- •ВВЕДЕНИЕ
- •ГЛАВА 1. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН
- •1.1. Физические принципы получения низких температур
- •1.2. Основные параметры и единицы их измерения
- •1.3. Первый и второй законы термодинамики
- •1.4. Агрегатное состояние вещества
- •1.5. Обратный цикл Карно
- •1.6. Классификация и теплотехнические основы работы холодильных машин
- •1.7. Рабочий процесс паровой компрессорной холодильной машины
- •1.8. Рабочий процесс и основные параметры поршневого компрессора
- •1.10. Мощность компрессора и энергетические коэффициенты
- •1.11. Рабочие процессы паровых двухступенчатых компрессионных холодильных машин
- •1.12. Холодильные агенты и холодоносители
- •1.12.1 Холодильные агенты
- •1.12.2. Теплоносители
- •ГЛАВА 2. КОНСТРУКЦИЯ ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН
- •2.1. Компрессоры холодильных машин
- •2.1.1. Классификация поршневых компрессоров
- •2.1.2. Конструкция компрессоров
- •2.1.3. Винтовые и роторные холодильные компрессоры
- •2.2. Устройство поршневых хладоновых компрессоров
- •2.2.2. Автоматический запорный вентиль
- •2.2.3. Компрессор 2ФУУБС-18
- •2.2.4. Компрессор типа V
- •2.2.6. Характерные неисправности и требования безопасности при обслуживании компрессоров
- •2.3. Теплообменные и вспомогательные аппараты
- •2.3.1. Назначение теплообменников холодильных установок
- •2.3.2. Классификация и устройство конденсаторов
- •2.3.4. Классификация испарителей
- •2.3.6. Конструкция испарителей подвижного состава
- •2.3.7. Характерные неисправности теплообменных аппаратов
- •2.3.8. Расчет испарителей
- •2.3.9. Вспомогательные аппараты
- •3.1. Принципы автоматизации холодильных установок
- •3.2. Основные понятия об автоматическом регулировании
- •3.3. Классификация и основные элементы приборов автоматики
- •3.4. Регуляторы заполнения испарителя хладагентом
- •3.5. Терморегулирующие вентили
- •3.6. Приборы регулирования давления
- •3.7 Приборы регулирования температуры
- •3.8. Исполнительные механизмы
- •ГЛАВА 4. ХОЛОДИЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ПАССАЖИРСКИХ ВАГОНОВ
- •4.2 Установка кондиционирования воздуха УКВ-31
- •4.3. Шкафы-холодильники вагонов-ресторанов и охладители питьевой воды
- •4.3.1. Шкафы-холодильники
- •4.3.2 Водоохладители
- •ГЛАВА 5. ХЛАДОНОВЫЕ УСТАНОВКИ РЕФРИЖЕРАТОРНОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА
- •5.1. Основные характеристики хладоновых холодильных установок
- •5.2.1. Холодильно-нагревательный агрегат FAL-056/7
- •5.3 Холодильные установки секций 5-БМЗ
- •5.4. Холодильная установка вагона для перевозки живой рыбы
- •ГЛАВА 6. ЖИДКОАЗОТНАЯ СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ ГРУЗОВ (ЖАСО)
- •6.1. Зарубежные разработки
- •6.2. Отечественные разработки ЖАСО для железнодорожного транспорта
- •6.2.1. Крупнотоннажный рефрижераторный контейнер с азотной системой охлаждения
- •6.2.2. Система охлаждения в АЖВ
- •6.2.3. Макетный образец АЖВ
- •7.1.1. Холодильно-нагревательные установки ВР-1М
- •7.1.3. Установка кондиционирования воздуха МАВ-II
- •7.1.4. Установка кондиционирования воздуха УКВ-31
- •7.1.5. Шкафы-холодильники
- •7.1.6. Охладитель питьевой воды TWK-10-3
- •7.2. Техническая диагностика холодильных установок
- •7.3. Техника безопасности при обслуживании, ремонте и испытаниях холодильных установок
- •7.3.1. Общие положения
- •7.3.2. Правила техники безопасности
- •8.1.1. Рефрижераторная пятивагонная секция типа ZB-5
- •8.1.2. Рефрижераторная пятивагонная секция типа БМЗ
- •8.2. Вентиляция воздуха в пассажирских вагонах
- •8.2.2. Основы расчета и выбора параметров системы вентиляции
- •8.3.1. Рефрижераторная пятивагонная секция типа ZB-5
- •8.3.2. Рефрижераторная пятивагонная секция типа БМЗ
- •8.3.3. Система отопления купейного и некупейного вагонов постройки Тверского вагоностроительного завода (ТВЗ)
- •8.3.4. Система отопления купейного вагона постройки Германии
- •8.4.2. Рефрижераторная пятивагонная секция типа БМЗ
- •8.4.3. Водоснабжение пассажирских вагонов
- •8.4.4. Система водоснабжения купейного вагона модели 61-4179 постройки ТВЗ
- •ЛИТЕРАТУРА
- •СОДЕРЖАНИЕ
отечественных и зарубежных поршневых компрессоров. Так, при одинаковом «описываемом объеме» и частоте вращения вала 1440 мин-1 роторно-поршневой компрессор типа РПК 0,4 холодопроизводительностью9,8 кВтвстандартныхусловияхработынаR12 (температурывсасывания, кипения иконденсации соответственно +20, – 15 и +30 °С) обеспечивает повышение удельной холодопроизводительности (холодильного коэффициента) на 8 % при существенно меньших габаритных размерах и массе (290 × 245 × 245 мм против
368 × 165 × 392 мм и 29,4 кг против 50,5 кг).
2.2. Устройство поршневых хладоновых компрессоров
На рефрижераторных секциях ZB-5 и АРВ применялись компрессорытипаV, замененныеразличнымимодификациямикомпрессора установки FAL-056/7. Отечественные рефрижераторные секции 5-БМЗ оснащены компрессорами 2ФУУБС18. Все перечисленные компрессоры работают на хладоне R12, поэтому их называют хладоновыми компрессорами.
2.2.1Компрессор 2H2-56/7,5-105/7
Вхолодильном агрегате FAL-056/7 применяется полугерметичный компрессор со встроенным электродвигателем, двухступенчатого сжатия и автоматическим запорным вентилем.
Технические характеристики компрессора
Тип Диаметр цилиндра, мм
Ход поршня, мм Число цилиндров
Расположение цилиндров
Частота вращения коленчатого вала, об/мин Объемная подача хладагента, мЗ/ч
Габаритные размеры, мм
2Н2-56/7,5-105/7
70
60
4 (три низкого и один высокого давления)
2 × 90° V-образное
1450
6.0
805 × 545 × 700
113
Масса (с маслом), кг |
255 |
Количество заправляемого масла, кг |
6,25 |
Компрессорное масло |
Хф 12-16 |
Встроенный двигатель |
КЕР 108 М4с ЕХ |
Номинальная мощность, кВт |
7,5 |
Конструкциякомпрессорапоказананарис. 2.5. Хладагентизвоздухоохладителя всасывается компрессором, проходит через автоматический запорный вентиль во всасывающую полость картера, далее через всасывающие клапаны поступает в три цилиндра низкого давления, где сжимается и затем поступает в четвертый цилиндр высокого давления. После сжатия в цилиндре высокого давления горячий хладагент нагнетается из компрессора через автоматический запорный вентиль в конденсатор. Картер компрессора,
Рис. 2.5. Конструкция компрессора
114
корпус электродвигателя 7 и крышка 3 корпуса для снижения массы отлиты из газонепроницаемого алюминиевого сплава, который подвергнут диффузионному отжигу и искусственному старению. Картер отлит за одно целое с блокам цилиндров.
Вкаждом блоке цилиндров имеются два цилиндра, в которые запрессованы гильзы 6. С одного торца картера крепится крышка 3, через которую обеспечивается доступ к кривошипно-шатунному механизму и маслонасосу 1, с фильтром 11, а с другого торца — корпус электродвигателя 7.
На картере имеется смотровое стекло для контроля уровня масла, угловойвентильдлязаправкимасломидвемаслоспускныепробки 10. Внутри картера предусмотрены ребра жесткости.
Подкартеромрасположеныэлектронагревательныеэлементы12 масляной ванны.
Вкорпусе 7 размещен трехфазный асинхронный электродвигатель 8. Статор запрессован в корпус электродвигателя 7, а ротор крепится на консольной части коленчатого вала 4.
Кривошипно-шатунный механизм состоит из коленчатого вала, шатунно-поршневой группы 5, коренного 9 и опорного 2 подшипников с упорными шайбами.
Коленчатый вал штампованный, двухколенный, стальной. На переднем конце он имеет шейку для переднего опорного 2 втулочного подшипника и напрессованную стальную шестерню привода масляною насоса, а на заднем — две шейки под опорные втулки заднего коренного подшипника 9. На консольной части насажен на шпонке короткозамкнутый ротор электродвигателя 8. В средней части коленчатого вала имеются две шатунные шейки. Для подвода смазки к шатунным подшипникам в коленчатом валу просверлен канал.
Переднийопорный2 втулочныйподшипникустановленвприливе со стороны передней крышки 3 картера. Задний коренной 9 подшипник коленчатого вала состоит из корпуса, отлитого из серого чугуна, в котором установлены две втулки комбинированных опорных подшипников. Корпус фланцев прикреплен к перегородке картера. Длявосприятияосевыхнагрузокслужатдвастальныхзакаленных упорных кольца, расположенных по торцам корпуса коренного подшипника. Втулки коренных подшипников комбинированные стальные, залитые свинцово-оловянистой бронзой.
115
Шатунно-поршневая группа показана на рис. 2.6.
Шатун 7 стальной, штампованный, состоит из верхней головки, в которой размещен игольчатый подшипник 6, стержня двутаврового сечения и нижней разъемной головки с парой стальных вкладышей 8, залитых свинцово-оловянистой бронзой. От проворачивания и смещения вкладыши удерживаются штифтом. Нижняя крышкашатуна9 прикрепленадвумяшатуннымиболтами11 спредохранительнымипластинами10. Моментзатяжкишатунногоболта 4,5 кг м. Игольчатый подшипник 6 установлен в верхнюю головку шатуна без сепаратора. Два установочных торцевых кольца предохраняют игольчатый подшипник от осевого смещения. В верхнейголовке шатуна имеются два отверстия для смазки игольчатого подшипника.
Поршень 3 отлит из алюминиевого сплава, непроходной, имеет два компрессионных кольца 1 прямоугольного сечения и одно маслосъемное кольцо 2 с браслетной пружиной. В бобышках поршня установлен полый стальной палец 5, который фиксируется стопорными кольцами 4 от осевых перемещений.
Рис. 2.6. Шатунно-поршневая группа
116
Кривошипно-шатунный механизм подвергается динамической балансировке, а шатуны — уравновешиванию.
Конструкция клапанов (рис. 2.7) цилиндров высокого и низкого давленияодинаковазаисключениемотличиярадиусаизгибаистрелыпрогибасинусоидальныхпружин2. Всасывающиеинагнетательные клапаны цилиндра высокого давления маркируют символом «Н», а низкого давления — «N».
Всасывающий клапан с седлом скреплен четырьмя закерненными штифтами. Седло 3 и ограничитель подъема 4 имеют по всему кругу отверстия для прохода паров хладагента.
Фасонная гайка 5 нагнетательного клапана одновременно является нижней тарелью нажимной пружины.
Система смазки компрессора (рис. 2.8) комбинированная: часть трущихся деталей смазывается под давлением от смазочного насоса, а другая — разбрызгиванием. Насос 10 для смазывания расположен ниже уровня масла. Привод насоса осуществляется от шес-
Рис. 2.7. Головка цилиндров: 1 — нажимная пружина; 2 — камера; 3 — кольцо; 4 — всасывающий клапан; 5 — прижимная поверхность
117
терни коленчатого вала. Конструктивно шариковые клапаны обеспечиваютнеизменноенаправлениеподачимаслаприразличныхнаправлениях вращения вала компрессора. Из ванны масло всасывается насосом 10 через колонки магнитного фильтра 7 и сетчатые шайбы всасывающего фильтра 6. Вихревое колесо 9, приводимое во вращение насосом и расположенное в масляной ванне, обеспечивает хорошее отделение хладагента от масла и позволяет в более короткое время создать в системе необходимое давление. Поступая от насоса 10, масло подается к коренным подшипникам 4 и 11 по двум каналам. По одному каналу через трубопровод 5 масло подаетсякзаднемукоренномуподшипнику4 коленчатоговаладлясмазки втулок и упорных колец. По другому каналу смазка подводится к переднему опорному подшипнику 11 коленчатого вала со сторонынасоса 10 икшатуннымподшипникам 3 через отверстия вколенчатом валу. Через этот же канал подается смазка к измерительному трубопроводу давления смазки для управления автоматическим запорным вентилем и оттуда к манометру 12 давления масла.
Гильзы цилиндров 1, поршневые пальцы 2 и шестерня привода насоса 10 смазываются разбрызгиванием.
Рис. 2.8. Смазочная система компрессора
118