-
Состав, назначение, устройство агрегатов воздушной (хладоновой) системы амк-24/56-131. Воздушная система
Система предназначена для забора наружного воздуха, очистки его от механических примесей (пыли), обработки в теплообменных аппаратах (охладительных или нагрева тельных) и подачи с необходимыми параметрами в обслуживаемый объект (ВС).
По давлению и массовой подаче воздуха к обслуживаемым объектам воздушная система кондиционера делится на две автономные части:
- воздушную систему контура кабин;
- воздушную систему контура оборудования.
Воздушная система контура кабин предназначена для подачи кондиционированного воздуха в кабины ВС и на вентиляцию пододежного пространства защитного снаряжения летного состава.
Воздушная система контура оборудования предназначена для подачи кондиционированного воздуха в отсеки бортового спецоборудования (спецотсеки) ВС.
При необходимости в зависимости от типа обслуживаемого ВС каждая из воздушных систем кондиционера может применяться для подачи кондиционированного воздуха как в кабины ВС и на вентиляцию пододежного пространства защитного снаряжения летного состава, так и в отсеки бортового спецоборудования ВС.
В состав воздушной системы каждого из контуров входят:
- воздушные нагнетатели ЯАЗ-204 (один — в контуре кабин, два — в контуре оборудования);
- воздушные фильтры (один — в контуре кабин, четыре — в контуре оборудования);
- глушители шума нагнетаемого воздуха (один — в контуре кабин, два — в контуре оборудования);
- воздухо-воздушный радиатор;
- водовоздушный радиатор (только в контуре оборудования);
- смеситель воздуха (только в контуре кабин);
- воздушная полость хладоно-воздушного испарителя;
- электроподогреватель воздуха;
- предохранительный воздушный клапан;
- воздуховоды и бортразъемы;
- воздушные рукава для подачи кондиционированного воздуха в обслуживаемые ВС.
Комбинированная принципиальная схема воздушной и хладоновой систем аэродромного многоцелевого кондиционера АМК-24/56-131.
1, 6 — воздушные фильтры; 2, 4 — хладоновые фильтры; 3 — хладоновый ресивер контура оборудования; 5 — хладоновый ресивер контура кабин; 7, 24 — нагнетатели ЯАЗ-204; 8, 23 — глушители шума; 9 — хладоно-воздушный конденсатор контура оборудования; 10 — воздухо-воздушный радиатор контура кабин; 11 — осевой вентилятор; 12 — хладоно-воздушный конденсатор контура кабин; 13 — смеситель воздуха; 14 — хладоно-воздушный испаритель контура кабин; 15 — электроподогреватель воздуха кабин; 16 — трехходовой воздушный кран; 17 — электроподогреватель воздуха контура оборудования; 18 — хладоно-воздушный испаритель кон тура оборудования; 19, 30 — мановакуумметры; 20 — центробежный вентилятор; 21 — воздухо-воздушный радиатор контура оборудования; 22 — водовоздушный радиатор; 25 — хладоно-хладоновый теплообменник контура оборудования; 26, 33, 45 — дистанционные регулирующие вентили; 27 — хладоновый компрессор ФУ-40; 28 — хладоновый компрессор ФУ-12; 29 — хладоно-хладо новый теплообменник контура кабин; 31 — терморегулирующий вентиль 142ТРВ-10; 32 — щит регулирования контура кабин; 34, 46 — соленоидные вентили; 35, 44 — переключатели; 36 — заправочный вентиль; 37 — фильтр-осушитель; 38— термометр ТУЭ-48Тр; 39 — дистанционный индукционный манометр ДИМ-0,8; 40 — дистанционные индукционные манометры 2ДИМ-8Т; 41 — дистанционные индукционные манометры 2ДИМ-15Т; 42 — щит регулирования контура оборудования; 43 — сигнальные лампы перегрева; 47 — терморегулирующий вентиль 142ТРВ-40; 48 — воздушные рукава.
Воздушные фильтры представляют собой двух ступенчатые фильтры циклонного типа.
Фильтр состоит из двух фильтрующих ступеней: первая ступень — инерционно-сухая и вторая — масляная. Первая ступень, состоящая из 15 циклонов-секций, рас положенных по окружности, обеспечивает очистку воздуха от пыли до 99,3%. Вторая ступень состоит из фильтрующих элементов (кассет), дополнительно очищающих воздух от пыли еще на 0,4—0,5%. При прохождении воздуха через вторую ступень частицы пыли, не задержанные второй ступенью, улавливаются поверхностью гофрированных проволочных сеток, смоченных маслом.
Водо-воздушный радиатор контура оборудования предназначен для предварительного нагрева обрабатываемого кондиционером воздуха в режиме «Обогрев».
Радиатор состоит из корпуса и сердцевины. Сердцевина состоит из шести секций (радиаторов масляных) и двух водяных патрубков.
Корпус имеет четыре лапы, с помощью которых радиатор крепится к стойкам блока радиаторов. На одном из водяных патрубков имеется штуцер, в который ввернут кран для выпуска воздуха (при заполнении системы жидкостью).
Горячая жидкость (антифриз) из двигателя ЗМЗ-66, проходя по трубкам, нагревает обрабатываемый воздух, проходящий в межтрубном пространстве. Воздухо-воздушные радиаторы предназначены для предварительного охлаждения обрабатываемого кондиционером воздуха в режиме «Охлаждение».
Радиатор состоит из корпуса, двух гребенок и сердцевины. Сердцевина представляет собой пучок, собранный из гладких плоских трубок и приваренный к двум трубным доскам. Трубки расположены в шахматном порядке. Гребенки служат дополнительными опорами для трубок. Атмосферный воздух, засасываемый центробежным вентилятором в радиатор, омывает трубки и охлаждает движущийся в них обрабатываемый воздух.
Электрические подогреватели предназначены для подогрева обрабатываемого кондиционером воздуха.
Электроподогреватели воздуха, установленные в воздушных системах контуров кабин и оборудования, аналогичны по конструкции и отличаются один от другого геометрическими размерами, количеством нагревательных элементов и их суммарной электрической мощностью. Электроподогреватель состоит из кожуха и корпуса, внутри которого установлены нагревательные элементы. Причем электроподогреватель контура кабин имеет 12 нагревательных элементов, а электроподогреватель контура оборудования — 15.
Каждый нагревательный элемент одним концом подсоединяется к общему контактному болту, к которому присоединяется минусовый провод, соединенный с корпусом кондиционера. «Плюс» питания электроподогревателя подсоединяется через штепсельные разъемы. Нагрева тельные элементы соединены в секции.
Для защиты нагревательных элементов от перегрева в каждом из подогревателей установлены термовыключатели типа АД155А. Термовыключатели обеспечивают автоматическое отключение секций нагревательных элементов при температуре воздуха в зоне их установки (180±10)°С и их включение при температуре воздуха (150±10)°С.
Для уменьшения потерь тепла в окружающую среду между корпусом и кожухом электроподогревателя проложена теплоизоляция. Обрабатываемый воздух в электроподогреватель поступает через конический патрубок и нагревается, обдувая раскаленные нагревательные элементы.
Хладоновая система.
Система предназначена для выработки холода и охлаждения обрабатываемого кондиционером воздуха.
Хладоновая система кондиционера состоит из двух автономных частей: хладоновой системы контура кабин и хладоновой системы контура оборудования.
Обе хладоновые системы представляют собой холодильные машины, работающие на хладагенте — хладоне-142 по циклу парокомпрессионной холодильной машины с регенеративным хладоно-хладоновым теплообменником.
По составу оборудования и принципу работы обе хладоновые системы аналогичны и отличаются одна от другой в основном следующим:
- холодопроизводительностью;
- типом применяемых хладоновых компрессоров (ФУ-12 — в хладоновой системе контура кабин и ФУ-40 — в хладоновой системе контура оборудования);
- геометрическими размерами теплообменных аппаратов (xлaдoнo-вoздyшныx испарителей и конденсаторов, хладоно-хладоновых теплообменников);
- типом примененных терморегулирующих вентилей (142ТРВ-10 — в хладоновой системе контура кабин и 142ТРВ-40 — в хладоновой системе контура оборудования);
- емкостью хладоновых ресиверов (40 л — в хладоновой системе контура кабин, 80 л — в хладоновой системе кон тура оборудования) и количеством хладона в системах.
Контроль параметров работы хладоновой системы кондиционера (давлений кипения и конденсации хладона, давлений в системе смазки хладоновых компрессоров) осуществляется с помощью дистанционных индуктивных манометров типа 2ДИМ-8Т и 2ДИМ-15Т. Кроме этих при боров для контроля давлений кипения хладона на щитах урегулирования в кузове кондиционера установлены мановакуумметры 19, 30.
Заправка (дозаправка) хладоном хладоновой системы кондиционера производится через заправочный вентиль 36 и фильтр-осушитель 37.
Устройство основных агрегатов хладоновой системы кондиционера
Хладоновый компрессор ФУ-40 (см рис.) представляет собой поршневой, одноступенчатый, непрямоточный, четырехцилиндровый, V-образный компрессор.
Рис. Хладоновый компрессор ФУ-40
Компрессор состоит из следующих основных частей: блок-картера 7, коленчатого вала 3, сальника 8, шатунно-поршневой группы 6, клапанной группы 5, масляного насоса 1 и фильтров масляных 9 и 11.
Блок-картер компрессора изготовлен из чугуна со специальной присадкой, улучшающей плотность чугуна. Он представляет собой картер, выполненный заодно с двумя блоками цилиндров, размещенными под углом 90°. Компрессор имеет нагнетательную и всасывающую полости. Последняя сообщается с картером через уравнительные отверстия, через которые наряду с выравниванием давления во всасывающей полости и картере происходит также возврат масла в картер компрессора. Всасывающая полость в развале блоков имеет прилив для всасывающего фильтра компрессора. В блок-картер запрессованы гильзы 12 с буртами из износостойкого чугуна.
С боков блок-картер имеет люки, позволяющие обслуживать маслосистему, производить монтаж и ремонт шатунно-поршневой группы компрессора. Люки закрыты крышками 10 на паронитовых прокладках. В одной из крышек вмонтировано смотровое окно для проверки наличия масла в картере. Для доступа к шестеренному механизму привода масляного насоса блок-картер имеет заднюю фасонную крышку 2, а со стороны привода — раз борную переднюю часть. Блок-картер имеет четыре лапы для крепления его к станине.
Компрессор имеет запорные всасывающий и нагнетательный вентили с фланцами для присоединения соответствующих всасывающего и нагнетательного трубопроводов.
Во всасывающую полость компрессора встроен предохранительный клапан. При повышении давления в полости нагнетания выше допустимого (10 кгс/см2) пружина клапана сжимается и происходит перепуск паров хладона из полости нагнетания в полость всасывания.
Коленчатый вал 3 — стальной, двухколенный, с углом развала колен 180°, несет на каждом из колен две нижние шатунные головки, установлен опорами на двух сферических роликовых подшипниках качения. Вал снабжен противовесами, которые закреплены на щеках коленчатого вала стальными болтами, имеет внутренние сверления для подвода смазки к нижним головкам шатунов. На одном конце коленчатого вала смонтирована текстолитовая шестерня 14 для привода через шестерню 13 масляного насоса 1, устанавливаемого в поддоне картера компрессора. На другом конце смонтирован сальник 5 компрессора. Вал имеет также коническую часть с резьбой для установки на него маховика.
Сальник компрессора — торцевой, затопленный, само устанавливающийся. Уплотнение по валу компрессора осуществляется за счет двух резиновых колец из маслостойкой резины и за счет торцевого трения пар «сталь-графит». В качестве пары трения в сальнике применяется кольцо из легированной стали и кольцо из специального металлопропитанного графита. Кольца трения прижимаются одно к другому восемью распорными пружинами, расположенными в обойме.
Масляный насос 1 компрессора — шестеренный, осуществляет забор масла из картера через сетчатый фильтр 11 и нагнетает его через пластинчато-щелевой фильтр 9 в сальник компрессора. Сальник снабжен перепускным редукционным клапаном для регулирования давления масла и штуцером для подачи масла к масляному манометру. Из сальника компрессора через сверления в коленчатом валу масло подводится к нижним головкам ша тунов, а излишки его через зазоры между торцами шатунных головок и щеками коленчатого вала выбрасываются под давлением, смазывая зеркало гильз цилиндров и поршневые пальцы. Шестерни 13 и 14 привода масляного насоса смазываются окунанием.
Сферические роликовые подшипники качения коленчатого вала смазываются маслом за счет разбрызгивания его противовесами.
Масло заливается в картер компрессора и сливается из него через специальный вентиль, установленный в нижней части картера.
Шатунно-поршневая группа компрессора заимствована из автомобильного двигателя. Поршни — алюминиевые, непрямоточные, тронковые. Верхняя часть поршня снабжена тремя чугунными компрессионными кольцами, нижняя — одним маслосъемным кольцом. В бобышках поршня установлен палец плавающего типа, закрепленный по обеим сторонам пружинными стопорными кольца ми. В верхней части поршень имеет утолщение и два сквозных усиливающих ребра. Шатун компрессора — стальной, штампованный, двутаврового сечения, с неразъемной верхней головкой и запрессованной бронзовой втулкой под плавающий палец поршня. Верхняя головка шатуна имеет сверху отверстия для подвода смазки к поршневому кольцу, нижняя — с косым разрезом, стягивается двумя шатунными болтами, снабжена биметаллическими вкладышами из специального антифрикционного сплава.
Над поршнями в верхние крышки цилиндров компрессора установлены комбинированные клапаны, каждый из которых объединяет в один общий узел пластинчатый однокольцевой всасывающий клапан и семь самодействующих пружинных нагнетательных клапанов тарельчатого типа. Всасывающий клапан расположен вокруг цилиндра. Седло клапана опирается на бурт цилиндровой гильзы. Бурт цилиндровой гильзы и седло всасывающего клапана имеют по окружности ряд отверстий, через которые пары хладона из всасывающей полости компрессора проходят под всасывающий клапан и далее в цилиндр компрессора. Пластину всасывающего клапана прижимают к его седлу шесть пружин.
Нагнетательные клапаны удерживаются в седле с помощью втулок, пружин и направляющих.
Клапаны имеют общую траверсу (верхнюю плиту). Между траверсой и направляющими клапанов вмонтированы малые буферные пружины, служащие для полного отброса нагнетательных клапанов при работе компрессора «влажным ходом», во избежание гидравлического удара компрессора.
Хладоновый компрессор ФУ-12 представляет собой поршневой, одноступенчатый, непрямоточный, четырехцилиндровый, V-образный компрессор.
Компрессор состоит из следующих основных частей: картера, двух блоков цилиндров, коленчатого вала, сальника, шатунно-поршневой группы, клапанной группы, масляного насоса, масляного фильтра.
В компрессоре имеется разъем между картером и блоками цилиндров.
В двух блоках цилиндров расположено по два цилиндра. Угол развала между блоками цилиндров составляет 90°. Головки блоков съемные. Картер имеет нижнюю крышку.
Коленчатый вал компрессора имеет противовесы.
Кривошипно-шатунный механизм компрессора заимствован из автомобильного двигателя. Поршни компрессора алюминиевые, а шатуны стальные, тонкостенные, штампованные.
В клапанной плите каждого блока расположены лен точные самопружинящие всасывающие и пятачковые нагнетательные клапаны.
Приводной конец коленчатого вала компрессора уплотнен специальным сильфонным пружинным сальником. Смазка механизма движения и сальника осуществляется под давлением от шестеренного масляного насоса. Смазка цилиндров и поршней производится путем выброса масла из торцевых зазоров между шатунами и щека ми коленчатого вала.
Каждый блок цилиндров снабжен всасывающим и нагнетательным запорными вентилями.
Хладоно-воздушные испарители обеих хладоновых систем кондиционера практически аналогичны по конструкции и отличаются в основном геометрическими размерами и поверхностью теплопередачи.
Испаритель (см рис.) состоит из распределителя 7, крышки верхней 2, входного 1 и выходного 3 воздушных патрубков, сердцевины 4, выходного коллектора 5 и двух рамок 6 и 8, которые имеют по две лапы крепления испарителя.
Распределитель служит для равномерного распределения хладона между змеевиками.
Сердцевина состоит из змеевиков, образованных трубками и приваренными к ним переходниками (калачами). На трубки насажены пластины-ребра.
Смесь жидкого и парообразного хладона движется по трубкам змеевиков параллельно движению обрабатываемого воздуха, который омывает трубки снаружи и охлаждается, отдавая тепло кипящему в трубках жидкому хладону. Выпадающий при этом из воздуха конденсат влаги попадает на нижнюю крышку и через сливной штуцер удаляется из испарителя.
Рис. Хладоново-воздушный испаритель контура оборудования аэродромного многоцелевого кондиционера АМК-24/56-131
Хладоно-воздушные конденсаторы хладоновых систем контуров кабин и оборудования кондиционера изготовлены в виде одного блока, состоящего из двух секций.
Верхняя секция, с большей теплопередающей поверхностью, является конденсатором хладоновой системы контура оборудования, а нижняя, с меньшей теплопередающей поверхностью, — конденсатором хладоновой системы контура кабин.
Каждая секция имеет коллектор входа (паровой) и коллектор выхода (жидкостный) хладона, две общие трубные доски и пучок трубок с нарезными ребрами, соединенными между собой переходниками.
Пары хладона подаются во входной коллектор конденсатора, откуда попадают в трубный пучок, где охлаждаются и конденсируются, отдавая тепло продувочному атмосферному воздуху, засасываемому осевым вентилятором. Далее жидкий хладон подается в выходной коллектор и сливается в ресивер.
Хладоно-хладоновые теплообменники хладоновой системы кондиционера АМК-24/56-131 аналогичны по конструкции хладоно-хладоновому теплообменнику, примененному на кондиционере АК-1,6-9А.
Хладоновая арматура кондиционера включает в себя дистанционные регулирующие и терморегулирующие, соленоидные и ручные запорные вентили. В составе хладоновой системы кондиционера АМК-24/56-131 применены ручные запорные и дистанционные регулирующие вентили тех же типов, что и на кондиционерах АК-0,4-9А и АК-1,6-9А.
Терморегулирующие вентили 142ТРВ-40 и 142ТРВ-10, примененные в хладоновой системе кондиционера АМК-24/56-131, по общему устройству и принципу работы подобны терморегулирующим вентилям 12ТРВ-40 и 12ТРВ-63, примененным в хладоновых системах кондиционеров АК-0,4-9А и АК-1,6-9А.
Рис. Соленоидный вентиль
Соленоидный вентиль хладоновой системы кондиционера АМК-24/56-131 представляет собой мембранный вентиль с электромагнитным приводом и состоит из двух основных узлов: собственно вентиля и электромагнитного привода (электромагнита).
Собственно вентиль состоит из следующих основных частей: корпуса 5, основного клапана в сборе 14, вспомогательного клапана 16 и механизма ручного открытия вен тиля.
Мембрана 4 из маслобензостойкой резины делит внутреннюю полость вентиля на две части — надмембранную и подмембранную. Надмембранная полость через комбинированные отверстия в основном клапане 14 соединяется с входной полостью вентиля, а через вспомогательный клапан 16 — с выходной полостью вентиля.
Электромагнит состоит из катушки 1 и сердечника 3.
Данный вентиль относится к классу вентилей комбинированного действия, у которых открытие основного клапана 15 производится за счет силы тяги электромагнита и силы, развиваемой мембраной 4.
При отсутствии напряжения электрического тока на катушке 1 электромагнита сердечник 3 опущен и вспомогательный клапан 16 перекрывает свое седло. При этом давление хладона в надмембранной и подмембранной полостях уравнивается через комбинированные отверстия в основном клапане и основной клапан 15 прижат к седлу за счет перепада давлений хладона между входом и выходом вентиля.
При подаче напряжения 27 В постоянного тока на катушку 1 электромагнита его сердечник 3 втягивается в катушку и вспомогательный клапан 16, открываясь, сообщает надмембранную полость с выходом вентиля. Давление хладона в надмембранной полости за счет этого понижается и на мембране 4 создается подъемная сила, которая вместе с силой тяги электромагнита, передаваемой через заплечики сердечника 3 на золотник 14, поднимает основной клапан 15, открывая проход жидкому хладону через вентиль.
При неисправном электромагнитном приводе соленоидного вентили или обрыве в цепи его электропитания вентиль может быть открыт принудительно с помощью механизма ручного открытия путем вращения винта 10.