Кондиционирование воздуха

В связи с ограниченными возможностями системы вентиляции для обеспечения комфорта пассажиров в пассажирских вагонах применяется кондиционирование воздуха, которое позволяет в более широких пределах изменять температуру, влажность и некоторые другие параметры воздуха. Вагонные кондиционеры рассчитаны на работу при значениях температуры наружного воздуха от +32 до -40 °С.

В купейных вагонах с четырех- и двухместными купе, в вагонах-ресторанах и габарита РИЦ применяется установка кондиционирования воздуха МАБ-Н (рис. 4.5). Эта установка состоит из систем вентиляции, отопления, охлаждения и автоматического управления.

В систему вентиляции входят центробежный сдвоенный вентилятор 4 с электродвигателем 1 мощностью 1,7 кВт, нагнетательный воздуховод 14 с вентиляционными решетками 7# типа «Муль-тивент», имеющими регулирующее устройство 17, рециркуляционные воздуховоды 3, масляные фильтры 34 и решетку 2 для забора наружного воздуха. Максимальное количество воздуха, подаваемого вентилятором, 5000 м3/ч летом (1000 м3/ч - зимой), в том числе наружного 800 м3/ч.

Система отопления - смешанная; состоит из комбинированного отопления (котел 31 с высоковольтными нагревательными элементами, расширитель 10, водяной калорифер 9, обогревательные трубы 21, циркуляционный насос 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 (30 000 ккал/ч), при электрическом обогреве - 50 кВт (43 000 ккал/ч). Циркуляция воды в калорифере регулируется автоматически термостатом 13 и соленоидным вентилем 33. Циркуляционный насос включается вручную.

Нагревательные приборы - электропечи 19 и 20 (девять печей по 0,5 кВт и четыре по 0,25 кВт) - установлены в купе, служебном отделении и туалетах. В переходное время года при наружной температуре 5 °С электропечи работают вместе с электрокалорифером 11 мощностью 6 кВт, который включается автоматически в зависимости от температуры в воздуховоде. В случае несрабатывания автоматически или выхода из строя двигателя вентилятора электрокалорифер отключается из-за повышения температуры и перегорания плавкой вставки ВУДА в виде перемычки предохра-

Электрическая схема установки кондиционирования воздуха</p>
<p>МАБ-ІІ

Рис. 4.5. Электрическая схема установки кондиционирования воздуха

МАБ-ІІ:

7 - электродвигатель мощностью 1,7 кВт; 2 - решетка; 3 - рециркуляционный воздуховод; 4 - центробежный сдвоенный вентилятор; 5 - воздухоохладитель; 6, 23, 33 - соленоидные вентили; 7 - терморегулирующий вентиль; 8 - влаго-отделитель; 9 - водяной калорифер; 10 - расширитель; 11 - электрический калорифер; 12 - предохранитель; 13, 15, 16 - термостаты; 14 - нагнетательный воздуховод; 17- регулирующее устройство; 18- вентиляционная решетка; 19, 20 - электропечи; 21 - обогревательные трубы; 22 - реле высокого давления; 24 - электродвигатель мощностью 13 кВт; 25 - компрессор; 26 - ресивер; 27 - электродвигатель мощностью 1,7 кВт; 28- вентилятор; 29- конденсатор; 30 - циркуляционный насос; 31 - котел; 32 - дроссельная заслонка; 34 - масляные фильтры

нителя 12, которая плавится при температуре 70 °С. Этот предохранитель размещается под потолком косого коридора, и доступ к нему возможен через специальный люк. В зимнее время электрокалорифер не работает и воздух подогревается только водяным калорифером. Электропечи зимой работают в дополнение к комбинированному отоплению.

Система охлаждения состоит из компрессора 25 типа 5М, приводимого в действие электродвигателем 24 мощностью 13 кВт, конденсатора 29, охлаждаемого вентилятором 28 с электродвигателем 27 мощностью 1,7 кВт, ресивера 26 емкостью 36 л, воздухоохладителя 5 с влагоотделителем 8 и двух терморегулирующих вентилей 7. Защиту от повышенного давления на нагнетательной сто роне компрессора обеспечивает реле высокого давления 22. Теплопередающая поверхность конденсатора 185 м2, испарителя - 100 м2.

Влагоотделитель предназначен для задержки влаги, увлекаемой воздухом, и представляет собой вертикально расположенные пластины, на которых вода, содержащаяся в воздухе, конденсируется и затем отводится в поддон, установленный под испарителем. В систему охлаждения заправляется 40 кг хладона-12, в компрессор - 4 кг масла марки ХФ-12.

Система автоматики предназначена для автоматического поддержания заданного уровня температуры 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, терморегулирующие вентили 7, а также реле и контакторы, расположенные в распределительном шкафу и в специальном ящике под вагоном,

Работа установки охлаждения воздуха (рис. 4.6) при полной ее холодопроизводительности, т. е. при работе компрессора на четырех цилиндрах (соленоидные вентили 22 закрыты) и при подключении двух секций воздухоохладителя (соленоидные вентили 4 открыты).

Из ресивера 23 жидкий хладон-12, очищенный от механических примесей и влаги в трех параллельно соединенных фильтрах-осушителях 9, под высоким давлением и с высокой температурой поступает в воздухоохладитель 7через запорный вентиль 12, соленоидные вентили 4, терморегулирующие вентили 5 и распределители 6. После дросселирования хладон в воздухоохладителе «кипит» за счет теплоты наружного воздуха, нагнетаемого вентилятором внутрь вагона. Образовавшиеся при «кипении» хладона пары по трубопроводу 11 через всасывающий вентиль 20 отсасываются и сжимаются компрессором 21, а затем через нагнетательный вентиль 10 и гибкий патрубок 8 выталкиваются в конденсатор 3, в котором они вентилятором 2 охлаждаются и, конденсируясь, превращаются в жидкость. Вентилятор приводится в действие электродвигателем 1, а компрессор - электродвигателем 19. Из конденсатора жидкий хладон вновь поступает в ресивер 23, и процесс повторяется. Хладон практически не расходуется, утечки могут возникнуть лишь вследствие негерметичности системы.

Части всасывающего и нагнетательного трубопроводов на вагоне (на рис. 4.6 изображены штриховыми линиями) смонтированы в непосредственной близости друг от друга 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.

Схема соединения элементов установки охлаждения МАБ-ІІ

Рис. 4.6. Схема соединения элементов установки охлаждения МАБ-ІІ:

1 - электродвигатель; 2 - вентилятор; 3- конденсатор; 4, 22 - соленоидные вентили; 5 - терморегулирующий вентиль; б - распределитель; 7 - воздухоохладитель; 8 - гибкий патрубок; 9 - фильтры-осушители; 10 - нагнетательный вентиль; 11 - трубопровод; 12 - запорный вентиль; 13 - реле высокого давления; 14 - запорный вентиль манометра; 15 - манометр всасывания; 16 - манометр нагнетания; 17- манометр давления масла; 18- панель; 19- электродвигатель; 20 - всасывающий вентиль; 21 - компрессор; 23 - ресивер

Контроль за работой установки осуществляется по манометру всасывания 15, манометру нагнетания 16 и манометру давления масла 17, смонтированных на панели 18, расположенной в служебном отделении. На этой же панели установлены реле высокого давления 13, запорные вентили 14 манометров и дистанционный термометр, измеряющий температуру воздуха в нагнетательном канале воздуховода.

При нормальной работе установки манометр 15 должен показывать давление кипения хладона-12 - 0,215...0,319 МПа (2,15... 3,19 кгс/см2), что соответствует температуре кипения хладона от О до 9 °С, манометр 16-давление конденсации хладона 0,66... 1,29 МПа (6,6... 12,9 кгс/см2), что соответствует температуре конденсации хладона от 30 до 55 °С, манометр 17- давление масла 0,3... 0,45 МПа (3... 4,5 кгс/см2). Показания манометра 1 /обязательно должны быть больше на 0,08...0,13 МПа (0,8... 1,3 кгс/см2) показаний манометра 15. Если показания манометров отличаются незначительно, система принудительной смазки компрессора не работает и установку охлаждения воздуха необходимо отключить.

Реле высокого давления срабатывает при 1,7 МПа (17 кгс/см2), л восстанавливается вручную нажатием кнопки после устранения неисправности и понижения давления до 1,4 МПа (14 кгс/см2).

Ниже дается порядок управления установкой кондиционирования воздуха МАБ-Н. В воздуховоде на пути приточного воздуха и в вагоне между четвертым и третьим купе установлены термостаты, каждый с четырьмя ртутно-контактными термометрами. Термометры термостата приточного воздуха отрегулированы 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 электроотопления работа установки кондиционирования полностью автоматизирована. При подготовке установки к пуску все работы проводят так же, как и для вентиляционной установки: открывают заслонки всасывающей и нагнетательной вентиляции, закрывают окна, дефлекторы. Кроме того, поездной электромеханик должен открыть вентили напорных и всасывающих трубопроводов компрессорного и конденсаторного агрегатов. После включения главного переключателя на приборной панели распределительного 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 обеспечивает работу электрического отопления от генератора тока вагона в переходное между сезонами время, когда система комбинированного отопления вагона не работает. В этой позиции вентиляционный агрегат работает на I ступени (с малой подачей воздуха), включены электрические печи. Электрический воздухоподогреватель автоматически включается при температуре нагнетательного воздуха ниже 18 °С и отключается при температуре 22 °С в соответствии с установкой термостатов, расположенных под диванами купе.

В позиции Основное работа вентиляции сочетается с работой основного отопления в вагоне. В этом положении переключателя включены: I ступень вентиляционного агрегата, высоковольтное отопление с установкой системы регулирования на 21 °С, водяное отопление воздухонагревателя, дополнительное низковольтное отопление печей в купе и туалетах. Положение переключателя Дежурное предусмотрено для периода нахождения вагона в отстое в пунктах формирования и оборота поездов. Высоковольтное отопление регулируется на 8 °С в вагоне, вентиляционная установка при этом не работает.

В позициях Основное и Дежурное переключателем режимов отопления можно установить автоматическое регулирование или ручной режим работы высоковольтного отопления. Переход на ручное управление электроотоплением производится при неисправности термостатов, регулирующих температуру воздуха в вагоне, при неисправности термостата котла. В этом случае переключатель «Отопление» из положения Автоматика ставят в одну из позиций: Группа I, Группа IIили /и IIгруппа. В этих положениях про изводится только автоматическое отключение котла, если температура воды в нем превысит 95 °С.

В летнее время переключатель «Отопление и охлаждение» ставят в положение Охлаждение. Режимный переключатель «Охлаждение» ставят в зависимости от температуры наружного воздуха в одну из позиций автоматического регулирования работы холодильной установки: 1, 2, 3, 4. В позиции 1 в вагоне автоматически поддерживается температура 20...22°С, в позиции 4 - 23...25°С.

Установку кондиционирования можно перевести на ручной режим управления. На панели щита аварийный переключатель холодильной установки включают специальным ключом, имеющимся внутри распределительного шкафа, а ручку режимного переключателя охлаждения ставят в одно из положений: 1/3 (работает один цилиндр компрессора), 2/3 (работают два цилиндра компрессора), 3/3 (работают четыре цилиндра).

В позиции 1 переключателя «Переходное отопление» работает вентиляция (1-я скорость); в позиции 2 включен электрокалорифер; в позиции 3 включено дополнительное отопление в купе и туалетах.

Независимо от положения выключателя климатической установки во время поездки происходит принудительное включение вентиляционного агрегата в ступени 1 при температуре в воздушном канале выше 16 °С. Прежде всего нужно ввести в эксплуатацию электрическую установку при помощи главного выключателя, после чего загораются сигнальные лампы. Температура подаваемого в вагон воздуха регулируется автоматически термостатом в канале приточного воздуха в пределах от 18 до 20 °С, а температура в купе термостатом примерно 22 °С.

Выбор режимов работы системы кондиционирования воздуха

Положение Включены: первая ступень вентиляцион
переключателя: ного агрегата; высоковольтное отопление с
Основное установкой системы регулирования на температуру 2 ГС; дополнительное отопление, питаемое только от мотор-генератора; магнитный вентиль для калорифера
Дежурное Включены: высоковольтное отопление с установкой системы регулирования на температуру 8 °С. Вентилятор в этом случае не работает
Охлаждение (летом) За 5 ч до включения холодильной уста
(режимный переклю новки включить переключателем подогрев
чатель охлаждения) масла в компрессоре. Загорается сигнальная лампа

Охлаждение 1 - 4ъ При запуске компрессора обогрев авто зависимости от на- матически отключается, и лампа гаснет ружной температуры

Примечание. В положениях Основное и Дежурное при помощи переключателя режимов отопления может быть установлено автоматическое регулирование температуры или ручной режим работы отдельных групп отопления.

Ручной режим Выбор ступеней охлаждения

Положения режимного переключателя

При нормальной Охлаждение 1/3, 2/3, 3/3 могут быть включены только во время рейса при выходе из строя автоматики аварийным выключателем (установка работает в этом случае в одно-, двух- и четырехцилиндровых режимах без автоматического регулирования)

Температура в салонах регулируется тер

автоматической мостатами в следующих пределах, °С:
работе: Охлаждение 1 20...22
Охлаждение 2 21...23
Охлаждение 3 22 ...24
Охлаждение 4 23...25

Избранная на переключателе режимов работы холодильного агрегата температура должна быть ниже температуры наружного воздуха:

на 8... 12 °С при температуре наружного воздуха выше 30 °С;

на 4...6 °С при температуре наружного воздуха ниже 30°С.

Например, при температуре наружного воздуха 26 °С режимный переключатель охлаждения следует поставить в положение Охлаждение 1 (20...22°С в купе), а при температуре наружного воздуха 35 °С и выше - в положение Охлаждение 4 (23...25°С в купе).

При включении компрессора и вентиляционного агрегата загораются сигнальные лампы.

Работа холодильной установки контролируется по показаниям манометров на приборном щите в служебном отделении. Проводник должен знать, что при всех обнаруженных отклонениях в работе холодильной установки ее следует отключить и вызвать поездного электромеханика.

Для контроля работы холодильной установки следует не реже двух раз в день проверять показания манометров, расположенных на приборной панели (рис. 4.7) над шкафом для посуды в служебном купе.

Ручные запорные вентили под манометром следует открывать только при считывании показания и затем тотчас закрывать.

Манометры на приборной панели при работающей холодильной установке могут давать следующие показания:

Манометр на стороне всасывания

(низкого давления).......................................................211... 312 кПа

Манометр на стороне нагнетания

(высокого давления)...................................................648... 1265 кПа

Манометр давления масла.......................На 78,4... 128 кПа выше показания манометра на стороне всасывания

Манометр на стороне всасывания (низкого давления) показывает давление в испарителе и позволяет также определить соответствующую температуру испарения. Манометр на стороне нагнетания (высокого давления) показывает давление в конденсаторе и позволяет определить соответствующую температуру конденсации.

Если при работающей холодильной установке показания манометров отличаются от указанных выше значений, то установку следует немедленно выключить, поставив переключатель климатической установки в нулевое положение. Холодильную установку можно включить только после проверки и устранения возможного дефекта. Особо следует следить за тем, чтобы перепад давления между показаниями масляного манометра и манометра на стороне всасывания не был ниже 0,8 кг/см2, так как в противном слу-

Приборная панель

Рис. 4.7. Приборная панель:

1 - манометр низкого давления; 2 - манометр давления масла; 3 - манометр высокого давления; 4 - ручные запорные вентили; 5 - реле максимального давления

чае компрессор может выйти из строя. Указания по уходу за установкой ограничиваются только теми работами, которые должна выполнять поездная бригада. Во избежание возникновения неисправностей следует строго соблюдать сроки обслуживания.

В отличие от купейных вагонов и вагонов габарита РИЦ прежних лет постройки с кондиционированием воздуха система кондиционирования вагонов габарита РИЦ 1990-х гг. претерпела определенные изменения. В холодильной системе используются двигатели переменного тока. Это объясняется тем, что на этих вагонах применяется централизованное электроснабжение, имеются преобразователи тока и напряжения и отсутствуют подвагонный генератор, привод генератора и большая по емкости аккумуляторная батарея. Наличие преобразователя тока дало возможность вместо термоавтоматики отдельно для кондиционирования и комбинированного отопления создать единую систему автоматического регулирования температуры, связанную с отоплением и охлаждением воздуха в вагоне. На вагоне устанавливается электронный регулятор температуры ЕТ11, управляемый с передней панели распределительного шкафа, кнопки пуска «Главный выключатель» и «Температура помещения».

На четырехзначном цифровом дисплее ЕТИ. отсчитываются и показываются все значения температур, параметров внутреннего регулирования, а также рабочее состояние установки для кондиционирования воздуха. Имеется также согласующее устройство, которое обеспечивает считывание или распечатывание всех рабочих и диагностических данных.

Управление и регулирование установки кондиционирования воздуха после включения главного выключателя установки происходит автоматически электронным регулятором температуры. Он определяет в зависимости от установленного заданного значения температуру внутренних помещений и температуру внешней среды, а также необходимость отапливать, охлаждать или только вентилировать вагон.

Задача ЕТИ. - регулировать производительность установки кондиционирования воздуха, чтобы удовлетворить потребность в кондиционированном воздухе купе с максимальным количеством пассажиров и минимальным заданным значением температуры.

В других купе ЕТИ. должен с помощью элементов дополнительного отопления «уравновешивать» меньшее число пассажиров и (или) более высокое установленное заданное значение температуры.

На передней панели светодиодами указывается выбранный режим и отклонение от центрального заданного значения температуры.

При включении главного выключателя установки кондиционирования электронный регулятор ЕТИ. в зависимости от температуры воздуха внутри и снаружи вагона включает холодильную установку или основное или дополнительное отопление. При обязательном включении установки в любом режиме работает вентиляция. Предусмотрены четыре ступени мощности и холодопроизводительности: I - 25...60%, II - 45%, III - 45...70%, IV - 70... 100% номинальной (28 000 К кг). При работе основного отопления (котла) мощностью 48 кВт могут работать одна группа (24 кВт) или обе (48 кВт).

Работу систем контролирует термостат приточного воздуха в воздуховоде над первым купе с регулировкой воздуха (14 + 0,5) °С (включение кондиционера). Купейными термостатами можно изменить температуру в купе на +2 °С или -1 °С по сравнению с температурой, заданной ЕТЁ. Наружный термостат при температуре выше 12 °С позволяет включать дополнительное отопление, а при температуре ниже 12 °С - основное отопление (электрический котел).

Регулятор ЕТИ. устанавливает вручную следующие режимы обслуживания установки кондиционирования воздуха:

Вентиляция Работает только вентилятор приточного воздуха

Дополнительное Вентилятор и все элементы дополни отопление тельного отопления работают независимо от температуры купе. Элементы дополнительного отопления остаются включенными только 10 мин

Отопление 1 Работают вентилятор, группа отопле ния I, калорифер и циркуляционный насос. Возможно включение и при внешних температурах ниже 12 °С

Отопление 2 Работают вентилятор, группы отопле ния I и II, калорифер и циркуляционный насос. Возможно включение при внешних температурах менее 12 °С

Охлаждение 1 Работают вентилятор, компрессор на два цилиндра (частота 50 Гц, число оборотов двигателя компрессора 450 мин-1) и половина поверхности испарителя, один вентилятор конденсатора (в зависимости от давления конденсации, режим возможен только при температуре внешнего воздуха выше 14 °С и температуре приточного воздуха не ниже 5 °С)

Охлаждение 2 То же, но компрессор работает на четы ре цилиндра (частота 27 Гц, число оборотов двигателя компрессора 750 мин-1), работает один вентилятор конденсатора, а второй - в зависимости от давления конденсации

Охлаждение 3 Работают вентилятор, компрессор на два цилиндра (частота 40 Гц, число оборотов двигателя компрессора 1170 мин'1)

Охлаждение 4 То же (частота 60 Гц, число оборотов двигателя компрессора 1750 мин-1, полная поверхность испарителя)

Контрольные вопросы

Система вентиляции | Проводник пассажирских вагонов | Общая характеристика и расположение оборудования