Устройство системы кондиционирования воздуха МАB-II
Г. гр.3ВХ-3
Дисциплина Холодильные машины и установки кондиционирования
Преподаватель Самарский В.Т.
Занятие № 33
Тема : Системы кондиционирования воздуха пассажирских вагонов. Устройство системы кондиционирования воздуха МАB-II
Цель дидактическая:
обучить студентов, давая им систему теоретических знаний, а также практических умений и навыков;
развивать мыслительные способности, их устную и письменную речь, память, воображение, навыки самоорганизации;
содействовать воспитанию нравственных или эстетических убеждений, чувств, волевых и социально-значимых качеств
Рассматриваемые вопросы:
1 Кто подразумевается под термином «кондиционирование воздуха»?
2 Как подразделяются в конструктивном отношении установки кондиционирования воздуха пассажирских вагонов?
3 Как подразделяются установки по источникам энергосбережения?
4 Какие основные недостатки установок кондиционирования воздуха?
5 Какие параметры включаю в себя вагонные кондиционеры с установкой МАВ – II для обеспечения оптимальных микроклимата в любой период года?
6 Для чего предназначен влагоотделитель?
7 По чём осуществляется контроль за работой установки кондиционирования?
8 Какие существуют режимы работы установки кондиционирования на распределительном шкафу?
Учебный материал: лекция.
Опорный конспект
СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА ПАССАЖИРСКИХ ВАГОНОВ
|
|
|
По санитарно-гигиеническим требованиям предусматривается создание в вагоне определенных комфортных условий для пассажиров, предохраняющих их от воздействия недостатка кислорода, чрезмерной жары или холода.
Под термином «кондиционирование воздуха» понимают такую его об-работку воздуха, в результате которой воздух насыщается кислородом, меняет свою влажность, нагревается или охлаждается до температуры, наиболее приятной для человека.
Установки кондиционирования воздуха делят на летние, зимние и круглогодичные. Летние установки предназначены для охлаждения и осушения воздуха, зимние – для подогрева воздуха, круглогодичные – для лет-него и зимнего кондиционирования. Круглогодичные установки предназначены, как правило, для отопления помещений зимой только в местностях с теплым климатом, а в холодных районах в зимний период они служат для вентиляции и дополняют обычную систему отопления.
В конструктивном отношении установки кондиционирования воздуха пассажирских вагонов подразделяются на две системы:
– централизованную – получение холода и тепла, а также обработка воздуха централизованы; воздух подается в помещения вентиляторами по системе каналов;
|
|
|
– автономную – децентрализовано как приготовление воздуха, так и производство холода и тепла; получение холода и тепла, обработка воздуха для отдельных помещений производятся автономными кондиционерами с включенной в них холодильной машиной.
По источникам энергосбережения различают установки:
– с индивидуальным электроснабжением от подвагонного генератора, привод которого осуществляется от оси колесной пары;
– приводом агрегатов от дизель-генератора, смонтированного под ва-гоном или внутри его;
– централизованного энергосбережения, при котором электропитание всех вагонов поезда осуществляется от центральной электростанции, размещенной в одном из вагонов, или от контактного провода.
Основные недостатки установок кондиционирования воздуха:
– большая масса и габариты;
– значительный расход электроэнергии;
– недостаточная надежность и долговечность;
– трудность обеспечения полной герметизации системы из-за разбро-санности агрегатов и длинных трубопроводов с большим количеством разъ-емов.
Снижение массы холодильных установок можно осуществлять за счет интенсификации теплообмена и соответствующего уменьшения поверхности аппаратов, как наиболее тяжелой части холодильных установок.
|
|
|
Применение плавного регулирования холодопроизводительности и авто-матического поддержания стабильной температуры воздуха в вагоне можно осуществлять путем поочередного включения цилиндров компрессора. Такой способ регулирования , несомненно, прогрессивен, так как сводится к миниму-му количество пусков и остановок компрессора и обеспечивается более устой-чивая температура в вагоне. Примером установки с широким диапазоном регу-лирования является установка фирмы «Стоун» холодопроизводительностью 31,4 кВт.
Весьма целесообразно изменять температуру воздуха по желанию пасса-жиров отдельно в каждом купе. В вагонах поездов «Рейнгольд» эксплуатируе-мых с 1962 г. в ФРГ, применены аппараты «Жетэйр», устанавливаемые в каж-дом купе. В них происходит вторичная тепловая обработка воздуха, поступив-шего из нагнетательного воздуховода, и пассажиры могут сами устанавливать в купе желаемую температуру.
Улучшение технико-экономических показателей вагонных холодильных установок может быть достигнуто за счет повышения частоты вращения колен-чатого вала компрессора, например до 3000 об/мин.
|
|
|
Улучшение герметичности системы является одним из наиболее сущест-венных факторов, влияющих на надежность работы холодильной установки.
Первым шагом по улучшению герметичности системы было создание по-лугерметичных компрессоров, смонтированных в одном корпусе с бесколлек-торным электродвигателем переменного тока (например, компрессор ФУБС 15). Полностью же герметичную систему можно создать только при агрегати-ровании установки, т. е. применении автономного кондиционера с питанием переменным током.
Автономный кондиционер представляет собой единый агрегат, отдель-ные части которого соединены с помощью сварки. Это позволяет ликвидиро-вать один из основных недостатков подвагонных установок, имеющих флан-цевые и резьбовые соединения.
Агрегат удобен в обслуживании, легко монтируется на вагоне и при не-обходимости может быть быстро заменен другим не только на пунктах оборо-та поезда, но и во время его стоянок.
Автономные кондиционеры появились на транспорте около двадцати лет назад, но уже сейчас находят широкое применение во многих странах.
Кондиционеры, работающие в цикле теплового насоса, весьма эконо-мичны и целесообразны для применения на железнодорожном транспорте. Они могут обеспечить не только охлаждение воздуха, но и подогрев без при-менения специальных подогревателей путем реверсирования в холодильной системе направление потока хладагента в зависимости от наружных темпера-турных условий.
Применение теплового насоса позволяет значительно расширить воз-можности использования установок кондиционирования воздуха. В южных направлениях с умеренным климатом, где температура воздуха бывает минус 5 °С в зимнее время года, такая установка может обеспечить круглогодичное кондиционирование воздуха, не нуждаясь в дополнительном применении при-боров системы отопления.
При более холодном климате может потребоваться добавочный подогрев воздуха приборами отопления. И лишь при сильных морозах такая установка оказывается экономически невыгодной.
При перевозке пассажиров в межобластных пассажирских вагонах элек-тропоездах недостаточно хорошо рассмотрены вопросы кондиционирования воздуха. Эти вопросы требуют внимания в связи с тем, что повышается каче-ство и уровень пассажирских перевозок. С целью увеличения конкурентоспо-собности перевозок пассажиров в электропоездах возможно оборудование ва-гона электропоезда установкой кондиционирования воздуха.
Далее приведены конструкции систем кондиционирования воздуха, уста-навливаемых на пассажирские вагоны, эксплуатируемых на железных дорогах РФ.
Устройство системы кондиционирования воздуха МАB-II
До 1985 г. поставляемые в СССР жесткие купейные вагоны из Германии были укомплектованы установками кондиционирования воздуха немецкого производства типа МАВ-II (рис. 1), оснащенными поршневыми компрессорами открытого типа, а в качестве рабочего тела использовался озоноразрушающий Хладон R-12.
Для данного типа кондиционера компрессорно-конденсаторный агрегат вместе с ресивером и запорными вентилями располагается под вагоном, а воз-духораспределитель – в агрегате, который устанавливается под крышей вагона.
В настоящее время в эксплуатации на железных дорогах России находят-ся купейные вагоны немецкого производства, укомплектованные вагонными кондиционерами типа МАВ – II. Для обеспечения оптимальных параметров микроклимата в любой период года вагонный кондиционер, включает в себя: системы охлаждения, вентиляции, водяного отопления, электрического подог-рева вентилируемого воздуха.
В систему вентиляции входят центробежный сдвоенный вентилятор 4 с элек-тродвигателей 1 мощностью 1,7 кВт, нагнетательный воздуховод 14 с вентиляци-онными решетками 18 типа «Мультивент», имеющими регулирующее устройство 17,рециркуляционные воздуховоды 3,масляные фильтры(на рисунке не показа-ны) и решетку 2 для забора наружного воздуха. Максимальная подача вентилятора 5000 м3/ч воздуха летом (в том числе наружного 1000 м3/ч), зимой – 800 м3/ч.
Система отопления – смешанная. Она состоит из комбинированного ото-пления (котел 31 с высоковольтными нагревательными элементами, расшири-тель 10, водяной калорифер 9, обогревательные трубы 21, циркуляционный на-
сос 30, дроссельная заслонка 32) и низковольтного электрического отопления с электропечами 19, 20 и электрокалорифером 11. Теплопроизводительность котла при работе на твердом топливе 34,9 кВт (30000 ккал/ч), при электрическом обогреве – 50 кВт. Циркуляция воды в калорифере регулируется автоматиески термостатом 13 и соленоидным вентилем 33. Циркуляционный насос включается вручную и контактными термометрами, соленоидные вентили 6, 23
и 33,терморегулирующие вентили 7,а также реле и контакторы,расположенныев распределительном шкафу и в специальном ящике под вагоном.
Рис. 1. Принципиальная схема установки кондиционирования воздуха
МАВ-II
Электропечи 20 и 19 (девять печей по 0,5 кВт и четыре по 0,25 кВт). Нагрева-тельные приборы установлены в купе, служебном отделении и туалетах. В пере-ходное время года при наружной температуре + 5 °С электропечи работают вме-сте с электрокалорифером 11 мощностью 6 кВт, который включается автомати-чески в зависимости от температуры в воздуховоде.
В случае несрабатывания автоматически или выхода из строя двигателя вентилятора электрокалорифер отключается из-за повышения температуры и расплавления предохранителя 12 типа плавкой вставки ВУДА в виде перемычки, плавящейся при температуре плюс 70 °С. Этот предохранитель размещается под потолком косого коридора, и доступ к нему возможен через специальный люк.
В зимнее время электро-каллорифер не работает, и воздух подогревается только
водяным калорифером. Электропечи зимой работают в дополнение к ком-бинированному отоплению.
Система охлаждения состоит из компрессора 25 типа VM, приводимого в действие электродвигателем 24 мощностью 13 кВт, конденсатора 29, охлаждае-мого вентилятором 28 с электродвигателем 27 мощностью 1, 7 кВт, ресивера 26 емкостью 36 л, воздухоохладителя 5 с влагоотделителем 8 и двух терморегули-рующих вентилей 7. Защиту от повышенного давления на нагнетательной сторо-не компрессора обеспечивает реле высокого давления 22. Теплопередающая поверхность конденсатора 185 м2, испарителя – 100 м2.
Влагоотделитель предназначен для задержки влаги, увлекаемой воздухом. Он состоит из вертикально расположенных пластин, на которых водяные капли задерживаются и затем отводятся в поддон, установленный под испарителем. В систему охлаждения заправляется кг хладона R12, в компрессор – 4 кг масла марки ХФ-12-18.
Система автоматики предназначена для автоматического поддержания заданных температур в вагоне при работе систем охлаждения, вентиляции и отопления. В систему автоматики входят термостаты 13, 15 и 16 с ртутно-контактными термометрами, соленоидные вентили 6, 23 и 33, терморегули-рующие вентили 7 , а также реле и контакторы, расположенные в распредели-тельном шкафу и в специальном ящике под вагоном.
Рассмотрим работу установки охлаждения воздуха (рис. 2) при полной ее холодопроизводительности, т. е. при работе компрессора на четырех цилиндрах (соленоидные вентили 22 закрыты) и при подключении двух секций воздухоох-ладителя (соленоидные вентили 4 открыты).
Рис. 2. Схема соединения элементов установки охлаждения МАВ – II
Из ресивера 23 жидкий хладон R12, очищенный от механических примесей
и влаги в трех параллельно соединенных фильтрах-осушителях 9, под высоким давлением и с высокой температурой поступает в воздухоохладитель 7 через за-порный вентиль 12, соленоидные вентили 4, терморегулирующие вентили 5 и рас-пределители 6. После дросселирования хладон в воздухоохладителе кипит, отни-мая теплоту наружного воздуха, подаваемого вентилятором внутрь вагона. Об-разовавшиеся при кипении хладона пары по трубопроводу 11 через всасывающий вентиль 20 отсасываются и сжимаются компрессором 21, а затем через нагнета-тельный вентиль 10 и гибкий патрубок 8 выталкиваются в конденсатор 3, в кото-ром они вентилятором 2 охлаждаются и, конденсируясь, превращаются в жид-кость. Вентилятор приводится в действие двигателем 1, а компрессор – двигателем 19.Из конденсатора жидкий хладон вновь поступает в ресивер 23,и процесс по-вторяется. При этом хладон практически не расходуется, могут лишь возникнуть утечки вследствие неплотностей в системе.
Части всасывающего и нагнетательного трубопроводов на вагоне (на схеме изображены штриховыми линиями) смонтированы в непосредственной близости и покрыты общим слоем изоляции. Такое расположение трубопроводов, по одному из которых из ресивера в воздухоохладитель направляется сжиженный теплый хладон, а по другому навстречу – холодные пары хладона, создает своеобразный переохладитель, повышающий холодопроизводительность установки.
Контроль за работой установки осуществляется по манометру всасывания 15,манометру нагнетания 16 и манометру давления масла 17,смонтированныхна панели 18, расположенной в служебном отделении. На этой же панели уста-новлены реле высокого давления 13, запорные вентили 14 манометров и дистан-ционный термометр, измеряющий температуру воздуха в нагнетательном ка-нале воздуховода.
При нормальной работе установки манометр 15 должен показать давление кипения хладона 0,215 – 0,319 МПа и соответственно температуру кипе-ния от 0 до 9°С, манометр 16 – давление конденсации хладона 0,66 – 1,29 МПа и соответственно температуру конденсации от 30 до 55 °С, манометр 17
– давление масла 0,3 – 0,45 МПа. Показания манометра 17 обязательно должны быть больше на 0,08 – 0,13 МПа, чем манометра 15. Если показания манометров отличаются незначительно, то система принудительной смазки компрессора не работает и установку охлаждения воздуха необходимо отключить.
Реле высокого давления срабатывает при 1,7 МПа, а восстанавливается вручную нажатием кнопки после устранения неисправности и понижения дав-ления от 1,4 МПа.
Ниже дается конкретный порядок управления установки конди-ционирования воздуха МАВ-II. Работой установки управляют автоматические ре-гулирующие приборы. В воздуховоде на пути приточного воздуха и в вагоне меж-ду четвертым и третьим купе установлены термостаты, каждый с четырьмя ртутно-контактными термометрами. Термометры термостата приточного воздуха от-регулированы на температуру 12, 14, 18, 20 °С, а термостата внутри вагона – на 22, 24, 26, 28 °С. В режиме охлаждения воздуха и в переходном режиме электроото-
пления работа установки кондиционирования полностью автоматизирована. При подготовке установки к пуску все работы проводят, как и для вентиляционной установки: открывают заслонки во всасывающей и нагнетательной вентиляции, закрывают окна, дефлекторы. Кроме того, поездной электромеханик должен от-крыть вентили напорных и всасывающих трубопроводов компрессорного и конденсаторного агрегатов.
После включения главного переключателя на приборной панели распреде-лительного шкафа вагона на один из режимов работы выключатель «Отопление и охлаждение» ставят в одно из положений: «Переходное (отопление)»; «Основное (отопление)» 20 °С, «Дежурное (отопление)» 8 °С; «Охлаждение».
Позиция «Переходное отопление» обеспечивает работу электрического отопления от генератора тока вагона в переходное между сезонами время, когда система комбинированного отопления вагона не работает. В этой позиции вен-тиляционный агрегат работает на первой ступени (с малой подачей воздуха), включены электрические печи. Электрический воздухоподогреватель автома-тически включается при температуре нагнетательного воздуха ниже 18 °С и от-ключается при температуре 22 °С в соответствии с установкой термостатов, расположенных под диванами купе.
В позиции «Основное отопление» работа вентиляции сочетается с работой основного отопления в вагоне. В этом положении переключателя включены: первая ступень вентиляционного агрегата, высоковольтное отопление с уста-новкой системы регулирования на 21 °С, водяное отопление воздухонагревате-ля, дополнительное низковольтное отопление печей в купе и туалетах. Положе-ние переключателя «Дежурное отопление» предусмотрено для периода нахож-дения вагона в отстое в пунктах формирования и оборота поездов. Высоко-вольтное отопление регулируется на 8 °С в вагоне, вентиляционная установка при этом не работает.
В позициях «Основное отопление» и «Дежурное отопление» переключа-телем режимов отопления можно установить автоматическое регулирование или ручной режим работы высоковольтного отопления.
Переход на ручное управление электроотоплением производится при не-исправности термостатов, регулирующих температуру воздуха в вагоне, при не-исправности термостата котла.
В этом случае переключатель «Отопление» из положения Автоматика ста-вят в одну из позиций: группа I, группа II или группа I и II. В этих положениях производится только автоматическое отключение котла, если температура воды
в нем превысит 95 °С.
В летнее время переключатели «Отопление» и «Охлаждение» ставят в поло-жение «Охлаждение». Режимный переключатель «Охлаждение» ставят в зависи-мости от температуры наружного воздуха в одну из позиций автоматического ре-гулирования работы холодильной установки: 1, 2, 3, 4. В позиции 1 в вагоне авто-матически поддерживается температура 20 – 22 °С, в позиции 4 – 23 – 25 °С.
Установку кондиционирования можно перевести на ручной режим управле-ния. На панели щита аварийный переключатель холодильной установки включают
специальным ключом, имеющимся внутри распределительного шкафа, а ручку ре-жимного переключателя охлаждения ставят в одно из положений: 1/3 (работает один цилиндр компрессора), 2/3 (работают два цилиндра компрессора), 3/3 (рабо-тают четыре цилиндра). Температура воздуха в купе при наружных температурах 30 °С и выше должна быть на 8 – 12 °С ниже наружной и при наружной температуре ниже 30 °С – на 4 – 6 °С ниже ее Работа холодильной установки контролируется по показаниям манометров на приборном щите в служебном отделении. Проводник должен знать, что при всех обнаруженных ненормальностях в работе холодильной установки ее следует отключить и вызвать поездного электромеханика.
В позиции 1 переключателя «Переходное отопление» работает вентиляция на 1 скорости; в позиции 2 включен электрокалорифер; в позиции 3 включено дополнительное отопление в купе и туалетах.
Д. Ю. Шавырин А. А. Красниченко М. В. Переяслов КОНСТРУКЦИЯ И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ УСТАНОВОК КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА ПАССАЖИРСКИХ ВАГОНОВ И ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН РЕФРИЖЕРАТОРНОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА: Екатеринбург УрГУПС 2015, 47 с. . Стр.5-12.
Пигарев В.Е., Архипов П.Е. /Под редакцией В.Е. Пигарева. Холодильные машины и установки кондиционирования воздуха: Учебник для техникумов и колледжей железнодорожного транспорта. — М.: Маршрут, 2003. — 424 с. Стр. 231-242.
Обратная связь: выполненные задания, вопросы отправляем в комментариях или личные сообщения преподавателю или на электронную почту колледжа dktidistanc@mail.ru
Дата добавления: 2020-11-15; просмотров: 290; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!