Холодильная установка 23-вагонного поезда

 

В середине 23-вагонного рефрижераторного поезда расположены три специальных вагона:

• вагон-машинное отделение;
• вагон-дизель-электростанция;
• вагон для обслуживающего персонала (служебный).

Все три вагона соединены между собой переходами, защищенными гармониками. К служебному вагону и вагону-машинному отделению прицеплены по 10 грузовых вагонов, причем на каждом конце поезда размещен вагон с тормозной площадкой.

В вагоне-машинном отделении помещены две аммиачные холодильные установки одноступенчатого сжатия. Каждая установка состоит из компрессора с электроприводом, воздушного конденсатора, ресивера, регулирующей станции, кожухотрубного испарителя, маслоотделителя, контрольно-измерительных приборов и другого вспомогательного оборудования.

Компрессор смонтирован на общей раме с электродвигателем трехфазного тока напряжением 220/380 В и мощностью 40 кВт при 955 об/мин. Рама компрессора установлена на резиновых амортизаторах и скреплена болтами с рамой вагона. Маховик компрессора соединен со шкивом электродвигателя клиноременной передачей. Оба компрессора расположены по обеим сторонам среднего прохода в конце вагона, направленном к вагон-дизель-электростанции.

Охлаждение компрессоров водяное. Циркуляция воды осуществляется при помощи центробежного насоса с электродвигателем мощностью 0,63 кВт.

Конденсаторы воздушного охлаждения выполнены каждый из девяти вертикально-трубных секций, объединенных коллекторами в группы. Каждая группа состоит из трех секций и снабжена запорными вентилями. Для уменьшения коррозии поверхность конденсатора оцинкована.

Оба конденсатора размещены в шахте, находящейся под промежуточным полом вагона-машинного отделения. Шахта разделена вертикальной стенкой, отделяющей один конденсатор от другого. В шахту можно попасть через двери, расположенные в боковых и торцовой стенах.

Воздух для конденсатора (2) (рис. 172) засасывается через воздухоприемник, состоящий из вертикального короба с колпаком. В колпаке имеются заслонки (1), управляемые из машинного отделения при помощи стальных тросов. Если конденсатор не работает, заслонки закрывают оба отверстия колпака (рис. 172, а). При работе конденсаторов (2) до пуска вентиляторов вручную отвинчивают заслонки и с помощью троса ставят обе в положение, при котором они закрывают отверстие колпака, противоположное направлению движения поезда (рис. 172, б и в). Таким образом, используется наддув воздуха.

Рис. 172 – Схема положения заслонок в каналах подачи воздуха в конденсатор

На конце конденсаторных каналов (по направлению к середине вагона) находится колено воздушного канала, прикрывающее отверстие в боковой стене вагона. В этом отверстии помещена крыльчатка вентилятора (3) диаметром 900 мм с приводом от электродвигателя трехфазного тока 380 В, мощностью 14 кВт при 1000 об/мин. Производительность одного вентилятора составляет около 40 000 м³/ч при 1900 об/мин.

Под вагоном к раме прикреплены два ресивера, которые защищены кожухами и снабжены смотровыми стеклами и запорными вентилями. Емкость каждого из них определяют из расчета 1/3 – 1/5 часового количества циркулирующего в системе хладагента. Обычно она составляет около 189 л.

Кожухотрубные испарители размещены на промежуточном полу над конденсаторами. Каждый из них имеет охлаждающую поверхность 35,5 м². Диаметр кожуха испарителя 684 мм, толщина стенок кожуха 12 мм, диаметр внутренних труб 31–38 мм, объем рассола 279,5 л. При нормальном заполнении испаритель вмещает 925 л аммиака. Испаритель снабжен теплоизоляцией из мипоры толщиной 166 мм. На промежуточном полу установлены также маслоотделители, рассольные насосы и др. Регулирующие станции расположены на боковых стенах вагона между дверью и промежуточным полом.

Схема аммиачной холодильной установки поезда показана на рисунке 173. Холодильная машина № 1 обслуживает грузовые вагоны с 1-го по 10-й, а машина № 2 – вагоны с 11-го по 20-й. В схеме предусмотрены соединительные трубопроводы, позволяющие использовать одну холодильную машину для охлаждения рассола в системе, подключенной к другой машине, и наоборот.

Рис. 173 – Схема холодильной установки поезда с машинным охлаждением: 1 –угловой вентиль на маслопроводе компрессора; 2 – компрессор; 3 – запорный вентиль; 4 – вентиль байпаса; 5, 6, 7, 8, 10, 13, 15, 18, 29, 30 – запорные вентили; 9 – вентиль маслоотделителя; 11 – вентиль для выпуска воздуха; 12–маслоотделитель; 14 – запорный вентиль конденсатора; 16 – предохранительный клапан; 17 – трубка указателя уровня хладагента в испарителе; 19 – вентиль для выпуска масла из испарителя; 20 –испаритель; 21 – конденсатор; 22 и 23 – запорные вентили конденсатора; 24 – мерное стекло; 25 – вентиль для переключения ресивера; 26 – ресивер; 27 – аммиачные жидкостные трубопроводы; 28 – коллектор регулирующей станции; 31 – труба для выпуска жидкого аммиака; 32 – угловой вентиль для зарядки системы аммиаком; 33 – регулирующий вентиль

Для обеспечения циркуляции рассола по всем охлаждающим системам поезда установлены центробежные насосы. Каждый из них установлен на общей раме с электродвигателем трехфазного тока 380 В мощностью 9 кВт. Производительность одного насоса 35 м³/ч. При нормальных условиях, когда каждая холодильная установка работает на свою половину поезда, вентили (6, 10, 14, 22, 23, 30, 15, 18, 5) и регулирующий (33) открыты. Все остальные закрыты.

В случае незначительной потребности в холоде или при выходе из строя одного компрессора вагоны всего поезда можно охлаждать только от одной холодильной машины. Для этого открывают вентили (7) и (8), закрывают нагнетательный и всасывающий вентили неработающего компрессора.

Теплоносителем служит рассол хлористого кальция плотностью 1,26–1,28 г/см³ с температурой замерзания -38,6÷-50° С. Система поезда вмещает 12485 л рассола, который циркулирует от испарителя (21) (рис. 174) к рассольным батареям (43) грузовых вагонов и обратно в испаритель, где охлаждается. Циркуляция обеспечивается насосом (30), который прокачивает рассол через испаритель и далее по всей охлаждающей системе поезда. Для этого имеется прямой трубопровод (2), по которому холодный рассол подходит к коллекторам (44), а затем направляется в батареи. В батареях рассол нагревается, охлаждая воздух в грузовом помещении вагонов, и по обратному магистральному трубопроводу (3) возвращается в испаритель.

Рис. 174 – Схема рассольной системы охлаждения поезда: а – размещение оборудования в вагон-машинном отделении, вагон-дизель-электростанции и служебном вагоне; б – батареи и трубопроводы в грузовых вагонах; 1 – запорный вентиль; 2 и 3 – прямой и обратный трубопроводы; 4 и 15 – запасной и компенсационный рассольные баки; 5 – вентиль для отключения рассоломера; 6 – трубки для присоединения рассоломера; 7 и 16 – пробки баков; 8 – коллектор; 9 – трубопровод компенсационного бака; 10 – сливной трубопровод; 11 – фильтр; 12, 13, 14, 18, 25, 27, 36 – запорные вентили; 17 – датчик рассоломера; 19 – термометра; 26 – датчик термометра сопротивления; 28 – заправочный патрубок; 29 – заправочный вентиль; 30 – рассольный насос; 32 – кран воздуховыпускной трубопровод; 20, 23 – краны для спуска рассола; 21– испаритель; 22, 31, 42 – воздуховыпускные краны; 24, 37 – гнезда для отключения манометра; 33 – манометр; 34 – сливная воронка; 35 – рассоломер; 38 – соединительный рукав; 39 – головка рукава; 40 – теплоизолирующая гармоника; 41 – предохранительный клапан; 43 – охлаждающие батареи; 44 – коллекторы; 45 – задвижки рассольных батарей; 46 – пробки для спуска рассола из батарей; 47 – трубопровод подвода рассола к батареям; 48 – электромагнитный вентиль

Каждый из двух насосов может работать на любую половину поезда. Если необходимо, один насос может обслуживать весь поезд. Переключение насосов производится при помощи вентилей.

Магистральные рассолопроводы диаметром 100 мм проходят под потолком вагонов через весь поезд. Расстояние по горизонтали между обоими трубопроводами составляет 375 мм, но обратный трубопровод расположен на 110 мм выше прямого, за исключением вагон-дизель-электростанции и служебного, где оба рассолопровода находятся в одной горизонтальной плоскости.

Теплоизоляция труб выполнена из фасонных кусков изоляционных материалов, защищенных проволочной сеткой и бандажами из материи, которые обмазаны смесью из искусственной смолы и масляной краски. В вагон-дизель-электростанции, вагон-машинном отделении и служебном толщина теплоизоляции магистральных трубопроводов равна 50 мм, а в грузовых вагонах – 25 мм.

Магистральные рассолопроводы между вагонами соединены гибкими рукавами (38) с головками (39). Рассол из магистрального трубопровода проходит в каждый грузовой вагон через запорный вентиль, затем по трубопроводу (47) в коллектор (44) и в четыре охлаждающие батареи (43), которые размещены под потолком. На каждой батарее имеется по два запорных вентиля (45) и пробка (46) для спуска рассола.

В вагоне имеются клапанные вентили (1) для разъединения соединительных рукавов (38). На магистральных рассолопроводах установлены краны (42) в каждом вагоне для выпуска воздуха и по одному предохранительному клапану для выпуска рассола, чтобы избежать чрезмерного повышенного давления в батареях и магистральных трубах.

Объем рассола в системе при понижении температуры уменьшается, а при повышении – увеличивается. Для компенсации изменений объема на крыше вагона установлены компенсационные баки (15), которые соединены с обратным трубопроводом вентилями (13), расположенными перед разобщительными вентилями (27). На крыше также установлены запасные рассольные баки (4), из которых система пополняется через патрубок (28) в случае утечки рассола. Баки подключены через вентиль (12) к компенсационному трубопроводу, на каждом из них имеется пробка (7), которую открывают при заполнении системы рассолом, и фильтр (11). На компенсационных баках имеются только пробки (16). Исправность рассольной системы контролируется по показаниям манометра (33) на нагнетательной стороне насоса, рассоломеров (35), термометров сопротивления и переносных термометров.

Рис. 175 – Соединение рукавов рассолопровода: 1 – соединительный рукав; 2 – корпуса головок; 3 и 4 – положение рычага соответственно при закрытом и открытом клапане

Головки соединительных рукавов (рис. 175) снабжены клапанами, которые перекрывают рассолопровод при расцепке вагонов. Рукава помещены внутри гармоник (рис. 176) из прорезиненной материи со слоем войлока. Гармоники, прикрепленные к торцовым стенам вагонов, соединяются между смежными вагонами шарнирными болтами. На грузовых вагонах гармоники имеют овальную форму и проходят в середине торцовой стены. В одной гармонике размещены прямой и обратный магистральные рассолопроводы. Между машинным и служебным вагонами установлены гармоники круглого сечения. Рассолопроводы в них расположены с обеих сторон торцовой стены отдельно.

Рис. 176 – Межвагонное соединение прямого и обратного рассолопроводов: 1 – рассолопроводы; 2 – запорная головка; 3 – фланец; 4 – защитная гармоника; 5 – стальные хомуты; 6 – гибкий соединительный рукав; 7 – торцовая стена вагона

Для обеспечения вентиляции вагоны 23-вагонного поезда оборудованы приточно-вытяжным устройством, которое позволяет поступающий в вагоны наружный воздух летом охлаждать, а зимой нагревать.

Основное назначение вентиляции – удалять из грузового помещения избыточную влагу, вредные газы и запахи, выделяемые грузами.

Необходимость и продолжительность вентилирования вагонов зависят от рода и термической подготовки перевозимого груза, условий перевозок, температуры и влажности наружного воздуха.

Вентилирование грузовых вагонов осуществляется во время движения поезда два раза в сутки при температуре наружного воздуха до -10° С или один раз при температуре ниже -10° С. Продолжительность вентилирования 2–3 часа; производительность вентиляционного устройства зависит от скорости движения поезда, силы и направления ветра.

Выравнивание температуры воздуха в грузовом помещении вагона при работе электропечей осуществляется двумя вентиляторами с электродвигателями мощностью по 0,2 кВт при 2800 об/мин.