Холодильные установки автономных вагонов

Автономные рефрижераторные вагоны более маневренны, так как они не нуждаются в сопровождении и могут быть прицеплены к любому поезду. Кроме того, для загрузки таких вагонов не нужно накапливать большое количество скоропортящихся грузов. Вагоны рассчитаны на скорость движения 120 км/ч и могут включаться в пассажирские и скорые поезда.

В вагоне смонтированы две холодильные установки. Автоматические приборы позволяют поддерживать в грузовом помещении температуру от +12 до -18 ÷ -20° С при температуре наружного воздуха +40° С.

Автономный вагон, построенный заводом в городе Дессау, имеет грузовое помещение и по концам кузова два машинных отделения, предназначенных для размещения одного дизель-генератора и одной холодильно-отопительной установки в каждом.

Дизель-генераторная установка обеспечивает энергией:

• электродвигатель компрессора мощностью 7 кВт;
• четыре электродвигателя вентиляторов испарителя и конденсатора мощностью по 1 кВт;
• электродвигатель вентилятора машинного отделения мощностью 0,4 кВт;
• электродвигатель топливного насоса мощностью 0,63 кВт;
• электропечи мощностью 6 кВт;
• два нагревателя поддона испарителя мощностью по 0,2 кВт.

Холодильно-отопительная установка рефрижераторного автономного вагона аналогична установке 5-вагонных рефрижераторных секций, строящихся заводом в городе Дессау с 1970 г. (смотрите предыдущую лекцию).

Расположение оборудования в машинном отделении автономного рефрижераторного вагона показано на рисунке 190. Автономный вагон отличается от грузового вагона 5-вагонной секции только тем, что в нем установлены две дизель-генераторные установки.

Рис. 190 – Расположение оборудования в машинном отделении автономного рефрижераторного вагона: 1 – дверь в помещение машинного отделения; 2 – труба для слива конденсата; 3 – розетка для присоединения переносной термостанции; 4 – дизель-генератор; 5 – топливный бак на 5 литров; 6 – главный бак на 500 литров; 7 – топливный насос; 8 – распределительный щит; 9 – ресивер; 10 – автоматический клапан возврата масла; 11 – вентилятор; 12 – маслоотделитель; 13 – компрессор; 14 – конденсатор; 15 – воздухоохладитель; 16 – электропечь

Холодильная установка автономного рефрижераторного вагона (рис. 191) состоит из компрессора (8), маслоотделителя (14) с автоматическим возвратом масла, конденсатора (20) с двумя настенными вентиляторами (23), ресивера (17), фильтра-осушителя (24), терморегулирующего вентиля (2), распределителя хладагента (1), воздухоохладителя (3) с вентилятором (4) и другого оборудования. Эти узлы соединены между собой трубопроводами в замкнутую систему.

Рис. 191 – Схема холодильной установки автономного рефрижераторного вагона

Из ресивера жидкий хладон-12 поступает через фильтр-осушитель (24) к терморегулирующему вентилю (2), откуда через распределитель (1) попадает в секции испарителя (воздухоохладителя) (3) и кипит при низком давлении и низкой температуре. Образующиеся пары отсасываются компрессором (8) через пусковой регулятор (6) и обратный клапан (5). При входе в компрессор пары хладагента проходят около обмотки электродвигателя и охлаждают ее. Компрессор работает по циклу двухступенчатого сжатия (для одноступенчатого сжатия необходимо заменить головку цилиндров).

После двухступенчатого сжатия в компрессоре пары подаются без промежуточного охлаждения в маслоотделитель (14), а затем через обратный клапан (12) поступают в конденсатор (20). Там они конденсируются, отдавая тепло воздуху, который прогоняется через конденсатор вентиляторами (23).

Из конденсатора жидкий хладагент поступает в ресивер (17), на котором имеется смотровое стекло (18). Емкость ресивера 38 кг, маслоотделителя 6 кг.

Масло из маслоотделителя автоматически сливается через поплавковую камеру (15) обратно в картер компрессора. Режим работы установки контролируется по манометрам и вакуумметрам (16). Прессостаты (25) защищают холодильную установку от чрезмерного повышения давления. Установка снабжена запорной арматурой: нагнетательным угловым запорным вентилем (10), всасывающим вентилем (9), ручными запорными вентилями –(11) для возврата масла в картер, (13) на трубопроводе линии оттаивания инея на испарителе, (21) для заправки установки хладагентом, (19) и (22) на входе и выходе ресивера.

Пластинчатый испаритель непосредственного охлаждения (3) состоит из четырех секций с общей поверхностью 64 м². Габаритные размеры его 1200×670×480 мм. Оттаивание инея производится горячими парами хладагента, которые при падении давления в испарителе из-за накопления инея начинают подаваться по обводной трубе через соленоидный вентиль (7). Процесс оттаивания управляется с помощью прессостата минимального давления (26), установленного на 0,8 бар (-35° С) и реле времени с выдержкой 60 минут.

Ускорение охлаждения грузов и обеспечение равномерной температуры в грузовом помещении, как при охлаждении, так и при отоплении вагона обеспечиваются вентиляторами (4), размещенными в воздухоохладителе. Воздух нагнетается вентиляторами в пространство над промежуточным потолком и отсюда отводится в грузовое помещение через продольные и поперечные щели. Вертикальные гофры на боковых стенах и отверстия в напольных решетках обеспечивают циркуляцию и беспрепятственный подвод воздуха к вентиляторам грузового помещения.

При включении вентиляторов испарителей ускоряется охлаждение груза и обеспечивается равномерная температура в грузовом помещении, но одновременно увеличивается коэффициент теплопередачи кузова на 8–11%, то есть увеличивается расход холода. Для вентилирования грузового помещения вагона открывают заслонку в воздушном канале подвода свежего воздуха. Наружный воздух засасывается при работающем испарителе одним из двух вентиляторов. Свежий воздух охлаждается или подогревается и поступает в грузовое помещение вагона.

Для удаления воздуха из грузового помещения предусмотрены два дефлектора, к которым подходят воздушные каналы от поверхности пола. Каналы закрываются заслонками при помощи рычагов снаружи вагона. Одновременно можно управлять обеими заслонками с каждой стороны вагона.

Температура воздуха в грузовом помещении поддерживается с помощью термостатов, включающих или выключающих приборы охлаждения или отопления. Температуру замеряют полупроводниковыми термометрами, датчики которых размещены на входе и выходе испарителя на продольной стене вагона для замера температуры воздуха и на гибком шнуре для определения температуры груза.

Холодопроизводительность установки составляет 9300 Вт (8000 ккал/ч) при стандартных условиях работы и теплопроизводительность 7560 Вт (6500 ккал/ч), что обеспечивает как охлаждение, так и обогрев вагона при перевозке или хранении скоропортящихся грузов.

Габаритные размеры установки 2000×1700×1300 мм. Масса 700 кг, в том числе 38 кг хладагента и 4,5 кг масла.

Новый холодильный агрегат автономного рефрижераторного вагона с кузовом типа «сандвич» оборудован теплообменником, но у него нет маслоотделителя. На всасывающей и нагнетательной сторонах имеются автоматические байпасные вентили, которые открываются при достижении установленного давления масла в системе.

Пары фреона засасываются компрессором, минуя электродвигатель, который охлаждается только воздухом через оребренную поверхность. В цепь питания электродвигателя подключены термометры, которые отключают компрессор при достижении в обмотке двигателя температуры +90° С.

На работу автономного рефрижераторного вагона 1000 часов в году в среднем расходуется топлива 20 тонн. Холодильно-отопительная установка обеспечивает при наружных температурах от +55 до -50° С температуру внутри помещения вагона от -30 до +14° С.