Розрахунок та обслуговування моноблочних кондиціонерів пасажирських вагонів

L_рец - кількість рециркуляційного повітря, кг/год.

Рисунок 4. ?. - Процеси обробки повітря в системі охолодження в I-d діаграмі.

Лінія (П - В) - процес підігріву повітря в пасажирському приміщенні вагону;

Лінія (В - В') - процес підігріву повітря при його русі по ре циркуляційному каналу;

Лінія (В' - С) - процес змішування зовнішнього та рециркуляційного повітря;

Лінія (С - П') - процес охолодження повітря в повітроохолоджувачі холодильної машини;

Лінія (П' - П) - процес підігріву повітря при його русі по повітропроводу.

В I-d діаграмі точка «З» відповідає параметрам зовнішнього повітря (t_з = +32?С,ц_з = 50%).

Точка «В» відповідає параметрам повітря на виході з вагона (t_В = +24?С, ц_В = 50%).

Визначаємо кутовий коефіцієнт о променя процесу зміни параметрів повітря в пасажирському приміщенні вагону.

(4.31)

З точки «В» проводимо промінь процесу з кутовим коефіцієнтом о.

Визначаємо температуру повітря на вході в робоче приміщення вагона, ?С.

t_П= t_В - Дt_п (4.32)

де Дt_п - різниця температури повітря (Дt_п = 3…4?, для мяких вагонів Дt_п=3?).

t_П =24 - 4 = 20?С

Визначаємо витрати повітря через вагон, кг/год:

(4.33)

де І_В - ентальпія повітря на виході з вагону, кДж/кг;

І_П - ентальпія повітря на вході у вагон, кДж/кг.

Визначаємо температуру рециркуляційного повітря, ?С.

t_B' = t_B + Дt_B (4.34)

де Дt_B - різниця температур повітря, (Дt_B = 1,0).

t_B' = 24 + 1 = 25?С

Точка «В'»відповідає параметрам повітря рециркуляційного (t_B'; d_B=const).

Визначаємо кількість зовнішнього повітря, яке надходить у вагон, кг/год:

L_З = V₀ · n · с_З (4.35)

де V₀ - кількість повітря на одну людину, м³/год, (V₀ = 25 м³/год);

п - кількість людей у вагоні, чол.;

с_З - густина зовнішнього повітря, кг/м³.

(4.36)

де Р - атмосферний тиск, Па (Р = 1·10⁵ Па);

R - газова стала повітря, Дж/кг·К, (R = 287 Дж/кг·К);

Т_З - абсолютна температура зовнішнього повітря, К (Т_З = 273 + t_з).

Т_З = 273 + 32 = 305К

Визначаємо кількість рециркуляційного повітря, яке надходить у вагон, кг/год:

L_рец = L - L_З (4.37)

Параметри повітря, що відповідають в камері змішування, відображаються точкою «С», яка знаходиться на лінії В'З.

Відрізки прямої лінії будуть дорівнювати, мм:

(4.38)

(4.39)

Точка «П» відповідає параметрам повітря на виході з повітроохолоджувача (t_П'; d _П =const).

Визначаємо температуру повітря на виході з повітроохолоджувача:

t_П' = t_П - Д t_під (4.40)

де Д t_під - підігрів від стінок повітропроводу та гальмування, (Д t_під =1,0…2,5?С).

t_П' = 20 - 2 = 18?С

Визначаємо робочу холодопродуктивність холодильної машини установки кондиціонування повітря, Вт:

(4.41)

де І_С - ентальпія повітря в камері змішування, кДж/кг;

І_П' - ентальпія повітря на виході з повітроохолоджувача, кДж/кг.

Точка «И» відповідає точці роси повітря при постійному вологовмісті d _П =const на виході з повітроохолоджувача.

Визначаємо температуру кипіння рідкого холодоагенту у повітроохолоджувачі:

t₀ = t_u - (7…10?) (4.42)

t₀ = 12,3 - 7,3 = 5?С

4.6 Побудова в lg p-I діаграмі циклу холодильної машини, яка працює на холодоагенті R 134а, та його розрахунок

Для побудови холодильного циклу визначаємо температурний режим циклу:

Температура кипіння рідкого холодоагенту :

t₀ = 5?С

Температура конденсації холодоагенту в конденсаторі:

t_К = t_З + (8…12?) (4.43)

t_К = 32 + 10 = 42?С

По lg p-I діаграмі визначаємо тиск конденсації Р_К = 1,22 МПа та тиск кипіння Р₀ = 0,35 МПа.

Робимо перевірку на кількість ступенів стиснення холодоагенту в холодильній машині.

< 9

Приймаємо одноступеневе стиснення холодоагенту.

Визначаємо температуру всмоктування пару холодоагенту в компресор з урахуванням перегріву:

t_вс = t₀ + (15…30?) (4.44)

t_вс = 5 + 25 = 30?С

Визначаємо температуру переохолодження рідкого холодоагенту перед дроселюванням:

t_п = t_К - (3…6?) (4.45)

t_п = 42 - 5 = 38?С

і₃'_-4 i₁ i_1' i₂ i

Рисунок 4.?. Цикл холодильної машини в lg p-I діаграмі

Лінія (4-1) - ізотермічний і ізобарний процес кипіння холодоагенту у випарнику.

Лінія (1-1') - ізобарний процес перегріву пару холодоагенту на всмоктуванні в компресор.

Лінія (1'-2) - адіабатний процес стиску холодоагенту в компресорі.

Лінія (2-2') - ізобарний процес охолодження перегрітого пару до сухого насиченого пару в конденсаторі.

Лінія (2'-3) - ізотермічний й ізобарний процес конденсації холодоагенту в конденсаторі.

Лінія (3-3') - ізобарний процес переохолодження рідкого холодоагенту перед дроселюванням.

Лінія (3'-4) - ізоентальпний процес дроселювання рідкого холодоагенту.

Таблиця 4.1

Параметри точок циклу холодильної машини

Параметри Точки циклу	t, ?С	P, МПа	і,	V,
1 1' 2 2' 3 3' 4	5 30 72 42 42 38 5	0,35 0,35 1,1 1,1 1,1 1,1 0,35	402 425 452 422 262 262 253	0,060 0,068 0,022 0,018 - - -

Розрахунок циклу холодильної машини:

Питома масова холодопродуктивність холодоагенту, кДж/кг:

q₀ = i₁ - i₄

q₀ = 402 - 253 = 149

Масовий видаток холодоагенту, кг/год:

(4.46)

Питома робота компресора, кДж/кг:

l_K = i₂ - i₁ (4.47)

l_K = 452 - 425 = 27

Теоретична потужність компресора, Вт:

(4.48)

Питоме теплове навантаження на конденсатор, кДж/кг:

(4.49)

Теплове навантаження на конденсатор, Вт:

(4.50)

Об'ємний видаток холодоагенту через компресор, м³/год:

(4.51)

Об'ємний видаток холодоагенту через конденсатор, м³/год:

(4.52)

5 СИСТЕМА ТЕХНІЧНОГО ОБСЛУГОВУВАННЯ МОНОБЛОЧНИХ КОНДИЦІОНЕРІВ СУЧАСНИХ ПАСАЖИРСЬКИХ ВАГОНІВ

5.1 Установка кондиціонування повітря УКВ - 31.

Технічне обслуговування установки являє собою комплекс заходів, направлених на підтримку установки в стані постійної робото здатності, усунення дрібних несправностей, перевірку і налагодження (при необхідності) режимів роботи.

Прийнята система технічного обслуговування (ТО) передбачає види ТО:

а) Візуальний та інструментальний контроль стану установки, перевірка налаштування її елементів автоматичного регулювання і запобіжних пристроїв, перевірка герметичності спаяних, різьбових та фланцевих з'єднань трубопроводів, затяжки різьбових з'єднань вузлів, деталей та клемних затискачів.

б) Очистка вузлів і деталей, які забруднюються в процесі експлуатації.

в) Заміна елементів, які зношуються.

г) Контроль функціонування установки в цілому та її окремих вузлів.

д) Дозаправлення холодоагенту та оливи (при необхідності).

Об'єм та періодичність проведення перерахованих вище видів ТО наведені в таблиці 2.1.

Таблиця 2.1

Роботи, які проводяться в процесі ТО, періодичність та об'єм проведення робіт

Вид ТО	Роботи, які проводяться в процесі ТО	Періодичність проведення
		Щомі-сячно	Раз в півроку	Щоріч-но
а)	Контроль затяжки різьбових з'єднань, болтів, гайок і клемних затискачів. Контроль герметичності з'єднань трубопроводів. Контроль налаштувань реле тиску і ТРГ (перший раз контроль провести через 2 роки після вводу установки в експлуатацію) Контроль рівня оливи Контроль наявності холодоагенту		+ + + +	+
б)	Очистка повітроохолоджувачів (поз. 5 рис. 1.2) Очистка конденсаторів (поз.4.рис.1.2) Очистка вентилятора конденсатора (поз. 3 рис.1.2) Очистка отворів для зливу конденсату (поз. 3 додаток 9)		+ +	+ +
в)	Заміна елементів, які фільтрують, в фільтруючих чарунках ( в зимовий час допускається проводити 1 раз в 2 місяці)	+
г)	Візуальний контроль установки в робочому стані. Візуальний контроль роботи вентиляторів та повітряних клапанів. Перевірка роботи електроприводу заслінок повітряних клапанів. Перевірка роботи датчика контролю витрат повітря шляхом блокування отворів подачі повітря (поз.2 і 3 рис.3.1)	+	+ +	+
д)	Дозаправлення оливи та холодоагенту	В разі потреби

До експлуатації та технічного обслуговування установки допускаються тільки спеціалісти відповідної кваліфікації, ознайомлені з основами холодильної техніки, правилами улаштування та безпечної експлуатації електропристроїв та холодильних систем, які пройшли інструктаж з техніки безпеки та охорони праці, правилам пожежної безпеки і порядку надання першої допомоги при нещасних випадках та які вивчили діючі інструкції. Технічне обслуговування установки допускається проводити без його демонтажу з вагону при наявності в обслуговуючого персоналу необхідного інструменту та обладнання.

Порядок технічного обслуговування:

Під час експлуатації установка випробовує вібраційні дії і температурні коливання, що може призвести до ослаблення затягнення різьбових з'єднань, болтів, гайок та клемних затискачів, тому не рідше, ніж 1 раз в півроку потрібно підтягувати ці з'єднання та очищати їх.

Для контролю герметичності різьбових і спаяних з'єднань трубопроводів, вузлів та елементів холодильного контуру потрібно використовувати течешукач. Тип течешукача, що рекомендується: TIF-5750A фірми Refco або аналогічний.

При контролі герметичності особливу увагу потрібно звернути на пошук слідів оливи. Якщо вини знайдені, потрібно провірити течешукачем можливі місця витоку холодоагенту та оливи, і у випадку необхідності, усунути негерметичність.

Контроль налаштування реле високого тиску (поз.17 рис.1.1) проводити наступним чином. Закрити запірний гвинт на колекторі високого тиску. Через заправний ключ (рис.2.1 поз.8) та ніпельний штуцер на колекторі високого тиску підключити до останнього через редуктор тиску балон з сухим (точка роси не вище - 30?С) азот (рис.2.2). Повільно відкриваючи редуктор, підіймати тиск в колекторі, контролюючи його величину по манометру (поз.20 рис.1.1). При надлишковому тиску 2,0МПа±0,07МПа (20 кгс/см²±0,7 кгс/см²) реле високого тиску повинне спрацювати і його контакти розімкнуться. Закрити редуктор на балоні з азотом. Від'єднати балон від ніпельного штуцеру. Через ніпельний штуцер, наприклад, за допомогою шлангу і заправного ключа повільно стравлювати тиск з колектору, слідкуючи за показникам манометру (поз.20 рис.1.1).

Рисунок 2.1 Інструмент і обладнання для обслуговування і ремонту установки:

1-заправна станція; 2-двоступінчатий вакуумний насос RD-4, RD-6; 3-манометричний колектор; 4-манометр;

Продовження рис. 2.1: 5 - вакуумметр; 6 - паяльний пост; 7 - набір ампул для тесту на кислотність оливи; 8 - ключ для дозаправки через ніпельний клапан, його видалення і стравлювання тиску;

9 10

Закінчення рис. 2.1: 9 - електричні терези TIF-9010;

10 - електричний течешукач TIF-5750А.

Рисунок 2.2 Схема установки для контролю налаштування реле високого тиску.

При надлишковому тиску 1,5 МПа ± 0,07 МПа (15,0 кгс/см² ± 0,7 кгс/см²) реле високого тиску повинне спрацювати і його контакти замкнуться. Якщо в роботі реле високого тиску знайдені відхилення від заданих значень тисків спрацьовування його необхідно замінити . Після цього необхідно стравити тиск із колектору високого тиску через ніпельний штуцер, відкрити запірний гвинт колектора високого тиску і продути останній парами холодоагенту, ослабивши на короткий час (1,5-2сек.) клапан ніпеля.

Контроль налаштування запобіжного реле (поз.16 рис. 1.1) і реле тиску конденсації (поз.19 рис.1.1) проводити почергово. При цьому надлишковий тиск спрацювання повинні знаходитися в наступних межах:

- запобіжне реле: розмикання

2,25МПа±0,07МПа(22,5кгс/см²±0,7кгс/см²);

замикання 1,7МПа±0,04МПа (17 кгс/см²±0,4кгс/см²);

- реле тиску конденсації: розмикання

0,95МПа±0,05МПа(9,5кгс/см²±0,5кгс/см²);

замикання 1,25МПа±0,05МПа (12,5кгс/см²±0,5кгс/см²).

Примітка: Контроль налаштування реле тиску конденсації, реле високого тиску та запобіжного реле допускається проводити одночасно при одноразовому підключенні балона з азотом до колектору високого тиску. При цьому по черговість спрацювання відповідних реле в процесі наддування колектора і в процесі стравлювання із нього тиску визначаються вказаними вище значеннями надлишкових тисків спрацювання. Реле, в роботі яких знайдені аномалії, підлягають заміні.

Контроль налаштування реле низького тиску (поз.18 рис.1.1)проводять наступним чином. Закрити запірний гвинт на колекторі низького тиску. Через ніпельний штуцер на колекторі низького тиску за допомогою заправного ключа (див. рис.2.1 поз. 8) чи іншого інструменту (викрутки, штиря і т.п.) повільно стравлювати тиск холодоагенту із колектору, контролюючи його величину по манометру (поз. 21 рис.1.1).

При надлишковому тиску 0,05 МПа ± 0,02 МПа (0,5 кгс/см²±0,2 кгс/см²) реле низького тиску повинне спрацювати і його контакти розімкнуться. Повільно привідкрити запірний гвинт на колекторі низького тиску і наддувати колектор парами холодоагенту, контролюючи ріст тиску по манометру (поз. 21 рис. 1.1). При надлишковому тиску 0,2 МПа ± 0,02 МПа ( 2 кгс/см² ±0,2 кгс/см²) контакти реле повинні замкнутись. Якщо в роботі реле низького тиску знайдені аномалії, його необхідно замінити.

Контроль кількості холодоагенту проводити не рідше одного разу в півроку. Для цього необхідно включити установку, вибрати режим охолодження і після виходу установки на режим (не раніше, ніж через 0,5 години після вмикання) провірити суцільність потоку рідкого холодоагенту в наглядовому склі на рідинній магістралі. При наявності в потоці рідини парових пухирців установку необхідно дозаправити. Для дозаправки установки діяти наступним чином. Балон з холодоагентом R 134a встановити на терези (бажано електричні) з точністю зважування не гірше ± 10 грамів в такому положенні, щоб холодоагент на виході із балону знаходився в паровій фазі.

Після цього закрити запірний гвинт всотуючого патрубка компресора і зняти заглушку з його ніпельного штуцера. Накрутити на штуцер заправний ключ (див. рис.1.4 поз.8). Накидну гайку з'єднувального шлангу від балону з холодоагентом надягнути на штуцер заправного ключа, завернути на більше, ніж 2-3 обороти. Не затягуючи накидну гайку на штуцері заправного ключа, на миттєвість відкрити гвинт балону і, упевнившись у витоку парів холодоагенту через різьбове з'єднання гайки і штуцера, відразу закрити цей гвинт. По тому повністю (до упору) затягнути накидну гайку з'єднувального (заправного) шлангу на штуцері заправного ключа, відкрити гвинт ключа і гвинт балону. Вмикнути установку в режимі охолодження і контролювати по терезам процес спорожнення балону.

Після відкачки 100 грамів холодоагенту із балону(більше 100 грамів холодоагенту відкачувати не дозволяється) вимкнути установку і закрити гвинт на балоні з холодоагентом. Відкрити запірний гвинт на всотуючій магістралі і вмикнути установку в режимі охолодження. Після 15 хвилин роботи знову перевірити суцільність потоку холодоагенту в наглядовому склі на рідкісній магістралі. При наявності в потоці парових пухирців операцію дозаправки повторити. Після того, як буде зафіксовано відсутність парових пухирців, від'єднати балон з холодоагентом і заправним ключем від ніпельного штуцера і поставити на місце заглушку штуцера.

Для контролю налаштування терморегулюючих гвинтів вмикнути установку в режимі охолодження і після приблизно 15 хвилин її роботи в цьому режимі за допомогою контактного добре тепло ізольованого термометра заміряти температуру всотуючи трубопроводів в зоні врізки в них тракту зовнішнього зрівнювання тиску ТРГ на виході із повітроохолоджувачів. Порівняти отримане значення температури з температурою, відповідною тиску всотування (показникам манометра поз. 21 рис 1.1). Виміряна температура кожного із трубопроводів повинна бути на10…14 К вище температури, відповідної тиску всотування. При необхідності відрегулювати налаштування кожного ТРГ окремо, якщо перегрів на одному із них чи на обох не відповідає вказаному діапазону.

Для регулювання налаштувань ТРГ необхідно діяти наступним чином. Зняти ковпачкові гайку з регулювального шпинделя ТРГ. Повернути шпиндель вправо (за часовою стрілкою),якщо перегрів нижче 10 К або вліво (проти часової стрілки), якщо перегрів вище 14 К (один оберт шпинделя змінює перегрів приблизно на 0,5 К в той чи інший бік). Дати установці можливість пропрацювати приблизно 15 хвилин в режимі охолодження і знову виміряти перегрів. Якщо після регулювання перегрів знаходиться в межах 12 К ± 2 К, регулювання закінчити, ковпачкові гайку на регулювальному шпинделі закрутити. Якщо після неодноразового регулювання перегрів виходить за межі 12 К ± 2 К, ТРГ потрібно замінити.

Очистку повітроохолоджувачів від пилу, дрібних часток та інших забруднень проводить щорічно за допомогою стиснутого повітря або неметалічної щітки. Перед очисткою повітроохолоджувачів необхідно видалити фільтруючі елементи із фільтруючих чарунок . Перед очисткою повітроохолоджувача прочистити та звільнити зливні отвори піддонів повітроохолоджувачів. Забороняється чистити повітроохолоджувачі паром, гарячою водою з температурою вище +40?С, хімічно агресивними засобами. При використанні для очистки повітроохолоджувачів миючих засобів повітроохолоджувачі після очистки обов'язково промити чистою водою з температурою не вище +25?С.

Очистку конденсаторів проводити щорічно за допомогою холодної води і неметалічної щітки. Забороняється застосовувати для очистки конденсатора гарячу воду з температурою вище +40?С та хімічно активними засобами. При використанні для очистки конденсаторів миючих засобів конденсатори після очистки обов'язково промити чистою водою з температурою не вище +25?С.

Заміну фільтруючих елементів в фільтруючих чарунках проводити щомісячно. Допускається в період з 1 грудня до 1 квітня заміну фільтруючих елементів проводити 1 раз в два місяці. Заміна фільтруючих елементів проводиться наступним чином. Відключити та знеструмити установку, відкрити кришки в дахові вагона та звільнити доступ до люків для заміни фільтруючих елементів. Зняти люк для заміни фільтруючих елементів. Викрутити невипадаючий гвинт фіксуючої планки та, притримуючи рукою корпус фільтруючого елемента, опустити планку вниз. Вийняти перший фільтруючий елемент із фільтруючої чарунки, опустивши його вниз. Відсунути вбік по напрямній другий фільтруючий елемент та вийняти його із фільтруючої чарунки. Вставити почергово нові фільтруючі елементи в фільтруючі чарунки. Закріпити фіксуючу планку, закрутивши невипадаючий гвинт. Встановити люк. Закрити кришки даху вагону.

Примітка: Допускається багаторазове (3-4 рази) повторне використання фільтруючих елементів після їх промивки і сушки. Забороняється встановлювати вологі фільтруючі елементи. Категорично забороняється експлуатація установки без фільтруючих елементів.

В установці для змащування компресора використовується синтетична ефірна холодильна олива BSE-170, повна дозаправка якого складає 3 літри. Використання інших типів синтетичних ефірних олив не рекомендується. При штатній експлуатації установки в нормальних умовах заміна чи дозаправка оливи, як правило не потрібна протягом всього терміну експлуатації. Проте під час технічного обслуговування установки, після її ремонту внаслідок якихось причин, не передбачених штатною експлуатацією, рівень оливи в наглядовому склі компресора може опуститися нижче ? висоти наглядового скла. В цьому випадку потрібно провести дозаправку оливи. Категорично забороняється використання мінеральних, алкилбензольних олив та їх сумішей, а також доливка вказаних типів олив до ефірної оливи. Синтетичні ефірні оливи надзвичайно гігроскопічні. Ємності та каністри з цими оливами повинні бути герметично закриті. Для дозаправки оливи необхідно відключити та знеструмити установку, закрити запірні гвинти на всотуючому та нагнітаючому патрубках компресора та зняти заглушку з ніпельного клапана штуцера трійника високого тиску на корпусі компресора(див.рис.2.3 поз.5). Через ніпельний клапан штуцера на трійнику високого тиску за допомогою спеціального ключа (див. рис.2.1 поз.8) чи іншого інструменту (викрутки, штиря і т.п.) повільно повністю стравити надлишковий тиск холодоагенту із внутрішньої порожнини компресора, контролюючи його величину по манометрам колекторів високого та низького тисків.

Після повного стравлювання тиску вивернути ніпельний клапан із штуцера і під'єднати до останнього трубку із зовнішнім діаметром ?'' SAE(7/16''--UNF по стандарту DIN 8904), для чого кінець трубки розвальцювати. Під'єднати до штуцера на гвинті нагнітання (поз.4 рис.2.3) вакуумний насос.

Примітка: В якості вакуумного насоса рекомендується використовувати двоступінчатий насос одного з наступних типів : ROYAL-2, RD-4, RD-6 фірми Refco (див. рис. 2.1 поз.2) або аналогічний.

Вільний кінець трубки, який приєднаний до трійника високого тиску, пропустити через пробку (кришку), що закриває горловину ємності з оливою, і опустити якомога глибше в оливу. При цьому рекомендується пробку (кришку) з отвором для трубки підготувати заздалегідь, а заміну штатної пробки (кришки)ємності з оливою на пробку (кришку) з отвором провести якомога швидше безпосередньо перед тим, як опустити в ємність з оливою трубку для дозаправки олива і розпочати вакуумування внутрішньої порожнини компресора. Вмикнути вакуумний насос і контролювати надходження оливи в компресор по наглядовому склу (поз.3 рис.2.3). Надлишок оливи так само небезпечний, як і його недостача. Не переповнюйте картер компресора оливою.

При досягненні рівня олива не більше ? висоти наглядового скла вимкнути вакуумний насос і від'єднати трубку ?” від штуцера трійника високого тиску. Якщо після дозаправки в каністрі залишилась олива, якомога швидше герметично закрийте каністру. Пам'ятайте, що після 10…15 хвилин перебування на відкритому повітрі синтетична ефірна олива насичується атмосферною вологою і стає непридатною для використання. Вкрутити ніпельний клапан в штуцер на трійнику високого тиску і поставити на неї заглушку. Вмикнути вакуумний насос і відвакуумувати внутрішню порожнину компресора до абсолютного тиску не вище 50 Па.

Примітка: Для вимірювання абсолютного тиску рекомендується використовувати електричний вакуумметр DV-150 фірми Refco або інший аналогічний прилад.

Відкрити запірні гвинти на всотуючому та нагнітаючому патрубках компресора. При необхідності дозаправити установку холодоагентом. Після закінчення робіт по технічному обслуговуванні заповнити таблицю робочих параметрів установки (див. дод.4), закрити і опечатати люк обслуговування, закрити кришку клемної коробки і технологічний люк, вимкнути установку.

5.2 Технічне обслуговування установки кондиціонування повітря пасажирських вагонів АВК - 30

Планове технічне обслуговування кондиціонеру і його складових частин проводиться незалежно від технічного стану кондиціонеру та умов розміщення обладнання. Своєчасне і якісне виконання заходів по обслуговуванню запобігає появу несправностей та відмов у роботі і забезпечує високий рівень експлуатаційної надійності кондиціонеру. Всі несправності, виявлені в процесі обслуговування кондиціонера, повинні бути усунені, зауваження про технічний стан занесені в паспорт кондиціонера. Працездатність кондиціонеру забезпечується плановим періодичним обслуговуванням в проміжках між періодами безперервної роботи, перечень якого наведений в таблиці 5.2

Таблиця 5.2

Перечень характеристик ТО, періодичності, робіт та інструментів

Характеристика технічного обслуговування	Періодичність	Перечень робіт. Інструмент та матеріали
Періодична перевірка справності кондиціонеру	1 раз в місяць	Перевірити кріплення частин кондиціонеру, у випадку необхідності підтягнути кріплення . перевірити стан лакофарбних покриттів та цілісність теплоізоляції. При виявленні слідів корозії провести зачистку пошкоджених місць і відновити лакофарбні покриття . Трудомісткість 2 н/ч
	1раз в рік	Виконати роботи місячного періоду технічного обслуговування. Очистити грати повітряного конденсатору від бруду. Трудомісткість 2 н/ч

На зимовий період кондиціонер закривається кришками, що входять у комплект поставки кондиціонера.

Рисунок 5.3 Герметичний гвинтовий холодильний компресор VSK 3161-15Y:

1- всотуючий патрубок (запірний гвинт входить в комплект поставки); 2-клемна коробка; 3- наглядове скло; 4- нагнітаючий патрубок з запірним гвинтом типу Rotalock; 5- штуцер з ніпельним клапаном і заглушкою трійника високого тиску; 6- трійник високого тиску; 7- патрубок для підключення колектора високого тиску; 8- штуцер з ніпельним клапаном і заглушкою трійника високого тиску; 9- трійник низького тиску; 10- патрубок для підключення колектора низького тиску; 11- пробка для зливу оливи

1- 5.3 Технічне обслуговування установки кондиціонування повітря пасажирських вагонів Україна - 2

В цьому розділі описуються задачі по обслуговуванню, які не потрібно виконувати систематично по загальним нормам без необхідності демонтажу обладнання, за виключенням недосяжних деталей чи деталей з важким доступом.

Щоб не модифікувати установку повернення повітря до входу гнучких вхідних повітропроводів, їх можна демонтувати і монтувати існуючими виїмками вагону. Для очистки фільтрів потрібно вийняти їх із рам і промити їх відповідним миючим засобом. Рекомендується держати комплект запасних фільтрів, щоб заміняти їх без втрати часу на обслуговування. Для монтажу чистих фільтрів потрібно виконати зворотні дії відносно процесу демонтажу. Частота, з якою потрібно здійснювати цю очистку, повинна бути визначена умовами функціонування та навколишнього середовища, в якому працює кондиціонер.

Для очистки батарей промиваються хвилясті поверхні з ціллю зменшення забруднення, яке не дозволить хорошу передачу тепла між охолоджувачем та повітрям. Надмірне забруднення батарей призводить до втрати ефективності обладнання та функціонування з короткими циклами та надмірними тисками.

Щоб здійснити очистку батареї конденсатора, потрібно діяти наступним чином:

- відкрити кришку ящика випарника і дістати електричні опори, відділювач вологи і коробку вентиляторів;

- очистити батарею, від порожнини відділювача вологи до нагнітання, зжатим повітрям чи водяним паром;

- випрямити за допомогою м'якої щітки лопаті, зігнуті під час очистки;

- висушити батарею та видалити бруд, який міг потрапити в корпус установки кондиціонування повітря, щоб уникнути неприємних запахів, що виникають всередині від пилу, що накопичився.

Щоб очистити конденсаторнути в корпус установки кондиціонування повітря, щоб уникнути неприємних запахі батарею, потрібно виконувати наступні дії:

- очистити батарею зжатим повітрям чи водяним паром від зовнішньої частини батареї до внутрішньої частини коробки конденсатора;

- випрямити за допомогою м'якої щітки лопаті, зігнуті під час очистки;

- висушити батарею та прибрати бруд, який міг потрапити в коробку конденсаторів. Воду, що залишилась в коробці, рекомендується видалити пилососом;

- рекомендовано здійснювати очистку батареї в захисних окулярах, бути особливо обережним та не пошкодити лопаті батарей, направляти очищувальну струю прямо на батарею, ніколи не потрібно направляти її з боку.

Обладнання оснащене трьома зондами температури. Вони повинні бути підключені до з'єднувальної коробки, яка в свою чергу повинна підключатись до пристрою управління кондиціонером повітря.

Злив охолоджувача установки за допомогою насосу системи охолодження заклечається в перекачуванні всього охолоджувача із системи в бак охолоджувача. Цю операцію необхідно проводити так:

- замінити елемент дегідратора;

- усунути витік між випускною трубою бака охолоджувальної рідини і випарником батареї;

- усунути витік між з'єднувальними трубами батареї конденсатора і компресора;

- перевірити кількість охолоджувача, що є в системі.

Для цього потрібно діяти наступним чином:

1 Запустити обладнання;

2 Перекрити пропускний клапан на виході баку рідини. Тиск всотування буде знижуватись, поки компресор не зупиниться в наслідок спрацювання управління чи пресостата безпеки низького тиску;

3 Відключити обладнання;

4 Закрити вхідний клапан бака для рідини.

При необхідності заміни компресора із-за того, що згорів двигун, із системи повинен бути повністю видалений охолоджувач, для цього потрібно зробити наступне:

Для повного зливу охолоджувача із установки рекомендується використовувати насос рекуперації охолоджувача R - 134а.

Якщо було виявлено витік охолоджувача в процесі обслуговування з'єднань, хомутів чи патрубків, він може бути усунений затягуванням болтів і гайок відповідного з'єднання.

Якщо є витоки в з'єднанні чи пробці компресора потрібно відкачати охолоджувач в бак для рідини. Потому закрити всотуючий і зливний клапани компресора. Послабити з'єднання, яке підлягає ремонту, і дати вийти через нього газу, перед тим як зняти його. Замінити з'єднання, не зжимаючи його. Відкрити впускний і зливний клапани компресора і залишити, щоб через з'єднання вийшов газ і повітря. Далі закрити з'єднання.

У випадку аварії по причині витоків конденсаторів чи згідно плану обслуговування, необхідно демонтувати конденсатори для їх ремонту чи чистки.

Компресор оснащення системою управління продуктивності, яка може регулювати його продуктивність у відповідності з вимогами завантаження охолоджувача. Функціонування система управління продуктивністю наступне. Як елемент контролю існує гідравлічно активуючий поршень, який розташований в крайній точці головного ротора і який при повному завантаженні строго прилипає до передньої стінки відносно картера, запобігаючи циркуляцію охолоджувача в режимі зворотного ходу.

За допомогою цього методу типові втрати, які є при регулюванні системами ковзання з направляючими, запобігаються. Для зменшення охолоджуючої потужності поршень рухається вліво, даючи можливість зворотного ходу охолоджувача до всотування. Здійснюється електричне керування посередництвом соленоїдного клапану, розташованого на зовнішньому приймачеві компресора. Повне завантаження компресора 100%: електроклапана ввімкнений. Часткове завантаження компресора 50%: електроклапана вимкнений. Необхідно перевіряти правильний рівень оливи кожні 3 місяці і в необхідних випадках здійснювати доливку.

6 ТЕХНІЧНА ДІАГНОСТИКА УСТАНОВОК КОНДИЦІОНУВАННЯ ПОВІТРЯ СУЧАСНИХ ПАСАЖИРСЬКИХ ВАГОНІВ

6.1 Призначення технічної діагностики

Кондиціонування повітря - створення та автоматичне підтримання в закритих приміщеннях, засобах транспорту і т.д. температури, відносної вологості, чистоти, складу швидкості руху повітря, найбільш сприятливих для самопочуття людей (комфортне кондиціонування повітря) чи ведення технологічних процесів, роботи обладнання та приладів (технічне кондиціонування повітря).

Всі впливи, які передаються на систему кондиціонування повітря, можна розділити на внутрішні і зовнішні. До зовнішніх впливів відносяться швидкість руху вагону, вітер, атмосферні опади, сонячна радіація, температура навколишнього середовища.

Швидкість руху вагону впливають на рівень шуму, вібрації та інтенсивність обдуву кузова, які загалом є змінними як по довжині кузову, так і по поперечному перерізу вагону.

Атмосферні опади, сонячна радіації, температура навколишнього середовища і вітер можуть в широких межах змінювати тепловий баланс кузова вагону і багато в чому визначають вибір параметрів ізоляції, систем опалення, охолодження та вентиляції. При несприятливому поєднанні ці впливи значно утруднюють роботу систем кондиціонування повітря.

До внутрішніх впливів відносять зміну теплового балансу і газового складу в результаті життєдіяльності пасажирів, протікання біохімічних процесів в вантажах, які перевозяться.

Параметри цих впливів також можуть змінюватися в широких межах.

Не дивлячись на коливання параметрів зовнішніх та внутрішніх впливів, в середині вагону повинні зберігатись насамперед задані параметри повітря, найбільш сприятливі для об'єкту, який обслуговується. Наприклад, відомо, що самопочуття пасажира залежить від комплексного впливу на його організм температури, відносної вологості, швидкості, чистоти та барометричного тиску повітря. Одночасне виконання цих умов представляє собою значні складнощі. Із вікон зимою витоки тепла значно більш інтенсивні, ніж із інших частин кузова вагону, оснащених теплоізоляцією. Щоб пасажир не відчував холоду від вікна, система опалення повинна поповнити ці витоки теплоти. При чому тепле повітря від системи опалення так повинне змішуватись з холодним повітрям від вікон, щоб виходило рівномірно нагріте повітряне середовище в зоні пасажира і без виділення вологи на огороджуючих панелях. Одночасно прилади опалення не повинні створювати перегрітого повітря під сидіннями та іншими конструкціями купе. Але пасажир сам виділяє тепло і вживає кисень, тому система вентиляції повинна з рівномірною швидкістю та температурою подавати свіже повітря (насичене киснем) та прибрати відпрацьоване (витяжна вентиляція), зберігаючи баланс вологості та тиску.

6.2 Структурна схема технічної діагностики

Структурні схеми кондиціонування повітря можна представити схемою (рис. 6.1), в якій система кондиціонування повітря складається із ряду взаємопов'язаних підсистем: регулюючих Р, контролюючих К та аварійно відключаючи А пристроїв. Крім основних підсистем, таких як вентиляція В, холодильне Х та опалювальне О обладнання, фільтрація Ф та вологісна обробка Вл повітря, систему кондиціонування повітря включена підсистема ізоляції І кузова вагону. Ізоляція вагону забезпечує не лише шумо- та вітрозахист, але й підвищує теплову інерцію та герметичність кузова. Тому інші підсистеми кондиціонування повітря необхідно розглядати з обов'язковим урахуванням якості ізоляції та навпаки, оцінка технічного стану ізоляції повинна проводитися на основі техніко - економічного аналізу роботи опалення, охолодження та вентиляції.

Рисунок 6.1 Структурна схема системи кондиціонування повітря у вагонах

Основні підсистеми взаємодіють: з регулюючими пристроями РВ, РХ, РО, РФ, РВл; аварійно - відмикаючими - АВ, АХ, АО, АФ, АВл відповідно вентиляції В, холодильного Х та опалювального О обладнання, фільтрації Ф, вологісної обробки повітря Вл; контролю якості ізоляції КІ та пристроями пожежо - електробезпеки ПЕб.

Сучасна холодильна установка вагону - це складний та різнохарактерний комплекс пристроїв, що забезпечують отримання та використання штучного холоду. Цей комплекс зазвичай складається із одної або декількох холодильних машин з системами комунікаційних трубопроводів різного призначення: автоматизації та контролю; будівельних споруд; енергозабезпечення; охолодження; споживачів холоду.

Структурна схема охолодження повітря в вагоні приведена на рис. 6.2. до основних підсистем відносяться: джерело енергії ДЕ; холодильний агрегат Х; робочий проміжний теплообмінник РТ; основний теплообмінник ОТ; пристрою загального Р та індивідуального ІР розподілення повітряних потоків; вентиляторні агрегати В з фільтрами Ф і забірними пристроями З. Ці підсистеми пов'язані один з одним і працюють як один комплекс. Крім того, в цей комплекс входять регулювальні пристрої РІЕ, РХ, РРТ, РОТ і прилади аварійного відключення АІЕ, АХ, АРТ відповідних підсистем.

По даним груп надійності рефрижераторних вагонних депо на компресор холодильної машини приходиться 15% відмов в рік, теплообмінні апарати і трубопроводи - 25% та електрообладнання з приладами автоматики - 60%.

Хоча у відсотковому відношенні відмов електрообладнання та трубопроводів значно більше, ніж компресорів, але їх швидко виявляють та усуває поїзна бригада. Зафіксовані відмови компресорів характеризують останню фазу відмови, так як поступове зниження його холодопродуктивності із-за зносів складових частин встановити важко. Крім того, при виході з ладу компресора поїзна бригада не може усунути цю відмову, що може призвести до псування перевізного вантажу. Тому, як і в інштих системах, на першому рівні діагностування вирішують завдання інтегральної оцінки технічного стану холодильного обладнання вагона. Такою інтегральною оцінкою є цого основна зовнішня характеристика - холодопродуктивність, яка визначається властивостями холодоагента і значеннями температур конденсації і кипіння, а також технічним станом всієї системи.

Холодопродуктивність холодильної машини є змінною величиною, так як зі зниженням температури повітря, яке охолоджує, змінюється температура кипіння холодоагента. Тому для оцінки холодопродуктивності холодильної машини потрібно мати умови стаціонарного процесу охолодження. Внаслідок, визначити чисельне значення холодопродуктивності можна в тому випадку, якщо є якісь нормовані значення температури конденсації і кипіння холодоагента. Але для справної машини температура конденсації однозначно зв'язана з температурою навколишнього середовища, а температура випаровування - з температурою повітря у вагоні. Як наслідок для інтегральної оцінки технічного стану холодильної машини потрібно стабілізувати ці параметри чи побудувати їх характеристики.

Рисунок 6.2 Структурна схема системи охолодження повітря у вагоні

У виробничих умовах діагностування технічного стану холодильного обладнання вагонів починають з поняття його холодопродуктивності нетто і брутто.

При випробуваннях системи охолодження вагона необхідно, щоб зовнішні і внутрішні теплопоступання відповідали розрахунковим. Випробування зазвичай проводять в кліматичних камерах з імітацією теплових впливів за допомогою електричних печей і повітрозволожувачів. Вагон, який випробовується, по рельсовій колії вкочують в камеру, яка герметизуються дверми. Вентилятори створюють циркуляцію повітря, яке підігрівається в підігрівачі і насичується вологою у зволожувачі. Камера обладнана системою автоматичного регулювання швидкості руху, температури і вологості повітря.

Імітацію тепловиділень всередині вагона проводять з використанням електропечей. Наприклад, якщо необхідно імітувати тепло надходження від п_п пасажирів, то додатково вмикають електропечі потужністю, Вт,

ДQ_е = п_п (186 - 4,65 t_в)

Та випарники води паропродуктивністю, кг/год,

Дб = п_п (0,0076 t_в - 0,012),

де t_в - температура повітря у вагоні.

Перед проведенням випробувань холодильне обладнання оглядають і з допомогою галоїдної лампи виявляють можливі нещільності та витоки холодоагенту. Перевіряють кількість холодоагента та оливи і при необхідності проводять дозаправку. Потому роблять пробне включення холодильної установки. При пробному включенні установки перевіряють температуру випаровування холодоагенту і його пару в колекторі випарника, температуру конденсації пару холодоагентом, що нагнітається компресором, різниця показів масляного манометра і мановакуумметра. Схема розміщення вимірювальної апаратури для визначення холодопродуктивності порожнього вагону приведена на рис. 6.3 . Вимірюють температуру вхідного рециркуляційного 1 і зовнішнього 2 повітря, температуру повітря перед 4 і після 6 випарника 5, на вході 7 і виході 9 із конденсатора 8. Окрім того вимірюють швидкість руху повітря в повітроводах і характеристики роботи холодильної установки. Холодопродуктивність визначають по кількості тепла , що поглинається випарником від повітря, яке проходить через вентилятор 3. Знаючи співвідношення кількості і температури зовнішнього і рециркуляційного повітря, а також температуру перед і після випарника 5 з урахуванням вологості повітря, визначають холодопродуктивність порожнього вагона.

Недоліком цього методу є складність точного визначення вологовмісту у випадку імітації паро виділень, так як частина пару може видалятися чи поступати із ззовні в наслідок інфільтрації через нещільності кузову, особливо при русі поїзда чи сорбіруватися внутрішнім обладнанням вагону.

Для визначення холодопродуктивності порожнього вагону іноді використовують другий метод, оснований на вимірюванні температур повітря в чотирьох точках повітроводу і відносної вологості його ззовні і всередині вагону. Далі використовуючи відповідну діаграму, знаходять необхідні параметри і розраховують холодопродуктивність.

Холодопродуктивність завантаженого вагону надходять також двома способами: по кількості тепла, відданого повітрю в конденсаторі, і відношенню змін ентальпії холодоагенту у випарнику і конденсаторі; по параметрам холодоагенту, що циркулює в системі.

В першому випадку холодопродуктивність

Q_{х бр} = r_мвW_в (t_вих - t_вх) Ді_и/Ді_к,

де r_мв - витрати маси повітря, що проходить через конденсатор, кг/с;

W_в - теплоємність повітря;

t_вих ,t_вх - температура повітря на виході та вході в конденсатор, ?С;

Ді_и ,Ді_к - зміни ентальпій холодоагенту у випарнику і конденсаторі, кДж/кг.

Різниця ентальпій холодоагента на вході та виході із теплообмінного агрегату визначається за допомогою lg p - i - діаграми для даного холодоагента, на якій по відомим температурам на вході та виході і тискам конденсації та випаровування будується цикл холодильної машини. Холодопродуктивності завантаженого та порожнього вагона для даної установки не повинні відрізнятись на більше, ніж 7 - 10 %. При більшій різниці необхідна більш детальна діагностика з метою виявлення несправностей. Аналогічний підхід до діагностики холодильного обладнання може бути використаний, якщо відсутня випробовувальна камера. Для перевірки обладнання вагон подають в приміщення депо, де підримується постійна температура. Теплоподачу від зовнішнього повітря і сонячної радіації імітують включенням печей, потужність яких визначають за формулою, Вт,

ДQ_е= К_а S_к Дt_рд + К_кр S_кр К_пкр Д_кр /б_н + (К_ст S_ст К_пст /б_н + К'_сос К”_сос S_окон)Д_ст,

де К_а - коефіцієнт тепловіддачі кузова, Вт/(м² К);

S_к - поверхня кузова, м²;

Дt_рд - різниця розрахункової та дійсної температур зовнішнього повітря;

К_кр, К_ст - коефіцієнти тепловіддачі даху та бокової стіни, Вт/(м²К);

S_кр, S_ст - площа поверхні даху та бокової стіни, м²;

Д_кр, Д_ст - різниця розрахункової та дійсної інтенсивностей радіації на даху та бокових стінах вагону;

К_пкр, К_пст - коефіцієнти поглинання сонячних променів поверхнями даху та бокової стіни;

К'_сос, К”_сос - коефіцієнти пропуску сонячних променів віконним склом (зовнішнім та внутрішнім);

S_окон - поверхня вікон сонячного боку, м².

Імітувавши таким чином зовнішній тепловий вплив починають випробовування за описаною вище методикою. Якщо в результаті першого етапу діагностування встановлено, що холодильне обладнання не забезпечує потрібних параметрів по холодопродуктивності, то на другому етапі контролю шукають неполадки які виникли.

8 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА ТЕХНІКА БЕЗПЕКИ ПРИ МОНТАЖІ, ЕКСПЛУАТАЦІЇ ТА РЕМОНТІ УСТАНОВОК КОНДИЦІОНУВАННЯ ПОВІТРЯ ПАСАЖИРСЬКИХ ВАГОНІВ

Порушення правил техніки безпеки при монтажі, експлуатації, технічному обслуговуванні та ремонті установки може призвести до травм та нещасних випадків, пов'язаних з механічними пошкодженнями, ураженням електричним струмом та шкідливою дією холодоагента на організм людини.

При монтажі, експлуатації, технічному обслуговуванні і ремонті установки потрібно користуватися лише справним інструментом. Забороняється працювати під установкою, підвішеною над вагоном або поверхнею землі (фундаменту) за допомогою крану, лебідки чи будь-якого іншого ванажепідйомного механізму.

При огляді установки дозволяється користуватися лише переносними електроосвітлювальними приладами, з напругою не більше 36 В чи електричними акумуляторними ліхтариками, не користуватися для освітлення відкритим вогнем.

При роботах, пов'язаних з можливістю ураження електричним струмом застосовувати захисні засоби (інструмент з електроізольованими ручками, діелектричні боти, ковбики і т.п.). на всіх вимикачах і рубильниках, за допомогою яких на установку, яка обслуговується, може бути подана напруга, повинні висіти плакати з надписами - «Не вмикати! Працюють люди».

Корпус кондиціонера повинен бути надійно заземлений у відповідності з ПУЕ.

До технічного обслуговування кондиціонеру допускаються особи, які вивчили склад кондиціонеру, дійсний технічний опис і формуляр, які пройшли навчання по хладоновим холодильним установкам та особи, що мають посвідчення на право роботи з цими установками, а також особи, які пройшли інструктаж по дотриманню правил техніки безпеки.

Особи, що експлуатують кондиціонер повинні:

- вміти користуватися індивідуальними засобами захисту, наявність яких необхідне при експлуатації;

- вміти надавати першу медичну допомогу при отруєнні, травмуванні чи ураженні електричним струмом;

- пам'ятати, що халатне чи невміле користування обладнанням і пристроями може призвести до виходу із ладу кондиціонера чи до нещасного випадку;

- знати, що при вмісті Хладону 22 у повітрі приміщення більше 30% по об'єму з'являються признаки отруєння організму із-за недостачі кисню;

- вимкнути негайно кондиціонер при появі несправності і зняти напругу з роз'ємів, встановлених на кондиціонері;

- виконувати які-небудь роботи на кондиціонері, після того, як знята напруга з кондиціонеру.

Холодоагент R134а, що використовується в установці, є нетоксичним пожежовибухобезпечним хімічним з'єднанням. Разом з тим, при поводженні з холодоагентом підчас експлуатації, технічного обслуговування і дозаправлення установки необхідно дотримуватись ряд загальних заходів перестороги, що дозволяють уникнути травм, аварій та нещасних випадків.

В приміщеннях, де зберігається чи використовуються холодоагент, не допускається наявність відкритих джерел вогню та паління. При високих температурах холодоагент починає розкладатись з виділенням з'єднань фтору, тому у випадку пожежі потрібно користуватись ізолюючими чи фільтруючими протигазами.

При підвищенні концентрації парів холодоагенту в робочому приміщенні вміст кисню в повітрі падає, в результаті чого може наступити кисневе голодування, яке в особливо важких випадках супроводжується задухою. Уважно слідкуйте за станом примусової (якщо така є) або природною вентиляцією, регулярно провітрюйте приміщення, де зберігаються або використовуються холодоагенти.

При роботі з холодоагентом потрібно остерігатись його попадання в очі, на шкіру рук та обличчя. Потрібно користуватися захисними рукавицями та окулярами. У випадку попадання холодоагенту на незахищені ділянки шкіри негайно змити його чистою холодною водою, а при серйозних обмороженнях звернутися до лікаря.

Ніколи не заповнюйте холодоагентом весь внутрішній об'єм балонів і ємностей, призначених для його зберігання та накопичення. Заповнення рідиною не повинне перевищувати 80 % внутрішнього об'єму балону.

Приступаючи до роботи з холодоагентом, потрібно забезпечити поблизу наявність аптечки з необхідними медикаментами та засобами надавання невідкладної медичної допомоги.

При електроопіках необхідно вийняти із індивідуального медичного пакету серветку, змочивши її в 0,4…1%-му розчині новокаїну чи в рідині проти опіків, і накласти на рану, потому накласти шар вати, перебинтувати і відправити постраждалого в медпункт.

Для надання першої допомоги при ураженні людини холодоагентом потрібно мати в аптечці нашатирний спирт, валеріанові краплі, питну воду, мазь Вишневського чи пеніцилінову мазь, стерильні серветки, бинти і вату, а також дерев'яні лопатки і темні захисні окуляри.