Холодильные агрегаты

Холодильный агрегат - это конструктивное объединение на одной ра­ме компрессора, конденсатора, ресивера, испарителя и других элементов хо­лодильной установки, выполненное, как правило, на заводе. Агрегатирование элементов обеспечивает компактность машины, сокращение объёма монтаж­ных работ и удобство в обслуживании. Применяют компрессорные, компрес-сорно-конденсаторные, аппаратные и комплексные агрегаты.

Компрессорный агрегат состоит из компрессора и электродвигателя с электропусковой аппаратурой и некоторыми приборами автоматики (реле давления). Если компрессорный агрегат смонтирован на одной раме с кон­денсатором, вспомогательными аппаратами и приборами автоматики, то его называют компрессорно-конденсаторным. Аппаратные агрегаты состоят из аппаратов холодильной установки и приборов автоматики. Комплексный аг­регат включает все элементы холодильной установки.

Холодильно-отопительный агрегат автономного рефрижераторного вагона позволяет производить быстрый его демонтаж в процессе проведения периодического технического обслуживания. Воздухоохладитель с вентиля­торами (циркуляторами), электроотопительным оборудованием и терморегу-лирующим вентилем находится в грузовом помещении, а всё остальное обо­рудование агрегата - в машинном отделении, расположенном в торце вагона Во избежание тепловых мостиков, испарительная часть установки и компрессионно-конденеаторный агрегат разделены перегородкой из пенополи-стирольной изоляции. Почти все элементы (около 80%) установки изготовле­ны'из алюминиевых сплавов. Общая охлаждаемая поверхность конденсатора - 72 м2. Воздухоохладитель состоит из четырёх секций с общей поверх­ностью 64 м2. Аналогичными холодилыю-отопительными агрегатами обо­рудованы 5-вагонные рефрижераторные секции ГДР.

Компрессорно-конденсаторный агрегат 5-вагонной секции БМЗ вклю­чает бессальниковый компрессор, воздушный компрессор, ресивер и прибо­ры автоматики. Теплопередающая поверхность конденсатора равна 90 м , воздухоохладителя (испарителя) - 87,5 м2

21

Автоматизация работы холодильных установок

Автоматические устройства холодильных установок поддерживают температурный режим, повышают производительность труда обслуживаю­ щего персонала, снижают эксплуатационные расходы, предупреждают ава­рии, увеличивают срок службы и обеспечивают контроль за работой уста­ новки. Приборы автоматики быстро реагируют на всякие отклонения от нор­мальных условий работы, выполняют функции регулирования, защиты, сиг­нализации и контроля, а при возникновении опасности выключают установ­ку.

Приборы автоматического регулирования обеспечивают включение или выключение холодильной установки и отдельных её аппаратов, а также управляют процессами работы. В холодильных установках рефрижераторно­го подвижного состава приборы регулирования осуществляют следующие функции:

правильно заполняют испаритель хладагентом; регулируют давление в компрессоре;

обеспечивают своевременное оттаивание инея с испарителя;

открывают или прекращают подачу хладагента или рассола;

ограничивают поступление хладагента в компрессор.

Приборы защиты выключают всю холодильную установку или отдель­ные аппараты при наступлении опасных режимов работы:

при достижении предельно допустимого давления;

при вакууме на стадии всасывания;

при падении давления масла в системе смазки компрессора; -при перегрузке электродвигателя или коротком замыкании. Приборы контроля осуществляют измерения, а в некоторых случаях и

запас определённых параметров работы холодильных установок, например, температура в охлаждаемом помещении, расход электроэнергии, время рабо­ты оборудования, давление и др.

Приборы сигнализации обеспечивают подачу звуковых или световых сигналов при достижении заданного значения контролируемой величины или при приближении к опасному режиму работы.

Приборы автоматики состоят из следующих основных частей: чувстви­тельный элемент (датчик), передающий (соединительный) механизм, регули­рующий орган, устройство для настройки (задающий механизм). Датчик вос­принимает контролируемую величину (температуру, давление, уровень жидкости) и преобразует в удобный вид энергии для дистанционной передачи. Передающий механизм соединяет датчик с регулирующим (рабочим) органом. Регулирующий орган действует по сигналу датчика. В приборах двух-позиционного действия (реле) рабочий орган может занимать только два по­ложения: включено или выключено. В приборах плавного (пропорциональ­ного) действия каждому изменению соответствует перемещение регулируе­мого органа. Задающий механизм устанавливает заданное значение регули­руемой или контролируемой величины.

Примеры датчиков, воспринимающих температуру, давление, уровень жидкости, приведены на рис. 2.36 - 2.39.

С использованием вышеприведённых принципиальных схем датчиков созданы различные приборы, регулирующие параметры работы холодильных установок.

Термостаты (реле температуры, терморегуляторы) применяют для ре­гулирования температуры воздуха в вагоне или холодильной камере, воды, масла и любой другой среды. В 5-вагонных секциях и АРВ термостаты охла­ждения поддерживают температуру в грузовом помещении вагона, включая и выключая холодильную машину. В 12-вагонной секции и 21-вагонных поез­дах они управляют соленоидными рассольными вентилями, которые вклю­чают или прекращают подачу рассола в рассольные батареи грузовых ваго­нов. Терморегуляторы отопления управляют в РПС электропечами. Конст­руктивно они выполнены одинаково и отличаются только шкалами темпера­тур и контактной системой.

У терморегулятора (рис.2.40) датчиками является термочувствительная система, состоящая из термобаллона, капиллярной трубки 2 и сильфона 3.

При изменении давления в сильфоне, он может растягиваться или сжи­маться. Система герметична и заполнена легкокипящей жидкостью, паром или смесью. В системе создаётся давление, соответствующее температуре в вагоне, которую воспринимает термобаллон, размещённый в грузовом по­мещении. Благодаря капиллярной трубке 2, прибор может быть расположен в машинном отделении

Контакт И термостата включён в цепь питания электродвигателя компрессора проводом 12. При повышении температуры в ва­гоне, давление в еильфоне увеличивается, передавая сопротивление пру­жине 7, перемещая шток 6, а вместе с ним и гайку 4 вверх. Гайка через рычаг 10 замыкает контакт 11. Настраивают прибор на температуру замыкания с помощью винта 8 по шкале 9.

Реле давления служит для защиты холодильной установки от опасных или нежелательных давлений, а также для управления работой отдельных аппаратов (вентилятор конденсатора, процесс отгайки и т.д). Различают ре­ле низкого давления (прессостат), защищающее компрессор от чрезмерно низкого давления всасывания, и высокого (маноконтроллер), контролирую­щее максимальное давление на стадии нагнетания Принципиальная схема реле давления аналогична термостату, но отсутствует гермобаллон и ка­пиллярная трубка, а к сильфону подводится трубкой давление всасывания у прессостата или нагнетания у маноконтроллера. Контакты реле включены в цепь питания двигателя компрессора и при достижении критических значе­ний давления они размыкаются, останавливая компрессор.

Прессостат и маноконтроллер могут выполняться совместно. В этом случае прибор имеет название - реле давления.

Терморегулирующие вентили (ТРВ) предназначены для автоматиче­ского регулирования подачи жидкого хладагента в испаритель в зависимо­сти от температуры перегрева паров, выходящих из испарителя. Принцип действия ТРВ основан на сравнении температуры кипения хладагента с тем­пературой выходящих из испарителя паров.

ТРВ бывают сильфонные и мембранные. Датчиком мембранного ТРВ (рис.2.41) служит термочувствительная система из термобаллоиа 8, капил­лярной трубки 7 и полости 6 над мембранной 5. В системе, заполненной обычно тем же хладагентом, для которого предназначен ТРВ, создается дав­ление, соответствующее температуре паров на выходе из испарителя и кото­рую воспринимает термобаллон, прикреплённый к трубопроводу. Это давле ние действует на мембрану сверху и стремится через шток 4 открыть клапан 3 на большое проходное отверстие Ему противодействует давление кипения в испарителе, действующее на мембрану снизу, а также усилие сжатой пру­жины 2 и давление конденсации. При правильном заполнении испарителя температура пара на выходе из испарителя должна быть на 4-7°С выше тем­пературы кипения, то есть перегрев должен быть на 4-7°С. Если тепловая на­грузка на испаритель увеличивается, и количество подаваемого через ТРВ хладагента становится недостаточным, то перегрев пара и соответствующее ему давление в термочувствительной системе увеличивается. Мембрана пе­ремещает шток вниз и отрывает клапан 3 для прохождения жидкого хлада­гента в испаритель. Настройка ТРВ на выбранный перегрев производится ос­лаблением или подтягиванием пружины 2 с помощью регулировочного винта 1. У сильфонных ТРВ вместо мембраны используется сильфон (рис.2.42)

Обратный клапан (рис.2.43) - это запирающее устройство, открыг вающееся только в одном направлении под действием небольшой разности давлений. Обратный клапан в 5-вагонных секциях и АРВ устанавливается в жидкостном трубопроводе между конденсатором и ресивером и предотвра­щает поступление хладагента в компрессор при включении установки и при работе в режиме оттаивания испарителя.

Электромагнитные (соленоидные) вентили (рис.2 44) являются приборами с электрическим дистанционным управлением, закрывающие или открывающие проходные сечения каналов. Они устанавливаются на трубо­проводах хладагента, рассола или воды.

На рефрижераторном подвижном составе принимаются холодильные установки, автоматизированные полностью или частично. Степень автомати­зации холодильной установки выбирается в зависимости от её конструкции, размеров и условий эксплуатации В полностью автоматизированных уста­новках пуск, отключение машин и регулирование холодопроизводительности осуществляется автоматически без вмешательства обслуживающего персонала. Такими установками оборудованы АРВ и секции ГДР. Полная ав­томатизация холодильных установок АРВ позволила отказаться от сопрово­ждения вагонов в пути следования обслуживающим персоналом и перейти на периодичное их обслуживание на специализированных пунктах (ПТО АРВ). К полуавтоматическим холодильным установкам относятся установки 21-вагонного поезда и 12-вагонной секции, а также 5-вагонной секции БМЗ.

22