Холодильная установка FAL-056/7

 

Данная установка применялась на пятивагонных секциях ZB-5 и авто-номных рефрижераторных вагонах немецкой постройки. Холодильная установ-ка FAL-056/7 выгодно отличаются от установки секции ZA-5 применением по-лугерметичного бессальникого компрессора большей холодопроизводительно-стью и работоспособностью, агрегатным и блочным исполнением ряда узлов и более совершенной системой автоматики. В холодильной установке FAL-056/7 нет маслоотделителя и байпасной линии (при пуске линия оттаивания исполь-зуется в качестве байпасной). Также изменена система оттаивания испарителя (вместо прессостата применены программное реле времени и термостат), ис-ключены газовый и жидкостный обратный клапаны, но установлены два фильтра-осушителя [5].

 

Рефрижераторные вагоны оборудуют двумя холодильно-нагревательными агрегатами FAL-056/7, размещаемыми отдельно друг от дру-га в машинных отделениях вагона.

Холодильная установка состоит из двух основных узлов: испарителя-воздухоохладителя с вентиляторами и компрессорно-конденсаторного агрега-та. Испаритель выходит в грузовое помещение вагона, а компрессорно-конденсаторный агрегат находится в машинном отделении. Между обоими уз-лами имеется перегородка из полиэфирной смолы с пенополистирольной изо-ляцией. Перед испарителем закреплены электронагревательные элементы. На-правляющая шина облегчает монтаж установки. Направляющие дуги, прикре-пленные к боковым сторонам испарителя, предохраняют трубы от поврежде-ний при демонтаже. Зазор между холодильным агрегатом и проемом в стене ва-гона уплотняется профильной резиной. Агрегат FAL-056/7 выполнен с медны-ми теплообменными аппаратами и стальной оцинкованной рамой. Масса одно-го агрегата 855 кг [4].

Холодопроизводительность агрегата при температурах воздуха на входе в конденсатор плюс 36 °С и на входе в испаритель, не покрытый инеем, минус 20 °С составляет 4,7 кВт; мощность нагревательных элементов 6 кВт [4]. Пре-дельная температура окружающей среды при работе агрегата на охлаждение составляет 45 °С и на отопление минус 50 °С. Заправляемое количество хлада-гента-хладона R12 составляет 15 кг, хладонового масла 6,25 кг. Максимальная потребляемая мощность агрегата 12,5 кВт [4]. Холодильно-нагревательный аг-регат состоит из трех основных частей: компрессорно-конденсаторная часть

 

 

38

холодильной установки (в машинном отделении); воздухоохладитель холо-дильной установки с электронагревательными элементами (в грузовом поме-щении); электрический приборный ящик (в машинном отделении).

 

Компрессорно-конденсаторная часть агрегата и воздухоохладитель раз-делены между собой изолирующей плитой из полиэфирной смолы, заполнен-ной пенополистиролом, которая закрепляется в зоне установочного проема торцевой стены грузового помещения: Рациональное расположение узлов и де-талей позволяет за короткое время производить техническое обслуживание, контроль и ремонт.

Агрегат FAL-056/7 работает автоматически в зависимости от задаваемых температурных параметров (на секции ZB-5, предусмотрено также ручное управление). При этом он может обеспечивать работу в трех режимах: охлаж-дение, оттаивание, отопление.

 

После включения холодильного агрегата в режиме охлаждения компрес-сор с задержкой времени в течение 6 мин, необходимой для выравнивания дав-ления нагнетания, начинает работать на байпасном режиме до открытия авто-матического запорного вентиля. После того, как создалось в компрессоре дав-ление смазки 0,1 МПа, автоматический запорный вентиль переключает ком-прессор с работы на байпасном режиме на режим нормальной работы. При этом компрессор 1 (рис. 13) отсасывает пары хладагента из испарителя 5 через регу-лятор пуска 8, сжимает их от давления всасывания до промежуточного давле-ния в трех цилиндрах низкого давления, а затем от промежуточного давления до давления конденсации в цилиндре высокого давления.

 

Горячие пары хладагента под высоким давлением и температурой по на-гнетательному трубопроводу через обратный клапан 16 поступают в конденса-тор 15, где охлаждаются, а затем конденсируются, превращаясь в жидкость за счет отдачи своего тепла продуваемому через конденсатор вентиляторами воз-духу. Жидкий хладагент из конденсатора 15 через ручной запорный вентиль 14 поступает в ресивер 13 и далее через угловой вентиль 12, параллельно установ-ленные фильтры-осушители 11, индикатор влаги 10, жидкостной магнитный вентиль 9 – к терморегулирующему вентилю 7. Терморегулирующий вентиль в зависимости от перегрева хладагента на выходе из испарителя 5 регулирует по-даваемое в испаритель количество хладагента. Здесь давление жидкого хлада-гента снижается до давления испарения. Затем через распределитель 6 жидкий хладагент поступает в испаритель 5. Охлаждаемый воздух направляется в гру-зовое помещение. Холодный пар, образовавшийся при кипении хладагента, от-сасывается компрессором и цикл повторяется.

 

В процессе работы холодильной установки внешняя поверхность испари-теля покрывается инеем, образуется снеговая шуба, которую периодически че-рез 11 час работы «снимают», т. е. производится оттаивание испарителя за счет подачи в него горячих паров хладагента. Периодичность включения и отключе-ния процесса оттаивания осуществляется программным механизмом – часами,

и конец оттайки дополнительно контролируется термостатом 3. Образование снеговой шубы на воздухоохладителе ухудшает процесс теплообмена. Так, на-

 

 

39

пример, слой инея толщиной более 5 мм значительно уменьшает холодопроиз-водительность холодильно-нагревательной установки. При этом увеличивается потребление электрической энергии, компрессор работает практически вхоло-стую. В этом случае говорят: холодильная машина работает сама на себя. В на-чале работы холодильной установки в режиме оттайки открывается магнитный вентиль 2 на линии оттайки, включаются вентиляторы испарителя, конденсато-ра и закрывается жидкостной магнитный вентиль 9. При этом горячие пары хладагента от компрессора 1 через открытый магнитный вентиль 2 на линии от-тайки подаются в испаритель 5, производя оттаивание «шубы», и далее по вса-сывающему трубопроводу через регулятор пуска 8 поступают обратно в ком-прессор 1. Цикл оттаивания происходит в течение 1 часа, предусмотренного часовым механизмом, но может быть, ограничен, если температура в испарите-ле повысится до 14°С и сработает термостат окончания оттаивания 3. При ра-боте на вагоне двух холодильных агрегатов их оттаивание производится одно-временно. Вода, образуемая при таянии снеговой «шубы», отводится за преде-лы вагона.

 

 

Рис. 13. Схема холодильной установки FAL-056/7:

 

1 – компрессора; 2 – магнитный вентиль; 3 – термостат; 4 – электропечь; 5 – испари-тель; 6 – распределитель; 7 – терморегулирующий вентиль; 8 – регулятор пуска; 9 – жидко-стной магнитный вентиль; 10 – индикатор влаги; 11 – фильтр-осушитель; 12 – угловой вен-тиль; 13 – ресивер; 14 – ручной запорный вентиль; 15 – конденсатор; 16 – обратный клапан

 

40

При необходимости отопления грузового помещения вагона включается электропечь 4, состоящая из трех электронагревательных элементов по 2 кВт каждый и расположенная в торце агрегата со стороны испарителя. Одновре-менно включаются вентиляторы испарителя, обеспечивающие подачу нагрето-го воздуха в грузовое помещение. При достижении установленной температуры электропечь автоматически выключается, но вентиляторы продолжают ра-ботать, обеспечивая равномерное перемешивание воздуха в грузовом помеще-нии. Включение и выключение холодильной установки в процессе ее работы происходят автоматически. Предварительно в зависимости от рода перевозимо-го груза с помощью режимных переключателей устанавливают требуемый в грузовом помещении температурный режим, в соответствии с которым ус-тановка периодически включается и отключается. При необходимости можно осуществлять и ручное управление. После получения электрического сигнала от термореле автоматический пуск установки осуществляется в такой последо-вательности. Подается напряжение в цепь управления вентиляторами конденса-тора (работой вентиляторов управляет прессостат). Одновременно начинает ра-ботать реле времени (с выдержкой 1,5–4 мин) и открывается электромагнитный вентиль на линии оттаивания для выравнивания давлений. По истечении вы-держки времени включается компрессор и открывается электромагнитный вен-тиль подачи жидкого хладагента из ресивера к терморегулирующему вентилю,

 

а электромагнитный вентиль на линии оттаивания закрывается. При достиже-нии давления конденсации 1 МПа прессостат включает вентиляторы конденса-тора, при снижении давления до 0,6 МПа – отключает их. При достижении в грузовом помещении нижнего заданного регулятором значения температуры воздуха установка выключается в следующем порядке: отключается компрес-сор (вентиляторы испарителя продолжают работать), закрывается электромаг-нитный вентиль и при снижении давления в конденсаторе ниже 0,6 МПа от-ключаются вентиляторы конденсатора срабатывающим прессостатом. Когда температура воздуха в грузовом помещении повысится до верхнего заданного предела, холодильные установки опять включаются и рабочие циклы повторя-ются. Если давление в холодильном агрегате превысит 1,6 МПа, срабатывает прессостат 9 и происходит отключение компрессора. Как только давление в аг-регате снизится до 1,4 МПа, компрессор автоматически включится. Холодиль-ные установки FAL-056/7 оборудуются прессостатом наименьшего давления всасывания [4]. При снижении давления всасывания до 0,05 МПа прессостат отключает компрессор, не допуская его работы без смазки. Аварийное выклю-чение установки термостатом 10 происходит при температуре картера компрес-сора минус 20°С. Работа установки при низких температурах наружного возду-

 

41

ха обеспечивается следующим образом. При температуре картера компрессора до минус 20°С холодильная установка включается обычным порядком. Если температура картера ниже, то термостат 10 включает электронагреватель 30 и после достижения в масляной ванне температуры 15 °С установка может быть включена. Режимы работы холодильной установки контролируют: мановаку-умметр давления всасывания, манометр давления масла, манометр промежу-точного давления, манометр высокого давления. Пополнение системы хладо-ном R 12 производят через патрубок с запорным вентилем, маслом – через вен-тиль компрессора.