Лекция 13

Тема – «Система кондиционирования воздуха в вагонах построй РФ с холодильными машинами типа УКВ-31».

Цель: изучение устройства, принципа действия, характеристик холодильной установки УКВ-31.5.3.

Рекомендуемая литература:

1. Холодильные машины и установки кондиционирования воздуха. Пигарев В.Е., Архипов П.Е. М., Маршрут, 2003.

2. Кондиционирование воздуха в вагонах: Учебное пособие/ Ж.С.Мусаев, В.Г.Солоненко, Ю.И.Матяш. – Алматы, КазАТК, 2014. – 293 с.

3. Обучающая контролирующая программа «Кондиционирование воздуха в пассажирском вагоне».

План лекции:

1. Назначение УКВ-31

2. Устройство моноблочного кондиционера типа УКВ-31

3. Высоковольтное отопление

4. Система водяного отопления

5. Низковольтное отопление

6. Вентиляция

7. Холодильная установка кондиционера типа УКВ-31

1. Назначение укв-31

Климатическая установка обеспечивает поддержание необходимой температуры воздуха в помещениях вагона. К основным составным частям климатической установки относятся:

1. котел водяного отопления с двумя группами высоковольтных электронагревателей;

2. блок высоковольтный для управления высоковольтным отоплением;

3. циркуляционный насос системы водяного отопления;

4. электромеханические краны системы водяного отопления;

5. электронагреватели дополнительного отопления в помещениях вагона;

1. моноблочный кондиционер, расположенный в надпотолочном пространстве;

2. контроллер климатической установки;

6. преобразователь для питания электродвигателей кондиционера.

Питание электрооборудования климатической установки осуществляется:

• от поездной высоковольтной магистрали (высоковольтные нагреватели котла отопления);

• от вагонной низковольтной сети (насос отопления, нагреватели дополнительного отопления, электрокалорифер моноблочного кондиционера);

• от вагонной низковольтной сети через преобразователь кондиционера (электродвигатели компрессора и вентиляторов моноблочного кондиционера);

• от вагонной низковольтной сети через преобразователь постоянным напряжением 24 В (контроллер климатической установки, электроприводы воздушных заслонок моноблочного кондиционера);

- от вагонной низковольтной сети однофазным напряжением 220В (электромеханические краны системы отопления) [4-7].

При движении вагона со скоростью более 35 км/ч электроснабжение низковольтных потребителей электроэнергией обеспечивается синхронным генератором мощностью 35 кВА. На стоянке, а также при движении вагона со скоростью менее 35 км/ч электроснабжение низковольтных потребителей электроэнергией обеспечивается от аккумуляторной батареи.

Климатическая установка предназначена для эксплуатации в составе пассажирского вагона на локомотивной тяге, движущегося со скоростью до 160 км/ч, а также на остановках. Установка работоспособна при температурах наружного воздуха (t_нар) от плюс 45°С (318K) до плюс 15°С (288K) при работе в режиме охлаждения и от плюс 15°С (288K) до минус 50°С (223K) при работе в режимах вентиляции и отопления. В качестве рабочего тела парокомпрессионной холодильной машины используется Хладон R-134a - озонобезопасное, нетоксичное, не воспламеняющееся химическое соединение (С₂ Н₂ F₄) в сочетании с синтетическим маслом - BSE 170.

Назначенный срок службы до капитального ремонта - 8 лет, а назначенный срок службы до списания - 28 лет. Средняя наработка на отказ не менее 10000 часов. Среднее время восстановления работоспособного состояния - не более 1 часа.

2. Устройство моноблочного кондиционера типа укв-31

Моноблочный кондиционер типа УКВ-31 (далее – кондиционер) представляет собой подвесной горизонтальный моноблок, состоящий из парокомпрессионной холодильной машины, воздухонагревателей и вентиляционного оборудования. Схема расположения кондиционера на вагоне и его общий вид приведена на рисунке 57, а его пневмогидравлическая схема – на рисунке 58 (работа в режиме охлаждения и теплового насоса).

1 - компрессор; 2 - центробежный вентилятор; 3 - осевой вентилятор;

4 - конденсатор; 5 - воздухоохладители; 6 - водяные воздухонагреватели; 7 - фильтрующие ячейки; 8 - электрические воздухонагреватели

Рисунок 57. Схема расположения установки УКВ-31 на вагоне

Кондиционер обеспечивает следующие режимы работы:

- режим охлаждения - при температуре воздуха в вагоне выше плюс 22°С (295K) и обеспечивает температуру воздуха внутри вагона от плюс 22°С до плюс 26°С (295-299K);

- режим вентиляции — при температуре воздуха в вагоне от плюс 20°С до плюс 24°С (293- 297K);

- режим отопления - при температуре воздуха в вагоне ниже плюс 20 °С (293K). При этом подогрев воздуха обеспечивается тепловым насосом, или установленными в кондиционере двумя электронагревателями суммарной мощностью 6кВт и системой водяного отопления вагона с калорифером мощностью 20кВт.

I – компрессорно-конденсаторный блок; II – воздухоохладитель.

1 – вентилятор испарителя; 2 – теплообменник;3, 4 – испаритель; 5 - водяной калорифер; 6, 7 - электрокалорифер; 8,9 - заслонка воздушная; 10,11 – фильтр; 12,13 – конденсатор; 14 – вентилятор конденсатора;15 – ресивер; 16 – компрессор; 17 – терморегулирующий вентиль; 18 – запорный вентиль; 19 – мановакууметр

Рисунок 58. Пневмогидравлическая схема

установки кондиционирования воздуха типа УКВ – 31

Технические характеристики кондиционера приведены в таблице Управление кондиционером, могут выполняться в автоматическом режиме или в режиме местного (ручного) управления проводником вагона.