Холодильная установка 5-вагонной секции ГДР

Холодильная установка 5-вагонной секции постройки завода ГДР (рис. 179) состоит из компрессора (3) с электродвигателем, испарителя (13), теплообменника (14), воздушного конденсатора (22), маслоотделителя (2), ресивера (1), осушителя (6), фильтра (7), регулирующей станции, соединительных трубопроводов, запорной арматуры, приборов защиты, контроля и автоматического регулирования. Значительная часть этого оборудования смонтирована на общей раме в компрессорно-конденсаторный агрегат.

Каждая холодильная установка имеет свою регулирующую станцию, которая состоит из двух терморегулирующих вентилей (18) и (19), двух электромагнитных (17) и запорных (16) вентилей. Вентили (18) и (19) предназначены для автоматической подачи жидкого хладагента в испаритель (воздухоохладитель). Первый отрегулирован на поддержание температуры кипения -25° С, второй – на -10° С.

Жидкий хладагент из ресивера (1) проходит через осушитель (дегидратор) (6) и освобождается от воды, вредно влияющей на работу установки. Затем он проходит через фильтр (7), где очищается от механических примесей (грязи, песка, окалины), случайно попавших в систему. В теплообменнике (14) хладагент переохлаждается, идет по жидкостному трубопроводу к терморегулирующему вентилю и дросселируется в распределительный коллектор (21). Из коллектора жидкость с низким давлением поступает в змеевики испарителя (13) и кипит при низкой температуре, воспринимая тепло от охлаждаемого воздуха в грузовом помещении вагона.

Рис. 179 – Схема холодильной установки 5-вагонной секции постройки завода ГДР: 1 – ресивер; 2 – маслоотделитель; 3 – компрессор; 4 – байпасные вентили; 5 – фильтр; 6 – осушитель; 7 – фильтр; 8 – запорный вентиль; 9 – переключатель паровой линии; 10 и 12 – манометры стороны всасывания и нагнетания; 11 – масляный манометр; 13 – испаритель; 14 – теплообменник; 15 – термобаллон; 16 – запорные вентили; 17 и 23 – электромагнитные вентили; 18 и 19 – терморегулирующие вентили; 20 – сборный коллектор; 21 – распределительный коллектор; 22 – конденсатор

Из змеевиков испарителя пары хладагента направляются в сборный коллектор (20), а затем в теплообменник (14), где понижают температуру жидкого фреона, идущего из конденсатора (22) в терморегулирующий вентиль. Из теплообменника пары фреона по всасывающему трубопроводу отсасываются компрессором (3) и сжимаются до давления конденсации. В процессе сжатия возрастает и температура паров.

Нагретые до 80–90° С пары под высоким давлением нагнетаются по трубопроводу в конденсатор (22), где охлаждаются воздухом до температуры конденсации, а затем превращаются в жидкость. Жидкий хладагент стекает в нижнюю часть конденсатора и в ресивер (1). Из ресивера по жидкостному трубопроводу через осушитель, фильтр, теплообменник и терморегулирующий вентиль он снова поступает в испаритель.

Одноступенчатый, вертикальный, двухцилиндровый, непрямоточный компрессор (2) (рис. 180) оборудован разгрузочным устройством. Конденсатор (4) выполнен пластинчатым трехсекционным с воздушным охлаждением. Каждая секция образована четырьмя ребристыми змеевиками. Общая поверхность теплопередачи конденсатора составляет 76 м². Воздух для охлаждения конденсатора подается центробежным вентилятором производительностью 5000 м³/ч с приводом от электродвигателя мощностью 1,5 кВт при 1390 об/мин.

Рис. 180 – Компрессорно-конденсаторный агрегат 5-вагонной рефрижераторной секции постройки завода ГДР: 1 – ресивер; 2 – компрессор; 3 и 6 – вентили соответственно стороны нагнетания и всасывания; 4 – конденсатор; 5 – байпасный вентиль; 7 – фильтр; 8 – осушитель; 9 – маслоотделитель; 10 – соединительная муфта; 11 – электродвигатель

Ресивер (1) выполнен из труб диаметром 121 мм с толщиной стенок 4 мм. Он образует П-образную раму конденсатора длиной 1220 мм, шириной 905 мм и вмещает 32 кг жидкого хладагента.

Маслоотделитель (9) установлен между компрессором и конденсатором. В нижней части его имеется поплавковый вентиль для автоматического возврата масла в картер компрессора.

Приборы автоматики – реле контроля смазки РТ260А и прессостат-маноконтроллер МР-15 – защищают холодильную машину от чрезмерно низкого давления масла и хладагента на стороне всасывания и чрезмерно высокого давления (более 13 бар) на стороне нагнетания. Для автоматического регулирования подачи жидкости в испаритель используется терморегулирующий вентиль с уравнительной линией.

Испаритель размещен в грузовом помещении вагона у торцовой стены, прилегающей к машинному отделению. Испарители обеих установок смонтированы на общем стальном оцинкованном каркасе в один воздухоохладитель с теплопередающей поверхностью 140 м². Воздухоохладитель отделен от грузового помещения двустворчатыми щитами, закрепленными на шарнирах. Внизу щиты не доходят до пола вагона, образуя щель для циркуляции воздуха.

Над воздухоохладителем расположены два вентилятора, которые засасывают воздух из грузового помещения через щели между щитами и полом, прогоняют его между змеевиками испарителя и нагнетают холодный воздух в распределительный канал, подвешенный к потолку вдоль вагона. Мощность электродвигателя вентилятора составляет 1,1 кВт, производительность каждого вентилятора при 2800 об/мин – 5500 м³/ч.

По обе стороны воздухоохладителя размещены электрические печи общей мощностью 8 кВт. Они отделены от камеры воздухоохладителя металлическими щитами, которые образуют каналы для циркуляции теплого воздуха. Мощность электропечей для каждого канала составляет 4 кВт. Печи мощностью 3 кВт предназначены для отопления грузового помещения зимой, а печи мощностью 1 кВт – для ускорения оттаивания инея на испарителе. Каждый вагон оборудован приточно-вытяжной вентиляцией.

Секция постройки завода ГДР до 1970 года состоит из пяти вагонов с цельнометаллическим кузовом длиной 17 м. В каждом вагоне имеются грузовое и машинное отделения (в машинном размещены две фреоновые холодильные установки). В вагоне № 3, находящемся в середине секции, предусмотрено служебное помещение, соединенное с помещением вагон-дизель-электростанции переходной площадкой. С 1970 года взамен таких секций строят секции, состоящие из четырех грузовых вагонов с кузовом длиной 21 метр и одного служебного вагона.

В служебном вагоне размещены дизельное отделение I (рис. 181), кабина II управления секцией, кухня III, помещение IV для размещения котла водяного отопления с циркуляционным насосом и туалета, купе V и салон VI для обслуживающего персонала. В грузовом вагоне имеется помещение для груза и два машинных отделения, размещенных по торцам.

Рис. 181 – Схема планировки служебного вагона 5-вагонной секции постройки завода ГДР: I–VI – помещения вагона; 1 – шкаф для продуктов питания обслуживающего персонала; 2 – настенный вентилятор; 3 – стол; 4 – шкаф для белья; 5 – спальные места; 6 – домашний холодильник; 7 – привод ручного тормоза; 8 – щит для контроля за температурой; 9 – главный распределительный щит; 10 – компрессор; 11 – главный дизель-генераторный агрегат; 12 – вспомогательный агрегат; 13 и 16 – ящики для реле; 14 – распределительный ящик на 12 В (зарядный прибор); 15 – воздухонагревательный агрегат; 17 – верстак с ящиком для инструмента; 18 – топливный насос с электроприводом; 19 – ручной насос; 20 – бак для топлива

Грузовое помещение охлаждается и отапливается двумя не зависимыми друг от друга холодильно-отопительными установками. Под потолком помещения закреплены направляющие ролики, с помощью которых установки легко монтируются.

В каждой холодильно-отопительной установке имеются воздухоохладитель (1) (рис. 182), двухступенчатый фреоновый компрессор (2), конденсатор (4), фильтр-осушитель (5), электроаппаратный ящик (6), щит манометров (3), регулирующие и управляющие приборы, запорная арматура и электрические нагревательные элементы для отопления.

Рис. 182 – Холодильно-отопительная установка 5-вагонной секции и автономного вагона

Двухступенчатый полугерметичный бессальниковый фреоновый компрессор снабжен приводом от электродвигателя переменного тока. Четыре цилиндра компрессора диаметром 80 мм расположены V-образно в два ряда под углом 60°. Три цилиндра работают параллельно в качестве ступени низкого давления. Здесь пары сжимаются до промежуточного давления, после чего без промежуточного охлаждения направляются в четвертый цилиндр (ступень высокого давления) и сжимаются до давления конденсации. Сжатые пары проходят через маслоотделитель и поступают в пластинчатый конденсатор, который состоит из трех секций с общей поверхностью 72 м². Компрессор и конденсатор объединены в компрессорно-конденсаторный агрегат.

Компрессорно-конденсаторный агрегат со щитом управления размещен в машинном отделении, а воздухоохладитель с терморегулирующим вентилем, двумя вентиляторами и нагревательными элементами – в грузовом помещении вагона. Между компрессорно-конденсаторным агрегатом и воздухоохладителем установлена теплоизолирующая перегородка (7), которая входит в отверстие на торцовой стене грузового помещения вагона. Места прилегания перегородки по периметру отверстия уплотнены резиной. По направляющему рельсу, прикрепленному к крыше вагона, установку можно выдвинуть в машинное отделение для осмотра вентиляторов и терморегулирующего вентиля, а затем с помощью подъемного крана демонтировать из вагона через люк, имеющийся в верхней части торцовой стены.

В компрессорно-конденсаторный агрегат входят также маслоотделитель, ресивер, фильтр, приборы защиты и контроля.

Рис. 183 – Фильтр: 1 – корпус; 2 – накидная гайка; 3 – пробка; 4 – прокладка; 5 - сетка

Фильтр (рис. 183) установлен в жидкостном трубопроводе за ручным запорным вентилем на выходе из ресивера и служит для сравнительно грубой очистки хладагента от частиц грязи. Фильтр-осушитель (рис. 184) расположен перед электромагнитным вентилем и служит для поглощения частиц влаги из хладагента и дополнительной очистки. Он состоит из корпуса (3), в котором находится водопоглощающее вещество (2) (силикагель или цеолит) и фильтрующая конусная вставка (4) из «спеченной» бронзы. К трубопроводам фильтр-осушитель прикрепляется накидными гайками (1) и устанавливается вертикально стрелкой вниз. До установки на вагон фильтр-осушитель должен быть заполнен азотом и закрыт заглушками. У исправного фильтра-осушителя перед постановкой при ослаблении накидных гаек должен прослушиваться шипящий звук выходящего азота.

Рис. 184 – Фильтр-осушитель

Рис. 185 – Пусковой регулятор: 1 – защитный колпачок; 2 – установочный винт; 3 – пружина; 4 – сильфон; 5 – седло; 6 – прижимная пластина

Установка оборудована электромагнитным запорным вентилем на линии оттаивания испарителя горячими парами хладагента. Вентиль можно открыть вручную, для чего необходимо отвинтить защитный колпачок и повернуть шпиндель по часовой стрелке. Чтобы закрыть вентиль, шпиндель поворачивают до упора в обратном направлении.

Угловой электромагнитный вентиль MVH-1,5 размещен на байпасной линии компрессора для выравнивания давлений при пуске холодильной машины. Устанавливают его в вертикальном положении с отклонением от вертикали 15°. Электромагнитную катушку заменяют без демонтажа вентиля на обесточенной установке. Для этого отвертывают гайку, снимают нажимную пружину и после отсоединения проводов заменяют катушку.

Холодильно-отопительная установка снабжена пусковым регулятором (рис. 185) для ограничения давления всасывания до максимально допустимого значения, что способствует облегчению пуска холодильной машины и защищает компрессор от перегрузки, когда давление в воздухоохладителе выше, чем на стороне всасывания. Имеются также обратные клапаны, которые после выключения компрессора перекрывают трубопроводы.

При необходимости рефрижераторную секцию можно формировать из восьми вагонов. В этом случае служебный вагон размещают в середине секции, а в каждом грузовом вагоне должна работать одна холодильно-отопительная установка.