- •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
механизма, в момент оттяжки сигнализатора до упора, несколько приподнять винт, чтобы рычаг оказался выше края заслонки. Правильно установленная и прижатая рычагом заслонка при отпуске поводка сигнализатора останется в рабочем положении;
закрыть люк потолка с одновременной установкой сигнализатора в отверстие люка и закрепить рукоятку заслонки на выступающую из отверстия люка ось механизма удержания заслонки и опломбировать. Рабочее положение рукоятки — поперек вагона.
В рабочее положение после срабатывания вручную заслонка устанавливается так же, как после автоматического срабатывания.
Приэтомнеобходимоубедиться, чтонавынутоммеханизмеудержания не разрушена плавкая вставка и установлен шплинт.
8.2.2. Основы расчета и выбора параметров системы вентиляции
При проектировании систем вентиляции пассажирских вагонов рассчитывают следующие основные параметры: производительность вентиляторов; скорость движения воздуха; сечение воздуховодов; габаритныеразмерывоздуховодов; аэродинамическоесопротивление системы.
Производительность вентиляторов — расход наружного воздуха — определяют по расчетному числу пассажиров и норме подачи свежего воздуха на человека по ГОСТ 12406-79. При проектировании вагона с кондиционированием воздуха общую производительность системы вентиляции определяют исходя из результатов предварительного расчета холодильной машины или из соотношения количеств рециркуляционного и свежего воздуха в пределах до 3:1, причем расход рециркуляционного воздуха определяют как разность между общей производительностью и расходом свежего воз-
духа. В расчетах производительность измеряют в кубических метрах за 1 с (м3/с).
Скорость движения воздуха в воздуховоде системы вентиляции при заданной производительности вентиляторов зависит от площади поперечного сечения воздуховода, что в свою очередь связано с условиями размещения воздуховода в стесненном пространстве между крышей вагона и подшивным потолком. В нагнетательном воздуховоде на участке от служебного отделения, чтобы со-
376
кратить наличие шума от потока проходящего воздуха, допускать скорость воздуха выше 7 м/с не следует, а при расчетах рекомендуется принимать 3—6 м/с.
Скоростьвыходавоздухаизмультивентыввагонахскондиционированием принимают, как правило, не выше 0,25 м/с. При отсутствии охлаждения скорость выхода воздуха из выпуска (вентиляционной решетки) должна составлять зимой 0,3—0,6 м/с и летом 1,2—1,5 м/с. Площадь поперечного сечения воздуховодов определяют исходя из расхода воздуха и принятой скорости его движения:
A = |
V |
, |
(8.1) |
3600 ω |
где V и ω — соответственно объём и скорость воздуха, проходящего через рассматриваемое сечение.
Габаритные размеры воздуховодов определяют по расчетной площади сечения с учётом возможностей размещения их, особенно в местах монтажа водяных баков, груб отопления, электропроводки и несущих металлоконструкций кузова вагона. Как правило, сечение нагнетательного воздуховода делают коробчатым с плоскиминижнимибоковымилистамиидугообразным(поформекрыши вагона) верхним листом.
Форма обратного воздуховода может быть трубчатой, как это сделано, например, у вагона типа 47Д.
Аэродинамическое сопротивление системы вентиляции рассчитывается по методикам и формулам, принятым для гидравлических расчетов, так как при незначительных изменениях давления, происходящих в системах вентиляции, воздух ведет себя аналогично жидкости. Поэтому сопротивление воздушных каналов систем вентиляции часто называют гидравлическим.
Давления, развиваемые вентиляторами, малы по сравнению с атмосферным. Поэтому давление в системах вентиляции измеряют не обычными манометрами со спиральной трубкой, а более чувствительными жидкостными микроманометрами, в которых давление отсчитывается по высоте (напору) столба жидкости. В соответствии с этим напор обозначают буквой Н и определяют в паскалях, а давление обозначают буквой Р и определяют в килопаскалях.
377
Полное сопротивление всасывающего и нагнетательного воздуховодов складывается из сопротивлений их прямолинейной части и местных сопротивлений.
При расчете потери давления в сети потери разделяют на преодоление сопротивления трения Нтр в прямолинейной части воздуховода и от местных сопротивлений Нм:
Нп = Нтр + Н. |
(8.2) |
Потери давления на преодоление трения определяют только для прямых участков воздуховода постоянного сечения. Эти потери имеютсяинадругихучасткахнезависимоотналичияповоротов, сужений или расширений, но тогда они учитываются одновременно с потерями давления в местных сопротивлениях по другой методике.
Потери давления на преодоление трения
Hтр = l |
λ |
|
ω2 |
p |
, |
(8.3) |
d |
2g |
|
||||
|
|
|
|
|
где l — длина воздуховода, м; λ — коэффициент сопротивления трению; р — плотность ( объёмная масса) воздуха, принимаемая в расчетах систем вентиляции 1,2 кг/м3; d — диаметр воздуховода, м; Коэффициент сопротивления трению зависит от режима движения воздуха, его кинематической вязкости и состояния внутренней поверхностивоздуховода. Режимдвиженияхарактеризуетсячислом Рейнольдса Rе, значение которого при спокойном (ламинарном) потоке воздуха меньше 2300, а при движении с завихрениями (тур-
булентном) может достигать нескольких сотен тысяч. Число Рейнольдса
R e = |
ω d |
(8.4) |
ν |
|
гдеν— кинематическаявязкостьвоздуха(принимают15Ч10 – 6 м2/ч). Кинематическая вязкость воздуха зависит от силы межмолекулярных связей. Состояние поверхности воздуховода определяется материалом, из которого он сделан, а также степенью относительнойшероховатости— отношениемвысотывыступовкразмерувоздуховода. Коэффициент сопротивления трению зависит от режима
378
движения воздуха, характеризующегося числом Рейнольдса, и от состояниявнутреннихповерхностейвоздуховода. Расчетзначений, ведется по эмпирическим и полуэмпирическим формулам. Для упрощенного расчета можно пользоваться формулой
λ = 0,316 Re – 0,25. |
(8.5) |
Как правило, в справочниках приводятся данные для круглых воздуховодов, имеющих малые потери от трения, так как в них отношение периметра сечения к его площади минимально.
В системах вентиляции вагонов круглые воздуховоды не применяют, поэтому при определении потерь давления на трение необходимо найти эквивалентный диаметр. Расчет диаметра, эквивалентного воздуховоду прямоугольного сечения со сторонами а и b, ведется по формуле
d э = |
2ab |
, |
(8.6) |
|
a + b |
||||
|
|
|
Потери давления в местных сопротивлениях
Hм = ∑ξ |
ω2 p |
, |
(8.7) |
|
2g |
||||
|
|
|
где ξ — коэффициент местного сопротивления, определяемый по таблицам справочной литературы.
В случае расчета местных потерь от внезапного увеличения поперечного сечения можно пользоваться упрощенной формулой
|
|
A |
2 |
ω2 p |
|
|
|
Hм = 1 |
− |
1 |
|
|
, |
(8.8) |
|
A |
2g |
||||||
|
|
|
|
|
где А1 иА— площадисечениясоответственнодоипослерасширения канала. Тогда общее аэродинамическое сопротивление системы
|
∑l |
λ |
|
ω2 p |
|
|
|
Hм = |
|
+ ∑ξ |
|
, |
(8.9) |
||
d |
2g |
||||||
|
|
|
|
|
379