Холодильные установки

1. Кратко опишите конструкцию и приведите основные характеристики установки кондиционирования воздуха вагона завода Аммондорф (Германия)

Ответ

 

 

Эта установка принципиально не отличается от аналогичных установок с компоновкой компрессорного и конденсаторного агрегатов под вагоном. Однако оборудование установки МАБ-П собрано в отдельные блоки, которые в эксплуатационных условиях можно быстро заменить. В зимнее время можно снять с вагонов компрессорные и конденсаторные агрегаты для профилактического ремонта. Смонтированный под вагоном на единой раме конденсаторный агрегат скомпонован из конденсатора с поверхностью теплообмена 185 м2, изготовленного из алюминиевых труб с выдавленными ребрами, ресивера и осевого вентилятора производительностью 17 120 м3/ч, приводимого в движение электродвигателем мощностью 1,7 кВт. В холодильной установке отсутствует теплообменник, так как охлаждение жидкого хладагента на участке от ресивера до испарителя происходит под действием холодных паров хладагента, отсасываемых компрессором. В установке применен четырехцилиндровый V-образный компрессор, соединенный через эластичную муфту с электродвигателем постоянного тока мощностью 13 кВт.

Холодильная установка МАБ-П позволяет также самим пассажирам регулировать температуру воздуха в каждом купе отдельно, отключая два или три цилиндра компрессора. Оптимальный режим работы кондиционера устанавливается автоматически электромагнитными вентилями, промежуточными реле и термостатами, настроенными на определенную температуру. Работой кондиционера управляют централизованно со щита, установленного в служебном помещении вагона. На щите размещены переключатель режимов и многопозиционный переключатель. Переключатель режимов имеет четыре положения: 1) нулевое; 2) включение водяного отопления; 3) включение электрического отопления; 4) включение системы охлаждения. Многоступенчатым переключателем устанавливают автоматический или ручной способ регулирования холодопроизводительности.

Установка имеет следующие приборы защиты: реле максимального давления (моноконтроллер), которое срабатывает, если давление в нагнетательном трубопроводе достигнет 17 кгс/см2; реле разности давлений (дифференциальное реле), разрывающее цепь питания электродвигателя при разности давления между всасывающей и нагнетательной сторонами компрессора, равной 6 кгс/см2; термостат, защищающий компрессор от попадания в него влажных паров хладагента.

 

 

2. Кратко опишите и приведите основные характеристики установки кондиционирования воздуха вагона-ресторана с индивидуальным электроснабжением.

Ответ

В купейных вагонах с четырех- и двухместными купе, вагонах-ресторанах и габарита РИЦ применяется установка кондиционирования воздуха МАБ-П. Эта установка состоит из систем вентиляции, отопления, охлаждения и автоматического управления.

В систему охлаждения заправляется 40 кг хладона-12, в компрессор - 4 кг масла марки ХФ-12.

Из ресивера жидкий хладон-12 очищенный от механических примесей и влаги в трех параллельно соединенных фильтрах-осушителях, под высоким давлением и с высокой температурой поступает в воздухоохладитель через запорный вентиль, соленоидные вентили, терморегулирующие вентили и распределители. После дросселирования хладон в воздухоохладителе кипит, отнимая теплоту наружного воздуха, подаваемого вентилятором вглубь вагона. Образовавшиеся при кипении хладона пары по трубопроводу через всасывающий вентиль отсасываются и сжимаются компрессором, а затем через нагнетательный вентиль и гибкий патрубок выталкиваются в конденсатор, в котором они вентилятором охлаждаются и, конденсируясь, превращаются в жидкость. Вентилятор и компрессор приводится в действие при помощи электродвигателей. Из конденсатора жидкий хладон вновь поступает в ресивер, и процесс повторяется. При этом хладон практически не расходуется, могут лишь возникнуть утечки вследствие не плотностей в системе. Контроль за работой осуществляется по манометру всасывания, манометру нагнетания и манометру давления масла, смонтированных на панели, расположенной в служебном отделении.

При нормальной работе манометр всасывания должен показать давление кипения хладона 0,215-0,319 МПа (2,15-3,19 кгс/см2) и соответственно температуру кипения от 0 до 9 0 С, манометр нагнетания - давление конденсации хладона 0,66-1,29 МПа (6,6-12,9 кгс/см2) и соответственно температуру конденсации от 30 до 55 0 С, манометр давления масла - давление масла 0,3-0,45 МПа (3-4,5 кгс/см2). Показания манометра давления масла обязательно должны быть больше на 0,08-0,13 МПа (0,08-1,3 кгс/см ), чем манометра всасывания. Если показания манометров отличаются незначительно, то система принудительной смазки компрессора не работает и установку охлаждения воздуха необходимо отключить.

 

 

 

3. Опишите классификацию холодильных установок вагонов-ресторанов и вагонов с купе-буфетами.

Ответ

В вагонах рефрижераторного подвижного состава, вагонах-ресторанах, в пассажирских вагонах с кондиционированием воздуха для охлаждения шкафов и небольших камер краткосрочного хранения продуктов применяют следующие автоматизированные фреоновые холодильные агрегаты:

• компрессор-двигатель;
• компрессор-конденсатор;
• испаритель-регулирующая станция;
• испаритель-конденсатор;
• компрессор-конденсатор-испаритель.

Компрессоры этих агрегатов обычно вертикальные или V-образные, многоцилиндровые блок-картерные, с воздушным охлаждением цилиндров. Существуют также герметичные агрегаты, в которых компрессор вместе с электродвигателем помещен в герметичный кожух. К таким агрегатам относятся установки домашних холодильников.

Рис. 1 – Схема холодильника «ЗИЛ» Москва

Холодильник «ЗИЛ-Москва» оборудован компрессором (7) (рис. 1) с электродвигателем (5), конденсатором (1), испарителем (2), термостатом (5), капиллярной трубкой (4), фильтром (5), пусковым и силовым реле. Компрессор имеет штуцер (6) для зарядки хладоном-12. Работа агрегата регулируется с помощью термостата, который автоматически поддерживает заданную температуру в холодильном шкафу. Включение электродвигателя осуществляется пусковым реле, в одном корпусе с которым смонтировано тепловое реле, защищающее двигатель от перегрузки.

Вагоны-рестораны оборудованы фреоновыми установками ФРУ и ФАК для охлаждения холодильных шкафов и камер. Схема фреоновой ротационной установки (ФРУ) показана на (рис. 2), а установки с поршневым компрессором – на рисунке 3.

Рис. 2 – Схема фреоновой ротационной холодильной установки: 1 – испаритель; 2 – терморегулирующий вентиль; 3 – жидкостная линия; 4 – предохранители; 5 – всасывающая линия; 6 – реле давления; 7 – арматурный щиток; 8 – выключатели; 9 – штепсельная розетка; 10 – магнитный пускатель; 11 – нагнетательный вентиль; 12 – газовый фильтр; 13 – ротационный компрессор; 14 – воздушный конденсатор; 15 – электродвигатель; 16 – всасывающий патрубок; 17 – обратный клапан; 18 – фильтр для жидкости; 19 – ресивер; 20 и 21 – запорные вентили ресивера

Рис. 3 – Схема фреоновой холодильной машины ИФ-50: 1 – испарительная батарея; 2 – терморегулирующий вентиль; 3 – магнитный пускатель; 4 – чувствительный патрон терморегулирующего вентиля; 5 – теплообменник; 6 – реле давления; 7 – компрессорно-конденсаторный агрегат

Холодильное оборудование цельнометаллического вагона-ресторана состоит из трех автоматических компрессорно-конденсаторных агрегатов типа ФАК-0,9ВР, снабженных приводом от электродвигателей постоянного тока ПНФ-5 напряжением 50 В. Каждый агрегат охлаждает два ящика или шкафа, оборудованных испарительными батареями и аккумуляционными плитами. В вагоне имеется три подвагонных ящика для хранения рыбы, мяса и напитков. В раздаточном отделении установлен шкаф для хранения кондитерских изделий; холодильный шкаф, который размещен на кухне, служит для хранения гастрономических продуктов; рядом с ним расположен шкаф для холодных блюд.

В холодильных установках вагонов-ресторанов используются две системы охлаждения – с непосредственным кипением хладагента и аккумуляционная. Для охлаждения подвагонных ящиков и шкафов применены трубчатые испарители из медных труб с плоскими латунными ребрами, а также испарители из медных труб сечением 12×1 мм с ребрами из тонкой латунной ленты. В подвагонном ящике для напитков и шкафу для кондитерских изделий установлены аккумуляционные плиты. Они представляют собой сварные баки из нержавеющей стали, внутри которых размещены трубчатые пластинчатые испарители. Межтрубное пространство внутри баков залито водой, которая замерзает во время работы установки и аккумулирует холод.

Все ящики и шкафы оборудованы терморегулирующими вентилями. Цикличность работы холодильных агрегатов обеспечивает реле давления РД-1, которое автоматически воздействует на пусковую аппаратуру электродвигателей.

Рис. 4 – Схемы автоматизированных поршневых холодильных установок с несколькими охлаждаемыми объектами: а – при двухпозиционном регулировании; б – при обслуживании двух камер; в – при регулировании температуры с помощью терморегуляторов; 1 – компрессор; 2 – ресивер; 3 – конденсатор; 4 – испаритель; 5 – терморегулирующие вентили; 6 – реле давления; 7 – магнитный пускатель; 8 – электродвигатель; 9 – автоматический дроссель давления; 10 – обратный клапан; 11 – промежуточное реле; 12 – соленоидный вентиль; 13 – терморегулятор; 14 – водорегулирующий вентиль

Типовые схемы автоматизации компрессионных поршневых холодильных установок с несколькими охлаждаемыми объектами могут быть выполнены в различных вариантах. Схема автоматизации при двухпозиционном регулировании в одном или двух испарителях с одинаковой температурой охлаждения воздуха камеры (рис. 4, а) предусматривает применение реле температуры испарителя, камеры или реле низкого давления компрессора. При обслуживании одной холодильной машиной двух камер с различными температурами (рис. 4, б) используют автоматический дроссель давления (9) (АДД). Схема регулирования температуры с помощью терморегуляторов показана на рисунке 4, в.

 

 

 

 

4. Опишите назначение, устройство и действие системы водоснабжения служебных вагонов рефрежераторного подвижного состава.

Ответ

Система водоснабжения (рис. 22) объединяет баки (2) с питьевой и (3) с технической водой, которая используется для бытовых нужд. Бак (2) емкостью 2000 л изготовлен из нержавеющей стали. Вода из него через вентиль (1) поступает в раковину-мойку (10), раковину-умывальник (5), водоподогреватель (9) и душ (8). Бак (3) емкостью 900 л изготовлен из стали Ст3 с антикоррозионным покрытием внутренней полости. Из бака вода поступает в унитаз (6).

Рис. 22 – Система водоснабжения

 

Заполнение системы водой возможно с обеих сторон вагона (11). Сначала заполняется бак (2), а через него бак (3) (но не наоборот!); уровень воды в баках контролируется по водомерным стеклам. При переполнении баков излишки по вестовой трубе (4) сливаются за пределы вагона. Для этого под баками установлены поддоны для слива воды.

Вестовая труба (4) соединена со сливной трубой раковины умывальника. Электроподогреватели (7) сливных труб раковины-мойки и умывальника состоят из двух электронагревательных элементов типа ЭТ-32 мощностью по 100 Вт, напряжением 50 В.

Водоснабжение служебно-бытовых вагонов должно обеспечивать необходимое количество горячей и холодной воды для личной гигиены рефрижераторной бригады, поддержания чистоты в помещениях и технологических потребностей кухни. Качество питьевой воды должно отвечать ГОСТу "Вода питьевая".

Баки и устройства для питьевой воды должны быть изготовлены из материалов, не оказывающих вредного влияния на качество воды и разрешенных органами Госсанэпиднадзора (Перечень материалов и реагентов, разрешенных Минздравом СССР для применения в практике хозяйственно-питьевого водоснабжения). Баки должны вмещать 1,5 - 2,0 тонны воды.

Конструкция баков для питьевой воды должна обеспечивать предотвращения в нем воды по мере ее расхода, полный слив, легко доступную, эффективную и быструю очистку, промывку и дезинфекцию. Баки должны иметь указатели уровня воды и сигнальные устройства об окончании их заполнения.

Заправка баков водой должна происходить посредством водоналивной трубы, а также должна быть предусмотрена заправка водой "без напора". Вентиль водоналивной трубы должен располагаться таким образом, чтобы исключалось его загрязнение. На разборной трубе должен быть установлен сменяемый фильтр.

Заправочные трубопроводы и трубопроводы для сточных вод должны иметь теплоизоляцию и надежную систему обогрева.