Добавлен: 26.10.2023
Просмотров: 115
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Кожухотрубные испарители по конструкции подобны горизонтальным кожухотрубным конденсаторам. Жидкий хладагент поступает через регулирующий вентиль в пространство между кожухом и трубами снизу. Здесь он кипит, охлаждая рассол, принудительно циркулирующий в трубах с помощью рассольного насоса. Образующиеся пары хладагента отсасываются компрессором через вентиль в верхней части кожуха.
Воздухоохладители 5ВС и АРВ размещены непосредственно в грузовых помещениях вагонов и являются по сути своей испарителями для непосредственного охлаждения воздуха с принудительной циркуляцией его. Внутри оребрённых труб кипит жидкий хладон-12, охлаждая воздух грузового помещения. По своей конструкции они аналогичны воздушным конденсаторам этих вагонов, однако расстояние между рёбрами значительно больше, поскольку на трубах и рёбрах образуется иней из влаги, выпадающей на поверхности аппарата при охлаждении воздуха. И не снижает коэффициент теплопередачи воздухоохладителя, уменьшает сечение для прохода охлаждаемого воздуха и увеличивает сопротивление его движению, поэтому необходимо периодическая оттайка снеговой "шубы". Оттайка осуществляется или горячими парами хладона-12, направляемыми из компрессора не в конденсатор, а в испаритель, или электропечами в секциях ZA-5 первого выпуска.
К вспомогательным аппаратам относятся ресиверы, маслоотделители, маслосборники, промежуточные сосуды, отделители жидкости и др. Они обеспечивают длительную и безопасную работу установки, облегчают регулирование рабочего процесса и повышают безопасность и экономичность работы.
Приборы автоматики холодильных установок выполняют 5 функций: управление, регулирование, защита, сигнализация и контроль.
Приборы управления (программное реле, реле времени) обеспечивают автоматический пуск, включение или отключение установки или её отдельных узлов в заданной последовательности.
Приборы регулирования автоматически поддерживают в определённых пределах основные параметры (температуру, давление, уровень жидкости и др.). К ним относятся термостаты, терморегулирующие вентили, реле уровня и др.
Приборы автоматической защиты (реле давления температуры и др.) отключают всю холодильную установку или отдельные её элементы при наступлении опасных режимов работы. Автоматическая сигнализация включает световые или звуковые сигналы (лампы, звонки, сирены) при достижении заданного значения контролируемой величины или при приближении к опасному режиму работы установки.
Приборы автоматического контроля (самописцы, счётчики моточасов и др.) осуществляют измерение и запись определённых параметров работы холодильной установки (температуру в вагонах, время работы оборудования и др.).
5.1 Расчет и выбор компрессора.
После расчета потребной рабочей холодопроизводительности на 1 и 2 режимах ее переводят в стандартную и по большей величине выбирают компрессор. Стандартная холодопроизводительность, Вт, определяется по формуле:
Qст = (Qраб*λст* qст)/(λраб* qраб),
Где Qраб- холодопроизводительность при рабочих условиях, Вт;
(АРВ)= 21156 Вт
(5ВС)= 24568Вт
gvст- объемная производительность хладагента при стандартных условиях, принимаем 1335,6;
gvраб- объемная холодопроизводительность хладагента при рабочих условиях, принимаем 1140,9;
ст- коэффициент подачи холодильного хладагента при стандартных условиях, принимаем 0,72;
раб- коэффициент подачи холодильного хладагента при рабочих условиях, принимаем 0,592.
Значение данных параметров зависит от температуры рабочих условий холодильной машины, т.е. от температуры кипения хладагента, конденсации, а также отношения давления конденсации и кипения. Для рабочих условий эти температуры зависят от температуры в рабочем помещении вагона, температуры наружного воздуха, наличия теплообменника и вида охлаждения испарителя.
Определим стандартную холодопроизводительность:
АРВ: Qст =30437,22*0,72*1335,6/0,592*1140,9 =30121 (Вт)
5ВС: Qст =35026,5*0,72*1335,6/0,592*1140,9 =34979 (Вт)
На основании расчетов выбираем компрессор. Для данной холодопроизводительности – ФУ40, с мощностью 17 кВт и холодопроизводительностью 43 ккал/ч. Фреоновый одноступенчатый компрессор с угловым расположением цилиндров. Число цилиндров – 4. габаритные размеры 660*625*710, вес 280 кг.
Компрессор - основной и наиболее сложный элемент паровой компрессионной холодильной машины, получившей наибольшее применение на хладотранспорте. Более 90% всех компрессионных холодильных машин в России выпускают с поршневыми компрессорами, которые при холодопроизводительности 0,1 – 300 кВт обладают следующими преимуществами перед компрессорами других типов:
-
меньше масса, габариты и потребление энергии; -
хорошо освоенная технология производства и меньшая трудоёмкость изготовления; -
способность работать с более высоким отношением давлений при сжатии в одной ступени и на разных холодильных агентах,
поршневые компрессоры отличаются большим разнообразием конструктивных форм, их классифицируют по:
-
стандартной холодопроизводительности (малые до 12 кВт, средние – от 12 до 120 кВт, крупные – свыше 120 кВт); -
с углом развала от 45 до 60; -
расположению осей цилиндров (вертикальные, горизонтальные, V- образные с углом развала цилиндров от 60 до 90, веерообразные с углом развала от 45 от 60); -
числу цилиндров (одно-, двух-, восьми-, и многоцилиндровые); -
направлению движения хладагента в цилиндре компрессора (прямоточные и не прямоточные); -
назначению (в обще промышленном исполнении, экспортно-тропическом для судовых холодильных установок, для транспорта); -
числу ступеней сжатия ( одно-, двух-, и многоступенчатые); -
степени герметичности: открытого типа (сальниковые), бессальниковые (полу герметичные) и герметичные.
В условном обозначении компрессора Ф - фреоновый ( хладоновый), УУ- веерообразное расположение цилиндров, БС – бессальниковый, 12-стандартная холодопроизводительность, охлаждение воздушное.
5.2 Расчет и выбор конденсатора.
В конденсаторах тепло от хладагента отводиться наружным воздухом или водой. Воздушные конденсаторы применяются во всех холодильных установках рефрижераторного подвижного состава.
Конденсатор холодильной установки ВР-1М 5-вагонной секции БМЗ выполнен из медных труб с латунными ребрами. Для обдува конденсатора используется один осевой вентилятор.
Из конденсаторов с водяным охлаждением наибольшее распространение получили горизонтальные кожухотрубные в стационарных установках средней и большой производительности. У них пары холодильного агента подаются в пространство между кожухом и трубами, по которым протекает вода. Применяются также вертикальные кожухотрубные оросительные, элементные, испарительные и другие типы конденсаторов.
Конденсатор холодильной установки АРВ состоит из трех секции, закрепленных на раме.
Аммиачные конденсаторы поездов и 12-вагонных секции имеют значительно большую поверхность и состоят из вертикально-трубчатых секций со стальными оребренными трубами, обдуваемых одним лопастным вентилятором.
Расчет конденсатора сводиться к определению его теплопередающей поверхности, по величине которой конструируют или подбирают стандартные агрегаты. Наибольшая нагрузка на конденсатор приходится на 2 режим, поэтому производим для 2 режима.
Прежде всего, определяем тепловую нагрузку (производительность) конденсатора (Вт) по формуле:
Qк=Qо+1000*Nтеор (Вт)
где Qк - производительность конденсатора;
Qо - холодопроизводительность брутто; Qо = QIIобщ
Nтеор- мощность компрессора, принимаем согласно выбранному типу компрессора =2,8 кВт.
На основании этой формулы определяем производительность конденсатора.
АРВ: Qк =21156+ 1000*2,8 =23956 (Вт);
5ВС: Qк =24568 + 1000 *2,8= 27368 (Вт).
После определения производительности конденсатора определяем поверхность теплопередачи по следующей формуле:
Fк= Qк /K*∆t(м2)
Fк - поверхность теплопередачи;
К - коэффициент теплопередачи, принимаем 30 Вт/м2*град.
∆t -среднеарифметическая разность температур в начале и в конце теплообмена, принимаем 10 С.
АРВ: Fк =23956/33*9=81 (м2),
5ВС: Fк =27368/33*9=92 (м2).
Далее определяем общую длину труб конденсатора по следующей формуле
L= Fк /π* d,(м)
Где L- общая длина труб конденсатора, м;
d -диаметр трубы конденсатора, м, принимаем 0,015м;
Определим общую длину труб конденсатора:
АРВ: L=81/(3,14*0,015)=1719 (м);
5ВС: L=92/ (3,14*0,015)=1953 (м).
Определим количество труб в конденсаторе на основании следующей формулы:
n=L/l (шт.)
Где n - количество труб в конденсаторе;
l - длина трубы конденсатора, принимаем 10 м.
Определим количество труб в конденсаторе
АРВ: n=1719/10 = 172 (штук)
5ВС: n=1953/10 = 195 (штук)
На основании расчетных данных составляем таблицу, в которой указываем вид подвижного состава, производительность конденсатора, поверхность теплопередачи, длину труб, количество труб.
| Вид ПС | производительность конденсатора | поверхность теплопередачи | длина труб | количество труб |
| АРВ | 30121 | 81 | 1719 | 172 |
| 5ВС | 34979 | 92 | 1953 | 195 |
5.3 Расчёт и выбор испарителя.
Испарители бывают двух типов: для охлаждения жидкостей (рассола, воды) и воздуха. В стационарных холодильных установках применяются испарители различных конструкции, в транспортных установках – кожухотрубные для охлаждения рассола и воздухоохладители (в 5-вагонных секциях и АРВ).
Расчет испарителя заключается в определении его теплопередающей поверхности, определяемой по формуле:
Fи= Qи /K*∆t(м2)
Fи - поверхность теплопередачи;
К- коэффициент теплопередачи, принимаем 33 Вт/м2 град.
∆t -среднеарифметическая разность температур в начале и в конце теплообмена, принимаем 90С.
АРВ: Fи =7300,52/30* 9= 25(м2),
5ВС: Fи =7602,79/30*9=26 (м2).
Далее определяем общую длину труб испарителя по следующей формуле
L= Fи /π* d,(м)
Где L- общая длина труб испарителя, м;
d -диаметр трубы испарителя, м, принимаем 0,015м;
Определим общую длину труб испарителя:
АРВ: L=25/(3,14*0,015)=531(м);
5ВС: L=26/ (3,14*0,015)=552 (м).
Определим количество труб в испарителе на основании следующей формулы:
n=L/l (шт.)
Где n - количество труб в испарителе;
l - Длина трубы испарителя, принимаем 10 м.
Определим количество труб в испарителе
АРВ: n=531/10 = 53 (штук)
5ВС: n=552/10 =55 (штук)
По полученным данным выбираем испаритель ИТР-18, площадь поверхности 18 м2.
6. Организация обслуживания рефрижераторного подвижного состава.
6.1. Пункты обслуживания РПС.
Все эксплуатируемые рефрижераторные вагоны приписаны к определенным рефрижераторным вагонным депо, которые организуют обслуживание и деповской ремонт РПС, а также в необходимых случаях текущий ремонт и экипировку других рефрижераторных вагонов, находящихся на дороге расположения депо, независимо от их приписки. Депо специализированы по типам подвижного состава.
Рефрижераторное депо имеет основное здание, где производиться деповской ремонт РПС, цех эксплуатации, цех обмывки вагонов, цех экипировки, а также служебно-вспомогательные помещения, компрессорную. Взаимное расположение цехов и сооружений должно соответствовать требованиям технологического процесса и обеспечивать поточность перемещения вагонов и их узлов в процессе выполнения ремонта.
Экипировка РПС эксплуатационными материалами может производиться как в рефрижераторных депо, так и на специальных пунктах экипировки. Различают вспомогательные пункты, предназначенные для снабжения дизельным топливом, смазкой и водой, и основные, на которых РПС может экипироваться, кроме того, хладагентом, дистиллированной водой и другими материалами.
На станции располагают все обустройства пункта технического обслуживания вагонов. Для хранения дизельного топлива и рассола используются наземные или подземные металлические или железобетонные резервуары. Для слива прибывающих в цистернах топлива и разгрузки других экипировочных материалов проложен тупиковый путь. На пункте предусмотрены два пути, на которых можно экипировать рефрижераторные поезда и секции. Для заправки дизельным топливом, рассолом и водой имеются двусторонние раздаточные колонки. Топливо и рассол подаются к ним насосами , установленными в насосном отделении здания пункта экипировки, по трубопроводам, проложенным под землей. Электротележки или погрузчики с баллонами, канистрами перемещаются по асфальтированным дорожкам. Экипировка на таких пунктах выполняется в любое время суток и года во время стоянки поезда по графику. Экипировочные материалы отпускают по форменным требованиям за подписью начальника поезда (секции) и печатью депо приписки. Продолжительность экипировки не должна превышать 1 ч, а при дозаправке хладагентом рассолом – 3 ч.