. Цикл оттаивания происходит в течение 1 ч, предусмотренного часовым механизмом, но может быть, ограничен, если температура в испарителе повысится до 14 °С и сработает термостат окончания оттаивания 3. При работе на вагоне двух холодильных агрегатов их оттаивание производится одновременно. Вода, образуемаяпритаянииснеговой «шубы», отводится за пределы вагона.

Режим отопления. При необходимости отопления грузового помещения вагона включается электропечь 4, состоящая из трех электронагревательных элементов по 2 кВт каждый и расположенная в торце агрегата со стороны испарителя. Одновременно включаются вентиляторы испарителя, обеспечивающие подачу нагретого воздуха в грузовое помещение.

При достижении установленной температуры электропечь автоматически выключается, но вентиляторы продолжают работать, обеспечивая равномерное перемешивание воздуха в грузовом помещении.

Включение и выключение холодильной установки в процессе ее работы происходят автоматически. Предварительно в зависимости от рода перевозимого груза с помощью режимных переключателей устанавливают требуемый в грузовом помещении температурный режим, в соответствии с которым установка периодически включается и отключается. При необходимости можно осуществлять и ручное управление.

258

После получения электрического сигнала от термореле автоматический пуск установки осуществляется в такой последовательности. Подается напряжение в цепь управления вентиляторами конденсатора (работой вентиляторов управляет прессостат). Одновременно начинает работать реле времени (с выдержкой 1,5—4 мин) и открывается электромагнитный вентиль на линии оттаивания для выравнивания давлений. По истечении выдержки времени включается компрессор и открывается электромагнитный вентиль подачи жидкого хладагента из ресивера к терморегулирующему вентилю, аэлектромагнитныйвентильналинииоттаиваниязакрывается. При достижениидавленияконденсации1 МПапрессостатвключаетвентиляторы конденсатора, при снижении давления до 0,6 МПа — отключает их.

При достижении в грузовом помещении нижнего заданного регулятором значения температуры воздуха установка выключается в следующем порядке: отключается компрессор (вентиляторы испарителя продолжают работать), закрывается электромагнитный вентиль и при снижении давления в конденсаторе ниже 0,6 МПа отключаются вентиляторы конденсатора срабатывающим прессостатом. Когда температура воздуха в грузовом помещении повыситсядоверхнегозаданногопредела, холодильныеустановкиопять включаются и рабочие циклы повторяются. Если давление в холодильном агрегате превысит 1,6 МПа, срабатывает прессостат 9 и происходит отключение компрессора. Как только давление в агрегате снизится до 1,4 МПа, компрессор автоматически включится.

Холодильные установки FAL-056/7 оборудуются прессостатом наименьшего давления всасывания. При снижении давления всасывания до – 0,05 МПа прессостат отключает компрессор, не допуская его работы без смазки.

Аварийное выключение установки термостатом 10 происходит при температуре картера компрессора –20 °С.

Работа установки при низких температурах наружного воздуха обеспечивается следующим образом. При температуре картера компрессора до –20 °С холодильная установка включается обычным порядком. Если температура картера ниже, то термостат 10 включает электронагреватель 30 и после достижения в масляной ваннетемпературы – 15 °Сустановкаможетбытьвключена. Режи-

259