Установки кондиционирования воздуха в пассажирских вагонах - Колесников Л.И.

Автор: Колесников Л.И.
Теги: кондиционирование воздуха
Год: 1958
Похожие
Кондиционирование воздуха в пассажирских вагонах
Холодильные машины и установки кондиционирования воздуха
Проектирование и эксплуатация установок кондиционирования воздуха и отопления
Кондиционирование воздуха и холодоснабжение
Текст
                    Л. И. КОЛЕСНИКОВ
УСТАНОВКИ
КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ
ВОЗДУХА
В ПАССАЖИРСКИХ ВАГОНАХ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ТРАНСПОРТНОЕ
ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО
Москва 1958
В книге описаны устройство и действие уста-
новок кондиционирования воздуха пассажирских
вагонов отечественных и зарубежных конструк-
ций, а также приведены необходимые сведения
по обслуживанию таких установок.
Книга рассчитана на инженерно-технических
работников вагонного хозяйства, связанных с
обслуживанием и ремонтом пассажирских ваго-
нов.
Редактор М. Л. ЗВОРЫКИН
ОТ АВТОРА
Впервые кондиционирование воздуха начало применяться
в 1907 г. в текстильной промышленности, где посредством простей-
ших установок воздух увлажнялся для повышения качества выпу-
скаемой продукции.
В дальнейшем кондиционирование воздуха нашло применение
на предприятиях хлопчатобумажной, табачной, хлебопекарной и
в других отраслях промышленности, в которых для достижения
наиболее производительного технологического процесса и получе-
ния продукции высокого качества необходимо поддерживать уста-
новленные параметры воздуха и прежде всего постоянную относи-
тельную влажность.
Широкому развитию кондиционирования воздуха в значитель-
ной мере способствовали труды русских ученых и инженеров: про-
фессоров Чаплина В. М., Селиверстова А. Н., Аше Б. М., инж;
Флавицкого И. П. и др.
В настоящее время кондиционирование воздуха применяется
не только в производственных условиях для достижения более со-
вершенных технологических процессов, но и начинает широко вхо-
дить в быт людей, создавая для них благоприятные (комфортные)
условия в общественных зданиях, жилых помещениях, судах,
автобусах, пассажирских вагонах и др.
В нашей стране с ее необъятными просторами пассажиры обычно
находятся в вагоне несколько суток и, совершая летом поездки, осо-
бенно по дорогам Средней Азии и Кавказа, подвергаются неприят-
ному действию чрезмерной жары. Поэтому оборудование вагонов
установками кондиционирования воздуха имеет большое значение.
На железных дорогах России применение кондиционирования
воздуха в пассажирских вагонах относится к 1915 г., когда
Конотопскими мастерскими был построен первый вагон-ресторан
с установкой для охлаждения воздуха.
В 1939 г. вагоностроительный завод им. И. Е. Егорова построил
вагон по проекту Ленинградского института охраны труда (ЛИОТ)
с применением для охлаждения воздуха натурального льда, а Мос-
ковский завод «Искра» спроектировал холодильный компрессор для
применения в установках кондиционирования воздуха пассажир-
ских вагонов. Одновременно Научно-исследовательская лаборато-
рия Министерства приборостроения вела разработку приборов авто-
3
магического регулирования к установкам для кондиционирования
воздуха.
На железнодорожном транспорте США установки с холодильны-
ми компрессорами для кондиционирования воздуха в пассажирских
вагонах начали применяться с 1928 г. Их внедрение относится к пе-
риоду начавшегося экономического кризиса, когда частные железные
дороги, находясь в условиях жестокой конкуренции с другими ви-
дами транспорта, стремились привлечь пассажиров комфортабель-
ностью вагонов.
Дороги Западной Европы почти не применяют установок для
кондиционирования воздуха в пассажирских вагонах, руководст-
вуясь тем, что имеют небольшие расстояния между пунктами сооб-
щения и умеренный климат. Однако машиностроительные фирмы
строят и поставляют пассажирские вагоны с такими установками
в Индию, Аргентину и другие страны, а также принимают заказы
на отдельные установки для охлаждения воздуха.
Директивами XX съезда Коммунистической партии Совет-
ского Союза по шестому пятилетнему плану развития народного
хозяйства СССР на 1956 —1960 годы предусматривается попол-
нить наш парк цельнометаллическими пассажирскими вагонами
с кондиционированием воздуха.
Успешное решение этой задачи в значительной мере зависит
от использования имеющегося не только отечественного, но и
зарубежного опыта в области кондиционирования воздуха в пас-
сажирских вагонах.
В книге описаны установки для кондиционирования воздуха
в пассажирских вагонах советской и заграничной постройки,
широко освещен опыт зарубежных железных дорог по эксплуа-
тации вагонов с такими установками, приведены сравнения и
технико-экономические данные разных типов установок, а также
описаны конструкции основных агрегатов, механизмов и прибо-
ров, их действие и порядок обслуживания.
Книга предназначена для инженерно-технических работников
вагонного хозяйства, связанных с эксплуатацией и ремонтом
пассажирских вагонов.
Все замечания и пожелания читателей автор примет с бла-
годарностью.
ГЛАВА I
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ПО КОНДИЦИОНИРОВАНИЮ ВОЗДУХА
1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
Процесс искусственного изменения основных параметров воз-
душной среды в закрытом помещении, связанный с автоматическим
повышением или понижением температуры, относительной влаж-
ности, скорости движения воздуха, его очисткой от пыли и распре-
делением по помещению, называется кондиционированием воздуха.
В результате такого процесса в помещении создается и под-
держивается вполне определенный, наперед заданный температурно-
влажностный режим, не зависимый от наружных климатических
условий и внутренних источников тепла или холода.
При кондиционировании воздуха последний подвергается на-
греву или охлаждению, увлажнению или осушке, очистке от меха-
нических примесей, а иногда специальной обработке, например
озонированию и парфюмеризации. Его температура и влажность
при этом регулируются.
Процессы искусственного поддержания желаемых параметров
воздуха, подаваемого при вентиляции в помещение, включая и
пассажирские вагоны, осуществляются посредством специальных
устройств, называемых установками кондиционирования воздуха.
Такие установки включают в себя системы вентиляции, отопле-
ния, устройства для охлаждения и очистки воздуха от пыли, а так-
же приборы автоматического регулирования параметров воздуха.
2* ФИЗИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ВОЗДУХА
Состав воздуха. Сухой окружающий нас атмосферный
воздух представляет собой механическую смесь ряда газов: азота,
кислорода, аргона, углекислого газа, неона, гелия, крептона и др.
Основными из них являются первые четыре, содержание которых
по весу и объему приведено в табл. 1. Влияние остальных газов ни-
чтожно, вследствие чего они обычно не принимаются во внимание.
Кроме того, в воздухе всегда находится в перегретом состоянии
водяной пар, количество которого определяется температурой и
относительной влажностью.
5
Таблица 1
Наименование	Химическое обозначение	Содержание 1 по весу в %	1	Содержание по объему в %
Азот		N	75,55	78,13
Кислород 		О	23,10	20,90
Аргон 		А	1,30	0,94
Углекислый газ 		СО2	0,05	0,03
Состав основных газов в атмосферном воздухе практически со-
храняется постоянным, несколько изменяясь в городах и закрытых
помещениях, населенных людьми. Постоянной примесью воздуха
в различных долях, в зависимости от местности и рода помещения,
является пыль органического и неорганического происхождения.
Атмосферный воздух в пределах температур от — 30 до + 150°С
обладает всеми свойствами газов и подчиняется их законам.
Качественный состав воздуха характеризуется следующими ос-
новными параметрами: давлением, температурой, теплосодержа-
нием, влагосодержанием, относительной влажностью, скоростью
движения, запыленностью и другими данными.
К основным параметрам воздуха, влияющим на самочувствие
человека, относятся: температура, относительная влажность и ско-
рость движения.
Температура воздуха. Температура паровоздушной
смеси определяет собой теплосодержание воздуха, т. е.
количество тепла, содержащегося в 1 кг сухого воздуха и в водяных
парах, отнесенного к 1 кг сухого воздуха.
Теплота, содержащаяся в паровоздушной смеси, проявляется
в виде явной и скрытой теплоты испарения, которая осязается орга-
нами чувств и может быть замерена обычным термометром.
Скрытая теплота испарения представляет собой тепло, которое
необходимо приложить к телу, чтобы превратить его из одного
физического состояния в другое без изменения температуры, на-
пример из жидкого в газообразное. Поэтому в практике исследова-
ний, чтобы учесть все факторы тепла, учитываются температуры
сухого и влажного термометров.
Температура по сухому термометру определяет теплосодержание
сухого воздуха, или ощутимую теплоту. По влажному термометру
определяется температура испарения и насыщения, показывающая
теплосодержание смеси сухого воздуха и водяных паров.
Влажность воздуха. Степень влажности воздуха
оказывает непосредственное влияние на самочувствие человека, от
которой зависит испарение с кожного покрова. Как низкая, так и
высокая влажность воздуха содействует утомляемости и вызывает
физическое недомогание.
В технике кондиционирования различают три вида влажности:
влагосодержание, абсолютную влажность и относительную влаж-
6
ность. Последняя является одним из основных параметров, влияю-
щих на самочувствие человека.
Влагосодержание представляет собой весовое количество водя-
ного пара в граммах, находящегося в сухом воздухе и отнесенного
к единице его веса, которое выражается в г!кг.
Абсолютная влажность выражает весовое количество водяного
пара, отнесенного к единице объема воздуха, и обозначается в г/м3.
Относительная влажность определяет собой отношение весового
количества водяного пара, содержащегося в 1 м3 паровоздушной
смеси при данных температуре и давлении, к количеству водяного
пара в этом же объеме при полном насыщении воздуха, при тех же
температуре и давлении. Относительная влажность выражается в про-
центах и может изменяться от 0 до 100%. Полное насыщение воз-
духа водяными парами при данном объеме, температуре и атмосфер-
ном давлении наступает тогда, когда при дальнейшем введении пара
в паровоздушную смесь образуется туман с выпадением влаги.
Температура воздуха при таком насыщении называется температу-
рой точки росы, а само состояние — «точкой росы».
Диаграмма I—d влажного воздуха. Все пара-
метры паровоздушной смеси взаимно связаны между собой. Ввиду
сложности определения основных параметров воздуха чаще всего
пользуются графическим методом, для чего применяется так назы-
ваемая диаграмма I — d влажного воздуха (рис. 1). Зная некоторые
параметры воздуха, по диаграмме I — d легко определяются осталь-
ные. Окружающий нас воздух в любой комбинации его параметров
удовлетворяет этой диаграмме.
На оси ординат диаграммы нанесены значения температуры
паровоздушной смеси от —15 до +50°С, а по оси абсцисс отложены
значения влагосодержания от 0 до 34 г/кг сухого воздуха. Имеются
диаграммы с более широким интервалом температур.
Ряд кривых на диаграмме с обозначениями от 0,3 до 1,0, сходя-
щихся в пучок у начала координат, представляет собой кривые от-
носительной влажности; 0,3 соответствует 30%, 0,4—40% и т. д.
Кривая с обозначением 1,0 соответствует 100% относительной влаж-
ности и называется линией полного насыщения.
Прямые, пересекающие кривые относительной влажности и гори-
зонтальные прямые температур, обозначают теплосодержание воз-
духа. Абсолютные значения его отложены по кривой полного на-
сыщения от— 2 до 28 ккал/кг. Значение теплосодержания, равное
нулю, соответствует температуре в 0°С.
Прямая, идущая от точки пересечения координат под углом
к оси абсцисс, выражает парциальное давление водяных паров от
0 До 35 мм рт. ст.
Порядок пользования диаграммой I — d влажного воздуха ви-
ден из следующего примера. Задавшись температурой, например,
в 25° и относительной влажностью воздуха в 70%, на пересечении
этих двух линий находим точку А1. Перемещаясь из этой точки по
ннии теплосодержания до пересечения с линией полного насыще-
7
ния (100%), находим точку Н, которой соответствует теплосодержа-
ние, равное 14,6 ккал/кг сухого воздуха.
Если из точки М опустить перпендикуляр на ось абсцисс, то
полученная точка П показывает, что при данных температуре
и относительной влажности влагосодержание воздуха будет не-
много более 14 г/кг. Значение парциального давления водяного
пара в воздухе найдем на этой же вертикали в точке Р — в месте
пересечения ее с линией парциальных давлений, которой соот-
ветствует примерно 16,7 мм рт. ст.
Скорость движения воздуха. Движение воздуха
с повышенными скоростями в закрытых помещениях оказывает
непосредственное влияние на людей, так как усиливает теплоот-
дачу испарением и конвекцией и создает охлаждающий эффект.
Воздух тех же параметров без движения создает ощущение духоты.
Поэтому, кроме температуры и влажности, значительное влия-
ние на людей в пассажирских вагонах оказывает скорость движе-
ния воздуха.
8
3. ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВОЗДУХА НА ЧЕЛОВЕКА
Тепловое ощущение человека характеризуется количеством теп-
ла, выделяемого организмом и отводимого в окружающую среду.
Благоприятное самочувствие достигается в том случае, если имеет
место равновесие между этими количествами тепла.
Отдача тепла организмом в окружающую среду происходит путем
теплопроводности, конвекции, излучения и испарения. Первые три
вида тепла представляют
собой ощутимое тепло,
а последнее — скрытую
теплоту.
На рис. 2 показана
часовая отдача тепла че-
ловеком в зависимости
от температуры окру-
жающей среды. Чем ни-
же температура, тем бо-
лее интенсивно проис-
ходит отдача тепла теп-
лопроводностью, конвек-
цией и излучением за
счет разницы температур
тела человека и среды.
Отдача ощутимого тепла
заметно снижается, а
потеря тепла испарением
увеличивается при по-
вышении температуры,
что объясняется малой
разницей температур те-
ла и среды. Чем ниже
влажность воздуха при
тех же значениях темпе-
Рис. 2. Диаграмма часовой отдачи тепла
человеком в зависимости от температуры
окружающей среды
ратуры, тем больше отда-
ча тепла испарением.
Состояние воздушной среды, при котором наступает равновесие
между количеством тепла, производимым организмом, и поглощаю-
щей способностью окружающей среды, принято называть комфорт-
ным. В этом случае не ощущается холода, прохлады, тепла или
перегрева. Такое состояние достигается сочетанием вполне опреде-
ленных значений температуры и относительной влажности.
Влияние параметров воздуха на человека в зимний период нагляд-
но видно из диаграммы (рис. 3). Пунктирная линия представляет со-
бой линию комфорта. Точке А соответствует температура 18°С и 55%
относительной влажности. Такое же самочувствие можно получить,
если в помещении поддерживать температуру 2 ГС (точка Б) при от-
носительной влажности 35% или соответственно 16,5°С (точка В)
и 65%.
9
Однако достоверных данных, определяющих комфортные усло-
вия самочувствия человека, еще нет. В качестве единого комплекс-
ного показателя для оценки воздействия на человека всех основных
факторов — температу-
ры, относительной влаж-
ности и скорости дви-
жения воздуха, — был
предложен метод эффек-
тивных и эффективно-
эквивалентных темпера-
тур.
Эффективной темпе-
ратурой считают такую
температуру неподвиж-
ной воздушной среды,
при которой создаются
те же ощущения окру-
жающего воздуха с лю-
быми другими значения-
Рис. 3. Диаграмма влияния параметров
воздуха на самочувствие человека в зимний
период:
/—граница очень жаркой среды; 2 — граница
жаркой среды; 3— линия комфорта; 4 — граница
холодной среды; 5 —граница очень холодной
среды
влажности. Эффективно-эквивалентная
также скорость движения воздуха.
ми температуры и
темпер ату р а у ч иты вает
Рис. 4. Номограмма эффективных температур
Для нахождения эффективной температуры пользуются номограм-
мой (рис. 4), имеющей две вертикальные шкалы с показаниями тем-
10
пературы окружающей среды по сухому и влажному термометрам.
Между этими шкалами нанесены кривые скоростей воздуха от О
до 210 м/мин, пересекаемые линиями эффективных температур от
0
Рис. 5. Номограмма зон комфорта для летнего и зимнего периодов
Если взять температуру 23° по сухому и 15°С по влажному тер-
мометру, то этим данным практически соответствует 40% относитель-
ной влажности. Соединяя прямой показания этих температур, на
Диаграмме найдем значение эффективной температуры в 20°—точку
А на пересечении с кривой нулевой скорости воздуха. Такой же
эффект ощущения в 20° эффективной температуры получается при
3° по сухому и 18°С по влажному термометру при движении воз-
11
духа со скоростью 30 м/мин (точка В). Относительная влажность
при этих параметрах воздуха составляет 60%.
Недостатком этой номограммы является то, что по ней нельзя
определить относительную влажность воздуха и необходимо обра-
щаться к особой таблице. Для учета всех основных факторов поль-
зуются номограммой (рис. 5) для скоростей движения воздуха от
0,08 до 0,13 м/сек. По этой номограмме можно сразу выбрать желае-
мую комбинацию температур и относительной влажности для дан-
ного периода года, для чего на номограмме даны летняя и зимняя
зоны комфорта.
При 30—70% наиболее благоприятной для человека относитель-
ной влажности предел эффективных температур летом колеблется
от 18,9 до 23,9°. Наибольший эффект ощущения комфорта дости-
гается при 21,7°. Зимой зона комфорта ограничивается 17,2—21,7°
эффективных температур. Наилучшее самочувствие создается при
температуре 18,9°.
Например, при 20° эффективной температуры можно создать один
и тот же эффект ощущения, если поддерживать температуру по
сухому термометру 22°С при 59% относительной влажности
(точка Л) или соответственно 23,7° и 31% влажности (точка В).
Такой же эффект в пределах зоны комфорта будет при 21° эффек-
тивной температуры, когда температура по сухому термометру будет
23°С и 60% относительной влажности (точка Лх) или соответственно*
25,2°С и 30% влажности (точка В^.
Приведенные номограммы также имеют ряд недостатков, к ос-
новному из которых относится то, что они определены при полном
насыщении воздуха, когда не может быть нормальной теплоотда-
чи человека, а следовательно, и ощущения комфорта. Они совершен-
но не исследованы применительно к пассажирским вагонам, не учи-
тывают особенностей эксплуатации вагонов в различных климати-
ческих зонах и поэтому не могут быть целиком использованы для
нормирования метеорологических условий при кондиционировании
воздуха.
4. САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ВОЗДУХУ
В ПАССАЖИРСКИХ ВАГОНАХ
Создание нормальных условий для пассажиров в значительной
степени зависит от состояния воздушной среды в вагоне, которая
не должна создавать ощущения чрезмерного тепла или холода,
иметь наличие пыли, газов и других примесей.
Условия пребывания пассажиров в вагонах хуже, чем в жилых
или общественных помещениях, например театрах или учрежде-
ниях, поскольку во время переезда они большую часть времени на-
ходятся в закрытых помещениях с малой кубатурой и с недостаточ-
ным воздухообменом.
Параметры воздуха в вагоне, особенно в летнее время, ухудшают-
ся в результате пребывания пассажиров: повышается температура,
12
относительная влажность, содержание углекислого газа и запылен-
ность.
В спокойном состоянии человек выделяет в час около 100 ккал
тепла, от 40 до 120 г водяных паров и 22 л углекислого газа. Таким
образом, внутри обычного вагона на 60 пассажиров в час аккумули-
руется 6 000 ккал тепла, до 7 200 г водяных паров и 1 320 л углекис-
лого газа.
Рис. 6. График изменения температуры и/геплоизбытков
в купейном пассажирском_вагоне для района:
Ашхабада (а) и Ташкента (б); / — изменение температуры; 2—из»
менение теплоизбытков
Общие теплоизбытки в вагоне летом в зависимости от источников
в среднем распределяются следующим образом: от тепловыделений
пассажиров — 40%, вносимого со свежим воздухом при вентиля-
ции — 26%, от солнечной радиации — 21% и за счет теплопередачи
через ограждения — 13% и составляют 15—20 тыс. ккал/ч.
На рис. 6 в качестве примера показан прирост теплоизбытков
в купированном пассажирском вагоне на 40 мест для самого жаркого
Дня —15 июля 1950 г. в Ташкенте и Ашхабаде. Наивысшая темпера-
тура за время суток в Ашхабаде приходилась на 16 ч, а максимальные
теплоизбытки на 17 ч. Сдвиг теплоизбытков во времени по сравне-
"ию с температурой объясняется теплоустойчивостью кузова вагона.
13
За время суток теплоизбытки изменялись и колебались от 3 770
до 15 348 ккал!ч для Ашхабада и от 2 910 до 12 800 ккал/ч для
Ташкента.
В результате общих теплоизбытков и влаговыделений пассажиров
в вагонах наблюдается превышение температуры по сравнению с на-
ружной на 8—10°С, а относительная влажность воздуха в вагоне
доходит до 80% в районах с влажным климатом.
Количество углекислого газа достигает 0,15—0,25%. Кроме того,
воздух внутри вагона загрязняется пылью, песком и другими части-
цами, поднимаемыми с полотна дороги в пути следования поезда,
а также дымом, сажей и различными газами от паровоза и при про-
хождении городских и промышленных районов.
Чтобы обеспечить благоприятные (комфортные) условия для
пассажиров в вагоне, необходимо поддерживать вполне определен-
ные параметры внутреннего воздуха зимой и летом в зависимости от
параметров наружного воздуха.
На основании научных исследований, проведенных за последние
годы во время опытной эксплуатации пассажирских вагонов с кон-
диционированием воздуха на дорогах СССР, а также опубликован-
ных данных по многолетней практике кондиционирования воздуха
в пассажирских вагонах дорог США, можно установить некоторые
нормы основных параметров воздуха.
Наблюдения показывают, что при высокой температуре наруж-
ного воздуха в летнее время года температура воздуха в вагоне до
27° воспринимается пассажирами как невысокая и не вызывает осо-
бых изменений в организме. В то же время при понижении темпе-
ратуры до 21° наблюдались случаи простудных заболеваний. Исхо-
дя из этого следует, что при температуре наружного воздуха до
38° температура в вагоне должна находиться на уровне 23—25°.
При более высоких температурах допустимо некоторое повышение
температуры в вагоне, но не выше 27°. При более низких — допусти-
мо понижение температуры, но не ниже 21°С.
Условия пребывания пассажиров в вагоне в зимнее время года
отличны от летнего, поскольку они применяют более теплую одеж-
ду и при выходе из вагона обязательно надевают пальто. Поэтому
зимой температуру в вагоне можно поддерживать на более низком
уровне, в пределах 18—22°.
Относительная влажность воздуха в любое время года должна
быть в пределах 30—70%. При относительной влажности воздуха
выше 70% ощущается сырость, а при влажности ниже 30% у неко-
торых людей появляется неприятная сухость в носоглотке. Наилуч-
шее самочувствие пассажиров в вагоне достигается при поддержании
относительной влажности от 40 до 60%. По техническим причинам
не рекомендуется зимой держать относительную влажность свыше
50% во избежание отпотевания стен и окон. Летом, наоборот, целе-
сообразнее держать влажность на верхнем пределе, около 60%,
что дает возможность меньше удалять влаги из воздуха и тем самым
сделать работу воздухокондиционной установки более экономичной.
14
Скорость движения воздуха в зоне нахождения пассажиров,
рекомендуется поддерживать в пределах 0,05—0,25 м/сек. При
высоких температурах в летнее время года допустима скорость
до 0,4—0,6 м/сек.
При кондиционировании воздуха необходимо, чтобы перепад
температур в зимнее время по длине внутри вагона не был свыше
1,5—2,0°С, а по высоте не колебался более чем на 2°С. Распределение
воздуха и движение воздушных потоков по всему объему вагона
необходимо поддерживать равномерными.
Количество свежего воздуха, необходимого для нормального
воздухообмена в жилых и общественных помещениях, принимает-
ся для взрослых людей — 20 м3/ч и для детей в возрасте до
12 лет —15 м3/ч. Эти нормы можно считать справедливыми и для
людей, находящихся в пассажирских вагонах, однако, учитывая
небольшую кубатуру помещения вагона и наличие курящих пас-
сажиров, следует рекомендовать несколько большее количество
свежего воздуха, примерно до 25—30 м3/ч на человека.
Количество углекислого газа в пассажирских вагонах дальнего
следования не должно превышать 0,1% по объему, а в пригородных
вагонах—0,125%. Содержание пыли и других примесей не
должно превышать 1 мг/м3.
5. СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ НЕОБХОДИМЫХ ПАРАМЕТРОВ
ВОЗДУХА
В зависимости от наружных метеорологических условий воздух,
поступающий в вагон, должен подвергаться различной обработке.
В зимнее время воздух внутри вагона надо подогревать, поль-
зуясь отоплением, а летом, наоборот, охлаждать, если для этого
имеются соответствующие средства. В случае отсутствия последних
полагают, что температуру воздуха в вагоне можно поддерживать
равной наружной, но не выше за счет усиленной вентиляции, при
условии подачи 80—100 м3/ч воздуха на каждого пассажира. Одна-
ко опыт и теоретический анализ показывают, что подача воздуха
свыше 20—30 м3/ч на человека значительного эффекта не дает, что-
наглядно видно из рис. 7, так как интервал между кривыми состав-
ляет только 0,3°С. Кроме того, это приводит к излишнему расходу
электроэнергии на работу более мощной вентиляции. Подача на
каждого пассажира более 30—40 м3/ч свежего воздуха также не
Дает эффекта в снижении относительной влажности (рис. 8).
Кривые графика при подаче воздуха свыше 40 м3/ч почти сходятся
и идут параллельно.
Таким образом, стремление обеспечить комфортные условия
Для пассажиров в вагонах путем применения простой приточной
вентиляции не достигает цели.
Выбор способа обработки воздуха зависит от условий, в которых
УДут эксплуатироваться вагоны с установками кондиционирования
15
Климат Советского Союза разнообразен, поэтому пассажиры,
пользующиеся железнодорожным транспортом, даже в течение од-
них суток могут оказаться в разных климатических зонах.
Если учесть расстояния и длительность путешествия, то пассажиры
при выезде в период высоких температур через некоторое время
могут оказаться в среде с температурой отопительного сезона и на-
оборот.
За этот период также изменяются и другие параметры на-
ружного воздуха, как-то: относительная влажность, скорость дви-
жения, запыленность и др.
Для расчета установок кондиционирования воздуха параметры
многолетних метеорологических
последнего принимают на основе
Рис. 7. График изменения темпе-
ратуры в вагоне в зависимости от
количества поступающего свежего
воздуха при действии приточной
вентиляции:
/—при поступлении 10 м3/ч; 2 —при
поступлении 20 .м’/ч; 3 — при поступ-
лении 30 мл/ч', 4—при поступлении
4 0 м3/ч', 5 —при поступлении 50 м3/ч
Рис. 8. График изменения
относительной влажности
в вагоне в зависимости от
количества поступающего
свежего воздуха при дейст-
вии приточной вентиляции:
/ — при поступлении 10 м3/ч;
2 —при поступлении 20 л*/ч;
3 — при поступлении 30 м3/ч;
4 —при поступлении 4 0 м3/ч;
5 —при поступлении 50 м3/ч
замеров. Для установок пассажирских вагонов пользуются макси-
мальными величинами из средневыведенных расчетных параметров,
приведенных в табл. 2, в зависимости от направления движения
поезда. Например, для направления Москва — Владивосток необ-
ходимо принимать расчетные параметры района Читы. Если ва-
гоны рассчитываются для курсирования на всех направлениях,
то для расчета установок принимаются наиболее высокие темпе-
ратура и влажность для лета и низкие для зимы, имеющиеся на
сети дорог.
В практике кондиционирования воздуха различают три режима
его обработки: зимний, летний и круглогодичный.
16
Таблица 2
Наименование направлений JT пунктов следования поездов	Зимняя расчет- ная температура в °C	Летние расчетные параметры	
		Температура в °C	Относительная влажность в %
Москва — Владивосток			
Москва		—30	28,5	45
Киров 		—31	27	45
Пермь 		—33	31	50
Омск			—37	30	40
Новосибирск		—38	35	50
Красноярск 		—36	31,5	45
Иркутск		—38	28	35
Чита			—41	35	40
Владивосток		—24	29	50
Москва — Ашхабад			
Чкалов		-32	29	35
Ташкент		— 17	32	35
Самарканд 		— 14	31	30
Ашхабад		— 15	38,5	30
Москва — Мурманск			
Ленинград 		-24	26	50
Мурманск 		-28	24	50
Москва — Ереван			
Тула		—27	30	45
1Харьков		-25	32	40
Ростов-на-Дону 		—19	35	35
Сочи		— 5	30	50
Тбилиси 		— 9	35	35
Ереван		— 18	34	35
Москва — Астрахань			
Саратов		—29	35	45
Астрахань		—2!	34	30
Зимний режим обработки воздуха определяется парамет-
рами наружного и внутреннего воздуха. Наружный воздух зимой
характеризуется низкой температурой и высокой относительной
влажностью. Если принять параметры; например, температуру ми-
нус 5°С и влажность 80%—точка А на диаграмме влажного воздуха
(см. рис. 1), то при подогреве этого воздуха перед подачей в вагон
До 20°С процесс изменения параметров его пойдет по прямой АБ
и в точке Б относительная влажность упадет до 15%, что значитель-
но ниже допускаемых 30%. Таким образом, в зимнее время, кроме
подогрева, необходимо производить увлажнение воздуха. При этом
процесс будет протекать примерно по прямой БВ.
• В целях экономии топлива вимой целесообразно забирать часть
и-духа из вагона и смецив^уь его со свежим. Если внутренний воз-
2 Зак. 2149	17
дух с параметрами 20°Си 50% относительной влажности (точка Г)
смешать в таком же количестве с воздухом, имеющим параметры
точки Б, то окажется, что параметры смеси воздуха будут лежать
на прямой БГ. Поскольку смешивались одинаковые количества,
то точка смеси будет лежать на середине прямой, т. е. в точке Д,
которой соответствует температура 20°С и влажность 35%. Таким
образом, повышение влагосодержания воздуха за счет влаговыде-
лений пассажиров в зимнее время позволяет обойтись без искусст-
венного увлажнения.
В случае смешивания в равных количествах внутреннего воз-
духа с параметрами точки Г и увлажненного до полного насыщения
(точка В) параметры смеси будут соответствовать точке Е на пря-
мой ГВ. Температура этой смеси будет 14°С и относительная влаж-
ность 70%. Значит, начальный подогрев надо вести выше 20°С,
что потребует дополнительного расхода топлива.
Летний режим обработки воздуха протекает при высоких
температурах (около 30 — 40°С) и влажности около 40—60%.
Если принять параметры наружного воздуха, например, температу-
ру 35°С и влажность 50%, то на диаграмме этому будет соответст-
вовать точка Ж. Охлаждая воздух, имеющий параметры точки Ж без
изменения в нем количества влаги в случае полного насыщения,
процесс будет протекать по прямой ЖЗ. При летних условиях тем-
пература воздуха в вагоне должна быть, не более 28°С и влажность
порядка 43% (точка И). Смешивая воздух в равных количествах
с параметрами точек 3 и И, получится смесь, соответствующая
точке К, в которой температура будет 25°С и влажность 70%.
Параметры этой смеси не отвечают комфортным условиям,
особенно по влажности. Поэтому необходимо производить более
глубокое охлаждение, примерно по прямой ЖЛ или близкой к ней,
когда из воздуха будет выпадать влага. Процесс охлаждения с вы-
падением влаги называется осушкой воздуха. Следовательно, в лет-
нее время, кроме охлаждения, воздух должен подвергаться осушке.
Охлаждение с удалением влаги из воздуха достигается пропуском
его через воздухоохладители, имеющие температуру стенок ниже
температуры точки росы.
Осушка воздуха при кондиционировании летом может произво-
диться посредством твердых или жидких поглотителей влаги. К чис-
лу первых относятся селикагель и активированный алюминий, а ко
вторым — хлористые литий, кальций и натрий. Так как для после-
дующего выпаривания влаги уже из влагопоглотителей необходимы
тепло и особые устройства, то широкого применения такой способ
осушки воздуха не получил.
Круглогодичный режим искусственной обработки
воздуха вызван не только сменой периодов года, когда резко меня-
ются параметры воздуха, но и изменением последних в течение
суток. Поэтому устройство установки кондиционирования воздуха
предусматривается таким, при котором в любое время года и суток
обеспечиваются желаемые параметры воздуха.
18
Рециркуляция воздуха позволяет значительно
уменьшить расход тепла зимой и холода летом. Благодаря этому
резко снижается потребляемая мощность установкой. Если при-
нять мощность установки без рециркуляции за 100%, то при 25%
рециркуляционного внутреннего воздуха к общему количеству,
подаваемому в вагон, она может быть снижена примерно на 20%,
при 50% соответственно на 40% и при 75% —на 55%.
В зимнее время при применении рециркуляции снижается пе-
репад температур между поверхностью калорифера и проходящим
через него воздухом, что исключает его размораживание. Летом в
результате рециркуляции не требуется производить глубокого
охлаждения подаваемого в вагон воздуха и достигается малый пере-
пад температур между воздухом в вагоне и поступающим в него
после охлаждения из воздуховодов.
В пассажирских вагонах использование рециркуляционного
воздуха принимается от 50 до 75% к общему количеству воздуха,
подаваемого вентиляцией.
2*
ГЛАВА II
ТИПЫ И ОБОРУДОВАНИЕ УСТАНОВОК
КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА
1.	КЛАССИФИКАЦИЯ УСТАНОВОК
Для обеспечения надлежащих параметров воздуха в пассажир-
ском вагоне в любое время года установка кондиционирования
воздуха должна иметь следующие основные устройства:
а)	систему вентиляции для забора свежего наружного воздуха,
рециркуляции внутреннего, удаления избытка последнего, смеши-
вания внутреннего с наружным, очистки смеси или каждого в от-
дельности, подачи этой смеси в вагон с распределением ее по отдель-
ным помещениям, чтобы обеспечить необходимый воздухообмен;
б)	систему отопления для подогрева в зимнее время и переходные
периоды года подаваемого вентиляцией в вагон воздуха, а также
обогрева вагона в случае бездействия системы вентиляции, для
чего монтируются нижние напольные приборы отопления, выпол-
няемые в виде обычных гладких труб или радиаторов;
в)	систему охлаждения подаваемого вентиляцией воздуха в лет-
нее время, для чего вагон оборудуется холодильным агрегатом
в виде бункера со льдом, холодильной машины или паровой машины,
превращающей тепловую энергию в энергию холода;
г)	систему автоматического управления агрегатами и меха-
низмами вентиляционных, отопительных и охлаждающих устройств
установки кондиционирования воздуха, чтобы поддерживать задан-
ные параметры воздуха внутри пассажирских вагонов;
д)	электрическое оборудование для обеспечения электроэнер-
гией и привода в действие агрегатов, механизмов и приборов уста-
новки кондиционирования воздуха.
Несмотря на разнообразие различных устройств, агрегатов,
механизмов и приборов, применяемых в установках кондициониро-
вания воздуха, последние принято классифицировать по системам
охлаждения, приводам холодильных агрегатов и энергоснабжению.
По системам охлаждения установки кондиционирования воз-
духа подразделяются на:
а)	установки с водоледяным охлаждением, в которых источником
холода служит холодная вода, охлаждаемая натуральным или ис-
кусственно получаемым льдом;
20
б)	установки с пароэжекторным охлаждением, в которых источ-
ником получения холода является пар, за счет кинетической энергии
которого достигается понижение температуры воды в закрытом ре*
зервуаре, используемой затем для охлаждения воздуха;
в)	установки с компрессионным охлаждением, в которых холод
получается в результате циркуляции в системе холодильного агре-
гата легко испаряющейся и конденсирующейся жидкости под давле-
нием, создаваемым холодильным компрессором.
Рис. 9. Классификация установок кондиционирования воз-
духа в зависимости от систем охлаждения и энергоснаб-
жения
Компрессионные установки кондиционирования воздуха, имею-
щие в качестве основного агрегата холодильный компрессор, раз-
личают с механическим и электромеханическим приводом.
При механическом приводе компрессор холодильного агрегата
работает непосредственно от оси вагонной колесной пары. Для при-
ведения в действие других агрегатов и приборов установки электро-
энергия берется от источника освещения вагона.
В установках с электромеханическим приводом компрессор хо-
лодильного агрегата приводится в действие от электродвигателя,
валы которых соединены между собой муфтой или клиноременной
передачей.
В свою очередь установки кондиционирования воздуха с электро-
механическим приводом по источникам энергоснабжения разделяют
на:
а)	установки с индивидуальной электростанцией в виде подвагон-
ного генератора, приводимого в действие от оси вагонной колесной
Пары и обеспечивающего всех потребителей вагона электроэнергией;
б)	установки с централизованным энергоснабжением, которое
аРактеризуется тем, что установки кондиционирования воздуха
21
всех вагонов поезда питаются от центральной электростанции,
размещённой на локомотиве или в одном из вагонов — обычно багаж-
ном' или специальном;	1
в)	установки с приводом агрегатов от индивидуального для каж-
дого вагона дизель-генератора, состоящего из двйгателя внутрен-
него сгорания и генератора, смонтированных под вагоном или
в вагоне.
Классификация установок кондиционирования воздуха в пасса-
жирских вагонах в зависимости от систем охлаждения и энергоснаб-
жения представлена на рис. 9.:
2« УСТРОЙСТВО ВЕНТИЛЯЦИИ
Наличие одной вентиляции без охлаждения воздуха летом, но
с подогревом воздуха зимой, как это делается в настоящее время
в цельнометаллических пассажирских вагонах, не позволяет до-
стигнуть комфортных условий для пассажиров в продолжение все-
го года.
Рис. 10. Устройство приточно-вытяжной вентиляции цельно-
металлического пассажирского вагона
Кондиционирование воздуха в пассажирских вагонах требует
обязательного применения приточно-вытяжной вентиляции.
Приточно-вытяжная вентиляция (рис.’ 10) состоит из вентиляцион-
ного агрегата, имеющего центробежные вентиляторы /, приводи-
мые в действие электродвигателем 2; вводов наружного воздуха <3
с заборными решетками 4 и регулирующими заслонками 5; ввода
рециркуляционного воздуха 6 с заслонкой 7; главного приточного
воздуховода 8 с распределительными решетками 9; обратного ре-
циркуляционного воздуховода 10 с заборными решетками 11 и
фильтров 12 для очистки воздуха, поступающего в вагон от пыли и
механических примесей. Между вентиляционным агрегатом и при-
22
Рис. 11. Вентиляционный агрегат
точным воздуховодом размещаются воздухоохладитель 13 и калори-
фер 14. Управление заслонками на входе наружного и рециркуля-
ционного воздуха осуществляется от общего вала 15.
Большая часть вентиляционного оборудования, как например:
устройства для забора воздуха, вентиляционный агрегат и филь-
тры—расположена в потолочной части вагона со стороны служеб-
ного помещения. С целью более равномерной подачи воздуха по
вагону иногда вентиля-
ционные агрегаты рас-
полагают с обоих там-
бурных концов вагона.
Вводы для наружного
воздуха обычно разме-
щают над входными там-
бурными дверями или
на торцовой стене ваго-
на и очень редко в кры-
ше или на внешней сто-
роне продольной стены.
На входе этих вводов
ставят сетки или жалю-
зийные решетки, служа-
щие для регулирования
поступающего количест-
ва воздуха и задержания крупных механических частиц.
Вентиляционный агрегат. Подача свежего и отсос рециркуляци-
онного воздуха из вагона производятся вентиляционным агрегатом.
Он должен обладать достаточной производительностью для данного
типа вагона и создавать надлежащий напор, чтобы преодолеть сопро-
тивление при проходе воздуха.
Существует много разнообразных конструкций центробежных
вентиляционных агрегатов. Наиболее эффективным и распространен-
ным является агрегат, который состоит из двух вентиляторов 1
(рис. 11) с расположенным между ними электродвигателем 2.
В первых вагонах отечественной постройки применялись сдвоен-
ные вентиляторы с электродвигателем, установленным сбоку, а
на американских дорогах — вентиляторы с приводом клиновид-
ным ремнем.
В цельнометаллических пассажирских вагонах применяются вен-
тиляторы с производительностью в 1 700, 2 300, 3 400, 4 000 и
5 500 м3/ч и напором от 30 до 40 мм вод. ст. Потребляемая мощность
составляет от 0,6 до 2,25 кет.
Необходимая производительность вентилятора выбирается
исходя из количества пассажиров, на каждого из которых должно
подаваться не менее 80 м3/ч воздуха, в том числе не менее 20 м3
свежего и 60 м3 рециркуляционного. В этом случае при любых усло-
виях, как зимой с подогревом, так и летом с охлаждением, работа
вентиляции будет наиболее экономичной.
23
Рис. 12. Схема расположения
воздуховодов в пригородных ваго-
нах французских дорог:
/ — вентиляционный агрегат; 2 —воз-
духовод в стене; «/—распределитель-
ные решетки; 4 — заборная решетка
наружного воздуха; 5 —отопление
В целях унификации вентиляторов для всех категорий вагонов
часто пользуются электродвигателем, имеющим две или три ступени
числа оборотов, при которых обеспечивается подача разного коли-
чества воздуха. Чтобы снизить шум во время работы, вентиляторы и
электродвигатели устанавливаются на резиновых прокладках.
Воздуховоды. Устройство и расположение воздуховодов для
подачи воздуха зависят от конструкции и внутреннего устройства
вагона, а также от назначения вентиляции и применяемой системы.
В приточной вентиляции для подачи свежего воздуха укладывается
один воздуховод. В приточно-
вытяжной системе проклады-
вается два воздуховода: один для
подачи воздуха в вагон, а дру-
гой для отвода рециркуляцион-
ного. Последний забирается сни -
зу под сиденьями, например в
вагонах пригородного и област-
ного сообщений, или вверху над
коридором в жестких и мягких
вагонах дальнего следования.
Иногда, например в дизель-
поездах, рециркуляционный воз-
духовод прокладывается в полу.
В целях смешивания воздуха до
поступления его в зону пасса-
жиров подачу охлажденного
воздуха лучше производить по
верхнему воздуховоду, а вытяж-
ку по нижнему. В зимнее вре-
мя назначение воздуховодов
желательно изменять, чтобы
исключить прямое попадание
теплого, зачастую слишком су-
хого, воздуха непосредственно
на пассажиров.
Воздуховоды изготовляются отдельными секциями в виде коро-
ба из фанеры. Иногда для этого применяется оцинкованное
железо, однако это увеличивает шум в вагоне от вентилятора при
движении воздуха. По мере удаления от вентиляторов сечение возду-
ховода уменьшается, чтобы обеспечить одинаковый напор воздуха
при выходе из. распределительных решеток во всех купе вагона.
В зависимости от типа вагона и конструкции кузова устройства
для подачи воздуха бывают различны.
На рис. 12 дана схема расположения воздуховодов в пригород-
ных вагонах французских дорог.От вентиляционного агрегата /, раз-
мещенного под вагоном, воздух проходит по воздуховоду 2 в стене и
поступает в вагон через распределительные решетки 3, которые рас-
положены в верхней части вагона. Такое устройство возможно только
24
Рис. 13. Схема расположе-
ния воздуховодов в вагонах
дальнего следования фран-
цузских дорог:
/—вентиляционный агрегат;
2 — вертикальный воздуховод;
5 —нагнетательный воздуховод;
4 —надкупейный воздуховод;
S — нижний воздуховод; 6 — воз-
духовод в полу; 7— воздуховод
в стенах; 5 — переключательная
заслонка
в районах с теплым климатом при отсутствии утепления стен вагона.
Воздуховод в этом случае является в некоторой части воздушной
изоляцией стен кузова.
Схема расположения воздуховодов в жестких и мягких купиро-
ванных вагонах дальнего следования французских дорог показана на
рис. 13. Вентиляционный агрегат 1 размещен под вагоном. Подача
воздуха от него осуществляется по вертикальному воздуховоду 2,
переходящему в нагнетательный 3, расположенный над коридором, и
надкупейный 4. Далее воздух проходит
в надоконное пространство и в купе.
В зимнее время теплый воздух посту-
пает в воздуховоды 5 и 6 и
далее по каналам в полу и сте-
нах выходит в зону пассажиров. При
такой подаче воздуха, кроме изоля-
ции стен, предотвращается отпотева-
ние оконных стекол. Из купе воз-
дух проходит в коридор через решет-
ки внизу дверей или стен.
Аналогичное устройство воздухо-
водов применяется в вагонах дизель-
поездов постройки Венгерской Народ-
ной Республики. Отличие заключает-
ся лишь в том, что забор наружного
воздуха производится не под ваго-
ном, а через решетки в продольных
стенах на уровне окон, чем избегает-
ся попадание пыли.
В устройстве воздуховодов ваго-
нов дизель-поездов представляет
интерес камера смешивания, в кото-
рой сходятся потоки наружного и
рециркуляционного воздуха (рис. 14).
По вытяжным воздуховодам 1 воз-
дух забирается из вагона, а по воздуховоду 2 поступает свежий,
которые смешиваются в камере 3 перед входом в воздухоохлади-
тель или калорифер 4. Количество того и другого воздуха регу-
лируется заслонкой 5, перемещаемой электродвигателем 6 через
систему рычагов.
При нулевом положении заслонки свежий воздух совсем не по-
ступает и вентиляция работает только на рециркуляцию. Перемеще-
нием рычага 7, насаженного на ось электродвигателя, в положение
будет вводиться 25% наружного воздуха, соответственно при
положении V2—50%, 3/4—75% и при !/г подается только свежий
воздух. В последнем случае заслонка камеры смешивания подни-
мается вверх и закрывает доступ рециркуляционному воздуху.
В вагонах пригородного сообщения воздуховоды иногда про-
гадывают вдоль продольных' стен (рис. 15) с вертикальными отво-
25
дами, заканчивающимися распределительными решетками. Такое
устройство воздуховодов позволяет менять направление подавае-
Рис. 14. Камера смешивания воздуха в воздуховодах
вагонов дизель-поездов
Рис. 15. Схема расположения воздуховодов с местными отводами в вагонах
пригородного сообщения:
/—заборная решетка: 2 —фильтры: 3 — вентиляционный агрегат: 4 —Калорифер
5 — Воздухоохладитель; б —заслонка переключения воздуховодов: 7 —верхние воздухо*
боды; в —нижние воздуховоды: 9 — средние воздуховоды; 10 — нижние решетки-
// — верхние решетки
"26
Рис. 16. Факел притока воздуха через
простую распределительную решетку
мого в вагон воздуха зимой и летом, а также обеспечивать равномер-
ное перемешивание его.
Важной особенностью в устройстве воздуховодов является их
изоляция, способствующая сохранению тепла и холода. Для того
чтобы шум, создаваемый вен-
тилятором, не передавался в
вагон, между ним и воздухо-
водом ставят вставку (рукав)
из брезента, прорезиненной
ткани.или кожи. Этому также
способствует изоляция воз-
духовода.
Равномерность распреде-
ления подачи приточного воз-
духа в вагон достигается
применением распредели-
тельных решеток, кото-
рые; предотвращают непо-
средственный поток воздуха
на пассажиров и обеспечи-
вают смешивание его с внут-
ренним под потолком вагона.
Постановка простых рас-
пределительных решеток без
направления потока воздуха
создает прямой факел (рис. 16), как это имело место в цельно-
Воэдуховод
Рис. 17. Распределительная решетка с отбойными щитками
металлических пассажирских вагонах первого выпуска, когда
скорость в зоне пребывания пассажиров достигала 1—2 вместо
максимально допустимой 0,25 м/сек. Охлажденный воздух или с
27
I г
Рис. 18. Распределение воздуха
в вагонах дЪрог Франции
температурой ниже внутреннего при вентиляции создает неприят-
ные ощущения у пассажиров, приводя нередко к простудным забо-
леваниям. Поэтому в вагонах последующих выпусков были поставле-
ны регулируемые решетки с отбой-
ными щитками (рис. 17), рассеиваю-
щие прямой факел потока.
В вагонах пригородного сооб-
щения французских дорог рассеи-
вание факела производится по-
средством щитка 1 (рис. 18),
установленного в потолочном воз-
духоводе 2. Вытяжка осуществ-
ляется по нижним воздуховодам 3,
имеющим решетки. Избыток воз-
духа выбрасывается через решет-
ки 4 в полу вагона под сидень-
ями 5. Применение щитка поз-
воляет рассеивать воздух во все
стороны, производить более тща-
тельное перемешивание его с внут-
ренним воздухом и снизить сопро-
тивление по сравнению с решет-
ками более чем в три раза.
На рис. 19 изображен воздуховод в вагонах дорог США с про-
дольными щелями по всей длине вагона, образуемыми панелями 1
Рис. 19. Воздуховод в вагонах дорог США
между подшивным потолком 2 и декоративным 3. Воздух после вен-
тиляционного агрегата поступает по каналу 4. Такое распределение
воздуха возможно лишь в вагонах с высокими потолками, чтобы
обеспечить перемешивание его до поступления в зону пассажиров.
Для лучшего перемешивания воздуховоды делаются в виде желоба,
как показано на рис. 20. Это обеспечивается посредством обтекае-
мых щитков 1, 2 и 3. Воздух направляется воздуховодом 4 и затем
распределяется по купе вагона поперечными щитками 5.
28
Значительный интерес представляет способ распределения воз-
духа, применяемый на современных вагонах с кондиционированием
воздуха дорог США. В главном воздуховоде 1 (рис. 21) расположен
клапан 2. имеющий коробку 3, верхняя часть которой представляет
собой сетку или жалюзийную решетку, а низ и боковые стенки вы-
полнены из листа с проколотыми круглыми отверстиями. По сторо-
нам коробки установлены регулирующие смотровые щитки 4,
Рис. 21. Распределительная решетка в вагонах дорог США
прикрепленные к корпусу воздуховода на резиновых прокладках 5.
Снизу воздуховод закрывается щитком 6 также с отверстиями. Та-
ким образом, между воздуховодом и помещением вагона или купе
образуется камера 7.
Воздух из главного воздуховода через решетку и отверстия боко-
вых стенок поступает в камеру, в которой рассеивается по всему
объему, теряет скорость и медленно за счет разности удельных
весов и незначительного подпора опускается вниз в зону пассажиров.
29
Регулирующий и нижний щитки монтируются на петлях для удоб
ства осмотра и очистки воздуховода.
Кроме приточно-вытяжной вентиляции, все вагоны оборудуют
естественной вентиляцией посредством дефлекторов, устанавливае-
мых в каждом отделении или купе вагона, коридорах, котельной и
туалетных. За счет приточной
вентиляции создается подпор
воздуха, что способствует выхо-
ду избытка последнего через не-
плотности окон, дверей и откры-
тые дефлекторы. Подпор исклю-
чает попадание пыли в вагоны
через неплотности окон и дверей,
а также вредных газов из котель-
ной. Дефлекторы в купе и кори-
дорах, кроме того, необходимы в
случае порчи приточно-вытяж-
ной вентиляции.
Фильтры для очистки возду-
ха. Очистка воздуха от пыли и
других механических примесей
является неотъемлемой частью
уста ново к ко иди цио ни роца н и я
воздуха в пассажирских ваго-
нах. По данным исследований,
запыленность воздуха сельской
местности достигает 1 мг/м39 в
городских условиях от 1 до
Рис. 22. Фильтр из стеклянной ваты 3 мг/м\ а в промышленных рай-
онах даже превосходит 5 мг/м3.
Несмотря на систематическую промывку и поддержание чистоты
в Московском метрополитене, запыленность воздуха колеблется от
0,25 до 1,25 мг!м3.
Испытания, проведенные в 1947 г. на участке Москва — Тби-
лиси — Баку, показали большую запыленность воздуха в цельно-
металлических пассажирских вагонах, достигающую 6,5 мг!м3
при открытых окнах с обеих сторон, 3 мг/м3— с одной стороны и
1,5 мг/м3—при полностью закрытых окнах, когда работала приточная
вентиляция с применением новых фильтров из железной стружки.
Для очистки от пыли воздуха, поступающего в вагон, пользуют-
ся механическими фильтрами, которые должны обладать:
1)	максимальной пылезадерживающей способностью и наиболь-
шим коэффициентом очистки;
2)	минимальным сопротивлением проходу воздуха;
3)	наименьшим весом и компактностью конструкции;
4)	безопасностью в пожарном отношении;
5)	минимальными расходами на содержание, уход и обслужи-
вание;
30
6)	удобствами при замене и регенерации;
7)	легкостью и возможностью изготовления их из недефицитных
материалов.
В качестве наполнителей в фильтрах применяются стеклянная
вата, медная или железная стружка, шерсть, металлическая сетка,
металлические перфорированные листы с разными размерами от-
верстий, располагаемых в шахматном порядке, металлические или
фарфоровые кольца.
фильтры из стеклянной ваты (рис. 22), пропиты-
ваемые висциновым, трансформаторным или парфюмерным маслом,
получили широкое распространение при очистке воздуха от пыли.
Рис. 23. Диаграмма сопротивления и коэффициент очистки воздуха при
запыленности до 5 мг/м3 для фильтра из стеклянной ваты:
J — коэффициент очистки для двойного фильтра; 2 —коэффициент очистки для оди-
нарного фильтра; 3 — сопротивление двойного фильтра; 4 — сопротивление одинар-
ного фильтра
Стеклянная вата слоями из волокон толщиной 20 — 400 микрон
располагается между сетками, натянутыми на металлическую рамку.
Внешняя сетка ставится более редкой, а внутренняя частой, чтобы
предотвратить унос волокон. Сопротивление таких фильтров при
запыленности воздуха до 5жг/л3и удельной нагрузке 4000 мй1м*
составляет 3-=-5 мм вод. ст. Коэффициент очистки достигает 0,99.
Диаграмма сопротивления и коэффициент очистки воздуха при за-
пыленности до 5 мг!мй в зависимости от удельной нагрузки приве-
дены на рис. 23.
Фильтры из металлической стружки раз-
работаны нескольких видов. Фильтр из медной стружки обладает
хорошей очистительной способностью, коэффициент которой дости-
гает 0,9. Характеристика таких фильтров приведена на рис. 24.
^Днако из-за дефицитности цветного металла медная стружка
? фильтре заменяется железной, которая собирается в пучки по
JJ-5-25 нитей и укладывается между сетками (рис. 25). Стружка имеет
Реугольное сечение 0,1 X 0,1 X 0,7 мм и завивается в спираль
31
диаметром 2 мм с шагом 5 мм. Вес фильтра размерами 575 X 456 мм
составляет 11,6 кг. Расход масла на пропитку равен 0,65—1,85кгЛи2.
Фильтр обладает малым сопротивлением от 1,6 до 7 мм вод. ст.
Рис. 24. Диаграмма сопротивления фильтра из медной
стружки в зависимости от нагрузки и скорости воздуха
и может работать примерно до 385 ч при нагрузке 4 000 м3 воздуха
в час.Характеристика фильтра из железной витой стружки приведена
Рис. 25. Фильтр из железной стружки
на рис. 26. Из-за трудоемкости получения длинной стружки приме-
няют стружку сечением 0,08—0,4 на 2—5 мм и длиной не менее 50 мм.
набиваемой между сетками, натянутыми на. рамку. Фильтр с на-
32
бивной стружкой имеет сопротивление 5 мм вод. ст. и коэффициент
очистки не более 0,8.
Пластинчатый фильтр собирается из 7 листов. Пер-
вые два листа имеют отверстия диаметром 7 мм, следующие два
Рис. 26. Диаграмма сопротивления и коэффициент очистки
воздуха для фильтра из железной стружки:
/ — коэффициент очистки при нагрузке 4 000 м31мгч; 2— сопротивле-
ние при этой нагрузке; 3 — коэффициент очистки при нагрузке
8 000 м31м2ч; 4— сопротивление при этой нагрузке
Рис. 27. Сетчатый фильтр:
I — сетка с размерами ячеек
2,5 х 0,5 мм; 2 — сетка с разме-
рами ячеек 1,2x0,35 мм; 5—сет-
ка с размерами ячеек 0,63х
х0,25 мм
листа — 5 мм и затем четыре листа с отверстиями 3 мм. Листы друг
от друга по ходу воздуха ставятся на расстоянии: 10, 8, 7, 7, 5 и
4 мм. Сопротивление фильтра от 6 до
10 мм вод. ст. и коэффициент очистки
0,8. Чтобы увеличить рабочую по-
верхность пластинчатых фильтров,
три из семи пластин делаются гоф-
рированными.
Сетчатый фильтр (рис. 27)
имеет наполнитель из пяти сеток с
размерами ячеек 2,5 X 0,5 мм, четы-
рех сеток 1,2 X 0,35 мм и трех сеток
0,63 х 0,25 мм. Сетки выполняются
гофрированными, накладываемыми
Друг на друга под углом 90°. Эти
фильтры обладают высоким коэффи-
циентом очистки, равным 0,97, и со-
противлением от 5 до 10 мм вод. ст.
Фильтр из колец (рис. 28)
часто применяется в вентиляции и
считается наиболее эффективным, осо-
бенно в стационарных условиях.
Между двумя перфорированными ли-
стами засыпают медные или фарфоровые кольца, создающие боль-
шую рабочую поверхность и извилистое прохождение воздуха.
Сопротивление фильтра равно 5—10 мм вод. ст., а коэффициент
О
Зак. 2149	33
очистки 0,9. Недостатком такого фильтра является его большой вес.
Фильтры в установках кондиционирования воздуха дорог США.
Очистка воздуха от пыли производится фильтрами, пропитанными
тяжелым висциновым маслом. В вагонах применяется более 12 ти-
пов фильтров.
Фирма «Брилло» изготовляет фильтры из мягкой бронзовой струж-
ки треугольного сечения с размерами сторон 0,13 мм, закрепляемой
в металлической листовой рамке. Сопротивление фильтров состав-
ляет 4,3—10,2 мм вод. ст., а коэффициент очистки 0,82.
Корпорация «Майц» поставляет фильтры из металлических
сеток, уложенных в несколько рядов с разными ячейками, изменяю-
Рис. 28. Фильтр из колец
щимися примерно от 2 до 0,4 см2 по направлению потока воздуха.
Сопротивление фильтров зависит от количества рядов сеток и колеб-
лется в пределах 4,5—11,2 мм вод. ст. Коэффициент очистки невы-
сокий и составляет 0,73—0,85.
Компания «Айр фильтер» производит фильтры толщиной в 100
и 50 мм, которые состоят из четырех железных сеток с разными
размерами ячеек, а последние 20 мм набираются из медной сетки.
Сопротивление таких фильтров с пропиткой их в легком висциновом
масле не превосходит 5,5—10 мм вод. ст. при коэффициенте очистки
0,754-80. Эта фирма также делает фильтры из металлической струж-
ки, сопротивление которых ниже первых, и составляет
3,8ч-10 мм вод. ст. при более высоком коэффициенте очистки, до-
стигающем 0,85.
Фирма «Радиатор» выпускает фильтры толщиной 100 и 70 мм
из листов в виде сот с уменьшающимся диаметром отверстий. Сопро-
тивление этих фильтров находится в пределах 3,8—11 мм и коэф-
фициент очистки составляет 0,65 — 0,75.
Фильтры из мягкой проволочной сетки изготовляет фирма
«Бурджес Батери» также с уменьшающимися ячейками, имеющими
сопротивление 10,5 мм вод. ст. при коэффициенте очистки 0,80.
34
Фирма «Индепендент фильтер», кроме стружки, сеток и других
материалов, применяет в фильтрах хлопковое волокно слоем тол-
щиной 250 мм. Эти фильтры имеют сопротивление 2-4—10 мм вод. ст.
и очень высокую очистительную способность порядка 0,85-^0,97.
Ряд других фирм при изготовлении фильтров использует стек-
лянную вату, пеньковое и хлопчатобумажное волокно, шерсть и
другие материалы, которые характеризуются данными, приведен-
ными на рис. 29 и полученными в лабораторных условиях. Лабора-
Рис. 29. Кривые сопротивления фильтров, изготовленных^из различных
материалов для Ьагонов дорог США:
/ — мягкая медная стружка; 2 —медная стружка с медной сеткой; 3 — стеклянная вата;
4 — железная проволочная сетка; 5 —шерсть в виде войлока; 5 —четыре ряда метал-
лических пластин с разными отверстиями в них и набором медной сетки слоем в 20 дел;
7 —металлические листы с отверстиями в виде сот; 8 — волокнистая фибра, смоченная
с наружной стороны; 9 — волокнистая фибра пучками, пропитанная в масле; 10 — чис-
тый шерстяной войлок
20% летучей золы с просевом через сито, имеющее 34 отверстия на
1<ш2, 20% городской фанерной сажи и 10% обычной полевой земли,
пропущенных также через сито, имеющее 17отверстий на 1 см2. По-
током воздуха, прогоняемого через установку со скоростью
1,5 ж/сек, беспрерывно за каждый час распыливалось 20 г указан-
ной смеси. На рис. 29 каждые сутки работы фильтра примерно
равны 1 000 км пробега поезда.
3< ОТОПЛЕНИЕ ВАГОНОВ
Составной частью установок кондиционирования воздуха яв-
ляется отопление, которое должно обеспечивать в зимнее время и
переходные периоды года заданные параметры воздуха в пассажир-
ских вагонах. В зависимости от применяемого источника тепла на
3*	35
обогрев вагонов отопление подразделяется на водяное, паровое и
электрическое.
На наших дорогах в пассажирских вагонах широкое применение
получило индивидуальное водяное отопление с самостоятельным
котлом в каждом вагоне. На дорогах Европы и США применяется
центральное паровое отопление вагонов с питанием паром от локо-
мотива. За последнее время начинает применяться более совершенное
в работе электрическое отопление, особенно в современных пассажир-
ских вагонах с установками кондиционирования воздуха, которые
питаются электроэнергией от общей центральной станции, располо-
женной на локомотиве или в одном из вагонов поезда.
Системы водяного отопления цельноме-
таллических пассажирских вагонов. В новых
Рис. 30. Схема водяного отопления пассажирских вагонов при совмещении
расширителя с калорифером:
/ — котел; 2 — ручной насос; 3 — угольный ящик; 4 — бачок для воды; 5 — спускной
кран; 6-расширитель-калорифер; 7 —наливная воронка; 8 — спускной кран; 9 — водо-
указательные трубки; 10 — вестовая трубка; //—нижние трубы отопления; /2 —радиа-
торы в туалетных; 13 — грязевики; 14 — верхние трубы; /5 —воздушные краны; 16— за-
порные вентили; /7 —наливная трубка; 18 — спускная пробка
цельнометаллических пассажирских вагонах с установками кон-
диционирования воздуха, а также с приточной вентиляцией отоп-
ление служит как для подогрева воздуха калорифером, так и для
обогрева вагона посредством труб.
Система водяного отопления состоит из водогрейного верти-
кального котла, расширителя, калорифера, сети труб и арматуры.
Большое количество вагонов некупированного типа и часть мягких
имеет отопление, в котором расширитель совмещен с калорифе-
ром (рис. 30).
36
При водяной системе отопления подогрев воздуха и обогрев ва-
гона производятся горячей водой, циркулирующей через расшири-
тель-калорифер и по трубам отопления. Циркуляция воды обес-
печивается за счет разности удельных весов горячей воды, имеющей
различную температуру вверху и внизу системы. Для периодической
искусственной циркуляции воды в системе и для пополнения кот-
ла водой установлен ручной насос. Много вагонов, кроме ручного,
имеют насос с приводом от электродвигателя.
Из целого ряда котлов наиболее надежным и распространенным
является водогрейный вертикального типа с водяной рубашкой.
Нижняя часть котла имеет цилиндрическую огневую коробку
с колосниковой решеткой у основания, под которой помещен золь-
ник. В средней части, выполненной в виде усеченного конуса, раз-
мещены три водогрейные циркуляционные трубы. На эту часть котла
ставится дымовая труба, омываемая также водой до уровня крыши
вагона. Тепломощность котла при площади колосниковой решетки
0,16—0,19 м2 составляет 30—35 тыс. ккал/ч. Емкость котла
270—280 л.
Горячая вода из котла поступает в расширитель-калорифер,
проходит по трубкам его и далее направляется в верхние трубы,
стояки и возвращается обратно в котел по нижним трубам сети отоп-
ления. При омывании трубок расширителя-калорифера возду-
хом последний нагревается и значительно понижает температуру
воды в нем. Тем самым в системе, в которой калорифер совмещен
с расширителем, резко снижается циркуляция воды в сети труб и,
следовательно, понижается эффективность работы отопления.
Непосредственное воздействие холодного воздуха на трубки кало-
рифера также приводит к расстройству их и течи. Кроме того, рас-
ширитель-калорифер при таком совмещении имеет большие габарит-
ные размеры, затрудняющие ремонт его.
Наиболее эффективной системой отопления является система
с раздельным расширителем и пластинчатым калорифером (рис. 31),
применяемая в жестких купированных и в большей части мягких ва-
гонов (кроме выпуска завода им. Егорова, в которых ставится рас-
ширитель-калорифер). Такое расположение пластинчатого калорифе-
ра и расширителя, когда каждый из них соединяется с котлом, а сеть
труб присоединяется отдельно к расширителю, позволяет более ра-
ционально пользоваться приборами отопления раздельно в пере-
ходные периоды и одновременно — зимой. Путь циркуляции воды
из калорифера в котел укорочен в сравнении с ранее описанной си-
стемой и тем самым не оказывается влияния на сеть труб отопления.
Кроме того, пластинчатый калорифер имеет большую поверхность
нагрева и меньшие размеры.
В вагонах с установками кондиционирования воздуха система
отопления должна иметь возможность регулировать температуру
теплоносителя для подогрева воздуха в зимнее время и переходные
периоды года с тем, чтобы поддерживать параметры воздуха на
Уровне санитарно-гигиенических норм. Это обеспечивается посред-
37
ством постановки на трубах сети, а также между калорифером и рас-
ширителем регулируемых клапанов или заслонок, приводимых
в действие от электродвигателя, соленоида и другими средствами.
Отопление пассажирских вагонов на дорогах США. До оборудо
вания установками кондиционирования воздуха пассажирские ваго-
ны на дорогах США отапливались паром, подаваемым от паровоза
по общей поездной магистрали в трубы или радиаторы, расположен-
ные у пола вагона.

Рис. 31. Схема системы отопления с раздельным расширителем и
пластинчатым калорифером:
/ — котел; 2 — расширитель; 3 — пластинчатый калорифер; 4 — водопровод от
котла к расширителю; 6 — водопровод к калориферу; 6 — водопровод из ка-
лорифера в котсл
В настоящее время вагоны с установками кондиционирования
воздуха оборудуют верхним калориферным и нижним отоплением
посредством труб или радиаторов, в которых в качестве теплоно-
сителя также применяется пар от паровоза или от особого котла на
тепловозе и электровозе. В депо и парке отстоя пар берется от ко-
тельных или теплоцентралей.
Верхнее калориферное отопление имеет обычный пластинчатый
калорифер, который установлен в воздуховоде после вентиляцион-
ного агрегата и служит для нагрева воздуха, подаваемого в вагон
при наружной температуре до —20°С. При более низких температу-
рах одновременно включается нижнее отопление.
38
С 1938 г. фирма Пульман в спальных вагонах приме-
няет так называемое «зональное» отопление, позволяющее регу-
лировать температуру в каждом купе. Схема этого отопления
(рис. 32) представляет собой петлю, состоящую из напорной ветви 1
и отводящей 2, проложенных под вагоном с соответствующим укло-
ном для стока конденсата. Пар из поездной магистрали 3 по паро-
проводу 4 через ручной вентиль 5, регулятор давления 6, регулятор
количества пара 7 и электромагнитный клапан 8 поступает в напор-
ный паропровод, от которого идут стояки 9 в каждое купе. Пар
после конденсационного клапана 10 проходит в ребристые радиа-
торы И через электромагнитные клапаны 12, каждый из которых
управляется термостатом 13, устанавливаемым в купе.
Отработанный пар из радиаторов в виде конденсата возвращает-
ся по трубопроводу 14 в отводящую ветвь сети отопления через
клапан 15, который регулирует отвод конденсата. Чтобы избежать
замерзания последнего в отводящем паропроводе и иметь возмож-
ность регулировать давление, между напорной и отводящей ветвью
ставится дроссельный клапан 16.
Выпуск конденсата наружу под вагон производится по трубке 17.
Для отвода конденсата в конденсатосборник 18 при ремонте сети
служит отвод 19 с вентилем 20.
Давление пара редуцируется до 4—5 ат клапаном мембранного
39
Рис. 33. Котел парового
отопления, размещае-
мый на локомотивах:
/ — насос;	2 — перепускной
клапан; $ —дверка топки;
4 — ременный привод насо-
сов; 5—термостат; 6 — элек-
тромагнитный топливный
клапан; 7 —предохранитель-
ный клапан; 8 — запорный
вентиль; 9 — регулятор по-
дачи топлива; 10 — фильтр
топлива; //—регулятор
давления топлива
Рис. 34. Схема работы котла
40
В настоящее время на дорогах США’ в связи с переходом на
тепловозо-электровозную тягу для отопления вагонов на тепловозах
и электровозах устанавливают малогабаритные паровые котлы
(рис. 33), работающие на жидком топливе.
Котел имеет паропроизводительность от 1 000 до 1 500 кг пара
в час и рабочее давление от 12 до 17 ат, которое затем редуцируется
до 4—5 ат. Пар от котла подается в вагоны по проложенному под
ними паропроводу из труб диаметром 63 мм, изолированных
стеклянной ватой, с наружной обмоткой из брезента или другой
подобной ткани.
На рис. 34 дана схема работы котла. Пар образуется в змеевике 1,
имеющем длину 100 м и размещенным в нижней части топки 2,
вокруг которой располагаются камера сгорания 3 и экономайзер 4.
На котле монтируется воздуходувка 5 для подачи воздуха. Распы-
ление топлива производится форсункой 6, в которую оно подается
насосом 7 из бачка 8 через теплообменник 9. Сжатый воздух для рас-
пыления топлива поступает по воздуховоду 10.
Питание котла водой, забираемой из резервуара 11, производится
через грязевик 12 насосом 13. Поступление воды регулируется кла-
паном 14, на который действует давление пара, поступающего в по-
ездную магистраль после водоотделителя 15. Клапан имеет уста-
новочное устройство 16 для регулирования давления. Температура
пара на входе в водоотделитель регулируется термостатом 17.
4.	СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ В УСТАНОВКАХ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ
ВОЗДУХА
Водоледяная система охлаждения. Про-
стота конструкции и обслуживания, легкость обеспечения льдом,
незначительные первоначальные затраты на оборудование служили
исходными факторами применения в пассажирских вагонах устано-
вок кондиционирования воздуха с ледяным охлаждением.
В практике известно несколько способов охлаждения воздуха
с использованием льда:
1)	пропуском воздуха над поверхностью льда, уложенного
в бункере;
2)	водой, предварительно охлажденной льдом и распыляемой
форсункой;
3)	пропуском воздуха через ребристый воздухоохладитель, по
трубкам которого циркулирует вода, охлажденная льдом.
В первом случае воздух при охлаждении соприкасается непо-
средственно со льдом или водой. В результате этого понижается
температура воздуха и происходит выпадение из него влаги. Для
Увеличения поверхности охлаждения лед размельчают на куски
размером в 50—60 лл. При этом способе невозможно получить высо-
кий эффект охлаждения воздуха, несмотря на большой расход
льда; совсем не поддаются регулированию параметры воздуха и вода
попадает в стены, пол и крышу, вызывая разрушение кузова.
41
Поэтому такой способ охлаждения, применявшийся у первых уста-
новок кондиционирования воздуха, в дальнейшем не получил рас-
пространения.
При втором способе
охлаждения вследствие
отсутствия места в ваго-
нах для размещения
камеры надлежащих
размеров не представ-
ляется возможным до-
стигнуть	необходимо-
го эффекта. Поддержа-
ние и регулирование
параметров воздуха, как
и в первом случае, так-
же затруднено. Схема
камеры установки для
охлаждения воздуха по
второму способу при-
ведена на рис. 35. К чис-
лу преимуществ этого способа относится возможность очистки
воздуха от механических и даже химических примесей при про-
ходе его через распыленную воду.
Рис. 35. Схема камеры установки с раз-
брызгиванием охлажденной воды:
1 —фильтр; 2 — камера смешивания; 3 и 4 — кало-
риферы; 5 —форсунки; 6—влагоуловитель; 7—вен-
тиляционный агрегат; в —воздуховод; 9—рас-
пределительная решетка
Рис. 36. Схема установки кондиционирования воздуха в вагоне^с ледяным
охлаждением:
/—решетка поступления наружного воздуха; 2 — решетка поступления внутреннего
воздуха; 3 — термостат; 4—фильтр; S — вентиляционный агрегат; 6 — воздуховод;
7 —панель распределительных решеток; в —калорифер парового отопления; 9 — клапан-
регулятор теплоносителя; 10— электроклапан; // — редуктор; 12 — грязевик; 13 — РУ4'
ной вентиль; /4 —паропровод; /5 —сборник конденсата; 16 — сеть отопления; /7 —воз-
душные краны; 18 — термовентиль теплоносителя; /9 —воздухоохладитель; 20 — насос;
2/—бункер для льда; 22— нагнетательный водопровод; 23 — всасывающий водопровод;
24 — обратный водопровод; 25—дроссель; 25 —сборник отработанной воды; 27 —спуск-
ная труба излишней воды
42
Наибольшее распространение в установках кондиционирования
улучил третий способ охлаждения воздуха посредством ребристых
воздухоохладителей, по трубкам которого циркулирует охлажден-
ная вода. Схема такой установки с ледяным охлаждением показана
на рис. 36- В отличие от первых двух охлаждение воздуха по этому
способу называется сухим, потому что воздух непосредственно не
соприкасается с холодной водой.
Обычно установка кондиционирования воздуха этого типа имеет
все необходимые устройства для зимних и летних условий, начиная
с очистки, подачи, рас-
пределения воздуха, ре-
гулирования его пара-
метров и кончая охлаж-
дением и подогревом.
Для зимних условий с
очень низкими темпера-
турами или в случае
порчи вентиляционной
части установки в ваго-
нах предусматривается
резервное отопление в
виде обычной сети труб,
по которым циркули-
рует пар или горячая
вода.
Лед для охлаждения
воды, подаваемой в воз-
духоохладитель, хранится
к раме вагона. Бункер оборудуется необходимыми агрегатами и
арматурой, как, например, насосом для циркуляции воды, спус-
Рис. 37. Схемы циркуляции воды в уста-
новке с ледяным охлаждением
в изолированном бункере, подвешенном
кными кранами и т. д.
Регулирование температуры воздуха достигается изменением
количества циркулируемой воды по трубкам воздухоохладителя.
Установки кондиционирования воздуха с ледяным охлаждением
выполняются по двум принципиальным схемам циркуляции охлаж-
денной воды (рис. 37).
По схеме рис. 37, а охлажденная вода подается через фильтр 3
насосом 2 в воздухоохладитель 1 и возвращается обратно в бун-
кера 5 по трубопроводам 6, разветвляющимся по его отсекам. Регу-
лирование температуры воздуха на выходе из воздухоохладителя
производится термостатом, воздействующим на магнитный клапан 4,
При снижении температуры воздуха ниже допускаемой на выходе
из воздуховода в вагон термостат, воздействуя на клапан 4, откры-
вает его и часть воды вместо воздухоохладителя возвращается об-
ратно в бункер.
По мере повышения температуры воздуха в вагоне термостат
Разрывает цепь и закрывает магнитный клапан 4, направляя
-зсь поток холодной воды в воздухоохладитель.
43
В схеме рис. 37,6 магнитный клапан 4 поставлен на обратном
трубопроводе воды после воздухоохладителя. В случае понижения
температуры воздуха ниже заданной клапан 4 открывается термо-
статом, регулирующим температуру воздуха, и вода после воздухо-
охладителя частично вновь направляется насосом в него, а частично
поступает в бункер. Клапан закрывается при повышении темпе-
ратуры воздуха на выходе из воздухоохладителя и вся вода посту-
пает в бункер для охлаждения. При работе установки по этой схеме
22	21
Рис. 38. Схема установки кондиционирования воздуха с компрессионной
системой охлаждения:
/ — решетка поступления наружного воздуха; 2 —решетка поступления внутрен-
него воздуха; 3 — термостат; 4 — фильтр; 5 —вентиляционный агрегат; 6 — воздухо-
вод; 7 —панель распределительных решеток; 8 — калорифер парового отопления:
9 —клапан-регулятор теплоносителя; 10 — электроклапан; // —редуктор давления:
/2—грязевик; 13 — ручной вентиль; 14 — паропровод; 15 — сборник конденсата;
16 — радиаторы отопления; /7 —воздухоохладитель; 18 — компрессор; 19— вентиля-
тор конденсатора; 20—электродвигатель; 2/—конденсатор; 22—ресивер; 23 — термо-
регулирующий вентиль
замедляется процесс таяния льда, следовательно, уменьшается рас-
ход его и снижаются потери в трубопроводах за счет сокращения
пути циркуляции воды. Агрегаты и приборы установки приво-
дятся в действие электрической энергией, вырабатываемой дина-
момашиной постоянного тока, работающей на освещение. На стоян-
ках агрегаты работают от аккумуляторной батареи.
Компрессионная система охлаждения. С открытием легко испа-
ряющихся и безвредных для организма человека хладагентов,
когда стало возможным применение компрессионных холодильных
машин (компрессоров), техника кондиционирования воздуха получи-
ла более широкое развитие.
44
Общее устройство установки кондиционирования воздуха с ком-
прессионной системой охлаждения, как это видно из схемы (рис. 38),
аналогично установке с ледяным охлаждением. Основное отличие
установок с компрессионным охлаждением от последней заключается
в применении для выработки холода компрессора вместо бункера со
льдом. Холодильный агрегат установки такого типа состоит из
Рис. 39. Схема циркуляции хладагента
компрессора, конденсатора, терморегулирующего вентиля, испари-
теля, вентилятора-конденсатора, сборника сжиженного газа
(ресивера), приборов регулирования работы компрессора и арма-
туры.
Принцип работы компрессионной установки для охлаждения
воздуха летом сводится к беспрерывной циркуляции хладагента,
например фреона, в замкнутой системе холодильного агрегата.
При снижении давления хладагент превращается из жидкого состоя-
ния в газообразное и отбирает на свое парообразование тепло от
окружающей среды, которой является воздух, подаваемый в вагон
вентиляцией.
Замкнутый цикл циркуляции хладагента (рис. 39) совершается
под давлением, создаваемым компрессором 1, который сжимает
газообразный хладагент и подает его в конденсатор 2, обдуваемый
наружным воздухом. Из конденсатора хладагент выходит под тем
же давлением, но в сжиженном состоянии, и поступает в сборник-ре-
сивер 3. Далее жидкий хладагент проходит через терморегулирую-
Щий вентиль 5, в рспаритель (воздухоохладитель) 4, где проис-
ходит резкое падение давления, и хладагент превращается в газо-
образное состояние. Это превращение сопровождается сни-
45
жением температуры хладагента и, следовательно, температуры по-
верхности воздухоохладителя. Воздух, поступающий в вагон,
омывает воздухоохладитель и за счет отбора холода от хладагента
охлаждается. Отработанный хладагент отсасывается вновь компрес-
сором для дальнейшего процесса сжатия и циркуляции в системе.
Трубопровод 6 от компрессора до терморегулирующего вентиля
называется линией нагнетания или линией высокого давления, а
трубопровод 7 от терморегулирующего вентиля до компрессора —
линией всасывания или линией низкого давления.
Процесс циркуляции хладагента в компрессионной системе
охлаждения представлен графически на рис. 40. Всасываемый ком-
прессором 1 газообразный
Рис. 40. Диаграмма процесса цирку-
ляции хладагента в компрессионной
системе охлаждения
хладагент (аммиак, углекис-
лота, фреон и др.) сжимается
до давления 8—12 ат (точ-
ка А). Одновременно в ре-
зультате сжатия повышается
его температура до 40—60°С
(точка Б). Под давлением
хладагент поступает в кон-
денсатор 2, который омывает-
ся наружным воздухом с тем-
пературой обычно от 25 до
40°С. При таком высоком
давлении в 12 ат и снижении
температуры с 40—60° до
25—40° С хладагент превращается в жидкость с незначительным
понижением давления по линии АС и температуры по линии
БД. Таким образом, из конденсатора 2 в ресивер 3 хладагент
поступает уже в жидком виде и в таком состоянии сохраняется
до терморегулирующего вентиля 4. При открывании последнего хлад-
агент устремляется в воздухоохладитель 5. Происходит резкое
снижение как давления до 1,5—2 ат (точка £), так и температуры
до 3—5° С (точка Ж) и понижается температура окружающего возду-
ха. После воздухоохладителя температура немного повышается по
линии ЖИ, а давление продолжает снижаться по линии ЕКЛМН.
Компрессор продолжает работать на всасывание и цикл циркуляции
хладагента повторяется по замкнутой системе.
Все установки, в холодильном агрегате которых для циркуляции
легко испаряющейся жидкости применяется компрессор, работают на
таком принципе.
Пароэжекторная система охлаждения. Пароэжекторная система
охлаждения воздуха в пассажирских вагонах применяется при на-
личии достаточного количества пара в поезде. Этот способ распро-
странен на дорогах США, по которым обращаются короткосоставные
поезда с отоплением от паровоза или центрального котла. Пар
используется для охлаждения воды, употребляемой затем на ох-
лаждение воздуха, подаваемого в вагон вентиляцией.
46
В пассажирских вагонах пар для охлаждения воздуха впервые
начал применяться на дорогах США. Схема устройства пароэжек-
торной установки представлена на рис. 41. Вентиляционно-отопи-
тельная часть ее аналогична установкам такого же назначения с ле-
дяным или компрессионным охлаждением.
Основное отличие пароэжекторной установки заключается в уст-
ройстве холодильного агрегата, источником работы которого являет-
ся пар высокого давления. Принцип работы холодильного агрегата
Ч 5 П 18 S	S
Рис. 41. Схема пароэжекторной установки кондициониро-
вания воздуха:
/—решетка поступления наружного воздуха: 2—решетка поступления
внутреннего воздуха; 3— термостат; 4—фильтры; 5—вентиляционный
агрегат; 6— воздуховод; 7—распределительные решетки; 8—калорифер;
9—клапан-регулятор теплоносителя; 10—электроклапан; //—редуктор
давления; /2 —грязевик; 13 — ручной вентиль; 14 — паропровод;
15 — трубы отопления; 16 — сборники конденсата; /7 —терморегули-
рующий вентиль теплоносителя; 18 — воздухоохладитель; 19 — паро-
вой эжектор; 20 — диффузор; 2/— камера парового эжектора; 22 —соп-
ла; 23 — конденсатор; 24—поддон; 25 —резервуар конденсата; 26 — ре-
зервуар охлажденной воды; 27—водяной эжектор: 28— насос;; 29— соп-
ла конденсатора; 30 — насос холодной воды
этой установки основан на создании вакуума над поверхностью
воды в закрытом сосуде. В последнем вследствие разряжения про-
исходит испарение воды, сопровождаемое понижением ее тем-
пературы.
Холодильный агрегат работает следующим образом. Пар по
паропроводу 14 поступает в паровой эжектор 19 и далее вместе с па-
рами испаряющейся воды в диффузор 20. В камере 21 вокруг эжек-
тора создается разряжение над поверхностью воды, распыляемой
через сопла 22. Вода возвращается в камеру из воздухоохладителя.
Пары после эжектора поступают в конденсатор 23, где превращаются
47
в воду, стекаемую в поддон 24, а затем в резервуар 25. Для усиления
процесса конденсации в конденсаторе и отсоса паровоздушной смеси
из камеры перед ним, а также из резервуара 26 предусмотрен второй
водяной эжектор 27, работающий от насоса 28, перекачивающего
воду в сопла 29 для орошения трубок конденсатора 23. Таким обра-
зом, компоновка агрегатов позволяет достигнуть максимального
разряжения и, следовательно, эффекта охлаждения воды в резер-
вуаре 26, забираемой из него насосом 30 и подаваемой на охлажде-
ние воздуха в воздухоохладитель 18.
Рис. 42. Вагон с парээжекторной установкой под-
вагонного типа:
/ — холодильный агрегат; 2 —насос конденсата; 5 — ре-1
зервуар для воды; 4 — насос охлажденной воды; 5 — подва-
гонный ящик с приборами и арматурой регулирования
пара; 6— вентиляционный агрегат с камерой охлаждения
и подогрева воздуха; 7—воздуховод; 5—распределитель-
ные решетки; Р —трубопровод для пополнения воды;
10 — паропровод; // — водопровод охлажденной воды;
/2 —трубопровод конденсата
Степень охлаждения воды, поступающей в резервуар 26, зависит
от разряжения, создаваемого вокруг эжектора в камере 21 и над
зеркалом воды в резервуаре 26.
Эффективность работы установки определяется конструкцией
парового эжектора, соотношением размеров сопла, диффузора и
других деталей. Обычно коэффициент полезного действия установки
высокий, так как до 90% эффективной энергии пара превращается
в кинетическую энергию струи, выходящей из сопла диаметром 8 мм.
Скорость пара при выходе из сопла достигает 1 200 м/сек. Скорость
смеси рабочего пара и паров после испарения воды перед диффузором
снижается до 900 м/сек. Паровой эжектор в этом случае, во-первых,
снижает давление в камере над резервуаром с водой, во-вторых,
производит сжатие смеси до давления конденсации.
48
На дорогах США для кондиционирования воздуха в пассажирских
агонах применяют два вида пароэжекторных установок, подвагон-
ного и потолочного типа в зависимости от места расположения холо-
дильного агрегата.
В подвагонном типе установки (рис. 42) паровая часть, холодиль-
ный агрегат и оборудование для охлаждения воды подвешиваются
Рис. 43. Вагон с пароэжекторной установкой по-
толочного типа:
/—холодильный агрегат; 2 — паровой эжектор; 3 — испари-
тель; 4 — подвагонный ящик с приборами и арматурой ре-
гулирования пара; 5 —резервуар для воды; 6 — насос кон-
денсата;	7 —насос	охлажденной воды; 8 — поездная
паровая магистраль; 9 — паропровод; 10—водопровод охлаж-
денной воды; // — вентиляционный агрегат с камерой
охлаждениями подогрева воздуха; /2— трубопровод кон-
денсата
к раме вагона. Вентиляционный а регат для подачи воздуха, воздухо-
охладитель и калорифер располагаются под крышей одного из кон-
цов вагона.
В установке потолочного типа (рис. 43) холодильный и вентиля-
ционный агрегаты размещаются на крыше вагона. Под вагоном мон-
тируется паровая часть: насосы, резервуар для воды, приборы и
арматура для регулирования пара, а также проходит паровая
магистраль от паровоза.
Пароэжекторная установка состоит из следующих частей: паро-
вой, включающей регулирующие приборы количества и давления
пара, а также пароэжекторной арматуры, в которой кинетическая
энергия пара используется для охлаждения воды; конденсаторного
агрегата, где происходит конденсация смеси пара и паров воды при
охлаждении; запасного водяного бака, предназначенного для воды,
восполняющей потерю во время работы установки; вентиляционного
агрегата для подачи воздуха в вагон; воздухоохладителя, по труб-
ам которого циркулирует охлажденная вода; калорифера для подо-
4 Зак. 2148	49
грева воздуха зимой, приборов автоматики, арматуры, запорных вен-
тилей, трубопроводов и других деталей.
Паровая часть (рис. 44), заключенная в изолированном ящике,
состоит из паросушителя /, двух запорных вентилей 2, двух редук-
ционных клапанов <?, моторизованного клапана 4, штуцеров для
впуска пара 5 и выпуска конденсата 6, паропровода 7 к эжектору и
штуцеров 8 и 9 для присоединения трубок измерительных приборов.
Два редукционных клапана ставятся па случай порчи одного из
них.
Рис. 44. Паровая часть пароэжскторпой установки
Основными агрегатами, определяющими работу установки, яв-
ляются испаритель, в котором происходит охлаждение воды, и кон-
денсатор, служащий для снижения давления после эжекторами
конденсации паров.	„2-
При подвагонном типе установки испаритель представляет
собой цилиндрический резервуар 1 (рис. 45) емкостью 70 л, к кото-
рому с торцовой стороны посредством фланца на болтах присоединен
корпус камеры 2 парового эжектора 3 с паропроводом 4. Внутри
испарителя помещен патрубок 5, снабженный соплами 6 для разбрыз-
гивания воды, поступающей из воздухоохладителя по трубопроводу 7.
Снизу испарителя установлен поплавковый клапан S, служащий
для поддержания уровня воды, пополняемой из запасного резервуа-
ра по трубке 9.
Конденсаторный агрегат установки подвагонного типа (рис. 46)
состоит из трубчатого конденсатора /, присоединенного к диф-
фузору 2, переходящего в конфузор 3 с паровым эжектором 4,
насоса 5, дополнительного водяного эжектора 6, имеющего отводы
50
Рис. 45. Испаритель пароэжекторной
установки подвагонного типа
к обратному шаровому клапану 7 и разделителю конденсата 5,
с которым соединяются верхние и нижние коллекторы конденсатора;
расходного бака 9, соединенного с запасным баком 10, в которой
стекает конденсат по трубке
Ц после орошения конденса-
тора; вентилятора 12 с элек-
тродвигателем.
Смесь водяных паров после
парового эжектора поступает
в конденсатор, где орошается
водой, подаваемой насосом
через водяной эжектор, и
обдувается воздухом от вен-
тилятора. Конденсат, обра-
зующийся в конденсаторе, из
нижнего коллектора стекает в распределитель, откуда по трубопро-
воду 13 направляется к поплавковому клапану 14 испарителя.
Большая часть конденсата забирается водяным эжектором и направ-
Рис. 46. Конденсаторный агрегат парсэжекторной
установки подвагонного типа
ляется для орошения самого конденсатора, где он смешивается
и охлаждается наружным воздухом, подаваемым вентилятором,
и затем возвращается в расходный бак для повторной циркуляции
в системе.
Правая часть схемы представляет собой холодильный агрегат,
состоящий из испарителя 15, насоса 16 и воздухоохладителя 17
с вентиляционным агрегатом 18.
8‘ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ СРАВНЕНИЯ УСТАНОВОК С РАЗНЫМИ
СИСТЕМАМИ ОХЛАЖДЕНИЯ
Целесообразность применения того или иного типа установки кон-
диционирования воздуха зависит от многих факторов. Основными из
них являются вес, потребляемая мощность, стоимость изготовления и
содержания в эксплуатации. В работе установок имеет значение
простота конструкции, надежность и безопасность действия. .
4*	51
Вес установки. Основным технико-экономическим кри-
терием вагона является тара. При оборудовании его установками
кондиционирования воздуха тара повышается. Примерное увели-
чение веса вагона в зависимости от типа установки приводится
в табл. 3.
Таблица 3
Тип установки	Увеличение веса вагона в т	Вес холодильного агрегата в т
С ледяным Охлаждением 	 С компрессионным охлаждением С пароэжекторным охлаждением . .	3,8—4,2 3,9-5,0 1	1,7—2,2 1,1—2,1 1,7
В практике иногда часть оборудования размещают внутри ваго-
на, занимая целое купе. При таком размещении, кроме увеличения
тары, уменьшается число мест, что значительно снижает технико-
экономические показатели пассажирского вагона.
Потребляемая мощность. В условиях пассажир-
ских вагонов, не имеющих в достаточном количестве электрической
энергии, проблема обеспечения ею потребителей является одной из
трудноразрешимых.
В зависимости от типа установки примерная потребляемая мощ-
ность приводится в табл. 4.
Таблица 4
	Тип установки	Мощность генератора в кет	Потребляемая мощность в кет	Емкость аккумулятор- ных батарей в а*ч
С	ледяным охлаждением 		4,0—4,5	1,5—2,75	50-400
С	пароэжекторным охлаждением	4,0	3,35	150—300
с	компрессионным охлаждением, имеющей привод: механический	 электромеханический 	 от двигателя внутреннего сго- рания 		4,0 14—23 4,0 (кроме двигателя)	1,0—2,0 12—19 1,25	150—300 400—700 50—200
Наиболее показательным является расход мощности на 1 000
килокалорий холодопроизводительности, который колеблется от 0,4
до 0,8 кет.
Стоимость изготовления. Первоначальные за-
траты на оборудование вагонов установками кондиционирования
воздуха, по американским данным, в сравнении с установкой, имею-
щей ледяное охлаждение, характеризуются табл. 5.
Й
Таблица 5
Тип установки
С ледяным охлаждением .....................
С пароэжекторным охлаждением...............
С компрессионным охлаждением, имеющей при-
вод:
механический ..........................
электромеханический ...................
от двигателя внутреннего сгорания . . . .
Затраты в %
100
212—230
215—235
165-235
145—150
Стоимость содержания и обслуживания.
Стоимость эксплуатации того или иного типа установок находится
в прямой зависимости от продолжительности ее работы в году.
Сравнение стоимости содержания и обслуживания установок
между собой в % в зависимости от продолжительности их работы
дано в табл. 6, из которой видно, что при продолжительности ра-
боты от 5 до 8 месяцев она для всех типов установок кондициониро-
вания воздуха становится примерно одинаковой.
Таблица 6
Тип установки	При продолжительности работы в месяцах за год			
	3 1	1 5	1 8	10
С ледяным охлаждением 		100	100	100	100
С пароэжекторным охлаждением С компрессионным охлаждением, имеющей привод:	150,5	125	102	86
механический 		152	128,8	104	87,9
электромеханический 	 от двигателя внутреннего сго-	133,5	122,3	91,3	77,8
рания 		—	113,1	—	—
Раздельное сравнение экономических показателей расходов на
содержание и обслуживание установок в течение года приведено
в табл. 7.
Таблица 7
Тип установки	Сравнительные расходы в %	
	на содержание	на обслуживание
С компрессионным охлаждением, имеющей механический привод ...	100	100
10 же с электромеханическим при- г иодом 		106	70
• пароэжекторным охлаждением	по	63
ледяным охлаждением 		569	30
53
Из табл. 5 и 7 видно, что высокая стоимость изготовления уста-
новок кондиционирования воздуха с компрессионным и паро-
эжекторным способами охлаждения компенсируется меньшими рас-
ходами на содержание в эксплуатации.
Преимущества и недостатки. Все типы установок обладают теми
или иными преимуществами и недостатками. Например, установка
с ледяным охлаждением проста по конструкции и оборудованию,
требует мало мощности для работы, позволяет использовать легко
доступный натуральный лед для охлаждения воздуха, независима
от скорости движения поезда, обеспечивает устойчивый эффект
охлаждения, требует незначительные первоначальные затраты на
оборудование вагона и безопасна в работе. Однако вместе с преиму-
ществами этот тип установки имеет ряд недостатков, которые огра-
ничивают ее применение для пассажирских вагонов. К их числу
относятся: увеличение тары вагона на 6—10%, снабжение вагонов
льдом через каждые 400—500 км пути, увеличение времени стоянки
пассажирских поездов на станциях для обеспечения льдом, введе-
ние штата грузчиков, сооружение больших льдохранилищ в пунк-
тах снабжения, быстрое разрушение оборудования и кузова ваго-
на вследствие наличия воды, вызывающей гниение деревянных и
коррозию металлических частей.
При отправлении 20—25 пар поездов на южном направлении
в каждом пункте потребуется грузить в сутки 1 000—1250 т льда
и иметь льдохранилище на 3 000—4 000 т. В этом случае в пунктах
снабжения необходимо сооружение заводов искусственного льда
и широкое применение механизации снабжения.
Пароэжекторная установка, так же как и ледяная, проста по
конструкций, не имеет трущихся частей и быстро изнашиваемого
оборудования. В сравнении с другими установками меньше зани-
мает места, мало потребляет электроэнергии, использует надежный
источник для привода в действие агрегатов, безопасна в эксплуата-
ции, легко обеспечивает регулирование и поддержание параметров
воздуха. Однако и этой установке присущи крупные недостатки,
как, например, ограничение количества вагонов в поезде при снаб-
жении установок паром от паровоза, большой расход пара, трудность
создания вакуума, необходимость оборудования вагонов дополни-
тельными паропроводами, потребность сооружения мощных котель-
ных р пунктах приписки и оборота вагонов, а также возможность
размораживания оборудования установок зимой.
Эти недостататки не позволяют применять пароэжекторные
установки в наших условиях, так как практикой работы доказана
нецелесообразность применения центрального отопления от локомо-
тива и особенно при переходе на тепловозную и электровозную тягу.
В настоящее время в технике кондиционирования и в холодиль-
ной промышленности более широкое распространение получают
установки с компрессионным охлаждением. Эти установки не тре-
буют дополнительных источников энергии в виде пара или льда, лег-
ко регулируемые в зависимости от нагрузки охлаждения,, дешевле
54
по содержанию в эксплуатации, хотя обслуживание их более слож-
ное и требует высокой квалификации. Все типы компрессионных
установок по расходам на содержание в пять раз дешевле, чем
с ледяным охлаждением. Основным недостатком этих установок
является трудность обеспечения их электрической энергией в усло-
виях пассажирских вагонов. К другим недостаткам относятся
высокие первоначальные затраты и сложность устройств, вследствие
чего установки кондиционирования воздуха с компрессионной си-
стемой охлаждения, имеющие индивидуальное энергоснабжение от
генератора с приводом от оси колесной пары, по обслуживанию об-
Рис. 47. Диаграмма коэффициентов полезного действия
приводов компрессионных установок:
/—механический привод компрессора; 2 — электромеханический
с зубчатой передачей; 3 —электромеханический с ременно-зубчатой
передачей; 4 — электромеханический с коническо-цилиндрической
зубчатой передачей; 5 —электромеханический с ременной переда-
чей; 6 —электромеханический с фрикционной передачей
ходится дороже почти в два раза по сравнению с пароэжекторными
и в три раза с установками, имеющими ледяное охлаждение.
Получение энергии от индивидуального генератора с приводом
от оси колесной пары является не экономичным, особенно в ваго-
нах, имеющих установки с компрессионным охлаждением, так как
сопротивление движению вагона при скорости поезда 70 км/ч уве-
личивается в 1,5 раза по сравнению с вагонами без кондициониро-
вания воздуха. Коэффициент полезного действия при вода генера-
тора от оси колесной пары (рис. 47) низкий. Кроме того, электро-
оборудование установок с индивидуальным энергоснабжением гро-
моздко и имеет большой вес.
Значительно лучшие технико-экономические показатели имеют
установки с централизованным энергоснабжением от общей на
весь состав электростанции, расположенной в одном из вагонов
поезда, с дизель-генераторами переменного тока промышленной
частоты и напряжением 220/380 в.
55
В этом случае вес электрооборудования вагона с кондициониро-
ванием воздуха снижается в несколько раз, а вес, приходящийся
на каждый вагон поезда, с учетом веса дизель-электростанции и
запаса горючего оказывается в 2—3 раза меньше, чем при индиви-
дуальном энергоснабжении.
Коэффициент полезного действия дизель-электростанции
в 4—5 раз больше, чем системы с генераторами, приводимыми от
оси колесной пары.
При централизованной системе энергоснабжения переменным
током промышленной частоты и напряжения значительно, в 2—3
раза, снижаются эксплуатационные расходы за счет меньшего коли-
чества единиц электрооборудования, его простоты, большей надеж-
ности, меньшего веса и отсутствия аккумуляторных батарей, тре-
бующих особенно тщательного ухода и имеющих наименьший из
всех агрегатов срок службы.
Несмотря на все положительные факторы централизованная
система обладает одним крупнейшим недостатком, что в случае
отцепки вагона электростанции из-за неисправности весь состав по-
езда остается без энергоснабжения. Кроме того, для обеспечения
всего рабочего парка пассажирских вагонов потребуется большое
количество вагонов-электростанций и оборудование всех вагонов
сквозными электрическими магистралями питания, на что потре-
буются большие средства и время.
ГЛАВА III
ХЛАДАГЕНТЫ УСТАНОВОК КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ
ВОЗДУХА
1. ВИДЫ ХЛАДАГЕНТОВ
В кондиционировании и холодильной технике под хладагентами
понимают охлаждающие средства, при помощи которых может быть
достигнут отвод тепл а от окружающей среды. В качестве таких охлаж-
дающих средств применяются охлажденная вода, лед и легко испа-
ряющиеся жидкости химического происхождения.
Вода в естественном виде с температурой ниже подлежащей
охлаждению среды или искусственно охлажденная широко исполь-
зуется в установках кондиционирования воздуха, особенно стацио-
нарного типа. В последнем случае чаще всего пользуются артези-
анской водой, температура которой находится в пределах 6—12°С.
Вода при такой температуре является хорошим и самым дешевым
видом хладагента для охлаждения воздуха.
В установках кондиционирования воздуха также пользуются
предварительно охлажденной водой, чтобы обеспечить беспрерыв-
ную циркуляцию хладагента в системе охлаждения. В этом случае
вода служит промежуточным охлаждающим средством, а первичным
носителем являются: лед, пар или химические хладагенты.
Лед в качестве хладагента применяется естественный и искус-
ственный, получаемый в результате замораживания воды посред-
ством холодильных установок. Лед в смеси с солью называется рас-
солом, который имеет очень низкую (порядка минус 18—20°С)
температуру и обычно применяется в холодильной технике, когда
требуется получение более низкой температуры, например, в изо-
термических вагонах при перевозке скоропортящихся грузов.
В холодильном деле также применяется так называемый сухой лед,
получаемый из жидкой углекислоты.
Наиболее широкое распространение получил искусственный
водяной лед, который формуется в виде блоков, брусков, мелких
Цилиндров, брикетов и т. д.
Физические свойства льда зависят от температуры, давления и
Условий производства. При замораживании воды объем увеличи-
вается примерно на 9%. Удельный вес льда практически принимает-
ся равным 0,917 кг!л. Температура плавления принята одинаковой
с температурой замерзания воды 0°С.
Теплота плавления льда, т. е. количество тепла, потребного
для плавления одного килограмма, с достаточной точностью для
практического пользования принимается равной 80 ккал/кг.
Средняя теплоемкость льда для температуры от 0 до 20° прини-
мается 0,5 ккал/кг°С, а теплопроводность 2 ккал/м ч°С.
Прочность льда значительно повышается с понижением тем-
пературы. Например, сопротивление льда сжатию при 0° составляет
15 кг1сн?, при 10° соответственно 30 кг/см2 и при 20°С равно
50 кг/см2.
Высокая теплота плавления льда, большой перепад температур
между водой после таяния его и воздухом при охлаждении, а также
низкая стоимость получения явились основными факторами широ-
кого применения льда в технике кондиционирования.
К числу хладагентов химического происхождения относятся:
аммиак, сернистый ангидрид, углекислый газ, хлорметил и не-
сколько разновидностей фреонов.
Аммиак (МНз) — бесцветный газ. При температуре 0°С и давле-
нии 4,6 ат он сжижается, а при 15° и 7,5 ат переходит в жидкость.
При атмосферном давлении и температуре —33°С в жидком виде
аммиак быстро испаряется. Он имеет резкий неприятный запах,
вызывающий раздражение слизистых оболочек глаз, носа и др.
Химически чистый аммиак не оказывает воздействия на металлы.
В смеси с водой коррозирует медь и латунь, а также дает осадки
в масле.
Вследствие своих термодинамических и физических свойств ам-
миак широко применяется в холодильном деле и в установках для
производства льда. Из-за ядовитости и наличия в технике более безо-
пасных хладагентов аммиак в кондиционировании воздуха распро-
странения не получил.
Сернистый ангидрид (SO2) является также бесцветным газом,
получаемым путем сжигания серы на воздухе. Пары сернистого ан-
гидрида быстро улетучиваются, являются едкими с неприятным
запахом и вызывают раздражение органов чувств. В жидком и газо-
образном состоянии легко содержится в сосудах, так как имеет низ-
кое давление. При атмосферном давлении и температуре выше—10°С
сернистый ангидрид находится в газообразном состоянии и сжи-
жается при (ГС под давлением 1,57 ат. Высокая температура испаре-
ния и низкие температуры конденсации и давление послужили осно-
ванием для использования его в домашних холодильниках. Легкая
растворимость в воде, приводящая к образованию сернистой кисло-
ты, а также ядовитость являются отрицательными факторами,
которые ограничивают его применение.
Углекислый газ (СО») относится к числу бесцветных газов, полу-
чивший применение в качестве хладагента как заменитель аммиака.
По сравнению с последним менее опасен, не имеет залаха и быстро
улетучивается. При7% -ком содержании и воздухе вызывает удушье.
58
Газ не горит и взрывобезопасен. В конденсаторе находится под дав$
пением 60—80 ат, вследствие чего требуются более прочные мате-
риалы для холодильных агрегатов.
Хлорметил (СН,С1) не имеет цвета и обладает сладковатым запа-
хом, напоминающим хлороформ. Хлорметил начинает испаряться
при атмосферном давлении и температуре —23,7°С и сжижается под
давлением 6,6 ат при температуре 30°С. Химически чистый хлор-
метил не действует на металлы, но в смеси с водой разъедает все
металлы и растворяет почти все масла. Для смазки хлорметиловых
компрессоров применяют глицерин и светлые масла. Не допускается
применение резины для уплотнений компрессоров и соединений, так
как хлорметил разъедает ее. Низкое давление испарения и конден-
сации хлорметила, позволяющее применять воздух в холодильных
машинах, послужило основным фактором его использования в ка-
честве хладагента в холодильной технике.
Фреон в качестве химического хладагента получил самое широ-
кое распространение в холодильной технике, особенно при конди-
ционировании воздуха. В холодильном деле известна целая группа
фреонов, которые классифицируются следующим образом: фре-
он-11 (CFCh), фреон-12 (CF2C12), фреон-21 (CHFCh), фреон-22
(CHFC1), фреон-113 (C2F2CI3), фреон-114 (C2F4Cla),
фреон-142 (C2H3F2CI) и др. Эта группа хладагентов была открыта
в 1930 г. В настоящее время наиболее широкое распространение
в технике кондиционирования воздуха имеет фреон-12, называе-
мый также дихлордифторметаном, как самый безвредный, не способ-
ный гореть и образовывать взрывчатые смеси.
В газообразном виде фреон-12 бесцветен и не имеет запаха.
При 0°С и атмосферном давлении он в 4,18 раза тяжелее воздуха.
При атмосферном давлении фреон-12 испаряется при темпера-
туре —29,8°С и замерзает при —155°С. Критическая температура
фреона-12 равна 111,6°С, а критическое давление 40,6 ат.
Безводный фреон-12 не коррозирует металлы и не токсичен.
В воде комнатной температуры он почти не растворяется. В маслах,
применяемых для холодильных машин, фреон-12 растворяется.
Поэтому для компрессоров применяется масло с повышенной вяз-
костью и температурой воспламенения не менее 175—220°С.
Для получения одной и той же холодопроизводительности мощ-
ность холодильных машин на фреоне-12 в два раза больше, чем на
аммиаке. Низкая температура фреона-12 при сжатии позволяет при-
менять компрессоры с воздушным охлаждением. Несмотря на мень-
шую в 9 раз холодопроизводительность фреона-12, чем аммиака,
объем цилиндра компрессора увеличивается только на 69%.
2. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ХЛАДАГЕНТОВ
Конструкция компрессоров, габаритные размеры холодидь ых
агрегатов и оборудования установок, расход энергии и технико-
экономические показатели работы зависят от термодинамических
69
свойств хладагентов. Например, большая теплота испарения умень-
шает количество циркулирующего хладагента в установке для полу-
чения высокой холодопроизводительности и позволяет уменьшить
размеры компрессоров.
Термодинамические свойства хладагентов приведены в табл. 8.
Таблица 8
Свойства хладагентов	Единица измерения	Фреон-12	Углекислый газ	Аммиак	Хлорметнл	Сернистый ангидрид
Абсолютное давление при +30°С	ат	7,592	73,34	11,89	6,72	4,67
Абсолютное давление при —15°С	>	1,863	‘ 23,34	2,41	1,468	0,831
Энтальпия насыщенного пара при — 15JC		ккал/кг	1 135,32 156,70		397,12	94,92	90,16
Энтальпия жидкости при +30°С	>	106,95	125,90 133,84		11,40	10,11
Холодопроизводительность . . .	>	28,37	30,80 263,28		83,52	80,04
Количество	циркулирующего хладагента на 1 ОСЮ ккал/ч	кг/ч	35,3	32,5	3,8	12,0	12,45
Удельный объем жидкости при +30 С		л/кг	0,774	1,677	1,68	1J1	1,738
Объем жидкости на 1 000 ккал/ч	л/ч	27,32	54,5	6,39	13,3	9,19
Удельный объем пара при —15 С	м3/ч	0,0930,01660,5087			0,291	0,41
Описываемый объем поршня на 1 000 ккал/ч 		»	3,27	0,539	1,93	3,49	5,11
Объемная холодопроизводитель- ность 		ккал/м3	306,0	1855,0	518,0	287,0	195,0
Зависимость между основными параметрами хладагентов, тем-
пературой и абсолютным давлением, по которым контролируется
работа холодильных агрегатов, дана на рис. 48.
3< ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ХЛАДАГЕНТОВ
НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА
Применение того или иного хладагента в установках кондицио-
нирования воздуха определяется прежде всего его безвредностью.
Некоторые виды хладагентов по своей ядовитости, токсичности и
стойкости не могут быть использованы в условиях пассажирских
вагонов.
В зависимости от степени вредности хладагенты разделяются на
группы. К первой из них условно отнесены наиболее вредные. Даже
фреон-12, пары которого считаются безвредными, при испарении
41—43 кг жидкости его в помещении объемом 28,3 м* и менее вызы-
вает удушье. Поэтому фреон-12 также отнесен к 6 группе вред-
ности, но практически считается безвредным.
Сравнение физиологического воздействия основных хладагентов
приведено в табл. 9.
60
Таблица 9
Виды хладагентов	Г руппа вредности	Концентрация в % к объему воздуха		
		Смертельна в очень короткое время	Опасна в течение 0,5—1,0 ч	Слабые признаки воздействия в течение нескольких часов
Сернистый ангидрид .	1	0,2	0,04—0,05	0,1
Аммиак 		2	0,5—0,7	0,25-0,45	0,01
Хлорметил 		3	15—30	6,0—10,0	2,0
углекислый газ ... .	4	30	6,0—8,0	—
фреон-12		6	—	—	28—30
Опасные условия для пребывания человека в помещении в зави-
симости от количества и вредности хладагента могут создаваться
при утечке хладагента из холодильных агрегатов и при обрыве и
повреждении трубопроводов.
Некоторые даже неядовитые хладагенты могут оказывать не-
приятное физиологическое воздействие вследствие вытеснения воз-
духа, вызывая удушье из-за недостатка кислорода.
4.	ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ХЛАДАГЕНТАМ
В целях избежания утечек и применения облегченных конструк-
ций оборудования и трубопроводов давление конденсации паров
хладагентов целесообразно иметь невысоким. Чтобы не было заса-
сывания воздуха, понижающего эффективность работы агрегатов и
вызывающего коррозию, давление в испарителях желательно обес-
печивать свыше 1 ат.
Для уменьшения количества циркулирующего хладагента
в установке необходима высокая теплота испарения, что достигает-
ся применением хладагентов с большим удельным весом и высокой
теплоемкостью.
Применение хладагентов с высокой объемной холодопроизводи-
тельностью позволяет уменьшить габариты компрессоров, а с высо-
ким коэффициентом теплопроводности, малым удельным весом и не-
большой вязкостью снижают габариты оборудования установок,
расход энергии и сопротивление трению.
Хладагенты, не воздействующие на металлы, не растворяющие
масла и сами не растворяющиеся в воде, гарантируют долговечную
эксплуатацию агрегатов установок.
Для безопасной работы установок необходимы хладагенты,
которые не образовывают вредных и взрывоопасных соединений и
не разлагаются при высоких температурах.
Для установок кондиционирования воздуха необходимо также,
чтобы хладагенты были безвредными по своему физиологическому
воздействию на огранизм человека.
61
Выбор хладагента производится исходя из назначения, условий
применения, потребной холодопроизводительности, температуры
конденсации и испарения, конструктивных требований и других
условий работы установок.
5.	СПОСОБЫ ОЧИСТКИ ХЛАДАГЕНТОВ
Механическая примесь в хладагентах в виде мелкой пыли, ржав-
чины и грязи нарушает работу клапанов и вызывает их прежде-
временный износ, а также износ цилиндров компрессоров.
Рис. 48. Кривые зависимости давления от тем-
пературы основных хладагентов:
J — углекислота; 2—-аммиак; 3—фреон-12; 4—хлор»
метил; 5 — сернистый ангидрид
Наличие влаги в хладагентах снижает эффективность холодиль-
ных агрегатов и приводит к коррозии металлов. Влага попадает
в систему вместе с хладагентом и маслом.
Смазка поглощает влагу даже из сухого атмосферного воздуха.
Поэтому смазочные материалы — масла, применяемые в компрессо-
рах, должны перевозиться в герметических или плотно закрытых
сосудах.
Перед ’наполнением систем хладагентом последние очищаются
от примесей. Для улавливания механических частиц пользуются по-
стоянными фильтрами, установленными на жидкостной линии и
62
представляющими собой асбестовый мешочек внутри мелкой латун-
ной сетки.
Для обезвоживания хладагентов применяют осушители, назы-
ваемые иногда дегидраторами. Одна из конструкций такого осу-
шителя, предназначенного для фреона, представлена на рис. 49.
Он состоит из трубы 1 с фланцами 2 и крышками 3 с ввернутыми
в них штуцерами 4, закрытыми колпачками 5. Между крышками и
трубой ставятся фильтры 6 из асбеста, армированного латунной сет-
кой. Внутри труба заполняется влагопоглотителем 7. В некоторых
конструкциях осушителей влагопоглотитель хранится в отдельных
герметически закрытых патронах, вставляемых при осушке хлад-
агента внутрь трубы.
Рис. 49. Осушитель для обезвоживания фреона
В качестве влагопоглотителей применяются: хлористый каль-
ций, окись кальция, активированный алюминий и селикагели.
Они употребляются в абсолютно сухом виде и при пропуске через
них жидкого хладагента влага заполняет поры подобно губке,
а масло обволакивает их.
Хлористый кальций в сухом виде является хорошим поглоти-
телем влаги. Количество его в осушителе следует иметь в несколько
раз больше, чем требуется удалить влаги из хладагента. При зна-
чительном поглощении хлористый кальций дает раствор соли,
чего не образуется в случае малых количеств влаги.
Окись кальция хотя и не переходит в раствор соли, но превра-
щается в порошок, который засоряет фильтры и малые отверстия
трубопроводов. Обладая хорошей влагопоглотительной способ-
ностью, окись кальция требует надежных фильтров для удержа-
ния его порошкообразной массы.
Активированный алюминий не дает солей и не образует порошка.
Появляющаяся в нем шелуха легко задерживается фильтрами, что
позволяет успешно применять его для обезвоживания хладагентов.
Селикагель (SiCM представляет собой гидрат кремниевой кислоты
в кал л оидном состоянии, имея вид кварцевого песка. Он поглощает
До 25% влаги по отношению к своему весу, не изменяя объема.
Подобно активированному алюминию он не переходит в раствор
соли и не образует порошка, что позволяет широко пользоваться им.
63
Процесс обезвоживания хладагента является длительным, по-
этому осушитель, наполненный влагопоглотителем, в вагонной
установке в большинстве случаев ставят на 3—4 суток на жидко-
стный трубопровод установки, а затем его снимают.
Чтобы избежать образования ледяной пробки у терморегулиру-
ющего вентиля, на 1 кг хладагента добавляют 2 см3 метилового
спирта, понижающего температуру замерзания влаги.
Фреон в небольших количествах растворяет в себе смазку, кото-
рая в него может попасть из компрессора или в случае налива его
в загрязненный маслом баллон. Поэтому фреон, удаляемый при
Рис. 50. Установка для очистки фреона от масла
ремонте из установок, перед повторным’использованием его должен
быть очищен от смазки путем дистилляции. Установка для очистки
фреона от масла показана на рис. 50. Баллон 1 с загрязненным фрео-
ном ставят в бочку 2 с водой, подогреваемой паром посредством опу-
щенного в нее шланга 3, имеющего вентиль 4. Второй чистый бал-
лон 5, в который переливается фреон, ставят в бочку 6 и обкладывают
льдом. Между собой баллоны соединены шлангом 7 с тройником 8
и манометром 9. Открывая клапан 10 баллона 5, а затем клапан 11
баллона 1 впуском пара, нагревают воду до температуры не свыше
50°С. Фреон в первом баллоне будет превращаться в газ и перетекать
во второй баллон, где при температуре льда он конденсируется. За
процессом переливания наблюдают по ^манометру. Давление не
должно быть выше 12,5 ат.
6.	ТРАНСПОРТИРОВКА И ХРАНЕНИЕ ХЛАДАГЕНТОВ
Для перевозки и хранения хладагентов, в том числе и фрео-
на-12, пользуются стальными баллонами типа Е (ГОСТ 949—41)
на 4, 12, 13 и 50 л, применяемыми для газов высокого давления.
64
в практике работы дорог США для транспортировки и хранения
фреона-12 применяют специализированные баллоны, размеры
которых приведены в табл. 10.
Таблица 10
Емкость по весу в кг	Диаметр в мм	Длина в мм	Толщина стенок в ЛЛ
25	200	685	2,6-3,0
55	250	1 260	3,0
Устройство верхней части баллона с вентилем для хранения и
перевозки фреона на дорогах США показано на рис. 51.
Рис. 51. Верхняя часть баллона с вентилем для хранения
и перевозки фреона
В корпус 1 баллона ввертывается штуцер 2 с клапаном 3, имею-
щим сальниковое уплотнение. Сбоку штуцера ввертывается легко-
плавкая пробка 4. При транспортировке на отросток 5 до присоедине-
ния гибкого шланга 6 навертывается бронзовая гайка 7 с постанов-
кой резиновой прокладки 8. Для того чтобы защитить от поврежде
ния штуцер с клапаном при транспортировке или хранении на
складе, на торец баллона навертывается колпачок 9.
В нижней части баллона также ставится легкоплавкая пробка
Для выхода фреона при температуре свыше 70° С.
Баллоны окрашивают в белый цвет, а верхнюю их часть серой
или алюминиевой краской. На верхнюю часть прикрепляют бирку
Для клейма владельца, номера и даты гидравлического испытания.
Иногда эти клейма наносят на торце нарезной части горловины
баллона.
5 Зак. 2149	65
При хранении баллонов с фреоном необходимо, чтобы вблизи
не было никаких источников тепла, например батарей отопления
и тем более пламенных печей. Не допускается хранение баллонов
вблизи соли, рассола, а также использование последнего для
охлаждения при переливании.
При переноске или перевозке не допускается перетаскивание
баллонов волоком по асфальту и камням.
I	Рис. 52. Установка для удаления
и'	воздуха из баллона перед наполнением
фреоном
В кладовой баллоны необходимо устанавливать клапанами вверх.
Помещение, где хранят баллоны, систематически проверяют особой
лампой (см. рис. 279) на наличие газа фреона в воздухе с тем,
чтобы определить наличие утечки из баллонов.
Каждые пять лет баллоны испытывают гидравлическим давле-
нием по правилам Котлонадзора с обязательной проверкой емкости.
Наполнение баллонов фреоном производится на заводе-изгото-
вителе последнего. Перед наполнением баллоны обязательно про-
мывают раствором азотной кислоты, а затем продувают. Для
удаления воздуха из них перед наполнением пользуются установ-
кой (рис. 52), подключенной к водопроводной сети, для чего к шту-
церу 1 баллона 2 присоединяют гибкий шланг 3 посредством
гайки 4. Другой конец шланга тройником 5 соединяют с соп-
лом 6 и мановакуумметром 7. Отвернув клапан 8 на баллоне,
открывают вентиль 9 и держат открытым до тех пор, пока мано-
вакуумметр не покажет давление разрежения 700 мм рт. ст.
Затем, закрыв вентиль на водопроводе и запорный клапан 10,
выдерживают 15лшн. Если за это время не произойдет повышения
давления, то баллон отсоединяют от водопроводной сети и подают
на зарядку фреоном. При массовом наполнении баллонов пользу-
ются компрессорной установкой, перекачивающей фреон из за-
водской емкости.
66
Наполнение фреоном малых баллонов в условиях депо произно-
ся переливанием из большей емкости по весу на специальной
становке (рис. 53). Пустой баллон 1 после промывки и удаления из
У его воздуха подвешивают на весы 2 для взвешивания тары. Бал-
н н з с фреоном кладут на козлы 4 вверх дном. К штуцеру 5 при-
оединяюг шланг 6 с вентилем 7. К штуцеру 8 шланг присоеди-
няют неплотно. После этого постепенно открывают вентиль 7 и за
ним клапан 9. Для удаления воздуха из шланга фреон выпускают
в атмосферу через неплотности присоединения у малого баллона.
to
Рис. 53. Установка для наполнения фреоном малых
баллонов
Затем соединение шланга уплотняют и открывают клапан 10.
Фреон из большого баллона начнет переливаться в малый. Коли-
чество его определяют по показанию весов. По наполнении малого
баллона быстро закрывают клапан 10, а за ним вентиль 7. При под-
нятии последнего вверх, оставшийся жидкий фреон из шланга стечет
обратно в большой баллон. После этого закрывают клапан 9 и
отсоединяют шланг, предварительно открыв вентиль 7 и выпустив
остаток фреона в атмосферу. Жидким фреоном баллоны заполня-
ются на 80% их объема, а 20% оставляется для паров фреона.
° случае отсутствия клейма на баллоне о емкости последнюю
определяют по разности весов баллона, заполненного водой и
порожнего. Полученная разность, увеличенная в 1,19 раза, даст
количество допустимого фреона по весу в баллоне.
После переливания жидкого фреона оставшиеся пары удаляют
подогревом большого баллона и охлаждением малого, пользуясь
тем же способом, который применяется при очистке фреона от масла.
5*	67
ГЛАВА IV
УСТАНОВКИ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА
С ВОДОЛЕДЯНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ
1. ПЕРВАЯ УСТАНОВКА С ЛЕДЯНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ
На русских дорогах впервые кондиционирование воздуха в пас-
сажирских вагонах было применено в 1915 г. На рис. 54 показано
схематическое устройство первого вагона-ресторана с установкой
кондиционирования воздуха, включающей приточную вентиляцию,
отопление и ледяную систему охлаждения.
Рис. 54. Установка с ледяным охлаждением воздуха в вагоне-ресторане
Устройство вентиляции для забора наружного воздуха и подачи
его в вагон состояло из приемников / и 2, расположенных на крыше
или под полом. С обеих сторон они имели входные раструбы для обес-
печения поступления воздуха в установку независимо от направ-
ления движения вагона.‘Внутри приемников имелись винтообраз-
ные направляющие для очистки воздуха от взвешенной механической
пыли с выбросом ее за счет центробежной силы через кольцевые от-
верстия наружу. Далее воздух поступал в воздуховод 3, проходил
через фильтр 4 и направлялся в бункер 5. В последнем благодаря
козырьку 6 воздух проходил через куски льда, обдувая его со всех
сторон, одновременно охлаждаясь. В воздуховоде 7 поставлен вен-
тилятор 8, который служил для засоса воздуха из бункера и подачи
68
го через регулируемую заслонку 9 и калорифер 10 в потолочный
ео3духов°д 11. На всей длине вагона воздуховод имел ряд распре-
делительных решеток 12, через которые охлажденный в бункере
возДУх направлялся внутрь вагона. Избыток воздуха из ва-
гона вытеснялся наружу за счет создаваемого вентилятором под-
пора через щели в окнах, дверях и через открытые двери во время
входа и выхода пассажиров. Количество подаваемого в вагон воз-
духа регулировалось изменением числа оборотов электродвигателя
вентилятора при помощи реостата и открыванием и закрыванием
регулируемой заслонки. В зимнее время циркуляция воздуха про-
изводилась тем же путем с подогревом его калорифером, размещен-
ным в вертикальном воздуховоде после вентилятора.
2. УСТАНОВКА ЛИОТ С ЛЕДЯНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ
В 1938 г. вагоностроительный завод им. Егорова построил
один мягкий вагон с установкой ледяного охлаждения по проекту
Ленинградского института охраны труда (ЛИОТ). Установка раз-
мещалась в одном конце вагона, занимая часть полезной площади.
№ П И 6 5 !3 /<? 9 8	7
Рис. 55. Схема установки ледяного охлаждения воздуха в мягком
вагоне постройки завода им. Егорова в 1938 г.
Расположение оборудования установки видно из рис. 55. Рядом
с котельной 1 располагалась камера 2 с оборудованием для охлаж-
дения воздуха. Над малым коридором и котельной был помещен
бункер 3 для льда. Вентиляционный агрегат, состоящий из элек-
тродвигателя 4 и вентилятора 5, монтировался над камерой охлаж-
дения воздуха и туалетной 6.
Наружный воздух забирался через решетку 7 на лобовой стене
вагона, проходил фильтр очистки от пыли 8 и далее засасывался по
воздуховоду 9. Рециркуляционный воздух поступал по воздуховоду
о через решетку 11 над коридором. Смесь наружного и рецирку-
ляционного воздуха по каналу 12 направлялась в камеру для
хлаждения летом и подогрева зимой. Из камеры по каналу 13смесь
‘Сдавалась вентилятором в верхний воздуховод 14 и затем через
69
распределительные решетки 15 в купе вагона. В летнее время
подача холодного воздуха производилась по верхнему воздуховоду
через решетки над окнами, а зимой теплый воздух поступал через
такие же решетки под столиком у пола вагона.
Управление установкой в целях поддержания заданной темпе-
ратуры и влажности производилось автоматически посредством уст-
ройств пневматического действия, для чего в котельной был установ-
Рис. 56. Камера для охлаждения воздуха
лен воздушный компрессор на давление 1,4 ат. Изменение пара-
метров воздуха контролировалось сухим и влажным термомет-
рами 16, установленными в коридоре, и передавалось на регуля-
тор 17 в купе проводника. Регулятор воздействовал на клапаны
пневматического действия, увеличивая или уменьшая проход для
поступления холодной воды в камеру охлаждения воздуха.
Камера для охлаждения воздуха (рис. 56) состояла из собствен-
но камеры 1, внутри которой размещались стояки 2 с соплами 3.
Охлажденная вода, подаваемая центробежным насосом 4, поступала
по водопроводу 5, на котором были установлены пневматические
клапаны 6, регулирующие количество проходящей воды. После
сопел вода стекала в поддон 7, забиралась вторым центробежным
насосом 8 и подавалась по стояку 9 в бункер, где она разбрызги-
валась соплами над льдом и опускалась на дно бункера.
70
В зимнее время воздух подогревался пластинчатыми калори-
ферами 10, смонтированными в верхней части камеры, и поступал
до воздуховоду 11 в вентилятор.
Установка кондиционирования воздуха в этом вагоне была рас-
считана на охлаждение и подогрев 2 090 м3!ч воздуха, из которых
1 590 м3 бралось рециркуляционного и 500 м3 наружного. Таким об-
разом, при наличии 24 пассажиров и двух проводников на каждого
человека подавалось 19 м3/ч свежего воздуха.
Холодопроизводительность установки составляла 11 800 ккал!ч.
Расход льда при наружной температуре 4-30° С был равен 133 кг!ч
и бункер рассчитан на 1 т льда.
В вагоне было установлено четыре электродвигателя: для цен-
тробежного вентилятора — мощностью 1 кет, двух центробежных
насосов — 0,5 и 1 кет и для воздушного компрессора — 0,25 кет.
Общая мощность установки составляла 2,75 кет и потреблялась
от динамомашины, а во время остановок от аккумуляторной батареи.
В 1938 г. установка кондиционирования воздуха была опро-
бована на направлении Москва — Сочи. Результаты испытания
показали устойчивую работу установки с ледяным охлаждением,
снижающей температуру воздуха внутри вагона с 30—32 до
22—24°С. Одновременно выявились недостатки, заключающиеся:
в необходимости частой загрузки льда, так как запас его в одну тон-
ну оказался недостаточным; в наличии запаха в вагоне от
прелой соломы и опилок, которые во время испытания попали
в вагон вместе со льдом из льдохранилища; в сложности устрой-
ства установки, в которой была использована энергия льда, воды,
электричества, пара и сжатого воздуха, что создавало трудность
в обслуживании.
3 ВОДОУВЛАЖНИТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА ВАГОНОВ
ДОРОГ ИНДИИ
На дорогах Индии находятся в эксплуатации пассажирские ва-
гоны с установками кондиционирования воздуха, имеющими ком-
прессионную систему охлаждения и ледяную.
Климат большей части Индии, за исключением прибрежных
районов, является жарким и сухим. Относительная влажность воз-
духа летом во многих районах снижается до 8—10%. Учитывая эти
условия, а также то, что стоимость постройки вагонов при оборудо-
вании их установками с компрессионной системой охлаждения холо-
допроизводительностью на 15000 ккал/ч возрастает примерно
на 30—35%, Большая государственная железная дорога в 1948 г.
построила на заводе Матунга (штат Бомбей) пассажирский вагон
Длиной 20,5 м, оборудованный водоувлажнительной установкой кон-
диционирования воздуха, которая по стоимости обошлась в 2,5 раза
Дешевле компрессионной.
Установка имеет все необходимое оборудование для кондицио-
нирования воздуха. Она состоит из двух вентиляционных агрегатов
71
(рис. 57), расположенных по концам вагона и соединенных между
собой общим воздуховодом, проложенным в потолке.
Каждый вентиляционный агрегат состоит из наружных вход-
ных решеток 1, фильтров 2, калорифера 3, увлажнителя воздуха 4,
состоящего из шести сопел, сепаратора 5 и вентиляционного агре-
гата 6, выполненного из двух центробежных вентиляторов с электро-
двигателем между ними мощностью 0,6 кет.
Воздух, проходя через вентиляционный агрегат, очищается от
пыли, увлажняется водой и со значительно пониженной темпера-
турой поступает в главный воздуховод 7, а из него разводится в
Рис. 57. Вентиляционный агрегат водоувлажнйтельной
установки пассажирского вагона дорог Индии
каждое купе по местным воздуховодам # через решётки 9. Для
усиленной циркуляции воздуха и получения эффекта охлаждения
в каждом купе на перегородках ставят по два местных вентиля-
тора J0 мощностью по 36 вт.
Схема увлажнителя воздуха, показанная на рис. 58, со-
стоит из изолированного бака 1 емкостью 900 л, из которого
вода для увлажнения воздуха насосом 2 через фильтр 3 и кран 4
по трубопроводу 5 подается в увлажнители 6, расположенные
в обоих концах вагона, где вода разбрызгивается соплами 7 и воз-
вращается обратно в бак по трубопроводу 8. Пуск и остановка на-
соса осуществляются гумидостатом 9, расположенным в главном
воздуховоде.
При относительной влажности воздуха ниже 64% насос включа-
ется и при повышении ее до 70% выключается.
Окна в вагоне сделаны двойные с тщательным уплотнением, бла-
годаря чему не только не проникает пыль, но даже давление воздуха
в вагоне повышается на 5 мм вод. ст, при подаче двумя вентиляцион-
ными агрегатами 3 500 м3 воздуха в час.
72
Во время испытаний вагона при наружной температуре 37°С
температура в вагоне поддерживалась 30,5°, т. е. перепад составил
6,5° С. При более высокой наружной температуре перепад предпола-
галось получить в 8° С.
Такой тип установки является наиболее экономичным по расходу
электроэнергии и простым по уходу и обслуживанию. Однако при-
менение ее ограничено и возможно только в районах с очень низкой
относительной влажностью наружного воздуха и при наличии источ-
ников снабжения водой, имеющей низкую температуру. В наших
условиях эта установка могла бы дать эффект в районах Средней
Азии, однако отсутствие на железнодорожных станциях источни-
ков артезианской воды исключает возможность ее применения.
4. УСТАНОВКА ПУЛЬМАН С ЛЕДЯНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ
На дорогах США несколько тысяч пассажирских вагонов обо-
рудованы установками с ледяным охлаждением. Этот тип установки
начал применяться фирмой Пульман в начале введения кондициони-
рования воздуха в вагонах.
В установке Пульман с ледяным охлаждением устройство вен-
тиляционной части, включающей заборные и распределительные ре-
шетки, вентиляционные агрегаты, воздуховоды, фильтры, а также
калориферное и радиаторное отопление, является однотипным
с другими типами установок.
Оборудование для охлаждения воздуха (рис. 59) состоит из сле-
дующих основных частей: бункера 1, резервуара-сборника охлаж-
денной воды 2, фильтра для воды 3, насоса 4, воздухоохладителей 5,
трубопроводов и арматуры.
Источником холода для охлаждения воздуха, подаваемого в ва-
гон при вентиляции, является натуральный лед, а носителем холода
служит охлажденная вода, циркулирующая в системе холодиль-
ного агрегата.
7а
Схема циркуляции воды в этой установке изображена на рис. 60.
Холодная вода со дна бункера 1 по трубопроводу 2 стекает в резер-
Рис. 59. Схема размещения оборудования для охлаждения
воздуха в пассажирском вагоне с установкой Пульман
ледяного охлаждения
syap-сборник 3. Из него через фильтр 4 насосом 5 забирается и по-
дается по трубопроводу ч5жв большой воздухоохладитель 7. При
Рис. 60. Схема циркуляции воды при ох-
лаждении воздуха
проходе теплого воздуха
через воздухоохладитель
вода нагревается и от-
водится из него по тру-
бопроводу 8 обратно в
бункер и в малый воз-
духоохладитель 9, кото-
рый поставлен на входе
наружного воздуха,
причем 75% воды на-
правляется обратно в
бункер и только 25%
в малый воздухоохла-
дитель предварительно-
го охлаждения, откуда
она стекает в регулятор
уровня воды 10. С рас-
плавлением льда коли-
чество воды в системе
увеличивается и избы-
ток отводится наружу
по трубке 11. Регулятор уровня сообщен с атмосферой па-
трубком 12. Количество воды, циркулирующей через воздухоохла-
дители, регулируется в зависимости от температуры воздуха по-
средством термостата, воздействующего на электродвигатель насоса
и обводной клапан 13.
74
Рис. 61. Автоматический
спускной клапан
Бункер, резервуар для воды, насос с электродвигателем и арма-
тура смонтированы под вагоном на раме.
Бункер/, служащий для хранения льда, изготовлен в виде од-
ного или нескольких металлических ящиков. С наружной стороны
он тщательно изолирован, чаще всего пробкой, которая не подвер-
гается гниению при попадании на нее
влаги. Внутри металлические части тща-
тельно окрашены против коррозии.
Размеры бункеров выбирают в соот-
ветствии с размерами поставляемых
льдозаводами блоков льда, чтобы обес-
печить плотную укладку их. Зазоры
между блоками заполняют мелкодроб-
леными кусками льда.
Двери бункеров плотно пригоняют
к каркасам и уплотняют морозостой-
кой парафинистой резиной. Для прижа-
тия дверей предусмотрены особые замки,
предотвращающие открытие их в пути
следования вагона. В верхней части под
крышкой в бункерах проводятся трубо-
проводы с соплами для разбрызгивания
воды по всей поверхности льда с целью
получения наибольшего эффекта охлаж-
дения воды.
Резервуар-сборник 3 служит
запасной емкостью для охлажденной в
бункере воды. Он имеет цилиндриче-
скую форму, тщательно изолирован и
смонтирован в одном ящике с насосом
и другой необходимой арматурой.
Регулятор уровня 10 ифильтр4 для воды смон-
тированы внутри резервуара. Первый из них представляет собой
цилиндр без дна, которым он сообщается с резервуаром. Верхняя
часть его имеет вывод в атмосферу для спуска излишней теплой
воды, поступающей в регулятор из воздухоохладителя. Фильтр
служит для улавливания ила и грязи, загрязняющих клапаны
и трубопроводы, особенно трубки воздухоохладителей, снижая теп-
лопередачу их. Конструктивно фильтры выполнены в виде цилиндри-
ческих и конических сеток.
Автоматический спускной клапан (рис. 61)
для выпуска воды из установки в случае поступления вагона
в район с низкой температурой установлен внизу на боковой стене
резервуара-сборника. Клапан действует автоматически в зависи-
мости от изменения температуры наружного воздуха.
Клапан состоит из корпуса /, внутрь которого поставлена гоф-
рированная коробка 2, наполненная легко испаряющейся жид-
костью. Через коробку проходит стержень 3, на котором укреплен
75
клапан 4 с прокладкой 5, прижатой к седлу корпуса. Регулировка
клапана производится гайкой 6, сжимающей пружину 7 и гофриро-
ванную коробку 8.
При температуре 4° С клапан закрыт. Как только она пони-
жается, коробка 2 сжимается и открывает клапан для выпуска воды
наружу.
Иногда для этих целей в установках применяются краны ручного
действия.
Насос для циркуляции воды в системе охлаждения приводит-
ся в действие от электродвигателя, питающегося от аккумулятор-
Рис. 62. Насос с электродвигателем:
/ — электродвигатель; 2 —корпус насоса;
3 — вал; 4 — сальниковое уплотнение; 5 —
колесо насоса; 6 —крышка; 7 —всасываю-
щий патрубок; а —нагнетательный па-
трубок
Рис. 63. Воздухоохладитель
ной батареи. Насос с электродвигателем (рис. 62) выполнен в виде
общего агрегата. На электродвигателе монтируется корпус насоса,
через который проходит вал с сальниковым уплотнением. На конец
вала насажено рабочее колесо насоса, закрытое крышкой. В послед-
ней имеются два отверстия: центральное для всасывания и боковое
для нагнетания воды. Насос делает 1 750—2 100 оборотов и подает
около 100 л воды в минуту. Для нормальной работы насоса необхо-
димо, чтобы зазор между колесом, корпусом и крышкой был не более
0,15—0,20 мм.
Воздухоохладители располагаются в вентиляцион-
ной части установки на пути поступления смеси наружного и ре-
циркуляционного воздуха и служат для охлаждения ее перед пода-
чей в вагон.
Воздухоохладитель (рис. 63) представляет собой ряд трубок
с насаженными на них пластинками. Большой воздухоохладитель
имеет размеры: I = 965 мм\ b = 330 мм\ h = 500 мм и малый
/ = 510 мм\ b = 260 мм\ h — 350 {мм. Ввод для холодной воды
сделан вверху, а вывод — внизу.
5, УСТАНОВКА КАЛИНИНСКОГО ВАГОНОСТРОИТЕЛЬНОГО ЗАВОДА
С ЛЕДЯНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ
В 1955 г. Калининский вагоностроительный завод оборудовал
два жестких некупейных пассажирских вагона установками кон-
76
диционирования воздуха с ледяным охлаждением, состоящими
из приточно-вытяжной вентиляции, оборудования для охлаждения
воздуха и приборов автоматического управления. Отопление вагона,
за исключением калори-
фера, имеющего поверх-
ность нагрева 31,4 м2,
конструктивным измене-
ниям не подвергалось.
Схема установки пока-
зана на рис. 64
Вентиляция
установки состоит из
наружных заборных ре-
шеток 1 с заслонками 2
для регулирования при-
тока наружного возду-
ха, установленных над
боковыми входными две-
рями; фильтров 3 для
очистки воздуха от пы-
ли; вентиляционного аг-
регата 4, состоящего из
двух центробежных вен-
тиляторов производи-
тельностью 5 000 м3 в
час и электродвигателя
между ними; верхнего
нагнетательного возду-
ховода 5 с распредели-
тельными решетками 6,
рециркуляционного воз-
духовода 7 с сетками 8
для забора воздуха из
вагона; заслонки 9 на
входе рециркуляцион-
ного воздуха в камеру
перед вентиляционным
агрегатом.
Открытие и закрытие
заслонок 2 производится
посредством механизма
10, состоящего из роли-
ков и троса и приводя-
щих их в движение ру-
кояток 11.
Нагнетательный воз-
духовод проходит в по-
толке вагона нал купе
а рециркуляционный — в потолке над коридором. Между вентиля-
ционным агрегатом и воздуховодом размещен воздухоохладитель-
калорифер 12, состоящий из двух секций. В летнее время при работе
на охлаждение включают обе секции, а зимой одна из секций вы-
ключается во избежание перегрева воздуха, подаваемого вентиля-
цией по верхнему воздуховоду. После воздухоохладителя установ-
лен сепаратор 13 для улавливания капель воды, выпадаемых из
воздуха при охлаждении.
На случай порчи приточно-вытяжной вентиляции вагон имеет
естественную вентиляцию через дефлекторы 14.
Оборудование для охлаждения воздуха
состоит из бункера 15 для хранения и перевозки льда, насоса 16
для циркуляции охлажденной воды, нагнетательного 17 и обрат-
ного 18 трубопроводов, отвода 19 в виде двух трубок для подачи
воды в камеру смеси воздуха перед вентиляционным агрегатом,
отвода 20 к трубе 21 на крыше вагона и кранов 22, 23, 24, 25 и 26.
Для охлаждения воздуха летом при открытых кранах 22, 23 и
26 вода подается насосом в воздухоохладитель и возвращается об-
ратно в бункер, где разбрызгивается под давлением над всей по-
верхностью льда посредством четырех трубок 27 с отверстиями.
В районах следования вагона, где низкая относительная влаж-
ность наружного воздуха, дополнительное охлаждение его и повы-
шение влажности может быть достигнуто за счет подачи воды на
сепаратор при открывании крана 24. Охлажденная вода в этом слу-
чае разбрызгивается под напором насоса и забирается потоком воз-
духа, создаваемого вентиляторами. При открывании крана 25 вода
из бункера поступает в трубу 21 с отверстиями, уложенную на
крыше вагона, для охлаждения ее водой.
Бункер для льда (рис. 65) подвешен под вагоном. Он
изготовлен из листовой стали и тщательно изолирован мипорой.
С обеих сторон бункер имеет по четыре плотно закрывающихся люка
для загрузки. Емкость бункера 2 т дробленого льда.
Электрооборудование и приборы автома-
тического управления, принципиальная схема кото-
рых показана на рис. 66, предназначены для обеспечения уста-
новки электроэнергией, приведения ее в действие и автоматиза-
ции работы.
Электрооборудование вагона имеет два генератора 1 и 2 типа
РД-2Г постоянного тока напряжением 50 в, подвешенных под ваго-
ном. Основной генератор приводится в действие от колесной пары,
а второй, подвешенный для экспериментальных целей, вращается от
электродвигателя 3, подключаемого к внешнему источнику через
трехполюсный рубильник 4, штепсельную розетку 5 и штепсель 6.
Переключение питания с одного генератора на другой производится
трехполюсным рубильником 7. На стоянках в пути следования
питание оборудования установки обеспечивается аккумуляторной
батареей 8 типа ВПМЦ-400, имеющей клеммную 9 и подзарядную 10
коробки.
78
В силовую цепь установки включаются электродвигатели 11 и
12 для привода насосов холодной и теплой воды, а также электро-
двигатель 13 вентиляционного агрегата. Электродвигатели от
искрения защищены электрофильтрами 14, 15 и 16.
Для автоматического управления электрооборудованием уста-
новки, кроме щитов типа ДЩР-8Т 17 и группового 18, внутри ваго-
на в тамбуре котлового конца установлена панель контакторов и
Рис. 65. Бункер для льда
реле. В купе проводника, слева от щита ДЩР-8Т, размещен щит 19
для включения приборов автоматического управления.
На панели смонтированы три контактора 20, 21 и 22 для вклю-
чения электродвигателя вентиляционного агрегата на разные ско-
рости вращения — первая ступень на 500—600, вторая на 800—
900 и третья на 1 200 оборотов в минуту; контактор 23 для включе-
ния насосов теплой воды зимой и холодной летом; реле напряже-
ния 24 для подключения цепей управления электродвигателями при
напряжении свыше 52 в и отключения их, когда напряжение падает
ниже 45 в; два реле времени 25 и 26, первое из них для переключения
контакторов электродвигателя вентиляционного агрегата с первой
ступени на вторую через 6 сек и второе реле — со второй на третью
ступень через 20 сек\ три промежуточных реле 27, 28 и 29, из которых
первые два для включения термостатами цепи управления вентиля-
ционного агрегата и третье для включения катушки контактора 23
в цепь электродвигателя насоса теплой воды.
Автоматическое управление электрооборудованием осуществ-
ляется термостатами 30, 31, 32, 33 и 34. Первый из термостатов уп-
равляет вентиляционным агрегатом и тарирован на 22, 24, 25 и
^6° С. Он установлен в среднем купе и регулирует работу вентиля-
79
Рис. 66. Принципиальная схема электрооборудования и приборов автоматического управления
тора в зависимости от температуры внутри вагона. Второй термостат,
действующий на электродвигатель насоса теплой воды, размещен
в воздуховоде после калорифера и тарирован на 30° С. Остальные
три термостата управляют работой насоса холодной воды летом.
Термостат 32 тарирован на 26° С и установлен в среднем купе; тер-
мостат 33— на 30° С и размещен у решеток, на входе наружного
воздуха, и термостат 34 — на 12 и 16°С помещен в воздуховоде, над
первым купе вагона.
Реостат 35 включения вентиляционного агрегата применяется
типа РПС-2324. Сопротивление его разделено на три части,
одна из которых включается в цепь якоря электродвигателя и
две подводятся к его шунтовой обмотке. Часть сопротивления за-
шунтирована, чтобы ток, потребляемый электродвигателем, не пре-
вышал 30 а.
Установка имеет два режима работы — зимний и летний. Пере-
вод с одного режима на другой осуществляется вручную пакетным
переключателем на щите управления 19, имеющем три положения:
«отключено», «зимний режим» и «летний режим». В первом положе-
нии все цепи управления приборами выключены. При установке
переключателя на зимний режим подключаются: силовая цепь
электродвигателя насоса подачи теплой воды, а также цепь управ-
ления этим электродвигателем и вентиляционным агрегатом. При
установке переключателя на летний режим включается силовая
цепь электродвигателя насоса подачи холодной воды, а также цепи
управления электродвигателем и вентиляционным агрегатом.
Чтобы обеспечить автоматическую работу установки зимой,
подвижный контакт реостата 35 устанавливают в крайнее левое по-
ложение, переключатель вентиляционного агрегата на групповом
щите освещения переводят в положение «включено» и пакетный пе-
реключатель режима ставят на «зимний режим».
Температура в вагоне поддерживается изменением работы вен-
тиляционного агрегата и насоса подачи теплой воды. На первый из
них действует термостат 30, который переключает его на соответ-
ствующую ступень. Насос подачи теплой воды включается и выклю-
чается термостатом 31, который имеет нормально замкнутые кон-
такты. Следовательно, насос все время находится в работе, пока
температура в воздуховоде над первым купе не достигнет 30° С.
В этом случае контакты термостата размыкаются и насос выклю-
чается автоматически. До достижения температуры 30° С регулирова-
ние ее осуществляется изменением количества воздуха, подаваемого
вентиляционным агрегатом путем изменения числа оборотов электро-
двигателя. Сразу за вентиляционным агрегатом включается насос
теплой воды.
Цепи управления приборами подключаются посредством реле
напряжения 24, когда ток через нормально замкнутый контакт про-
межуточного реле 28 замыкает нормально разомкнутые контакты
реле напряжения через катушку ПР2. В этом случае реле напряже-
ния, включенное через дополнительное сопротивление, будет под
Зак. 2149	81
пониженным током, вследствие чего оно удерживает катушки в
таком положении на период работы установки.
При повышении температуры в вагоне до 22° С включением термо-
стата 30 подготовляется включение цепей управления вентиляцион-
через промежуточные реле 27
и 28 и катушку
ного агрегата на первую ступень
Рис. 67. Щит управления
контактора 20. Элек-
тродвигатель венти-
ляционного агрегата
на первую ступень
включается через ка-
тушку ПР1 промежу-
точного реле 27, реле
времени 25, 26 и ка-
тушку Ki контакто-
ра 20 только при тем-
пературе 24° С. Элек-
тродвигатель венти-
ляторов потребляет
при этом ток 8—
10 а.
Переключение вен-
тиляционного агрега-
та с первой ступени
на вторую происхо-
дит при температуре
25° С через реле вре-
мени 25, 26 и контак-
тор 21.
Со второй на тре-
тью ступень вентиля-
ционный агрегат пе-
реключается при температуре 26° С через 20 сек после замыкания
контактов термостата. Переключение производится посредством
реле времени 25, промежуточного реле 27 и контактора 22.
Электродвигатель в этом случае потребляет 28—30 а.
С понижением температуры переключение вентиляционного
агрегата происходит по ступеням в обратной последователь-
ности.
Во время летнего периода работы установки пакетный переклю-
чатель вентиляционного агрегата на групповом щите освещения
ставится в положение «включено», а ручка на щите управления
19—на летний режим. Включение и переключение вентиляцион-
ного агрегата производятся также автоматически, как при зим-
нем режиме. Вместо насоса подачи теплой воды работает насос
подачи холодной воды, который управляется тремя термостатами:
52, тарированного на температуру 26° С, 33— на 30° С и 34 —
на 12 и 16°С.
82
Первый из этих термостатов, имеющий нормально разомкнутые
контакты и установленный в среднем купе, включает насос подачи
холодной воды, если температура воздуха в этом купе достигнет
25° С и выше. Второй термостат с нормально замкнутыми контак-
тами, расположенный на входе наружного воздуха, размыкает цепь
при температуре 30° С и выше. Третий термостат с нормально разомк-
нутыми контактами замыкает цепь приборов при температуре 12° С,
если температура наружного воздуха ниже 30°С, и при 16°С, когда
температура его выше 30° С.
Включение соответствующих агрегатов сигнализируется зажига-
нием ламп 36, включенных в цепь управления. В этой же цепи.нахо-
дится кнопка «стоп» 37, посредством которой выключается вентиля-
ционный агрегат вагона при входе поезда в тоннель.
На щите управления (рис. 67) размещены: пакетный четырех-
ножевой переключатель режима /, которым обеспечивается включе-
ние силовых цепей электродвигателей насосов, цепей управления
этих двигателей и вентиляционного агрегата; амперметр 2 электро-
двигателей насосов; один предохранитель 3 для них на 15 а и два
предохранителя 4 цепей управления насосов, а также четыре сиг-
нальные лампы 5. Верхние лампы слева показывают включение на-
сосов, справа — вентиляционного агрегата при работе на первой
ступени, нижняя левая — на второй ступени и правая — на третьей
ступени. Под предохранителями установлены общий выключатель
насосов 6 и кнопка «стоп» 7.
6*
ГЛАВА V
УСТАНОВКИ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА ПУЛЬМАН
С МЕХАНИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ
1. УСТРОЙСТВО ТИПОВОЙ УСТАНОВКИ
На дорогах США в пассажирских вагонах широко применяются
установки кондиционирования воздуха с компрессионной системой
охлаждения. Одной из первых, получившей широкое распростра-
Рис. 68. Пассажирский вагон с установкой кондиционирования
воздуха фирмы Пульман
нение, является установка Пульман с механическим приводом
(непосредственно от оси вагонной колесной пары) компрессора хо-
лодильного агрегата. На рис. 68 показан пассажирский вагон, обо-
рудованный установкой такого типа, обеспечивающей охлаждение
64
воздуха в вагоне летом, подогрев его зимой и в переходные периоды
года.
Установка кондиционирования воздуха имеет: компрессионную
систему охлаждения в виде холодильного агрегата, состоящего из
подвагонного компрессорно-конденсаторного агрегата и воздухо-
охладителя, расположенного под крышей вагона в вентиляционной
части; электродвигатель, подключаемый к внешнему источнику на
стоянках вагона; приточно-вытяжную вентиляцию, имеющую вен-
тиляционный агрегат, сеть воздуховодов с распределительными ре-
шетками и фильтры для очистки воздуха от пыли; отопление, со-
стоящее из парового калорифера и паропроводов с регулирующей
арматурой; приборы автоматики для включения в работу холодиль-
ного агрегата, вентиляции и отопления. Поскольку отопление, вен-
тиляция и приборы их регулирования по своей конструкции анало-
гичны при всех типах установок кондиционирования, поэтому
в данной главе приводится только описание устройства компрес-
сионной системы охлаждения и привода ее в действие.
Основная часть оборудования холодильного агрегата — ком-
прессор и его привод—смонтирована под вагоном. Во время движе-
ния вагона редуктор 1 приводится в движение от оси колесной пары
посредством клиновидных или плоских ремней. Через карданный
вал 2 и регулятор скорости 3 движение передается промежуточному
валу и далее посредством ременной передачи компрессору 5. На
остановках и в депо компрессор может работать от электродвига-
теля 4 через ту же ременную передачу, если необходимо произво-
дить предварительное охлаждение вагона перед посадкой пассажи-
ров, на длительных остановках и при истытании установки после
ремонта или осмотра.
Под вагоном, рядом с компрессором, в одном и том же метал-
лическом ящике монтируют и другое оборудование холодильного
агрегата: конденсатор 6, состоящий из двух секций, и вентилятор 7
конденсатора, также приводимый в движение от оси колесной пары
и того же редуктора. Внизу ящика располагаются ресивер 8 для
сбора жидкого фреона, фильтр 9 для очистки последнего и сбоку
шкафчик 10 с приборами, регулирующими работу холодильного ком-
прессора. Сбоку на раме вагона установлены пускатель 11 электро-
двигателя 4 и розетка 12 для подключения его к внешнему
источнику.
В верхней части вагона расположены вентиляционно-отопитель-
ное оборудование и воздухоохладитель. Наружный воздух посту-
пает!через заборные решетки /3, а рециркуляционный—через решет-
ки 14, затем смесь их очищается фильтрами 15 и подается в вагон
вентиляционным агрегатом 16. В летнее время в работу включаются
воздухоохладители 17 и 18, в которых циркулирует хладагент.
Первый воздухоохладитель служит для охлаждения воздуха по-
средством фреона, подаваемого в него подвагонным компрессором
холодильного агрегата, с которым он соединяется нагнетательным
и всасывающим трубопроводами 19 и 20. Второй воздухоохладитель
85
предназначен для охлаждения подаваемого в вагон воздуха на оста-
новках поезда посредством охлажденной воды, подаваемой из акку-
мулятора, расположенного под вагоном (см. рис. 91).
В зимнее время и переходные периоды года подаваемый в вагон
вентиляцией воздух подогревается калорифером 21, по которому
проходит пар, поступающий из-под вагонной паровой магистрали по
паропроводу 22. Отвод конденсата из него производится наружу
по паропроводу 23.
Охлажденный летом или подогретый зимой воздух подается
в потолочный воздуховод 24 и разводится по купе вагона через
распределительные решетки 25. Температура подогрева воздуха
контролируется термостатом 26, установленным в воздуховоде на
выходе из распределительных решеток и воздействующим на
запорный паровой клапан впускного паропровода калорифера.
Температура охлажденного воздуха летом контролируется вторым
термостатом 27, действующим на регулятор скорости привода
компрессора, увеличивая или уменьшая число оборотов его и тем
самым подачу фреона в воздухоохладитель.
Холодильный агрегат является источником охлаж-
дения воздуха, подаваемого в вагон. В установках с механическим
приводом он состоит из компрессора, конденсатора, вентилятора
конденсатора, ресивера, воздухоохладителя, приборов автомати-
ки, арматуры и трубопроводов.
Схема расположения оборудования холодильного агрегата пред-
ставлена на рис. 69. Нижняя часть агрегата размещена под вагоном и
состоит из компрессора 1, конденсатора из двух секций 2, ресивера 3
и шкафчика4 с приборами. Компрессор соединено секциями конден-
сатора нагнетательными трубопроводами 5, идущими от общего за-
порного вентиля 6 на выходном патрубке 7 компрессора. Нагне-
тательные трубопроводы имеют гибкие соединительные рукава-
вставки 8 и запорные вентили 9. Каждая секция конденсатора
подсоединена к ресиверу трубопроводами 10. Перед ресивером они
соединены с общим запорным вентилем //.На трубопроводе 12 от
ресивера к воздухоохладителю также имеется запорный вентиль 13
и фильтр 14 для фреона.
Верхняя часть холодильного агрегата, состоящая из воздухо-
охладителя 15 с арматурой, смонтирована в воздуховоде под крышей
вагона. От нагнетательного трубопровода 12 отведены трубки 16
к терморегулирующим вентилям 17, установленным по одному на
каждую секцию воздухоохладителя. В этом типе установки возду-
охладитель имеет три секции, из которых фреон отводится в общий
коллектор 18, переходящий во всасывающий трубопровод 19 с по-
ставленным на нем перед компрессором вентилем 20.
В отдельном металлическом шкафчике холодильного агрегата
размещены приборы, регулирующие и контролирующие работу ком-
прессора: реле давления 21, часто называемое прессостатом-мано-
контроллером, служащее для пуска и остановки компрессора, если
давление перед ним и после него выходит за установленные пре-
86
делы, и два манометра, из которых 22 установлен для контроля за
низким давлением фреона во всасывающем трубопроводе и 23 —
за высоким в нагнетательном трубопроводе. Приборы присоединены
к вентилям посредством трубок 24.
Размещение оборудования холодильного агрегата под вагоном
обеспечивает к нему свободный доступ, а также проход воздуха
Рис. 69. Схема расположения оборудования холодильного
агрегата
через секции конденсатора для лучшего их обдувания и, следова-
тельно, конденсации фреона. Чтобы избежать попадания крупной
пыли и других механических частиц на оборудование при движении
поезда, холодильный агрегат сверху, снизу и с торцовых сторон
защищен металлическим листом. Боковые стороны закрыты сетками,
что обеспечивает забор и выброс прогоняемого через конденсатор
воздуха и предохраняет трубки секций от пробоя щебнем.
При монтаже холодильного агрегата основное внимание обра-
щается на тщательность сборки и плотность соединений трубопро-
водов и арматуры, что гарантирует бесперебойную и длительную
работу агрегата в эксплуатации. Для сохранения плотности
87
соединений арматуры и трубопроводов подвешивание холодиль-
ного агрегата на раме вагона производится на резиновых про-
кладках, амортизирующих вибрации от толчков во время дви-
жения вагона.
Компрессор (рис. 70), применяемый в холодильном агре-
гате установки кондиционирования воздуха этого типа, вертикаль-
ный 4-цилиндровый. Для получения холодопроизводительности
18—20 тыс. ккал в час, чтобы покрыть теплоизбытки пассажирского
вагона, размеры цилиндров и ход поршня выбирают в зависимости
от числа оборотов маховика компрессора. При 350 оборотах в минуту
Рис. 70. Компрессор холодильного агрегата
цилиндры имеют диаметр 76 мм и ход поршня 114 мм, или соответ-
ственно 82 и 100 мм. В практике применяют компрессоры с большим
числом оборотов маховика для этого типа установок, например
525 оборотов в минуту, в этом случае диаметр цилиндра и ход порш-
ня принимают равными 80 мм.
Компрессор состоит из следующих основных частей:'блока ци-
линдров 1, поршней 2, крышек блока 3, шатунов 4, коленчатого
вала 5, картера 6, сальниковых уплотнений 7 и шкива-маховика 8.
Блоки цилиндров отливаются из чугуна с ребрами для увели-
чения поверхности охлаждения и ускорения отвода тепла.
Поршни (рис. 71) облегченной конструкции, изготовляются из
чугуна и имеют отверстия для головки шатуна и поршневого пальца.
В верхней и нижней частях по окружности поршни имеют канавки
для колец. Вверху ставятся три уплотнительных и внизу — два
маслослизывающих кольца.
В современных холодильных компрессорах верхняя часть
поршня выполняется вместе с всасывающим клапаном. Это позво-
88
ляет увеличить объем для паров фреона над поршнем, что снижает
сопротивление их проходу. При таком устройстве поршня крышка
цилиндров (рис. 72) делается с вмонтированными в нее нагнетатель-
ными клапанами. Крышка представляет собой плиту с отверстиями
на несколько клапанов, имеющих малый, но быстрый подъем, что
позволяет значительно снизить сопротивление проходу газа. Дета-
ли нагнетательных клапанов
показаны на рис. 73. В прак-
тике также применяют конст-
рукции крышек (рис. 74), в
которых ставят одновременно
всасывающие и нагнетатель-
ные клапаны пластинчатого
типа. Головка поршня в этом
случае имеет гладкую форму.
Снизу поршни соединены
с шатунами 1 (рис. 75) по-
средством пальца 2, пред-
ставляющего собой стальную
Рис. 72. Крышка цилиндров:
/ — крышка; 2 — клапанная плита; «/ — нагне-
тательные клапаны; 4 — пружины клапанов;
5 —крышка клапанов; 6 — большая пружина;
7 —поршень с всасывающими клапанами;
8 — шатун
Рис. 71. Детали поршня:
/ — корпус поршня; 2 — масло-
слизывающие кольца; 3 — верх-
ние кольца; 4 — всасывающий
клапан; 5 — детали клапана
трубку. Головка 3 шатуна имеет запрессованную бронзовую
втулку, а головка 4 представляет собой разъемный подшипник под
шейку коленчатого вала. Соединение двух частей подшипника
производится болтами 5.
Ввиду ответственной и напряженной работы коленчатый вал
изготовляют из высококачественной мартеновской стали; после
обработки тщательно проверяют и балансируют; места сальниковых
уплотнений хромируют против коррозии.
Картер компрессора образуется корпусом блока цилиндров и
нижней крышкой. Он служит емкостью для масла. В компрессо-
рах особое внимание уделяют сальниковым уплотнениям (рис. 76),
89
в
|	Рис. 73. Детали нагнетательных клапанов:
।	/ — клапанная плита; 2—нагнетательные клапаны; 3—крыш-
।	ка; 4—пружины; 5 — седло; 6— шайбы; 7 —большая пружина
Рис. 74. Крышка^цилиндров с пластинчатыми клапанами:
/ — корпус крышки; 2 —пластинчатый клапан; 3 — всасывающие отвер-
стия; 4 — нагнетательные отверстия; 5 — нагнетательный клапан; 6 — малая
пружина нагнетательного клапана; 7 —крышка клапана; 8 — большая
пружина
90
так как сжимаемый в компрессоре хладагент обладает большой
текучестью.
Характерной особенностью уплотнения заднего конца вала
(рис. 76, б) является устройство в нем насоса для принудительной
Рис. 76. Сальниковые уплотнения коленчатого вала ком-
прессора:
а —переднего конца вала: 1 —корпус блока цилиндра; 2 — подшипник;
3 — резиновые кольца; 4 — гофрированный стакан; 5 —пружина; 5—мас-
лопровод; 7 —смазочное устройство;
б—заднего "‘конца вала: /—корпус блока цилиндра; 2 —подшипник;
3 — пружина; /—диск насоса; 5 —крышка; 6 —маслопровод
смазки подшипников вала и пальцев поршня. Коленчатый вал и
шатуны снабжены смазочными отверстиями, а подшипники—смазоч-
ными канавками. Насос
вращается от эксцент-
рично обточенного кон-
ца вала, на который на-
сажен диск. Конец вала,
делая круговое враще-
ние, перемещает наса-
женный на нем диск на-
соса по плоскости крыш-
ки. Круговые канавки
на диске меньше таких
же канавок на внутрен-
ней плоскости крышки.
При пересечении круго-
вых канавок во время
Движения диска проис-
ходит с одной стороны
всасывание смазки из
картера, а с другой —
сжатие и подача ее в
Рис. 77. Конденсатор с воздушным охлаж-
дением
смазочный канал.
Кроме указанных на рис. 76 сальниковых уплотнений, в прак-
тике применяются также другие разновидности этих уплотнений.
91
Конденсатор (рис. 77) с воздушным охлаждением служит
для превращения газообразного фреона в жидкость после сжатия
его в компрессоре.
Конденсатор состоит из ряда трубок 1, образующих змеевики 2.
Для увеличения поверхности охлаждения на трубки насажены пла-
стинки 3 или навиты спиральные реора 4. При воздушном охлажде-
нии практически применяют ребристые конденсаторы, имеющие
четыре-пять рядов трубок, каждая из которых образует змеевик,
Рис. 78. Дополнительный конденсатор холодильного агре-
гата с воздушно-водяным охлаждением
начиная с верхнего коллектора 5 и кончая нижним 6. Верхний кол-
лектор является входным, а нижний — выходным, к которому при-
соединен ресивер. Трубки конденсаторов имеют диаметр 16 мм.
Фирма Пульман для более эффективного охлаждения хлад-
агента и снижения потребляемой установкой мощности поль-
зуется дополнительным конденсатором с воздушно-водяным охлаж-
дением. Такой тип конденсатора (рис. 78) включается в работу при
высоких температурах наружного воздуха в дополнение к имею-
щемуся конденсатору с воздушным охлаждением.
В металлическом ящике 1 конденсатора расположены кольце-
вые змеевики 2 для охлаждения фреона, поступающего из основ-
ного конденсатора в коллектор 3. Нижняя часть ящика заполняется
водой из водяной системы вагона. Уровень воды поддерживается
автоматически поплавковым клапаном 4. Внутри змеевиков смон-
тирован центробежный распылитель воды 5, приводимый в дей-
ствие электродвигателем 6.
При вращении распылителя вода поднимается и разбрызгивается
на змеевики, что обеспечивается направляющим конусом 7. В по-
следний подается воздух от вентилятора для усиления распыления
и испарения воды с поверхности змеевиков. За счет этого понижается
92
температура змеевиков и, следовательно, фреона, направляемого
по трубопроводу 8 в воздухоохладитель. Оставшаяся вода со змееви-
ков и сетки 9 стекает в поддон 10 внизу ящика.
Для подачи воздуха на конденсатор при охлаждении в нем
фреона применяют два типа вентиляторов. Один прямого, а второй—
реверсивного действия. Различие между ними заключается в том,
что в первом случае воздушный поток, создаваемый вентилятором,
Рис. 79. Воздухоохладитель:
/ — трубчатые змеевики; 2 — ребра трубок; 3 — входные патрубки;
4 — коллектор; 5 — выходной патрубок
подается на конденсатор в одном направлении независимо от дви-
жения вагона. Во втором случае этот поток меняется с изменением
направления движения вагона..
Вентилятор прямого действия состоит из двух рабочих крыльча-
ток, расположенных по обеим сторонам компрессора, и работает
от шкива последнего посредством клиновидных ремней через перпен-
дикулярно расположенный вал.
Реверсивный вентилятор конденсатора расположен с одной
стороны компрессора и приводится в действие посредством двух
клиновидных ремней. Воздушный поток этим вентилятором неза-
висимо от движения вагона всегда направляется назад по ходу ва-
гона, слагаясь с потоком, создаваемым за счет движения поезда.
При нормальной скорости вентилятор подает около 200 м3 воздуха
в минуту. Наклон лопастей вентилятора делается не менее 25°.
Колеса его, чтобы избежать вибраций, тщательно балансируют.
93
Воздухоохладитель холодильного агрегата распо-
ложен в вентиляционном агрегате и служит для охлаждения воз-
духа, подаваемого в вагон. Воздухоохладитель называют испари-
телем, так как в нем происходит испарение фреона, превращаю-
щегося из жидкого в газообразное состояние. Конструкция воздухо-
охладителя (рис. 79) представляет собой набор равномерно распо-
ложенных медных трубок с насаженными на них ребрами для уве-
личения поверхности охлаждения. Ребристая поверхность воздухо-
охладителя выполнена либо в виде отдельных пластинок, насажен-
Рис. 80. Ресивер и градуировка
его емкости
Рис. 81. Запорный вентиль
ных на каждую трубку, либо в виде медных листов, через которые
проходят трубки. Иногда на трубки навивают гофрированные по-
лосы, образующие ребра. Для обеспечения высокой теплопередачи
ребра плотно надевают на трубки с последующим цинкованием.
Вся поверхность воздухоохладителя разделяется на две-три сек-
ции, включающиеся в работу последовательно, в зависимости от
температуры проходящего через него воздуха. Трубки секций рас-
положены в виде вертикальных рядов, образующих змеевики с вы-
водом для впуска фреона вверху и выпуском во всасывающую ли-
нию холодильного агрегата внизу.
На каждую секцию воздухоохладителя ставят по одному
терморегулирующему вентилю и соленоидному клапану на жид-
костной линии хладагента. Последний часто ставят один на не-
сколько секций.
Арматура, трубопроводы и регулирую-
щие приборы, предназначенные для обслуживания холо-
дильного агрегата, состоят из ресивера, фильтров, запорных, спуск-
ных, продувных, наполнительных и других вентилей.
Ресивер (рис. 80) предназначен для сбора и хранения фреона.
На обоих торцах резервуара ресивера имеется стеклянный глазок 1.
Для промывки резервуара сбоку сделано отверстие, закрытое стек-
24
лом 2, на резиновой прокладке 3 с пробкой 4, Стекло является также
боковым глазком для проверки наличия фреона. Отверстия 5 и 6
служат для штуцеров, из которых верхний — входной и нижний —
выходной для фреона.
Емкость ресивера составляет около 14 кг фреона. Нормальным
считается уровень его на середине торцового глазка. Для опреде-
ления наличия фреона в ресивере по весу (в килограммах) на торце
его нанесены горизонтальные линии. В целях предотвращения
разрыва ресивера при высоких температурах или чрезмерном дав-
лении, например, при переполнении его фреоном стекло глазка
ставят по прочности слабее корпуса ресивера. В холодильных агре-
гатах ресивер располагают ниже уровня конденсатора, обычно под
Рис. 82. Гибкая вставка трубопровода
компрессором или сбоку, обеспечивая свободный доступ к нему и
контроль уровня хладагента.
Разновидность запорных вентилей в последних установках све-
дена до минимума. Одна из новейших конструкций вентилей дана
на рис. 81, особенностью которой является отсутствие сальникового
уплотнения.
Вентиль состоит из корпуса /, клапана 2, пружины 3 и верхнего-
упора 4 с маховичком 5. Между корпусом и верхней крышкой 6 по-
ставлена диафрагма 7. Плотность прилегания клапана к седлу обес-
печивается постановкой свинцовой прокладки S. При полностью
открытом клапане, когда упор вывернут, верхний бурт 9 закрывает
седло грундбуксы 10 и исключает утечки в случае порчи диафрагмы.
Одним из условий надежной работы таких вентилей является уста-
новка их в положение, полностью открытое или закрытое. При не-
правильном монтаже вентиля на трубопроводе, т. е. если к выход-
ному отверстию будет присоединен подвод, вентиль всегда окажется
в закрытом положении.
Трубопроводы холодильного агрегата делают из медных или
латунных трубок. Латунные трубки применяют при диаметре тру-
бопровода свыше 12 мм. Соединительные муфты изготовляют из
бесшовных цельнотянутых медных труб. В некоторых местах ставят
фитинги, изготовленные из литой под давлением или центробеж-
ным способом бронзы.
Большинство соединений трубок производят пайкой, а в ответ-
ственных местах—с предварительной постановкой их на резьбу.
95
Одним из основных условий при монтаже трубопроводов является
обязательное соблюдение взаимозаменяемости фитингов, для чего
наружные размеры труб^выбираются одинаковыми.
Рис. 83. Гаситель пульсации:
/ — вентиль на трубопроводе к конденсаторам;
2 — труба гасителя; 3 — трубопровод к манометру;
4 — манометр высокого давления
В зависимости от назначения размеры труб трубопроводов по
диаметру принимаются: всасывающего 28 мм, нагнетательного
20—24 мм, подводящего к терморегулирующему вентилю 12 мм
и к приборам автоматики 9 мм.
Рис. 84. Соединение шкивов оси колесной
пары вагона и вала редуктора:
1 — клиноременная передача; 2—шкивы на оси ко-
лесной пары; 3— шкивы вала редуктора; 4 — шар-
нирная балка; 5 — подвески шарнирной балки
Чтобы избежать обрывов трубопроводов, применяют гибкие
вставки (рис. 82), представляющие собой медную гофрированную
трубку 1 с оплеткой 2, защищенной резиновой трубкой 3 от проби-
вания мелким балластом. Гибкие вставки ставят на трубопроводе
между компрессором и конденсатором.
36
Регулирующие и контрольные приборы, применяемые фирмой
Пульман, по своей конструкции мало отличаются от приборов,
выпускаемых нашей промышленностью. Однако способ присоеди-
нения манометра высокого давления представляет интерес, по-
скольку в целях устранения колебаний стрелки манометра во время
работы компрессора предусмотрен гаситель пульсации фреона.
Этот прибор (рис. 83) имеет короткую трубу диаметром около
35—40 мм и длиной 150 мм, благодаря которой жидкий фреон
и масло, растворенное в нем, оседают в нижней части гасителя,
не попадая в трубку манометра. Гаситель пульсации располагается
так, чтобы во время остановки компрессора жидкий фреон мог сте-
кать обратно в нагнетательный трубопровод. Во время пуска ком-
Рис. 85. Полушкив привода
прессора гаситель и трубопровод манометра наполняются парами
фреона, служащими подушкой при попадании в него жидкого
фреона.
Механический привод компрессора и вентилятора
конденсатора в установках Пульман состоит из редуктора, уста-
новленного на вагонной тележке, карданного вала и регулятора
скорости. '
Соединение шкивов оси колесной пары вагона и вала редуктора
показано на рис. 84. Для насадки шкивов на вагонную ось на по-
следнюю надевают разъемную втулку, которая состоит из двух
частей, стягиваемых между собой болтами. Между втулкой и осью
прокладывают резину. Иногда шкивы изготовляют из двух частей
(рис. 85) заодно с разъемной втулкой. Клиновидные ремни для
привода применяют шириной 50 мм, измеренной по верхней кромке
сечения. Соединение концов ремней между собой производится
пряжками.
Редуктор привода (рис. 86) для передачи вращения от оси ко-
лесной пары к карданному валу состоит из вала 1, смонтирован-
ного в корпусе 2 на роликовых подшипниках 3, зажатых крышка-
ми 4. На вал с обеих сторон надеты шкивы 5 для клиновидных
7 Зак. 2149	97
ремней и спиральная коническая шестерня 6 для передачи враще-
ния приводному валу 7 посредством второй шестерни 8. Второй
конец приводного вала имеет шлицы, на которые надета втулка 9.
Рис. 86. Редуктор
Ведущая шестерня 6 редуктора имеет 33, а приводная —
20 зубьев. Для поездов с пониженной скоростью передаточное
число зубчатой передачи берется 34 : 15, что маркируется на кор-
пусе редуктора.
РисФ 87. Карданный вал
Вращение от редуктора к компрессору передается карданным
валом (рис. 87), состоящим из фланца 1 для присоединения
к фланцу редуктора, двух двойных шарниров 2, трубы 3, стержня 4
со шлицами и фланца 5, к которому присоединяется регулятор
скорости. Шлицевое соединение двух частей вала обеспечивает
перемещение их относительно друг друга, исключает обрыв шарни-
ров при торможении вагонов и позволяет производить выкатку
тележки из-под вагона без разборки фланцев.
Работа компрессора с постоянным числом оборотов независимо
от скорости- поезда в установках с механическим приводом обеспе-
чивается регулятором скорости (рис. 88). Он состоит из фланца 1
98
для присоединения
ярма 2 к карданному
валу, индуктора 3,
пластинчатого регу-
лятора тока 4, цент-
робежного регулято-
ра 5, шкива 6, отли-
того вместе с флан-
цем 7, и кожуха 8.
Ярмо, изготовлен-
ное из ковкого чугу-
на, представляет со-
бой барабан с реб-
рами 9 для увели-
чения прочности и
поверхности охлаж-
дения. Оно устанав-
ливается на вал 10
посредством двухряд-
ных шарикоподшип-
ников 11. Ярмо вра-
щается при движении
вагона и служит в
качестве статора ин-
дуктора, между ко-
торыми возникает
магнитное взаимодей-
ствие во время рабо-
ты. Для подвода то-
ка, который регули-
руется регулятором
тока на индукторе,
смонтированы коль-
ца 12 и щетки 13.
Индуктор имеет
вид ротора, состояще-
го из шести полюсов
с выведенными кон-
цами обмоток на коль-
ца. Он взаимодейст-
вует с последним при
прохождении тока по
обмотке. Между дву-
мя полюсами индук-
тора создается маг-
нитное поле, прохо-
дящее через ярмо.
Чем больше сила то-
7*
Рис. 88. Регулятор скорости
G9
ка, тем сильнее магнитное поле. При наличии тока в обмотке ин-
дуктора и вращении ярма в нем образуются вихревые токи, соз-
дающие свой магнитный поток. Последний имеет обратное на-
правление основному, вследствие
чего происходит отталкивание
индуктора, который вращается
вслед за ярмом. Проскальзывание
между ярмом и индуктором создает
магнитные потоки разных направ-
лений, изменяющиеся в зависимо-
сти от нагрузки на компрессор.
Регулятор тока (рис. 89) состоит
из корпуса /, на котором смонти-
ровано два ряда стальных пласти-
нок 2 с напаянными серебром кон-
тактами 3. Пластинки в количестве
Рис. 89. Регулятор тока
34 шт. объединены в пять групп
сопротивлений. Для регулирования первоначальной настрой-
ки включения служит регулировочный винт 4. Регулятор тока
взаимодействует с центробежным регулятором посредством роли-
ков 5. В начальный момент под действием роликов все контакты
Рис. 90* Центробежный регулятор
регулятора замкнуты, и он имеет минимальное сопротивление.
Следовательно, ток, поступающий в индуктор регулятора скорости,
будет максимальным, создавая наибольший магнитный поток в ин-
дукторе.
Регулятор тока поддерживает вращение индуктора со скоростью
не свыше 1 000 об/мин. При повышении скорости в работу
включается центробежный регулятор (рис. 90), воздействующий
на регулятор тока. Центробежный регулятор состоит из вала /,
неподвижной муфты 2, прикрепленных шарнирно к ней и к подвиж-
ной муфте 3 рычагов 4. Муфта 3 под действием пружины 5 удер-
живает рычаги параллельно валу. В подвижную муфту упирается
кривой рычаг 6, насаженный на валик 7, с другого конца которого
имеется прямой рычаг 8 с роликами 9, сжимающими пластинки ре-
100
гулятора тока 10. Для регулировки силы сжатия пластинок по-
ставлены пружина 11 и регулировочный болт 12.
При вращении вала со скоростью свыше 1 000 об/мин рычаги 4
под действием центробежной силы расходятся, сжимают пружину 5
и перемещают муфту 3. Одновременно поворачивается валик 7,
отводя ролики 9. Пластинки регулятора тока расходятся, увели-
чивая его сопротивление, вследствие образования воздушного зазора
между контактами.
Ток в индукторе регулятора скорости уменьшается и пони-
жается магнитный поток, чем снижается скорость вращения шкива
компрессора. Таким образом, регулятор скорости поддерживает
постоянное число оборотов компрессора.
Когда нагрузка на холодильный агрегат резко снижается, ин-
дуктор обесточивается посредством термостата и компрессор оста-
навливается, так как отсутствует электромагнитное взаимодей-
ствие между индуктором и ярмом.
Для работы компрессора на длительных стоянках, в депо, в парке
отстоя, при испытаниях и во время предварительного охлаждения
воздуха в вагоне перед посадкой пассажиров к раме подвешен
электродвигатель трехфазного тока мощностью 7,5 кет, работа-
ющий от внешнего источника. Электродвигатель соединен с холо-
дильным компрессором клиноременной передачей.
2. УСТАНОВКА ПУЛЬМАН НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ
Большим недостатком установки кондиционирования воздуха
с механическим приводом является перерыв в работе холодильного
агрегата во время остановки поезда и движения его с низкими ско-
ростями. С отключением компрессора прекращается охлаждение
воздуха, подаваемого в вагон вентиляцией.
Чтобы обеспечить беспрерывную работу установки с механиче-
ским приводом, под вагоном подвешивают резервуар с водно-спир-
товым раствором, служащий аккумулятором холода. Схема такой
установки показана на рис. 91. Холод аккумулируется в резер-
вуаре в результате охлаждения раствора до —2° С. Раствор состоит
из смеси 325 л воды, в которой предварительно растворяется 2 кг
буры и 25 л спирта. Последний добавляется во время циркуляции
раствора в системе. Раствор спускается из резервуара только при
ремонте и промывке установки. Иногда он оставляется в системе
на зимнее время, так как такая концентрация и неполное заполне-
ние не вызовут разрушений оборудования. Во время работы уста-
новки происходит испарение спирта в количестве примерно до 6 л
в год.
Установка с аккумулятором холода, кроме изолированного ре-
зервуара, имеет оборудование для циркуляции раствора, приборы
автоматического пуска и контроля температуры и арматуру.
Схема циркуляции фреона и раствора в холодильном агрегате
этой установки дана на рис. 92. Компрессор 1 сжимает фреон и по-
101
дает его в конденсатор 2, откуда он стекает в ресивер 3. По трубо-
проводу 4 фреон через соленоидные клапаны 5 и 6 поступает в воз-
духоохладитель 7 или через теплообменник 8 и терморегулирующие
вентили 9 в резервуар 10, в котором расположены два змеевика 11.
Из резервуара после охлаждения раствора фреон возвращается
Рис. 91. Схема установки Пульман непрерывного действия:
/—привод на тележке; 2 — карданный вал; 3 — регулятор скорости;
4 — компрессор; 5 — конденсатор; 6 —ресивер; 7 —фильтр на жидкост-
ной линии; 5 —ящик для приборов; Р —вентилятор конденсатора;
10 — электродвигатель для привода установки от внешнего источника;
11 — штепсельная розетка электродвигателя; 12 — пусковое реле элек-
тродвигателя; 13 — термостат радиаторного отопления; 14 — нагнета-
тельный трубопровод; /5—всасывающий трубопровод; 16—трубопро-
вод для подачи воды в воздухоохладитель; /7 —обратный трубопровод
воды из воздухоохладителя; 18— резервуар для охлажденной воды;
19 — насос для подачи охлажденной воды; 20 — ввод наружного воз-
духа; 2/—регулирующие решетки на вводе наружного воздуха;
22 —регулирующие решетки на вводе рециркуляционного воздуха;
23 — термостат регулирования охлаждения воздуха; 24 — фильтры для
очистки воздуха; 25 — вентиляторы; 26 —электродвигатель вентилято-
ров; 27 — терморегулирующие вентили; 28—фреоновый воздухоохла-
дитель; 29 — водяной воздухоохладитель; 30 — калорифер; 3i — возду-
ховоды; 32— термостат калориферного отопления; 33 — трубопроводы
калорифера; 34 — распределительные решетки воздуховодов
в компрессор по трубопроводу 12 через тот же теплообменник 8
и запорный вентиль 13. В воздухоохладитель фреон поступает через
терморегулирующий вентиль 14.
Во время работы холодильный агрегат работает на охлаждение
воздуха, подавая фреон в воздухоохладитель через клапан 5 и на
охлаждение раствора в резервуаре через клапан 6. При температуре
раствора —2° С вентили 9 и клапан 5 закрываются и холодильный
агрегат начинает работать только на охлаждение воздуха.
На стоянках и при низких скоростях, когда компрессор оста-
навливается, в работу включается насос 15, подающий охлажден-
102
ный раствор уже в воздухоохладитель 16 по трубопроводу 17. Обрат-
но раствор стекает в резервуар по трубопроводу 18.
Рис. 92. Схема циркуляции фреона и раствора
в холодильном агрегате
5
Рис. 93. Резервуар аккумуляции холода:
/—корпус; 2 — смотровое окно; 3 — змеевики для фреона; 4 — нижняя
заборная труба раствора; 5—верхняя труба возврата раствора;
6 — водомерное стекло; 7 — патрубки к нагнетательному трубопроводу
фреона; 5 —патрубки к всасывающему трубопроводу фреона; Р —от-
верстия для присоединения контрольных приборов; 10— патрубок
к насосу раствора; // —патрубок к обратному трубопроводу раствора
Резервуар для раствора (рис. 93) имеет внутри змеевики для
циркуляции фреона, заборную трубу внизу для охлажденного и
вверху для возвращаемого из воздухоохладителя раствора. В верх-
103
ней трубе имеются отверстия для разбрызгивания раствора на
трубки змеевиков фреона. В задней стенке резервуара сделано смо-
тровое окно, а на передней стенке установлено водомерное стекло
Рис. 94. Схема расположения^насоса, приборов и ар»
матуры на передней стенке резервуара:
/ — обратный трубопровод раствора; 2 — место крепления термо-
патрона терморегулирующего вентиля; 5 —штуцер для напол-
нения резервуара водой; 4 —водомерное стекло; 5— терморегу-
лирующие вентили; 6— соленоидный клапан; 7 — нижняя за-
борная труба; 8—насос; 9— электродвигатель насоса; /0—мано-
вакуумметр; // — регулятор низкого давления: /2 —нагнета-
тельный трубопровод фреона к воздухоохладителю; 13 — тем-
пературный выключатель; 14—перепускной клапан; 15—солено-
идный клапан; 16— всасывающий трубопровод к теплообмен-
нику; 17—запорный клапан; 18— подвод фреона из ресивера
и выведены патрубки, к которым присоединены трубопроводы
фреона, раствора и приборов. Расположение насоса, приборов и
арматуры на передней стенке резервуара показано на рис. 94.
Чтобы не замерзали терморегулирующие вентили, работающие
при низких температурах, в фреон добавляется около 50 г метило-
вого спирта.
ГЛАВА VI
УСТАНОВКИ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА
С ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ НА ДОРОГАХ США
1.	УСТАНОВКИ СЕЙФТИ
Установки кондиционирования воздуха с электромеханическим
приводом являются наиболее современным типом и потому полу-
чили в настоящее время наибольшее распространение. При этом
приводе компрессор работает от индивидуального электродвига-
Рис. 95. План расположения подвагонного оборудования
первой установки Сейфти
теля, который в свою очередь может получать питание от любого
источника электроэнергии: индивидуального генератора, приво-
димого в движение от оси вагонной колесной пары, индиви-
дуальной дизель-генераторной электростанции в данном вагоне,
центральной электростанции на локомотиве или в отдельном вагоне,
обеспечивающей электроэнергией всех потребителей поезда.
Применяемые на дорогах США установки кондиционирования,
воздуха Сейфти с компрессионным охлаждением получают электро-
питание от подвагонного генератора с приводом от оси колесной
пары. Такой вид привода делает установку более гибкой в эксплуа-
тации и обеспечивает сравнительно простое, не зависимое от дви-
жения вагона управление.
Установки, выпускаемые фирмой Сейфти, в продолжение мно-
гих лет почти не претерпевали изменений конструкции. Однако
холодильное оборудование установок первого выпуска имеет суще-
ственные отличия от выпускаемых в настоящее время.
Установка Сейфти первого выпуска. На рис. 95 показан план
расположения подвагонного оборудования первой установки Сейфти.
Источник электроэнергии холодильного агрегата—генератор 1 мощ-
105.
ностью 15 кет приводится в действие от оси колесной пары через ре-
дуктор 2 и карданный вал 3. Аккумуляторная батарея 4 состоит из
двух ящиков, подвешенных к раме вагона. Компрессорно-конденса-
торный агрегат 5 с электродвигателем 6 размещен для удобства
осмотра и обслуживания по середине вагона со смещением к одной
из продольных боковых балок. В ящике 7 смонтированы реле управ-
ления, а в ящике 8 установлен пусковой щит переменного тока для
пуска электродвигателя компрессора от внешнего источника. Около
щита установлена розетка 9 для подключения к внешнему источ-
нику. Пусковой щит генератора, работающего на постоянном токе,
расположен в ящике 10.
в
Рис. 96. Компрессорно-конденсаторный агрегат первой установки
Ссйфти
На другом конце вагона на раме подвешен второй генератор И
мощностью 4 кет с приводом от колесной пары второй тележки.
Он служит для обеспечения электроэнергией вентиляционно-
охладительного агрегата, приборов управления, освещения вагона
и подзарядки аккумуляторной батареи. Зимой, когда не работает
холодильный агрегат, потребность в электроэнергии снижается,
большой генератор демонтируется и питание всех потребителей
вагона обеспечивается вторым генератором мощностью 4 кет.
Компрессорно-конденсаторный агрегат (рис. 96) первых уста-
новок Сейфти представляет собой подвагонный ящик, в котором
установлены компрессор 7, приводимый в действие через клино-
ременную передачу от электродвигателя 2, подвешенного к потолку
ящика. Электродвигатель имеет вал, на один конец которого наса-
жен шкив под клиноременную передачу и на другой — четырех-
лопастное колесо 3 вентилятора для охлаждения конденсатора 4.
Последний состоит из двух секций змеевиков, изготовленных из
медных трубок с насаженными на них пластинами.
На дне ящика, рядом с конденсатором, установлен ресивер 5
для сжиженного фреона. С передней стороны, рядом с компрессором,
106
в отдельном ящике 6 размещены контролирующие и регулирующие
работу компрессора приборы — манометры и реле давления (прессо-
стат-маноконтроллер).
Для охлаждения в летнее жаркое время трубок секции конден-
сатора при больших нагрузках на установку имеется автоматически
действующий клапан 7 с подводом к нему водопровода от водяной
системы вагона. Водопровод оборудован грязевиком, перепускным
клапаном и манометром.
Устройство компрессора, конденсатора, ресивера, трубопро-
водов, арматуры и регулирующих приборов, а также их действие
не имеют принципиального отличия от установок с механическим
приводом.
Рис. 9/. Прив)Д вентилятора конденсатора через промежу-
точный вал
Ящик компрессорно-конденсаторного агрегата со всех сторон
обшит металлическими листами. В листе со стороны лопастей вен-
тилятора сделано круглое отверстие, через которое производится
забор воздуха, для обдувания конденсатора. С внешних боковых
сторон секций конденсатора листы расположены на расстоянии
200—250 мм от стен, образуя с ними открытые снизу карманы для
вывода и направления наружного воздуха поперек конденсаторных
трубок, чем достигается эффективное охлаждение и лучшая конден-
сация фреона.
В отличие от непосредственной насадки вентилятора на вал
электродвигателя применяют также привод вентилятора через
промежуточный вал (рис. 97). Для этого с одной стороны электро-
двигателя 1 на конец вала его надевают шкив 2 для привода ком-
прессора, с другой — присоединяют промежуточный вал 3, соеди-
няемый со вторым валом 4, проходящим через кронштейн 5 и смон-
тированным на шарикоподшипниках. На конце второго вала имеется
шкив б, через который перекидывают клиноременную передачу 7
на шкив 8 вала 9 вентилятора. На вал последнего насаживают вен-
тиляторное колесо 10, служащее для подачи наружного воздуха
поперек трубок конденсатора для охлаждения его.
107
Схема расположения оборудования и циркуляции фреона в ком-
прессорно-конденсаторном агрегате установки, включая воздухо-
охладитель, приведена на рис. 98. Все оборудование агрегата, рас-
положенное на нижней части рисунка, размещено под вагоном.
Диаметр труб всасывающего трубопровода 15 циркуляции фреона
Рис. 98. План расположения оборудования и схема
циркуляции фреона в компрессорно-конденсаторном
агрегате с воздухоохладителем:
/ — компрессор; 2 — запорные вентили нагнетательного трубо-
провода; 3 — секции конденсатора; 4 — запорный вентиль;
5 — ресивер: 6 — вентиль для выпуска фреона; 7 —разобщитель-
ный вентиль ресивера; 8 — разобщительный вентиль перед
фильтром; 9 — фильтр; 10 — нагнетательный трубопровод;
// — соленоидный клапан; 12 — терморегулирующий вентиль;
13—воздухоохладитель; 14—капиллярная трубка термопатрона;
15 — всасывающий трубопровод; 16 — разобщительный вентиль;
/7 —манометры; 18 — реле давления; 19 — водопровод; 20 — раз-
общительный вентиль; 2/—грязевик; 22—продувочный клапан;
23 — автоматический водяной клапан; 24 — обводный клапан;
25 — манометр давления воды; 26 — форсунки разбрызгивания
воды на секции конденсатора
значительно больше диаметра нагнетательного 10, что необходимо
для уменьшения сопротивления проходу газов фреона. Присоеди-
нение нагнетательных трубопроводов к секциям конденсатора 3
произведено вверху, а отвод их к ресиверу 5 внизу, чем облегчается
сток сжиженного фреона.
Прибор, регулирующий работу компрессора, — реле давления
(прессостат и маноконтроллер, объединенные в общий прибор),
присоединяется одной трубкой к нагнетательному и другой — к вса-
сывающему трубопроводам. Таким же образом произведено присое-
динение манометров, один из которых показывает давление нагнета-
ния, а другой давление всасывания в системе компрессорно-конден-
саторного агрегата.
108
Устройство и действие регулирующих и контролирующих при-
боров агрегата, включая терморегулирующие вентили и соленоид-
ные клапаны, аналогичны приборам установок других типов.
Современная установка Сейфти. В настоящее время фирма
Сейфти значительно модернизировала и усовершенствовала уста-
новки кондиционирования воздуха и особенно холодильное обору-
дование. На рис. 99 показан пассажирский вагон с такой установ-
кой, имеющей электромеханический привод. Фирма поставляет
установку кондиционирования воздуха в виде отдельного, само-
стоятельного холодильного оборудования (рис. 100), которое легко
смонтировать на любом пассажирском вагоне, имеющем приточно-
вытяжную вентиляцию.
Рис. 99. Пассажирский вагон, оборудованный современной
установкой Сейфти:
/-компрессорно-конденсаторный агрегат; 2 —электродвигатель ком-
прессора; 3—аккумуляторная батарея; 4 — генератор тока; 5 —электро-
двигатель переменного тока на одной оси с генератором; 6 — центро-
бежная муфта; 7 —привод генератора от вагонной оси; в —щит управ-
ления установкой; 9 — водоохладитель питьевой воды
Схема системы охлаждения в современной установке Сейфти
приведена на рис. 101. В эту систему входит следующее основное
оборудование: вентиляционно-охладительный агрегат /, состоя-
щий из вентиляторов 2, калорифера 5, воздухоохладителя 4 и арма-
туры последнего, монтируемой на нем, компрессорный агрегат,
смонтированный в ящике 5, конденсаторный агрегат 6, теплообмен-
ник 7, осушитель фреона 8 и водяная система с резервуаром 9 для
дополнительного охлаждения конденсатора распыленной водой.
Арматура воздухоохладителя имеет соленоидный клапан 10,
терморегулирующие вентили 11 с термопатронами 12, соединенные
с первыми трубками 13 диаметром 8 мм и прикрепленные к всасы-
вающему трубопроводу 14, идущему от коллекторов 15.
Всасывающий трубопровод проходит через теплообменник и да-
лее соединяется с компрессором посредством гибкой вставки 16.
Такая же вставка 17 стоит на нагнетательном трубопроводе 18,
также проходящем через теплообменник и осушитель. Далее трубо-
109
Рис. 100. Основное холодильное оборудование установки
Сейфти:
/-вентиляционно-охладительный агрегат; 2 —компрессорный агрегат,
состоящий из холодильного компрессора п электродвигателя; 3 — кон-
денсаторный агрегат; 4 — щит регулирования и контроля работы холо-
дильного оборудования
110
провод диаметром 20 мм идет к соленоидному клапану воздухо-
охладителя 4. На этом трубопроводе установлен запорный вентиль 19.
От поддона воздухоохладителя идет спускная трубка 20 конден-
сата под вагон, заканчивающаяся запорным спускным краном 21.
Водяная система, кроме резервуара, имеет трубопровод 22 для
наполнения его водой, спускную трубку 23 и нагнетательный трубо-
провод 24, на котором стоит грязевик 25 и автоматический солено-
♦	47/5/3	L
Рис. 101. Схехма системы охлаждения в современной установке
Сейфти
идный клапан 26. На случай неисправности автоматического кла-
пана предусмотрен запасной трубопровод 27- с ручным вентилем 28.
Для сообщения резервуара 9 с атмосферой сверху к нему подведена
трубка 29.
Основное отличие системы охлаждения современных установок
заключается в раздельном устройстве компрессорного и конденса-
торного агрегатов, соединенных между собой трубопроводами для
фреона.
В современных установках также применяется разбрызгивание
воды для охлаждения конденсатора с забором ее не из отдельного
резервуара, а из водяных баков вагона.
Вентиляционно-охладительный агрегат
(рис. 102) системы охлаждения имеет два центробежных сдвоенных
вентилятора 1 с электродвигателем мощностью 1 кет, расположен-
ным между ними, воздухоохладитель 2, состоящий из ряда змееви-
ков 3 с насаженными на них пластинками. Змеевики воздухоохла-
111
дителя составляют две секции, на каждую из которых поставлено
по одному терморегулирующему вентилю 4, служащему для регу-
лирования поступающего фреона после соленоидного клапана 5.
Фреон от конденсатора подводится к патрубку 6, проходит через
соленоидный клапан и терморегулирующие вентили и распреде-
ляется по трубкам 7, идущим в соответствующие секции змееви-
ков. Подача фреона одним терморегулирующим вентилем обеспечи-
Рис. 102. Вентиляционно-охладительный
дсния
агрегат системы охлаж-
вает более равномерное охлаждение. В газообразном виде фреон
возвращается в коллекторы 5, имеющие всасывающие патрубки 9,
переходящие во всасывающий трубопровод холодильного компрес-
сора. От терморегулирующих вентилей отводы 10 идут к термопа-
тронам, прикрепленным к всасывающим трубопроводам фреона на
расстоянии 250—300 мм от воздухоохладителя. Между вентилято-
рами и воздухоохладителем размещен калорифер 11, ввод и вывод
которого находятся с противоположной боковой стороны.
Все оборудование вентиляционно-охладительного агрегата
монтируется на общей раме 12, имеющей сверху угольники 13 для
крепления его к крыше вагона. С передней стороны имеется рамка 14
с отверстиями для присоединения к нагнетательному воздуховоду
приточной вентиляции вагона. Под воздухоохладителем размещен
поддон 15 для сбора и спуска под вагон конденсата, образовавшегося
при охлаждении воздуха.
Компрессорный агрегат состоит из компрессора,
электродвигателя и приборов управления. Фирма Сейфти выпол-
няет компрессорный агрегат в двух вариантах с ременным приводом
112
лпрессора и непосредственным соединением компрессора с элек-
даигателем.
На рис. 103 показано устройство компрессорного агрегата
приводом компрессора 1 от электродвигателя 2 мощностью
кет посредством клиноременной передачи 3. Компрессор и элек-
одвигатель смонтированы на общей раме 4, сваренной из уголь-
ков. Верхняя рама имеет пять проушин 5 для крепления к раме
гона через резиновые прокладки — амортизаторы. Компрессор
Рис. 103. Компрессорный агрегат с приводом компрессора
от электродвигателя через клиноременную передачу
установлен на нижней раме 6, а электродвигатель подвешен шар-
нирно на поперечине 7 с подшипниками 8, чем обеспечивается сме-
щение электродвигателя при натяжении клиноременной передачи
посредством муфты 9. Стяжные болты муфты прикреплены шар-
нирно на валиках к верхней раме и корпусу электродвигателя.
Передача от компрессора к электродвигателю защищена кожухом 10
с сеткой.
С передней стороны агрегата на раме 4 прикреплен ящик 11 для
приборов управления и контроля за работой компрессора. В этом
ящике расположены: реле давления 12, соединенное трубкой 13
с всасывающим и трубкой 14 с нагнетательным трубопроводами
компрессора; манометры 15 и 16 высокого и низкого давления фре-
она; два запорных вентиля 17 для отключения манометров при
необходимости замены их и запорный ручной вентиль 18. Ящик
закрывается крышкой 19.
Силовой кабель 20 подсоединяется к электродвигателю посред-
ством клеммной коробки 21.
Второй вариант компрессорного агрегата представлен на
рис. 104. В этом варианте компрессор 1 соединен с электродвига-
телем 2 мощностью 9 кет посредством эластичной муфты 3. Ком-
8 Зак. 2149	1 13
прессор имеет на верху крышки нагнетательный клапан 4 и сбоку
ее — всасывающий клапан 5. В передней крышке 6 имеется смотро-
вой глазок 7 для наблюдения за уровнем масла в картере. Манометр
давления смазки в системе присоединен к штуцеру 8.
Компрессор установлен на раме 9, сваренной из листа с раско-
сами 10 из круглой стали. Вверху к раме и к корпусу-электродвига-
теля приварены угольники 11с отверстиями для крепления к раме
вагона. Рама агрегата крепится посредством шпилек к фланцу
корпуса электродвигателя.
Рис. 104. Компрессорный агрегат с приведем компрессора
от электродвигателя через муфту
Коллектор электродвигателя защищен от попадания на него
балласта и песка кожухом 12. Сбоку компрессора прикреплен
ящик 13, в котором смонтированы реле давления 14, манометры 15
и 16, ручные запорные вентили 17 и ручной регулирующий вен-
тиль 18.
Общий вид малогабаритного 4-цилиндрового компрессора
Сейфти представлен на рис. 105. Блок цилиндров 1 отлит за одно
целое с картером 2, закрытым крышкой 3. С противоположной сто-
роны выступает конец 4 коленчатого вала для насадки соединитель-
ной муфты. На верхней крышке установлен нагнетательный кла-
пан 5 и ниже всасывающий клапан 6. Магнитный фильтр 7 для от-
деления металлических частиц помещен в картере. Для спуска
масла из картера служит пробка 8.
Манометр 9 давления масла в регуляторе холодопроизводи-
тельности со штуцером 10 размещен на боковой крышке 11, на ко-
114
торой помещен регулятор холодопроизводительности 12. Клапан
регулирования давления масла 13 установлен на корпусе компрес-
сора. Манометр 14 слу-
жит Для определения
давления масла, созда-
ваемого насосом.
В современных уста-
новках Сейфти приме-
няется холодильный
компрессор с регулято-
ром холодопроизводи-
тельности. Посредством
этого регулятора при
уменьшении нагрузки
на воз ду хоохл адител ь,
а также для облегчения
пуска компрессора по-
сле остановки произво-
дится полное или частич-
ное на 75, 50 или 25%
выключение сразу трех
или по одному из четы-
рех цилиндров компрес-
сора. Это достигается
удержанием в открытом
положении при рабочем
ходе поршней всасываю-
щих клапанов, в резуль-
тате чего пары хлад-
агента вместо сжатия и
нагнетания выталкива-
ются обратно во всасы-
вающий трубопровод.
Регулятор холодо-
производительности ком-
прессора (рис. 106) со-
стоит из общих для
трех цилиндров регу-
лировочного клапана и
Рис. 105. Компрессор Сейфти
Рис. 106. Крышка картера с регулятором
холодопроизводительности компрессора:
/—регулировочный клапан; 2 — гидравличе-
ское реле; 3 — канал в крышке к всасываю-
щему трубопроводу; 4 — каналы к силовым
элементам цилиндров; 5 — канал от масляного
насоса компрессора; б— трубопровод к мано-
метру маслопровода
гидравлического реле,
смонтированных в крыш-
ке картера, и одного
силового элемента в
виде подпружиненного
поршня, а также уст-
ройства для открытия
всасывающих клапанов на каждом из трех цилиндров компрессора.
Схема устройства и работы регулятора представлена на рис. 107.
8*
115
Регулировочный клапан 1 выполнен за одно целое с поршнем 2,
внутри которого находится пружина 3. Полость цилиндра сооб-
щается с уравнительной камерой гидравлического реле трубо-
проводом 4 и с картером компрессора через отверстие 5. Давление
в трубопроводе контролируется манометром 6. Клапан открывается
под давлением регулировочной пружины 7, помещенной внутри
гофрированной коробки 3, нажимом на три стержня-толкателя 9.
Сила нажатия этой пружины регулируется винтом 10, закрытым
колпачком 11. Внутренняя полость гофрированной коробки сооб-
Рис. 107. Схема устройства и работы регулятора холодопро
изводительности компрессора
щается с всасывающим трубопроводом 12 холодильного агрегата,
в котором давление контролируется по манометру 13.
Гидравлическое реле регулятора представляет собой полый
поршень 14 с канавками 15 по окружности, заполненными маслом
из трубопровода 16 масляного насоса компрессора. Давление масла
определяется по манометру 17. Через калиброванное отверстие 18
масло перетекает в камеру 19, от которой идет трубопровод к регу-
лировочному клапану. Внутри поршня имеется пружина 20, ко-
торая противодействует давлению масла в камере. В корпусе реле
имеются четыре кольцевых канала 21, расположенных с таким же
шагом, как канавки на поршне, и сообщающихся посредством тру-
бопроводов 22, 23 и 24 с силовыми элементами трех цилиндров
компрессора. Поршень гидравлического реле делает ступенчатые
перемещения. благодаря подпружиненному шарику 25.
При каждом цилиндре силовой элемент регулятора имеет ци-
линдр 26 с поршнем 27, штоком 28 и пружиной 29. Полость ци-
линдра со стороны пружины отверстием 30 сообщается с картером
для выпуска в него утечек масла. При движении последнего вниз
116
масло из цилиндра выпускается в картер по тем же трубопроводам
й отверстию 31 в корпусе гидравлического реле.
Устройство для подъема всасывающих клапанов компрессора
при работе регулятора состоит из рычага 32, соединенного шарнир-
но со штоком поршня сйлового элемента, гильзы 33 с буртом 34,
которая скользит по втулке 35 цилиндра компрессора, а также под-
пружиненных толкателей 36, открывающих всасывающие клапа-
ны 37 компрессора.
При остановке компрессора прекращается действие масляного
насоса, вследствие чего падает давление в маслопроводе 16 и работа
регулятора будет проходить следующим образом. Под давлением
пружины 29 на поршень 27 масло из полости цилиндра силового
элемента выдавливается в картер через отверстие 31 гидравличе-
ского реле, поршень 14 которого под действием пружины 20 пере-
местится влево. В этот момент рычаг 32 поднимет вверх гильзу 33,
которая буртом 34 нажмет на толкатели 36 и откроет всасывающие
клапаны 37, пропускающие пары хладагента обратно во всасываю-
щий трубопровод при пуске компрессора. Во время работы ком-
прессора повысится давление масла в трубопроводе 16 насоса.
Масло будет перетекать в камеру 19 через отверстие 18, поршень 14
передвинется вправо и кольцевые канавки его совпадут с канала-
ми 21. Далее масло под давлением поступит по трубопроводам 22,
23 и 24 под поршень 27 силового элемента, который штоком подни-
мет левый конец рычага 32. Гильза 33 под давлением пружин толка-
телей опустится и всасывающие клапаны закроются. Компрессор
в этом случае будет работать на полную мощность всех цилиндров.
При падении давления во всасывающем трубопроводе 12, указы-
вающем на работу компрессора с повышенной холодопроизводи-
тельностью, регулировочный клапан 1 откроется вследствие пре-
вышения силы нажатия пружины 7 над пружиной 3 и выпустит
масло из камеры 19 в картер через отверстие 5. В этом случае сра-
ботает гидравлическое реле, выпуская масло из силового элемента,
как и при остановке компрессора, за чем последует открытие вса-
сывающих клапанов. Пары хладагента в этот момент вытеснятся
обратно во всасывающий трубопровод и холодопроизводительность
компрессора временно снизится до тех пор, пока давление на сто-
роне всасывания — трубопроводе 12 не достигнет установленной
величины.
Конденсаторный агрегат в установках Сейфти
последних выпусков применяется двух типов: один из них с воздуш-
ным охлаждением наружным воздухом и другой с воздушно-водяным
охлаждением для районов с высокой температурой наружного воз-
духа, причем тот и другой тип в целях свободного размещения и
монтажа под вагоном ставят раздельно от компрессорного агрегата.
При применении распыления воды для охлаждения конденсатора
мощность электродвигателя компрессора снижается с 12 до 9 кет.
Конденсаторный агрегат с воздушным охлаждением (рис. 108)
представляет собой металлический ящик 1, обшитый стальным
117
листом. Внутри на дне ящика, на особой подставке, установлен
электродвигатель 2 мощностью 1,1 кет с двусторонним валом, на
концы которого насажены вентиляторные колеса 3. С торцовой сто-
роны ящика расположены две секции 4 ребристых трубок, спереди
и сзади которых установлены сетки. Задняя стенка между секциями
закрыта сплошным листом с отверстиями для электропроводов
Рис. 108. Конденсаторный агрегат с воздушным охлаждением
к электродвигателю и трубопроводов подвода фреона к секциям
конденсатора и отвода его от ресивера 5, который расположен на
дне ящика под электродвигателем. Рядом с ресивером помещен
осушитель фреона.
Спереди конденсатор закрыт сеткой для предохранения от попа-
дания балласта на его трубки.
Лопасти вентилятора имеют такой изгиб, что при их вращении
наружный воздух подается в раструб 6, проходит поперек трубок
конденсатора с насаженными на них круглыми ребрами и выбрасы-
вается в карманы, образованные крайними рядами секций и боко-
выми листами 7 ящика. Затем воздух выходит наружу через откры-
тые сверху и снизу карманы, а также передние и задние решетки.
Перед и после ресивера установлены вентили 8 и 9 для впуска и
выпуска из него жидкого фреона, а сверху вентиль 10 для выпуска
скопившегося воздуха в системе. Для удаления фреона из холо-
дильного агрегата установлен вентиль 7/.
К раме вагона конденсатор прикрепляется посредством уголь-
ников 12.
118
Устройство конденсаторного агрегата с воздушно-водяным ох-
лаждением показано с задней стороны на рис. 109. Он в отличие от
предыдущего конденсатора состоит из одной секции ребристых
трубок, смонтированной ближе к одной из стенок ящика 1.
Внутри ящика размещены вентилятор, электродвигатель мощ-
ностью 0,5 кет, ресивер и другая арматура.
Снизу ящика подвешен резервуар 2 для воды, на торце которого
смонтирован водяной насос 3 с электродвигателем 4 мощностью
Рис. 109. Конденсаторный агрегат с воздушно-водяным
охлаждением
0,12 кет. Ток к электродвигателю подводится по проводу 5, вилка
которого вставляется в розетку 6, отведенную от кабеля электро-
двигателя вентилятора.
Насос, забирая воду из резервуара, подает ее по резиновому
шлангу 7 в сопла коллектора, расположенного над конденсатором.
Наполнение резервуара водой производится через отверстие 8,
избыток ее спускается по трубке 9.
Нагнетательный трубопровод фреона от компрессора присоеди-
нен к штуцеру 10, а всасывающий к штуцеру И. Через трубку 12
проходит кабель к электродвигателям вентилятора и насоса.
Забор наружного воздуха для охлаждения и распыла воды,
поступающей на конденсатор, производится через сотовый масля-
ный фильтр типа, применяемого в вентиляционно-охладительном
агрегате и установленного спереди, чтобы не загрязнять пылью
мокрые трубки конденсатора. Выброс воздуха производится сзади
через сепаратор 13, представляющий собой, гофрированные пла-
119
стины, по которым остаток воды стекает обратно в резервуар ц
используется вновь для охлаждения путем распыления.
При раздельном устройстве конденсаторного и компрессорного
агрегатов необходима установка дополнительного электродвигателя
для вентиляторов, которые ранее обычно монтировались на
валу электродвигателя компрессора. Применение воздушно-водя-
ного охлаждения позволяет не только уменьшить мощность элект-
родвигателя компрессора вследствие понижения температуры кон-
денсации, но также мощность электродвигателя вентилятора (с 1,1
до 0,5 кет) и габариты самого конденсатора.
Рис. НО. Комбинированный электродвигатель привода компрессора
Электрооборудование установок Сейфти. В первых установках
Сейфти с электромеханическим приводом холодильный компрессор
приводился в действие от комбинированного электродвигателя,
работающего на постоянном и переменном токе. Питание постоян-
ным током осуществлялось от подвагонного генератора во время
движения вагона и от аккумуляторной батареи на кратковремен-
ных остановках. В случае длительных стоянок вагона на станциях
и при необходимости предварительного охлаждения его перед по-
садкой пассажиров установка подключалась к внешнему источнику
переменного тока промышленной частоты и напряжения. Такое
энергопитание обеспечивало беспрерывную работу установок кон-
диционирования воздуха почти при всех условиях эксплуатации
вагона.
Комбинированный электродвигатель фирмы Дженераль Элек-
трик, применяемый для привода компрессора в установках
с питанием от подвагонного генератора фирмы Сейфти, дан на
рис. НО.
120
На общем валу 1 смонтированы якоря двух электродвигателей,
^корь 2, предназначенный для работы на переменном токе, наса-
жен посредством шпонки 3. Статор 4 этого электродвигателя со-
стоит из корпуса 5 и обмотки 6. К корпусу статора на болтах 7
и посредством роликового подшипника 9 прикреплен щит 8. Эта
сторона электродвигателя закрывается кожухом 10, имеющим сни-
Рис. 111. Пусковой щит переменного тока
зу отверстие 11 для выхода воздуха при вентиляции. На конец
вала 12 насаживается шкив под клиноременную передачу для при-
вода компрессора.
Якорь 13,насаженный с другого конца вала, служит для работы
на постоянном токе от подвагонного генератора или аккумулятор-
ной батареи. Обмотка 14 якоря присоединена к коллектору 15.
К корпусу 16 на болтах прикреплены главные 17 и дополнитель-
ные 18 полюсы. Коллектор имеет 64 пластины и 12 угольных
Щеток 19, укрепленных в щеткодержателях. На конец вала наса-
жены шариковый подшипник 20, защищенный фетровым и кожа-
ным уплотнением, и фланцевая муфта 21 на случай привода венти-
лятора конденсатора через промежуточный вал. Снизу кожуха 22
этого конца электродвигателя в отверстие установлена заборная
вентиляционная решетка 23. Вентилятор 24 размещен на середине
вала и прикреплен к якорю электродвигателя постоянного тока.
При работе вентилятор обеспечивает охлаждение обоих агрегатов.
12.L
электроаппаратуру: пусковую
а
Рис. 112. Пусковой щит постоян-
ного тока
При работе на переменном токе в депо и на длительных оста-
новках электродвигатель постоянного тока действует в качестве
генератора на подзарядку аккумуляторной батареи. В обратном
случае, при питании постоянным током, электродвигатель перемен-
ного тока вращается вхолостую.
У правление комбинированным электродвигателем осущест-
вляется посредством двух пусковых щитов: одним из них при ра-
боте на переменном и другим на постоянном токе.
Пусковой щит переменного тока (рис. 111) имеет следующую
катушку У, реостат 2, блок-кон-
такты 3, пусковые контакторы 4,
тепловые реле 5, контакты 6,
пусковую кнопку 7, трансформа-
тор 3, реостаты 9 шунтовой обмотки
электродвигателя постоянного то-
ка, фазное реле 10, реле 11 об-
мотки возбуждения, предохрани-
тели 12.
Перед подключением электро-
двигателя в сеть переменного тока
пускают в действие вентиляцион-
ный агрегат, после чего вставляют
вилку в штепсельную розетку.
Если напряжение на фазах одина-
ковое, то фазное реле
и замыкает цепь пусковой катуш-
ки. Для этих целей оно имеет
три неподвижные катушки со втя-
гиваемым в них сердечником для замыкания контактов цепи пуско-
вой катушки. Последняя включает пусковые контакторы силовой
цепи электродвигателя. Одновременно замыкаются блок-контакты
для включения в цепь пусковой катушки экономического сопротив-
ления, снижающего расход электроэнергии на собственные нужды.
Параллельно с этим включается цепь питания катушки реле воз-
буждения, замыкая накоротко часть реостата шунтовой обмотки,
когда генератор работает на подзарядку аккумуляторной батареи.
Тепловое реле включается в главную цепь электродвигателя
и служит для отключения его в случае перегрузки. Нагревательный
элемент, служащий для отключения, рассчитан на 45 а при питании
током напряжением 220 в. Трансформатор на этом щите применяют
в случае питания электродвигателя от сети напряжением свыше
220 в.
На пусковом щите постоянного тока (рис. 112) смонтированы:
пусковой реостат 1, линейный контактор 2, пусковой контактор 3,
реле времени 4, реле минимального напряжения 5, промежуточное
реле 6, компенсационный реостат 7, реостат 3, регулирующий реле
минимального напряжения, и предохранитель 9 электродвигателя
компрессора. Катушки пускового контактора 10 и линейного кон-
122
тактора 11 служат для включения комбинированного электродвига-
теля в работу на постоянном токе.
Рис. ИЗ. Пусковой щит холодильного агрегата
Как только начнет вращаться якорь электродвигателя, в нем
возбуждается электродвижущая сила, вследствие чего сила тока
123
снижается, а напряжение повышается и становится достаточным,
чтобы намагнитить катушку линейного контактора для замыкания
основного контакта, а также закоротить пусковой реостат. Таким
образом электродвигатель постоянного тока будет включен в сило-
вую цепь.
Линейный контактор включает не только электродвигатель,
но также присоединяет последовательно с его катушкой компенса-
ционный реостат, имеющий сопротивление 12 ом, чтобы компенси-
ровать температурные влияния на нее.
Пусковой реостат включается последовательно с обмоткой
якоря и ограничивает пусковой ток во время запуска.
Для регулирования напряжения реостат имеет движок, который
устанавливается на напряжение 25—28 в.
Реле минимального напряжения имеет две катушки, из которых
шунтовая включена в цепь управления последовательно, а сериес-
ная соединена также последовательно с электродвигателем и служит
для регулирования напряжения в якоре в зависимости от нагрузки.
Таким образом, реле минимального напряжения служит для под-
держания напряжения в зависимости от нагрузки и отключает
электродвигатель в случае падения напряжения ниже допускаемого
предела.
Реле времени включено в цепь пускового реостата и служит
для включения линейного контактора, обеспечивая подачу через
определенный промежуток времени полного напряжения на его
катушку.
Промежуточное реле разрывает силовую цепь электродвига-
теля, если последний случайно окажется включенным на перемен-
ный ток или в случае падения напряжения ниже допустимого, чем
предотвращается нагрев обмотки якоря.
На пусковом щите установлен предохранитель на 350 а, который
при всех видах ремонта или проверке электрической цепи снимают
и вновь ставят по окончании работ.
В последних установках кондиционирования воздуха фирмы
Сейфти потребителем электроэнергии является оборудование, при-
веденное в табл. 11, которое питается постоянным током от подва-
гонного генератора или аккумуляторной батареи.
Электродвигатель компрессора открытого типа работает на по-
стоянном токе напряжением до 45 в. Статор стальной, внутри ко-
торого размещены по четыре основных и дополнительных полюса.
Для пуска, остановки или переключения на меньшую мощность
электродвигателя компрессора и других агрегатов холодильного
оборудования последнего выпуска в вагоне установлен пусковой
щит постоянного тока (рис. ИЗ). На щите размещена следующая
аппаратура: линейный контактор 1, пусковые реостаты 2 и 3, про-
межуточные реле 4 и 15, пусковые контакторы 5 и 6 с катушками 8,
9, 10 и 11, пусковое реле 7, реле минимального напряжения 12, два
реле напряжения 13 и 14, три предохранителя 16, 17 и 18, а также
сопротивления Rlf R2, R3, Л4 и /?б. Кроме этого щита, для управ-
124
Таблица И
Наименование оборудования	Потребляемая мощность в кет	
	при воздушном охлаждении конденсатора	при воздушно-во- дяном охлаждении конденсатора
Электродвигатель вентиляционного агро-	1,0	1	1,0
гата .				
Соленоидный фреоновый клапан		0,18	1	0,18
Электродвигатель компрессора 	 Электродвигатель вентилятора конденса-	12,0	1	9,0 1
>"-тора		1,1	!	0,5
Электродвигатель насоса 		—	1	0,12
Соленоидный водяной клапан 		—	1	0,03
Общая потребляемая мощность .	14,28	:	10,83 i
ления установкой кондиционирования воздуха в вагоне имеется
панель с переключателями температуры, режима (зимний или лет-
ний) вентиляционно-охладительного агрегата и отопления. Обычно
на этой же панели размещены амперметр, вольтметр и транспа-
ранты, показывающие действие агрегатов. Для регулирования ра-
боты генератора и освещения установлены самостоятельные щиты.
Порядок включения холодильных агрегатов установки посред-
ством электроаппаратуры пускового щита виден из электрических,
монтажной и принципиальной схем на рис. 114. Первичными
приборами, вызывающими действие электроаппаратов управления
компрессорными конденсаторным агрегатами, являются термостаты.
Они установлены в вагоне (воздуховодах, купе, коридоре и т. д.)
и включаются выключателем на панели управления. Импульсы че-
рез реле передаются соответствующим аппаратам.
При замыкании цепи управления термостатом вагона вначале
включается линейный контактор 1 и ток через пусковые реостаты
2 и 3 поступает в якорь электродвигателя компрессора. Ток посту-
пает в обмотку возбуждения электродвигателя и одновременно за-
мыкаются контакты промежуточного реле 4, катушка которого ока-
зывается под током благодаря нормально замкнутым блок-контак-*
там пускового контактора 5. Примерно через полторы секунды
пусковой контактор 6 включается и замыкает накоротко реостат 3,
а через следующие полторы секунды происходит включение пуско-
вого контактора 5. В этом случае электродвигатель включен в си-
ловую цепь и работает на нормальных оборотах.
Ток в катушке пускового реле 7 регулируется термостатом.
При включении этого реле ток подается в катушку 8 контактора 6.
Контакторы 5 и 6 имеют по две катушки 9 и 10 для включения
их и 8 и 11 для удержания контактов разомкнутыми. Когда вклю-
чается линейный контактор, катушка 9 находится под током,
а катушка 8 замыкается накоротко. Первая катушка не даст вклю-
чить контактор до тех пор, пока во второй катушке ток не снизится
' Ц5
35	3<t	35
Рис. 114. Электрическая схема управления холодильным агрегатом
до величины его в якоре. Таким же образом действует контактор 6
после того, как сработает контактор 5.
При разрыве блок-контактов на контакторе 5 включается сопро-
тивление /?5 последовательно рабочим катушкам контакторов 1, 5,6
и реле 7, снижая в них рабочий ток.
Реле минимального напряжения 12 служит для выключения
электродвигателя компрессора, когда напряжение в цепи упадет
ниже установленного. Шунтовая катушка 13 этого реле включается
в цепь через сопротивление посредством выключателя темпера-
туры на панели управления. Электродвигатель включается автома-
тически, если реле обратного тока замкнет силовую цепь, идущую
от генератора, или вручную при нажатии на кнопку ручного
пуска. Вторая катушка 14 этого реле включена последовательно
в силовую цепь и помогает шунтовой катушке удерживать реле
замкнутым в случае падения напряжения при пуске электродви-
гателя.
Реле напряжения 15 включается в том случае, если напряжение
в цепи повышается сверх установленного. Оно воздействует на
второе такое же реле 16, которое закорачивает часть сопротивле-
ния /?4, соединенного последовательно с обмоткой возбуждения
электродвигателя компрессора. Таким путем поддерживаются нор-
мальные обороты последнего, если имеет место повышенное напря-
жение, подаваемое генератором.
Переключательные реле 4 и 17 служат для снижения числа обо-
ротов электродвигателя примерно вдвое, если снижается нагрузка
на компрессорный агрегат при невысоких температурах наружного
воздуха.
Первое реле является обесточенным, так как термостат размы-
кает цепь управления, в которую оно включено. В этом случае
второе промежуточное реле включается и замыкает накоротко со-
противление, соединенное последовательно с обмоткой возбужде-
ния электродвигателя.
Сопротивления и Т?2 ставятся в цепь управления для сниже-
ния величины нагрева при работе промежуточного реле 4 и реле
напряжения 15.
В силовой цепи агрегатов установлены общий предохранитель 18
и предохранители 19 и 20 для электродвигателей 21 и 22 вентиля-
тора и водяного насоса конденсатора. Наибольший потребитель —>
электродвигатель 23 компрессора с обмотками 24 и 25—защищен
общим предохранителем. Соленоидный водяной клапан 26 присо-
единен к цепи вентилятора конденсатора. Все электродвигатели,
а также соленоидный клапан получают питание при замыкании кон-
тактов линейного контактора.
Рядом со схемой пускового щита дается схема приборов
в ящике 27 включения прессостата-маноконтроллера 28 и выключа-
теля 29 для пуска электродвигателя компрессора при испытаниях
с питанием его от сети освещения по проводу 30 или от генератора
постоянного тока по проводу 31. К щиту подведена силовая цепь 32
127
и цепи: 33 — от панели управления; 34 — от кнопки ручного пуска
на ней; 35 — от выключателя, смонтированного в ящике 27 на ком-
прессоре, и 36 — от реле обратного тока на щите генератора.
Электрооборудование, выпускаемое фирмой, рассчитано на
напряжение 36, 72 и 126 в. Минимальное рабочее напряжение
электроаппаратуры щита устанавливается согласно приведенной
табл. 12.
Таблица 12
Наименование электроаппаратуры	Обозначе- ния по схеме (рис. 114)	Минимальное напряжение в зависимости от номиналь- ного в в		
		36	|	72 |	126
Линейный контактор 		1	20	50	90
Пусковые контакторы		5 и 6	20	50	90
Пусковое реле			7	20	50	90
Реле минимального напряжения . .	12	—	—	—
Выключение 		—	26,5	55	97
Уставка (предел регулирования)	—	2,3	4,25	1	7,7
Включение .... 		—	27,5	55	97
Уставка (предел регулирования)	—	5,25	9,75	15,4
Реле напряжения	-	.	15	—	—	—
Включение 		—	40	80	140
Выключение 		—	38	76	132
Реле напряжения		16	27,5	55	97
Промежуточные реле		4 и 17	27,5	55	97
Сопротивления для электроаппаратов принимаются в соответ-
ствии с табл. 13.
Таблица 4 13
Наименование электроаппаратуры	Обозначе- ния по схеме (рис. 114)	Сопротивления в ом в зави- симости от номинального напряжения в в		
		36	|	72	|	1	126
Линейный контактор		1	20,7	119	437
Катушки пусковых контакторов . .	9 и 10	20,7	119	437
То же 		8 и 11	6	405	1 580
Пусковое реле		 Катушки реле минимального напря-	7	140	820	1 830
жения 		13	 7,3	24,6	70
Реле напряжения . . . 			15		46,4	186
» » 		16	206	570	2210
Промежуточное реле		4	11,6	46,4	186
> > 		17	206	570	2 210
Сопротивление 		Ri	62	250	660
» 		Rz	62	250	660
» 			R,	100	400	1 300 .
» 		Rt	15	48,7	360
> 		Ri	1 7	25	125
128
Характеристика предохранителей щита управления приведена
в табл. 14.
Таблица 14
Наименование предохранителя	Обозначе- ния по схеме (рис. 114)	Номинальный ток в а предохранителей при напряжении установки 1 в в		
		36 |	72	1	126
Главный предохранитель силовой цепи и электродвигателя компрес- сора 		18	400/400	225/225	150/150
Предохранитель электродвигателя вентилятора конденсатора ....	19	70/35	35/20	20/10
Предохранитель электродвигателя насоса 		20	10	6	3
1 Цифры в знаменателе относятся к установке с воздушно-водяным ох-
лаждением конденсатора.
Энергоснабжение первых установок Сейфти ведется
от двух генераторов постоянного тока мощностью 15 и 4 кет, пер-
Рис. 115. Генератор^мощностыо 15 кет
вый'из которых является основным источником электроэнергии для
питания электродвигателя холодильного агрегата установки кон-
диционирования воздуха, а второй, мощностью 4 кет, служит для
питания электродвигателя вентилятора, приборов управления,
освещения вагона и подзарядки аккумуляторной батареи.
Генератор мощностью 15 кет подвешен к хребтовой балке
вагона и приводится в действие от колесной пары через привод,
аналогичный механическому приводу, описанному в предыдущей
главе.
Генератор (рис. 115) состоит из статора /, имеющего четыре
основных полюса 2 и два дополнительных 3, якоря 4, коллектора 5,
вентилятора 6, переключателя полярности 7, щеткодержателя 8
9 Зак. 21 19л	129
и кожухов: 9 — коллектора и 10 — переключателя полярности.
С торцовых сторон генератор закрывается щитами 11 и 12. Полюсы
статора имеют шунтовые катушки 13.
На статоре ставят от двух до четырех дополнительных полюсов.
В первом случае один из них располагается сверху, а второй снизу.
Имеются генераторы, у которых эти полюсы поставлены по гори-
зонтальной оси между основными полюсами, размещенными под
углом 45°. Эти полюсы предусмотрены для выравнивания коммута-
ции и избежания искрения щеток при работе генератора.
Рис. 116. Щетка со щеткодержателем
Для съема тока с коллектора генератор имеет 16 угольных ще-
ток 1 (рис. 116), которые размещаются в щеткодержателе 2 и при-
жимаются к коллектору 3 пружиной 4. Щеткодержатель может по-
ворачиваться посредством шарнира 5. Усилие пружины для при-
жатия щеток составляет около 1,5 кг.
Так как вагоны возвращаются без поворота на конечных стан-
циях, то у генераторов, вращаемых от оси колесных пар, необхо-
димо обеспечивать постоянство полярности при зарядке аккумуля-
торных батарей. Для этих целей генераторы оборудованы переклю-
чателем направления тока, который работает или от эксцентрика,
насаженного на конец вала со стороны коллектора, или за счет
переброски щеток во время обратного движения вагона.
На рис. 117 показан переключатель направления тока механиче-
ского действия. На плите 1 укреплены контакты 2 и переключатель,
состоящий из корпуса 3 с выступом 4. К корпусу, удерживаемому
подпружиненными штырями 5, прикреплены контактные пластин-
130
ки 6. На валу генератора 7 имеется диск 8, несущий собачку 9. При
вращении якоря генератора в направлении стрелки собачка займет
положение, указанное на рисунке, и упрется в выступ, включив
правый контакт. При обратном враще-
нии, когда вагон движется в другом
направлении, собачка под действием
центробежной силы повернется и уже
другим концом упрется во второй вы-
ступ, тем самым прервет правый контакт
и включит левый.
Управление генератором в целях
поддержания постоянства напряжения
на клеммах и включения на подзарядку
аккумуляторной батареи осуществляется
посредством реле обратного тока и ре-
гулятора напряжения.
В последнее время фирма Сейфти в
качестве источника тока для вагонов,
Рис. 117. Переключатель
направления тока механи-
ческого действия
включая установку кондиционирования
воздуха, применяет один мотор-генератор мощностью до 30 кет
(рис. 118). Правая сторона eroj является электродвигателем пе-
ременного тока для подключения к внешнему источнику напря-
жением 220 в при 60 периодах.
Рис. 118. Устройство мотор-генератора современной установки
Сейфти
На вал 1 насажен якорь 2, имеющий обмотку 5. Статор электро-
двигателя имеет полюсы 4 с обмоткой 5. К корпусу прикреплен
торцовый щит 6, через который проходит вал, опирающийся на ро-
ликовый подшипник 7. Вал заканчивается хвостовиком 8 для noj
садки на него центробежной муфты привода. Ток подводится noj
средством кабелей 9.
9*
131
132
Рис. 119. Привод мотор-геператора конструкции Спайсер
На средней части вала установлены вентилятор 10 и якорь 11
генератора с обмоткой 12, который вращается между полюсами 13,
имеющих обмотку 14. С коллектора 15 ток снимается посредством
щеток 16 и далее по кабелям 17 отводится к щиту управления.
На конце вала смонтирован переключатель полярности 18, который
служит для сохранения направления тока в случае изменения на-
правления движения вагона.	$
Генератор работает на питание потребителей вагона как через
привод от оси вагона, так и от вращения электродвигателем пере-
Рис. 120. Редуктор привода
менного тока. В последнем случае вместо комбинированного элек-
тродвигателя применяют электродвигатель компрессора, работаю-
щего только на постоянном токе. Мотор-генератор обеспечивает
электроэнергией на длительных стоянках и в депо все потребители
вагона, а сам приводится в действие от сидящего с ним на одном
валу электродвигателя, подключаемого к сети внешнего источника.
При комбинированном электродвигателе в первых установках Сейфти
от внешнего источника достигалось лишь вращение холодильного
компрессора.
Привод вращения генератора от оси колесной пары фирма
Сейфти применяет конструкции Спайсер (рис. 119), состоящий из
редуктора 1, карданного вала 2 и автоматической центробежной
муфты 3, соединяющей вал с генератором 4. Редуктор от проворачи-
вания на оси 5 удерживается рабочим рычагом 6 и предохранитель-
ным 7. Первый из них одним концом шарнирно прикреплен на цап-
133
фах 8 к корпусу редуктора, а вторым, заканчивающимся шаровым
наконечником 9, опирается на резиновую подушку 10 в коробке 11,
прикрепленной к балочке 12 тележки вагона.
Редуктор привода (рис. 120) насажен на ось колесной пары 1
посредством трубы 2, на которой смонтировано ведущее зубчатое
колесо 3, находящееся в за-
цеплении с ведомым 4. На
одном конце вала 5 насажена
шестерня 4, а другой конец,
имеющий шлицы, входит в
корпус фланца 6. Рабочий
рычаг 7 одним концом шар-
нирно укреплен на оси 8, а
другим опирается на резино-
вую подушку 9 в коробке 10.
Редуктор для оборудования
вагонов применяется с тре-
мя передаточными числами:
2,54; 3,09 и 3,44.
Конструкция карданного
вала аналогична применяемо-
му в приводе установки Пуль-
ман, показанному в предыду-
щей главе.
Между редуктором и мо-
тор-генератором установлена
муфта сцепления для авто-
матического включения в ра-
боту генератора на питание
агрегатов установки конди-
ционирования.
//
Рис. 121. Муфта сцепления
Корпус муфты (рис. 121), состоящий из двух частей 1 и 2, поса-
жен посредством шариковых подшипников 3 на втулку 4, которая
закреплена на конце вала 5 генератора шпонкой и корончатой гай-
кой. К одной части 1 корпуса снаружи на шпильках 6 присоединен
фланец карданного вала 7, а внутри на предохранительные пальцы
надет ведущий диск 5, армированный сменными фрикционными
кольцами 9. Внутри другой части 2 корпуса на ту же втулку 4
вала плотно на шпонке насажен ведомый диск 10, также армиро-
ванный кольцами 11. Посредством пальцев 12 вместе с ведомым
диском вращается второй отбуртованный диск 13, прижатый пру-
жинами 14. Внутри корпуса помещены шесть грузов 15 с хвостови-
ками 16. На стоянке вагона и при движении, когда вал вращается
со скоростью до 300 оборотов в минуту, грузы удерживаются в го-
ризонтальном положении к оси вала генератора пружинами 17.
При вращении с большей скоростью грузы радиально перемещаются
за счет центробежной силы и хвостовиками отодвигают ведомый от
отбуртованного диска, вводя первый из них в сцепление трения
134
с ведущим. Нажатие будет увеличиваться до тех пор, пока грузы не
соприкоснутся с отбуртовкой диска 13, который прижимается пру-
жинами, регламентирующими силу нажатия и, следовательно,
сцепления. При снижении скорости вращения муфты грузы оттяги-
ваются своими пружинами в горизонтальное положение. При чрез-
мерной нагрузке на генератор происходит разрушение предохра-
нительных пальцев 18.
Для изменения направления тока при зарядке аккумуляторной
батареи от генератора и регулирования напряжения применяют
Рис. 122. Схема управления мотор-генератором
установки Сейфти:
/—генератор; 2 — электродвигатель переменного тока;
<у — аккумуляторная батарея; 4 — регулятор напряжения;
5 — реле обратного тока; 5 —пусковой щит при питании
от внешнего источника переменного тока; 7 — розетка
для подключения в сеть переменного тока
реле обратного тока и регулятор напряжения, схема включения
которых дана на рис. 122.
Реле обратного тока (рис. 123) применяется для
включения генератора на подзарядку аккумуляторной батареи или
отключения, когда напряжение на клеммах его становится ниже
установленного.
Устройство реле подобно применяемому у динамомашин вагон-
ного освещения, но более мощное по конструкции в связи с большей
мощностью генератора. Оно представляет собой электромагнит
с поворотным якорем и состоит из ярма /, сердечника 2, катушки 3,
имеющей шунтовую и сериесную обмотки, якоря 4, главных кон-
тактов 5,и 6, первый из которых пластинчатый и подвижный, а так-
же вспомогательных угольных контактов 7 и 8.
135
Для удержания контактов от замыкания при тряске вагона
поставлена катушка 9 с сердечником 10. Якорь 4 свободно повора-
чивается на валике 11 без люфта. На контактах и якоре делают
серебряные напаики для уменьшения нагара и оплавления.
При обесточенной шунтовой катушке главные контакты разом-
кнуты и удерживаются в таком положении вследствие втягивания
катушкой 9 сердечника 10. При появлении тока в шунтовой катушке
якорь притягивается, преодолевая сопротивление катушки 9. Когда
напряжение генератора достигает величины, установленной для
...	,	батареи, усилие шунтовой
катушки станет достаточ-
ным, чтобы замкнуть кон-
такты 5 и 6, а затем 7 и 8.
.7	В результате этого часть
8 шунтовой катушки зако-
рачивается и аккумулятор-
ная батарея включается
па зажимы генератора. По
сериесной катушке в это
время проходит зарядный
ток, который создает маг-
нитный поток того же на-
правления, что и в шун-
товой катушке, тем самым
усиливая притяжение кон-
тактов. Как только напря-
Рис. 123. Реле обратного тока
катушке изменится направление тока
вой катушки. При уменьшении усилия
жение на зажимах машины
будет ниже, чем напряже-
ние батареи, в сериесной
и ослабнет действие шунто-
шунтовой катушки за счет
накоротко замкнутой части витков небольшое действие сериесной
катушки приведет к разрыву контактов и генератор постоянного
тока отключится, а электродвигатели и сеть освещения получат
питание от аккумуляторной батареи.
Сверху ярма этого реле установлен блок-контакт 12, который при
замкнутых главных контактах 5 и 6 прижат к верхнему контакту 13
для возбуждения реле минимального напряжения на пусковом щите
электродвигателя постоянного тока привода компрессора.
Регулятор напряжения предназначен для автома-
тического поддержания установленного напряжения на зажимах
генератора при изменении числа оборотов или нагрузки на него.
Это обеспечивается изменением сопротивления и шунтированием
его обмотки возбуждения.
Устройство регулятора напряжения (рис. 124) аналогично при-
меняемому у генераторов вагонного освещения. Он имеет две ка-
тушки 1, шунтовую и сериесную, входящие друг в друга. Внутри
катушек находится сердечник 2, соединенный с поворачивающимся
136
на валике 3 рычагом 4 и имеющим на другом конце противовес 5t
который подвешен к гасителю 6 резких включений. Кроме того,
рычаг соединен с пружиной 7, второй конец которой закреплен на
кронштейне 8 каркаса регулятора. Рядом с гасителем под кожухом 9
помещен поворотный якорь, соединенный поводком 10 с угольным
сопротивлением 11. Последовательно шунтовой катушке включен
реостат 12 с движком 13. Сопротивление реостата равно 15,9 ом и
Рис. 124. Регулятор напряжения
может быть уменьшено до 12,8 ом. Внизу расположены зажимы 14
для присоединения проводов генератора, аккумуляторной батареи
и реле обратного тока.
Сериесная катушка регулятора включается в цепь аккумуля-
торной батареи и служит для ограничения тока генератора.
Шунтовая катушка, включенная параллельно шунтовой обмотке
возбуждения и сети освещения, поддерживает постоянство напря-
жения на клеммах генератора и, следовательно, в цепи освещения.
Угольный столб регулятора состоит из множества колец толщи-
ной 0,5 мм. Под действием пружины он находится в сжатом состоя-
нии, имея незначительное сопротивление. При повороте якоря
поводком 10столб удлиняется и сопротивление увеличивается. Плав-
ный поворот якоря обеспечивается гасителем, чем достигается равно-
мерное регулирование напряжения.
2.	УСТАНОВКА ИОРК
Установка Иорк относится к числу первых типов установок кон-
диционирования воздуха с электромеханическим приводом, которая
137
по устройству холодильного агрегата имеется в трех вариантах.
Эти варианты появились в результате изыскания путей снижения
мощности, потребляемой электродвигателем компрессора. Фирма
Йорк одна из первых начала употреблять для охлаждения кон-
денсатора в установках вагонов воду, распыляемую потоком воз-
духа, и первая применила раздельное устройство компрессорного
и конденсаторного агрегатов. Последний монтировался в виде двух
отдельных агрегатов с мощными вентиляторами для обдувания
наружным воздухом.
Рис. 125. Пассажирский вагон, оборудованный с установкой Иорк
Оборудование установки на вагоне размещено аналогично пер-
вым установкам Сейфти и приведено на рис. 125. Основная часть
оборудования, служащая для охлаждения, расположена под ваго-
ном. Для обеспечения потребителей электроэнергией подвешены
два генератора 1 и 2. Первый из них мощностью 7,5 кет работает на
холодильный агрегат для питания электродвигателей компрессора,
вентиляторов конденсатора и насосов. Второй генератор мощностью
4 кет служит для освещения и питания электродвигателя вентиля-
ционного агрегата и приборов автоматики. Генератор /, который
подвешен со смещением от продольной оси вагона, приводится в дей-
ствие через редуктор, карданный вал и клиноременную передачу,
соединяющую шкивы вала и генератора. Второй малый генератор 2
приводится в действие от другой колесной пары посредством плос-
кого ремня.
В средней части вагона подвешен компрессорный агрегат 3.
Конденсаторы с вентиляторами смонтированы отдельно в виде
•самостоятельных агрегатов 4. Между ними размещена аккумуля-
торная батарея 5. Воздухоохладитель 6 холодильного агрегата на-
ходится в вентиляционной части и соединен с ресивером и компрес-
сорным агрегатом трубопроводами 7 и 8. •
Вентиляция вагона состоит из вентиляционного агрегата 9,
который забирает наружный воздух через заборную решетку 10 и
138
подает в нагнетательный воздуховод 11, имеющий распределитель-
ные решетки. Рециркуляции воздуха установка не имеет.
Холодильный агрегат применяется в трех вариан-
тах в зависимости от расположения конденсатора. В одном случае
он расположен в тамбуре, как это видно из рис. 126, в другом кон-
денсатор башенного типа подвешен на торцовой стене вагона и
в третьем — конденсатор имеет также воздушно-водяное охлажде-
Рис. 126. Схема расположения конденсатора башенного
типа в тамбуре вагона:
/—компрессорный агрегат; 2 — вентилятор конденсатора;
3—змеевики конденсатора; 4 — насос для воды; 5 — патрубок
для забора воздуха; 6 — вентиляционный агрегат; 7 —электро-
двигатель; 8 — нагнетательный воздуховод; 9 — распредели-
тельные решетки
ние и расположен под вагоном в виде двух отдельных агрегатов,
как это было показано на рис. 125.
Схема расположения холодильного агрегата с конденсатором
башенного типа приведена на рис. 127. Компрессор 1 работает от
электродвигателя 2 через клиноременную передачу 3. Фреон по
нагнетательному трубопроводу 4 подается компрессором в змееви-
ки 5 конденсатора, которые расположены в два ряда по сторонам
башни. В змеевиках фреон охлаждается, конденсируется и стекает
вниз по трубопроводу 6 в поплавковый регулирующий клапан 7.
Далее уже по трубопроводу 8 он поступает в воздухоохладитель 9
и возвращается обратно в компрессор по всасывающему трубопро-
воду 10 через фильтр 11.
При наличии дополнительного испарителя 12, например для
охлаждения питьевой воды, трубопровод ведется прямо от по-
плавкового клапана через фильтр 13 и вентили 14 и 15. Подача
фреона регулируется терморегулирующим вентилем 16.
139
Внутри башни 17 также помещен вентилятор 18 с электродвига-
телем, который подает воздух для усиления разбрызгивания воды
при орошении змеевиков конденсатора.
Охлаждение воздуха, подаваемого в вагон при вентиляции, до-
стигается пропуском его через воздухоохладитель, перед которым
расположен вентиляционный агрегат 19 с приводом от электродвига-
Рис. 127. Схема расположения холодильного агрегата с конден-
сатором башенного типа
теля 20. При работе холодильного агрегата вентили 21, 22, 23, 24, 25
открыты полностью, вентили 26 и 27 открыты на 3 мм для обеспе-
чения действия контрольных приборов, а все остальные плотно за-
крыты. Пополнение агрегата фреоном производится через кран 28
из баллона 29.
Водяная система (рис. 128) для охлаждения конденсатора ба-
шенного типа состоит либо из запасного бака 1, расположенного
под вагоном, или водяных баков 2, размещенных над башней. В пер-
вом случае вода подается в поддон 3 снизу башни давлением сжа-
того воздуха на воду в баке. Последняя имеет люк 4 для наполнения
воды и клапан 5 для забора ее. Воду можно также брать из водяной
системы вагона через кран 6.
Насос 7 при охлаждении трубок конденсатора забирает воду
из поддона через фильтр 8 и подает к соплам 9. Уровень воды в под-
доне поддерживается поплавковым клапаном 10. Давление воды
в соплах, определяется по манометру 11, которое составляет 0,5 —
1 ат. В случае давления свыше 1,5 ат следует проверить и про-
140
чистить сопла. Для наполнения водой верхних баков имеется
кран 12. Излишек воды сливается через вестовые трубки 13. Подача
воды в поддон произво-
дится по трубопроводу 14
при открывании крана 15.
Третий вариант уст-
ройства холодильного аг-
регата установки Иорк ха-
рактеризуется раздельным
устройством конденсатора
сдвоенного типа (рис. 129)
с' воздушно-водяным ох-
лаждением. Вода для ох-
лаждения хранится в баке
под вагоном или берется из
водяной системы вагона.
Принцип работы холо-
дильной части такой же,
как в предыдущих уста-
новках компрессионного
типа. Электродвигатель 1
приводит в действие ком-
Рис. 128. Схема водяной системы кон-
денсатора башенного типа
прессор 2, который подает
фреон по трубопроводу 3 в конденсаторы 4. Сжиженный фреон по
трубопроводу 5 сливается в ресивер 6, а из него поступает через
фильтр 7 и терморегулирующий вентиль 8 в воздухоохладитель 9.
Рис. 129. Схема холодильного агрегата установки Иорк
со сдвоенными конденсаторами
141
После воздухоохладителя фреон вновь засасывается компрессо-
ром по трубопроводу 10. Во время работы вентили 11, 12, 13,
14, 15, 16 и 17 полностью открыты. Вентили 18 и 19 открыва-
ются на 3—4 мм, а 20, 21, 22 и 23 — плотно закрыты.
При таком устройстве конденсатора улучшается обдувание его
воздухом, повышается холодопроизводительность .установки при
но
меньших затратах мощности,
увеличивается число агрегатов.
Компрессор и электрооборудо-
вание установки Иорк аналогичны
ранее описанным. Двух- или че-
тырехцилиндровый компрессор
обычно приводится в действие от
электродвигателя через клиноре-
менную передачу.
Приборы управления холодиль-
ным агрегатом в установке Иорк—
реле давления фреона в системе и
пусковой контактор электродвига-
теля компрессора являются наи-
более простыми и компактными по
Ступени Сключения
I IL Ж Ж
Рис. 131. Пусковой контактор
электродвигателя компрессора
Рис. 130. Реле давления
своему устройству. Другие регулирующие устройства, как на-
пример, терморегулирующий вентиль, поплавковый клапан, а так-
же арматура, являются обычными, применяемыми в других уста-
новках.
Реле давления (рис. 130) присоединяется к нагнетательному
трубопроводу трубкой диаметром 6 мм и служит для остановки
компрессора. В случае засорения сопел и недостаточного охлажде-
ния конденсатора при высокой наружной температуре давление
в нагнетательном трубопроводе быстро возрастает и не допускается
свыше 12—14 ат. В этом случае давление передается через гофри-
рованную коробку 1 на рычаг 2, поворачивающийся относительно
оси 3 и удерживаемый пружиной 4.
При перемещении рычага 5 поворачивается планка 6 на пальце 7
и стержень 8 нажимом на контакт 9 разомкнет цепь электродвига-
теля компрессора. Усилие пружины 4 регулируется винтом 10
142
п гайкой 11. При снижении давления в нагнетательном трубопро-
воде до 12 ат выключатель замкнет цепь электродвигателя компрес-
сора-
Пуск и остановка электродвигателя компрессора холодильного
агрегата производится нажатием руки на кнопку кнопочной стан-
ции или автоматически путем замыкания и размыкания цепи управ-
ления установки термостатом. Для включения электродвигателя
применяется пусковой контактор (рис. 131), состоящий из четырех
контактов 1, катушки 2, якоря 3 и гидравлического амортизатора 4,
представляющего собой цилиндр, наполненный маслом. В цилиндре
расположен поршень 5, игольчатый клапан 6 и его седло 7. Контакты
замыкаются последовательно с промежутком по времени, равным
1 сек.
В вагонах установки Иорк обеспечиваются электроэнергией
от шунтового генератора постоянного тока. Чаще всего приме-
няется генератор с третьей щеткой, позволяющей поддерживать
рабочее напряжение на клеммах 38 в.
3.	УСТАНОВКА ФРИДЖИДЕР
На дорогах США в установках кондиционирования воздуха пас-
сажирских вагонов часто встречается также оборудование фирмы
Фриджидер. Фирма nb-
ставляет компрессорный,
конденсаторный и венти-
ляционно - охладительный
агрегаты с принадлежа-
щей им аппаратурой. По
принципу действия и уст-
ройству они подобны аг-
регатам, изготовляемым
фирмой Сейфти. За послед-
нее время фирма Фрид-
жидер выпускает более
усовершенствованное обо-
рудование — компактное
и допускающее раздельный
монтаж на вагоне.
На рис. 132 представ-
лен компрессорный агре-
гат, состоящий из рамки
Для подвешивания его к
Рис. 132. Компрессорный агрегат установ-
ки Фриджидер:
/ — компрессор; 2 —шкив-маховик; 3 — клиновид-
ные ремни; 4 — шкив; 5 — электродвигатель;
6 — натяжное приспособление ремней; 7 —предо-
хранительные скобы; 8 — цапфа подвески элек-
тродвигателя; 9 — всасывающий вентиль;
10 — нагнетательный вентиль
вагону, четырехцилиндро-
вого компрессора вертикального типа, имеющего маховик с ручьями
под клиноременную передачу для привода его от электродвигателя
постоянного тока. Питание электродвигателя осуществляется таким
же образом, как в установках Сейфти, — от генератора или аккуму-
ляторной батареи.
143
Электродвигатель подвешен к рамке агрегата шарнирно, что
позволяет осуществлять натяжение ремней посредством натяжно-
го приспособления.
Конденсаторный агрегат (рис. 133) по своему устройству подо-
бен агрегату установки Сейфти воздушного охлаждения. Он со-
стоит из двух секций /, представляющих собой медные ребристые
змеевики, между которыми на поперечной балке 2 подвешен элек-
тродвигатель 3. На концы вала последнего насажены рабочие ко-
леса вентилятора. Под электродвигателем, на дне металлического
ящика, посредством угольников укреплен ресивер 4, имеющий
Рис. 133. Конденсаторный аг-
регат установки Фриджидер
Рис. 134. Вентиляционно-охла-
дительный агрегат установки
Фриджидер
спереди глазок 5 для определения уровня фреона в нем. К вентилям
6 и 7 присоединяются манометры, первый из них к трубопроводу
высокого и второй — низкого давления. Вентиль 8 установлен на
нагнетательном трубопроводе после ресивера и является запорным.
С передней стороны в особом ящике 9 вверху установлен прессо-
стат-маноконтроллер 10, а внизу — автоматический, он же ручной,
вентиль 11 для облегчения пуска компрессора. Передняя и задняя
стенки закрыты сеткой, через которую засасывается и продувается
поперек трубок конденсатора воздух, а затем выходит в карманы 12,
образованные металлическими листами 13,
К раме вагона конденсатор подвешен посредством четырех
угольников 14, на которые кладут круглые резиновые прокладки 15,
Вентиляционно-охладительный агрегат конструкции Фриджидер
(рис. 134) представляет собой комплект устройств для охлаждения
или подогрева и подачи в вагон воздуха. К плите 1, посредством
которой производится крепление агрегата к крыше, прикреплены
центробежные вентиляторы 2 с электродвигателем между ними.
Между выходными патрубками вентиляторов и металлическим кар-
касом 3 укреплены мягкие, для заглушения шума, вставки 4,
В металлическом каркасе размещены воздухоохладитель 5 и па-
144
ровой калорифер 6 для подогрева воздуха, подаваемого в вагон
вентиляторами.
Воздухоохладитель состоит из ряда ребристых змеевиков 7,
объединенных в две группы, на каждую из которых установлено по
терморегулирующему вентилю 8. Фреон в змеевик поступает по
нагнетательному трубопроводу 9 через соленоидный клапан '10.
Импульс к открытию и закрытию вентилей 8 подается термопатро-
нами 11, прикрепленными к выходным патрубкам фреона, кото-
рые выходят из коллектора 12 и переходят во всасывающий
трубопровод 13. Отвод конденсата производится по трубке 14.
Паропроводы присоединяются к калориферу посредством па-
трубков /5, переходящих в коллектор 16, причем впуск пара произ-
водится в верхний патрубок, а выпуск в нижний.
ГЛАВА VII
УСТАНОВКИ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА
С ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ НА ЕВРОПЕЙСКИХ
ДОРОГАХ
1< УСТАНОВКА СТОУН
Используя практику применения кондиционирования воздуха
на дорогах США, на европейских дорогах за последнее время также
начали оборудовать пассажирские вагоны установками кондицио-
Рис. 135. Расположение оборудования установки Стоун в пас-
сажирском служебном вагоне
нирования воздуха. Европейские фирмы в основном поставляют
оборудование установок или вагоны с кондиционированием воздуха
по более высоким ценам на экспорт в страны с жарким и тропиче-
ским климатом и в редких случаях применяют для собственных
нужд, оборудуя ими служебные вагоны и рестораны.
Английская фирма Стоун в Дептфорде разработала установку
кондиционирования воздуха в пассажирских вагонах с электромеха-
ническим приводом. Для показа покупателям работы оборудования
146
установки и монтажа его фирма изготовила модель длиной 14,6 м
пассажирского вагона, разместив на ней действующие агрегаты
п приборы.
Расположение оборудования установки Стоун для кондициони-
рования воздуха в пассажирском служебном вагоне дорог Южно-
Африканского Союза приведено на рис. 135.
В установку вагона входят системы вен-
тиляции, отопления и охлаждения, а также
оборудование для очистки воздуха от пыли,
распределения его по вагону и приборы
регулирования температуры воздуха и
контроля за работой основных агрегатов.
Внутри кузова вагона размещено вентиг
ляционное оборудование, включая венти-
ляционно-охладительный агрегат 7, со-
стоящий из центробежных вентиляторов,
воздухоохладителя и калорифера, филь-
тры 2 и нагнетательный воздуховод 3
с распределительными решетками 4. Ре-
циркуляционный воздух забирается через
решетки 5 в нижней части дверей, а избыточ-
ный выбрасывается через вытяжные деф-
лекторы 6 в крыше вагона. В служебном
отделении вагона установлен щит 7 для
управления установкой.
Под вагоном расположено силовое обо-
рудование и холодильный агрегат. Шки-
вы 8, насаженные на вагонную ось, через
клиноременную передачу 9 приводят в
действие редуктор 10, подвешенный на
поперечной балке рамы тележки. От редук-
тора через карданный вал 11 и муфту 12
вращаются роторы электродвигателя 13
переменного тока и генератора 14 постоян-
ного тока. Последний служит для выработ-
ки электроэнергии и питания ею агрега-
тов установки. На длительных стоянках
вращение ротора генератора осуществляет-
ся от электродвигателя переменного тока,
подключаемого к сети промышленного на-
значения. В этом случае привод генератора
от вагонной оси отключается.
Холодильный компрессор 15, приводи-
мый в действие электродвигателем 16,
ва-
представляет собой отдельный агрегат, подвешенный на раме
гона. Электродвигатель работает на постоянном токе от генерато-
ра 14 при движении вагона или от электродвигателя переменного
тока 13 во время длительных стоянок. На кратковременных оста-
10*	147
новках поезда питание электродвигателя 16 производится от
аккумуляторной батареи 17.
Конденсаторный агрегат 18 смонтирован под вагоном отдельно
от компрессора. Рядом с конденсатором расположены оборудование
для отопления от локомотива и насос для подачи воды в вагон.
Типовая схема расположения подвагонного оборудования уста-
новки кондиционирования воздуха фирмы Стоун дана на рис. 136.
В это оборудова-
ние входит холодиль-
ный компрессор /,
приводимый в дей -
ствие электродвига-
телем 2, конденсатор
3 со сдвоенными вен-
тиляторами 4, вра-
щаемыми от общего
электродвигателя 5
посредством клиноре-
менной передачи. На
продольных средних
балках рамы вагона
подвешен генератор
постоянного тока 6
мощностью 23 кет,
5

Рис. 137. Вентиляционная часть установки ротор которого вра-
Стоуи	щается от оси вагон-
ной колесной пары
через ременно-шестеренчатый редуктор 7 и карданный вал 8.
Электропитание агрегатов на кратковременных стоянках произ-
водится от аккумуляторной батареи 9 емкостью 600—1 000 а-ч.
При типовой системе подвагонного оборудования генератор по-
стоянного тока в отличие от ранее приведенной схемы объединен
с электродвигателем и называется мотор-генератором. Одна сто-
рона генератора служит электродвигателем переменного тока для
включения во внешнюю сеть, а вторая — является генератором
для обеспечения всех агрегатов установки и вагона электрической
энергией. Для подключения к внешнему источнику на раме монти-
руется присоединительная коробка 10.
Устройство вентиляции. Вентиляционная часть установки кон-
диционирования воздуха (рис. 137) состоит из вентиляционного
агрегата /, имеющего два центробежных вентилятора 2; воздухо-
охладителя 5; решетки для ввода наружного воздуха 4 с боковой
стороны вагона, за которой установлен фильтр 5 для очистки воз-
духа от пыли; двух раструбов 6, переходящих в нагнетательный воз-
духовод 7. В каждом отделении или купе вагона воздуховод имеет
широкие распределительные решетки 8.
Рециркуляционный воздух забирается из купе вагона через
решетки 9 в нижней части каждой двери, затем проходит по кори-
148
дорУ и поступает через фильтр 10 в камеру вентиляционного агре-
гата, где смешивается с наружным воздухом. Избыток воздуха из
вагона отводится наружу через потолочные дефлекторы 11, имею-
щиеся в каждом купе.
Вентиляционно-охладительный агрегат (рис. 138) представляет
собой совместное устройство центробежных вентиляторов с воздухо-
охладителем, оборудованным терморегулирующим вентилем и об-
водным клапаном (байпасом) с электрическим приводом. В отличие
от известных агрегатов в агрегате фирмы Стоун воздух вначале
проходит через воздухоохладитель, а затем уже следует через; вен-
тиляторы в нагнетательный воздуховод.
Весь вентиляционно-охладительный агрегат смонтирован на
рамке 1 из угольников. Агрегат имеет воздухоохладитель 2 с уста-
Рис. 138. Вентиляционно-охладительный агрегат ,
новленным на нем сбоку терморегулирующим вентилем 3, поддон'4
для сбора и отвода по трубке 5 наружу конденсата при охлаждении
воздуха. В коробке 6 из листовой стали размещены вентиляторы.
Сбоку стоит электродвигатель 7 с редуктором 8 и рычажной пере-
дачей привода обводного клапана, расположенного в нижней части
коробки после воздухоохладителя. Вентиляционный агрегат по-
средством угольников 9 прикрепляется к крыше вагона. '
Воздухоохладитель представляет собой ряд ребристых змееви-
ков, внутри которых циркулирует фреон-12. В зависимости от
количества охлаждаемого воздуха воздухоохладители по холодо-
производительности изготовляются четырех размеров — на 10,5;
18; 21 и 27 тыс. ккал в час, а по габаритным размерам: высотой от
350 до 500 мм, шириной от 1 220 до 1 730 мм и длиной по ходу воз-
духа от 635 до 670 мм. По требованию заказчика вентиляционно-
охладительный агрегат может выполняться с электрокалорифером,
расположенным между .воздухоохладителем и вентиляторами. Вес
всего агрегата составляет 250—370 кг.
Компрессорно-конденсаторный агрегат установки фирмы Стоун
состоит из двух отдельных агрегатов — компрессорного и кон-
149
денсаторного, соединенных между собой трубопроводами с гибки-
ми вставками, которые предохраняют трубопроводы от поврежде-
ния соединений, обеспечивая нормальную циркуляцию фреона при
работе агрегата.
Компрессорный агрегат (рис. 139) смонтирован на отдельной
раме 1 и состоит из компрессора 2 и электродвигателя 3, соединен-
ных между собой эластичной муфтой 4.
Компрессоры холодопроизводительностью от 20 до 60 тыс. ккал
час, работающие на фреоне, разработаны фирмой Стоун специаль-
но для установок кондиционирования воздуха в пассажирских ва-
гонах. Они изготовляются четырех типов для двух и четырех ци-
Рис. 139. Компрессорный агрегат
линдров V-образной
формы (типа 5Ф20 и
5Ф40) и W-образной
формы (типа 5Ф30 и
5Ф60).
Конструкция этих
компрессоров отли-
чается хорошей ба-
лансировкой коленча-
тых валов, легким
весом движущихся ча-
стей, практически ра-
ботающих без вибра-
ций. Клапаны дела-
ются повышенной
твердости, а система
смазки снабжена магнитом для улавливания металлических частиц,
чем предотвращается попадание их на трущиеся поверхности.
Работа компрессора автоматизирована; в зависимости от на-
грузки включается клапан разности давлений, установленный
между всасывающим и нагнетательным трубопроводами, чем
обеспечивается облегченный пуск.
Смазка вращающихся деталей компрессора осуществляется по-
средством насоса, установленного в картере, а других трущихся
частей — простым погружением их в смазку или разбрызгиванием ее.
Картер компрессора выполняется цельнолитым из модифици-
рованного чугуна с присадкой никеля.
Коленчатый вал изготовляется свободной ковкой из легирован-
ной стали с упрочнением после механической обработки.
Коренные подшипники коленчатых валов роликовые, а в шату-
нах ставятся подшипники скольжения с бронзовыми втулками.
Блоки цилиндров и их крышки отливаются из чугуна. Они
имеют улучшенную конструкцию, которая обеспечивает проход
газов хладагента с наименьшим сопротивлением и повышенную
эффективность работы компрессора.
Поршни компрессора автомобильного типа, отливаются из мо-
дифицированного чугуна и термически обрабатываются для умень-
150
щения износа. Каждый поршень имеет четыре кольца, из которых
дВа являются рабочими и два, нижних, маслослизывающими.
Пальцы поршней изготовляются из хромоникелевой стали и тща-
тельно шлифуются, а шатуны поршней—ковкой из высокоуглероди-
стой стали с последующей качественной термической обработкой.
Конденсаторный агрегат (рис. 140) установлен под вагоном от-
дельно от компрессора и имеет самостоятельный электродвигатель
для привода вентиляторов.
Конденсаторный агрегат представляет собой металлический
ящик Л внутри которого расположены змеевики из медных трубок
с ребрами. Впереди них установлены два вентилятора 2 с четырех-
лопастными крыльчатками, на валы которых насажены шкивы под
клиноременную пере-
дачу 5. Один шкив
двухступенчатый на
четыре ручья. Сту-
пень большего диа-
метра служит для
ремня 4 электродви-
гателя 5. Сбоку ящика
прикреплена рамка 6
для установки на ней
электродвигателя вен-
тиляторов. Внутри
рамки размещены ре-
сивер 7 для жидкого
фреона и его осуши-
тель 8.
Рис. 140. Конденсаторный агрегат
С передней и задней стороны ящика установлены металлические
сетки для предотвращения попадания балласта на трубки конденса-
тора и сохранения их.
Сверху ящика прикреплены три угольника посредством ко-
торых конденсаторный агрегат подвешивается к раме вагона.
Ресивер выполнен из цельнотянутой трубы с двумя смотровыми
стеклами по диаметру для определения уровня жидкого фреона во
время работы установки.
Мотор-генератор является источником электроэнергии для
агрегатов установки кондиционирования воздуха, а также других
потребителей вагона. Мотор-генератор представляет собой гене-
ратор, вырабатывающий ток, и электродвигатель переменного
тока, обеспечивающий работу генератора и питание вагона электро-
энергией при подключении к внешнему источнику тока.
Вал мотор-генератора со стороны электродвигателя присоеди-
нен посредством центробежной автоматической муфты к кардан-
ному валу, а с другой стороны свободный. Корпус электродвигателя
отливается из алюминиевого сплава, а генератора—из стали высо-
кого качества. Как обычно, статор имеет четыре главных полюса и
такое же количество дополнительных полюсов для улучшения
151
коммутации и работы генератора без искрения На корпусе электро-
двигателя смонтированы две клеммные коробки, одна из них для
генератора и вторая для электродвигателя. Со стороны коллектора
установлен переключатель направления тока, представляющий
собой простую машину без щеток и вращающихся обмоток, полу-
чающую питание для включения контактора обмотки возбужде-
ния через выпрямитель.
Генератор является шунтовой машиной, разработанной для
работы установки кондиционирования воздуха, освещения вагона
и подзарядки аккумуляторной батареи.
Регулировка работы машин обеспечивается регулятором тока
с угольными столбиками.
При движении вагона с нормальной скоростью генератор при-
водится в действие от вагонной оси. В случае остановки вагона на
длительный период или во время предварительного охлаждения ва-
гона перед посадкой пассажиров муфта отключает генератор от
привода на тележке и генератор приводится в движение электро-
двигателем переменного тока.
Мотор-генераторы в зависимости от мощности выпускаются трех
типов, характеристика которых дана в табл. 15.
Таблица 15
^Мощность в квтп		Число оборотов в мин			1 Габаритные размеры в мм			Вес в кг
генера- тора ।	1	1 мотора	1 । при нап- ряжении ; I 1 10 в J	при нап- । ' ряжении 135 в ।	наиболь- шее	Длина 1	Ши- рина	| Высота	
23,0	18,5	650	820	2 700	1 520	760	! 530	1 000
17,0	15,0	665	865	2 700	1 420	760	: 530	820
12,0	10,0	675 1	1	850 ।	1	2 800	I 420	565	1 495	680
Мотор-генератор 1 (рис. 141) подвешивается к средним продоль-
ным балкам 2 рамы вагона посредством башмаков 3 и лежащих на
них балочек 4. Между балочками и башмаками ставятся резиновые
прокладки-амортизаторы. На рис. 141 также показана центробеж-
ная муфта 5, соединенная с карданным валом 6 привода от оси ва-
гона.
Электродвигатель компрессора по своей конструкции ана-
логичен приведенным в предыдущих главах и работает на по-
стоянном токе от генератора при движении и длительных оста-
новках вагона и от аккумуляторной батареи на кратковременных
стоянках. Корпус его отливается из стали с высокой магнитной
проницаемостью. Для крепления электродвигателя на плите ком-
прессора он имеет приливы в виде лап.
Конструкция электродвигателя максимально облегчена за счет
изготовления щеткодержателей и других деталей из алюминия,
а также изменения подвески электродвигателя.
152
Якорь изготовляется с хорошей коммутацией за счет тщательной
изоляции и точной сборки.
Привод генератора (рис. 142) от оси вагонной колесной пары
состоит из клиноременной передачи, редуктора и карданного
вала. На оси вагонной колесной пары имеются два трехже-
лобчатых разъемных, свинченных болтами шкива. Шкивы отли-
ваются из чугуна. Между осью и половинками шкивов установлены-
резиновые прокладки.
Шкивы на оси колесной пары соединены со шкивом 1 редук-
тора клиновыми ремнями 2.
Редуктор подвешен с помощью подвесок 3 к плите 4, которая
укреплена к балка^м рамы тележки. Внизу редуктора имеется
кронштейн 5, с которым шарнирно соединен натяжной болт 6.
Последний упирается в пружину 7, которая натягивает ремни.
Вращение от редуктора к генератору передается через кардан-
ный вал 8.
Корпус редуктора стальной литой. Шестерни, как в обычных
редукторах, конические с косым зубом для более плавного зацепле-
ния и бесшумности работы. Валы редуктора установлены на роли-
ковых или шариковых подшипниках.
В зависимости от скорости и диаметра колес редукторы выпол-
няются с передаточными числами 1,97 и 2,57.
Карданный вал передает вращение генератору через автомати-
чески действующую центробежную муфту (см. рис. 141), насажен-
ную на вал мотор-генератора и закрепленную шпонкой и. гайками.
153
Муфта автоматически разъединяет привод генератора на стоян-
ках и при малых скоростях движения вагона, что, кроме прочего,
облегчает работу локомотива при трогании с места и движении на
малых скоростях. Включение муфты происходит при 200—250 и
выключение при 150—200 оборотах в минуту.
Управление установкой производится приборами, которые по
своему назначению собраны в четыре группы и размещены сле-
дующим образом: панель включения термостатов и контроля за
работой установки; щит приборов для включения агрегатов охлаж-
дения и отопления вагона, щит электроприборов регулирования
работы генератора и
щит приборов под-
ключения электро-
двигателя переменно-
го тока к внешнему
источнику.
Все приборы уп-
равления установкой
смонтированы на двух
отдельных щитах,
один из которых —
щит электроаппара-
туры размещен внут-
ри вагона со стороны
купе проводника и
второй — щит пере-
Рис. 142. Привод мотор-генератора от оси ва-
гона
менного тока подве-
шен на раме под ва-
гоном.
На щите электроаппаратуры (рис. 143) расположены три первые
из вышеуказанных групп приборов. На отдельной шарнирно укреп-
ленной крышке щита находится панель переключателей термостатов
на соответствующую температуру охлаждения воздуха или его
подогрева, а также переключатель установки с зимнего на лет-
ний режим и наоборот. Сзади этих переключателей стоят реле,
воспринимающие импульсы соответствующих термостатов. В верх-
ней части с лицевой стороны ее расположены транспаранты,
указывающие на включение основных устройств установки, на-
пример вентиляторов, компрессора, генератора, отопления и дру-
гих агрегатов.
Под крышкой размещен щит приборов включения агрегатов
установки на охлаждение или отопление. Назначение основной
аппаратуры этого щита приводится ниже.
Пусковой контактор, действующий через реле от термостата
заданной температуры, включает или выключает электродвигатель
холодильного компрессора. Он имеет нормально разомкнутые
контакты. При действии термостата этот контактор замыкает цепь
катушки линейного контактора, подключая, таким образом, элек-
154
тродвигатель к силовой цепи. Как только электродвигатель наби-
рает нормальные обороты, он обесточивается.
Главный линейный контактор присоединяет указанный электро-
двигатель в силовую цепь через пусковое сопротивление. Он имеет
дополнительные контак-
ты, которые замыкают
цепь его собственной
катушки, чтобы не до-
пустить откл ючени я
электродвигателя в слу-
чае обесточивания пус-
кового контактора. Он
также подготовляет цепь
катушки реле ускоре-
ния, которое оказывает-
ся иод током при обес-
точивании пускового
контактора.
Реле ускорения слу-
жит для включения в
цепь на некоторый мо-
мент пускового сопро-
тивления. Оно также
и меет до пол нител ь ны е
контакты, которые раз-
мыкают цепь катушки
пускового контактора.
Таким образом проте-
кает процесс включения
эл ектродв и гател я ком -
п рессо р а посредством
термостата, установлен-
ного на соответствую-
щую температуру.
Реле обмотки возбуж-
дения позволяет обеспе-
чить работу ЭЛектродви- Рис. 143. Щит управления установкой Стоун
гателя на полную мощ-
ность в результате короткого замыкания сопротивления в цепи
обмотки возбуждения в начале пуска. В конце пуска сопротив-
ление вводится последовательно обмотки возбуждения, чтобы
обеспечить работу на заданных оборотах.
Тепловое реле защищает пусковой реостат во время первой
стадии пуска электродвигателя путем выключения, если не
произошло достаточного понижения тока, чтобы сработало реле
ускорения.
На этом щите также размещены контакторы включения электро-
калорифера подогрева воздуха, подаваемого вентиляцией, и наполь-
155
ного электрического отопления в каждом купе вагона. Контактор
включения электрокалорифера обычно снабжается дополни-
тельными контактами, чтобы вводить сопротивление в цепь электро-
двигателя вентиляторов для уменьшения числа оборотов в зимнее
время. Все силовые цепи защищены соответствующими предохра-
нителями. Перечисленная электроаппаратура занимает среднюю
часть щита.
На верхней и нижней частях показанного на рис. 143 щита смон-
тирована электроаппаратура регулирования работы генератора.
К этой электроаппаратуре относятся: реле обратного тока с селе-
новым выпрямителем, предусмотренным для условий работы вагона
в тропическом климате, регулятор напряжения, пусковые реле,
пусковой контактор, контактор переключателя полярности, реле
максимального напряжения, промежуточные реле и предохрани-
тели.
Реле обратного тока применяется стандартного типа, аналогич-
ное осветительной сети, с дополнением для гашения дуги, чтобы
избежать искрения.
Комбинация реле обратного тока и выпрямителя предусматри-
вается для отключения генератора от аккумуляторной батареи на
стоянке вагона или при следовании на низких скоростях, для избе-
жания разрядки батареи. Так как цепь обмотки возбуждения гене-
ратора обладает большой индуктивностью, то в цепь параллельно
контактам реле установлен конденсатор, действующий в качестве
гасителя дуги.
Регулятор напряжения является автоматическим прибором
с двумя угольными столбиками и служит для регулирования шун-
товой обмотки генератора. Угольные столбики соединены после-
довательно между собой и с шунтовой обмоткой. Работа регулятора
аналогична ранее описанным в других установках.
Пусковое реле служит для включения основного регулирую-
щего реле при установленном напряжении. Оно имеет две катушки,
одна из которых, шунтовая, присоединяется непосредственно
к клеммам* генератора и включает реле при установленном напря-
жении. Вторая, сериесная, регулирует максимальный ток генера-
тора и впоследствии помогает шунтовой катушке удерживать кон-
такты, пока генератор работает нормально. Как только падает
скорость и генератор начинает питаться от батареи, в этой катушке
появляется обратный ток, приводящий к мгновенному разрыву
контактов. Основным требованием к этому реле, которое переклю-
чает питание с генератора на батарею, является быстрота срабаты-
вания, назависимая от условий работы.
Пусковой контактор предназначен для включения силовой цепи
агрегатов установки кондиционирования воздуха на питание от
подвагонного генератора. Включение производится пусковым реле
при достижении установленного напряжения. Контактор является
типовым этой фирмы, применяемым в вагонном освещении с щеточ-
ными контактами, состоящими из набора медных пластинок. Кон-
156
тактор переключателя полярности включается в зависимости от
направления вращения генератора для обеспечения нормального
направления тока при зарядке батареи.
Реле минимального напряжения служит для предотвращения
разрядки аккумуляторной батареи на стоянках. Оно имеет две ка-
тушки, из которых одна шунтовая, включенная параллельно бата-
рее, и вторая сериесная, находящаяся под разрядным током
этой батареи. Контакты реле нормально разомкнуты и, если не-
обходимо, на стоянках замыкаются при нажатии на кнопку ручного
пуска. При зарядке батареи контакты удерживаются в замкнутом
положении в результате действия тока обеих катушек в одном на-
правлении, а в случае чрезмерного разряда батареи в катушках на-
водится ток разных направлений, приводящий к разрыву контак-
тов.
Промежуточное реле обеспечивает нормальную работу генера-
тора при вращении от электродвигателя, питающегося от внешнего
источника. Оно служит для предотвращения чрезмерной нагрузки
на генератор. Это реле находится подтоком, когда электродвигатель
соединен на звезду, и наоборот, оно обесточено при включении на
треугольник.
Для подключения установки к внешнему источнику под вагоном
подвешен щит переменного тока, на котором смонтированы: фазное
реле, главный контактор, реле времени, контакторы включения
электродвигателя на звезду и треугольник, вспомогательный
контактор и тепловое реле.
Фазное реле служит для включения электродвигателя при
одинаковом напряжении на фазах. Это реле замыкает цепь ка-
тушки главного контактора, который включается и подводит пере-
менный ток к щиту и присоединяет источник постоянного тока
к цепи управления установкой. При отключении или обрыве сило-
вой цепи переменного тока фазное реле размыкается и отсоединяет
щит.
Главный контактор под действием фазного реле замыкает си-
ловую цепь. Одновременно замыкаются его дополнительные кон-
такты, которые включают цепь катушки реле времени.
Реле времени замыкает цепь катушки пускового контактора
включения на звезду (контактор — звезда). Затем цепь катушки
этого реле разрывается вспомогательным контактором, который
благодаря собственной индукции разрывает контакты примерно
через 8 сек. За это время происходит переключение электродвигателя
с звезды на треугольник. Этим достигается снижение тока во время
пуска.
Контактор «звезда» обеспечивает работу электродвигателя при
пуске на пониженном напряжении. Одновременно дополнительные
контакты его включают катушку вспомогательного контактора и
разъединяют катушку контактора включения на треугольник (кон-
тактор — треугольник).
Вспомогательный контактор разъединяет катушку реле времени
157
и одновременно подготовляет цепь катушки контактора «треуголь-
ник».
Работа контактора «треугольник» контролируется разомкнутыми
контактами контактора «звезда» посредством вспомогательного
контактора. Последний разъединяет катушку реле времени, раз-
рывая ее контакты через определенное время. После этого обесто-
чивается катушка контактора «звезда» и тогда срабатывает контак-
тор «треугольник», обеспечивая постоянную работу электродвига-
теля.
Тепловое реле или реле перегрузки служит защитой электро-
двигателя во время пуска. Обмотка возбуждения генератора, пока
происходит процесс пуска электродвигателя от внешнего источника,
является обесточенной.
Мощность генератора при работе на стоянках снижается против
нормальной, так как он работает в менее выгодных условиях охлаж-
дения, чем при движении вагона.
Для регулирования температуры воздуха в воздуховодах наруж-
ного и рециркуляционного воздуха после фильтров установлены
ртутные термостаты.
Для летнего времени предусмотрены четыре ступени температур
в 21; 22,5; 23,5 и 24,5° С. Зимой температура воздуха регулируется
на 17; 18; 19 и 20° С.
При замыкании контактов ртутных термостатов действие их
передается реле, включающим соответствующие контакторы и
затем агрегаты.
2. УСТАНОВКА КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА В ВАГОНАХ ПОЕЗДА
«МИСТРАЛЬ»
В 1954 г. на французских дорогах между Парижем и Ниццей
начал курсировать высокоскоростной поезд «Мистраль», в котором
вагоны первого класса оборудованы установками кондициониро-
вания воздуха фирмы Стоун. Пассажирские вагоны длиной 22,3 м
имеют пять купе первого класса и салон.
Вентиляционное оборудование, включающее вентиляционный
агрегат 1 (рис. 144), фильтры 2, нагнетательный воздуховод 3 с ре-
шетками, дефлекторы 4, а также щит управления 5, расположено
в вагоне.
Холодильное оборудование, состоящее из компрессорного 6
и конденсаторного 7 агрегатов, подвешено на раме вагона. Там же
размещены аккумуляторная батарея 8, мотор-генератор 9 с приво-
дом от оси через редуктор 10, карданный вал 11 и муфту 12.
Вентиляционный агрегат подает 3 750 м3 воздуха в час, из ко-
торых 25% свежего. Мощность электродвигателя агрегата 0,75 кет.
Для очистки воздуха применяют фильтры с фарфоровыми кольцами,
смоченными висциновым маслом.
Холодильный компрессор с непосредственным приводом от
электродвигателя мощностью 10,5 кет имеет холодопроизводитель-
ность 21 тыс. ккал в час.
158
Конденсаторный агрегат размещен отдельно от компрессора и
состоит из конденсатора, вентилятора конденсатора с электродви-
гателем мощностью 1,4 /сет, ресивера, фильтра и осушителя фреона.
Рис. 144. Пассажирский вагон поезда «Мистраль» с установкой Стоун
Мотор-генератор развивает мощность от 23 до 27 кет и
имеет напряжение 150 в. Для привода от внешнего источника при-
Рис. 145. Схема холодильного агрегата и вентиляции вагонов
поезда «Мистраль»:
1— компрессорный агрегат; 2 — конденсатор; 3 —вентиляторы конденсатора;
4 —ресивер; 5 —фильтр; б—осушитель; 7 —гибкие трубопроводы; 8 — прес-
состат; 9 — маноконтроллер; 10 — манометры; //—терморегулирующий вен-
тиль; /2 —воздухоохладитель; 13 — электрокалорифер; 14 —центробежный
вентилятор; 15 — нагнетательный воздуховод; 16 — распределительные ре-
шетки; /7—фильтры воздуха
меняется электродвигатель напряжением 220 в и 50 периодов. Ак-
кумуляторная батарея состоит из 88 элементов и имеет емкость
352 а-ч.
На рис. 145 изображена схема устройства установки кондицио-
нирования воздуха в вагонах поезда «Мистраль». Размещение,
монтаж и конструктивное оформление этой установки одинаковы
с ранее описанной установкой Стоун.
Электрическое отопление вагонов состоит из электрокалори-
фера, смонтированного в вентиляционном агрегате и потребляющего
159
от 4,8 до 12 кет электроэнергии, а также из напольных электрора-
диаторов в купе, салоне и туалетных. Мощность электрорадиаторов
составляет 250 и 500 ет. Потребляемая мощность всеми радиа-
торами достигает 6 кет. Общий расход электроэнергии на отопление
может доходить до 20 кет.
Регулирование и поддержание заданных параметров воздуха
производится посредством термостатов. На летнее время предусмат-
ривается три термостата, градуированные на 22,2; 23,9 и 25,6° С,
и для зимы также три термостата—на 20; 21,1 и 22,2° С.
3. УСТАНОВКА ГАЗЕЛАН
Цельнометаллические пассажирские вагоны, строящиеся в Гер-
манской Демократической Республике для своих железных дорог,
в настоящее время оборудуются установками кондиционирования
воздуха с электромеханическим приводом. Холодильное и электро-
оборудование для них изготовляется заводом Газелан.
у t 16 !3 2 з
Рис. 146. Купейный пассажирский вагон с установкой кондицио-
нирования воздуха постройки завода Газелан
На рис. 146 показан купейный пассажирский вагон с установкой
кондиционирования воздуха постройки завода Газелан. Основными
устройствами этой установки являются: приточно-вытяжная вен-
тиляция, отопление, оборудование для охлаждения и регулирова-
ния параметров воздуха. Для обеспечения агрегатов установки
электроэнергией вагон имеет собственную электростанцию с при-
водом генератора от оси колесной пары.
Вентиляция этого вагона состоит из вентиляционного агрегата /,
имеющего два центробежных вентилятора, приводимых в действие
от общего электродвигателя, расположенного между ними, нагне-
тательного воздуховода 2 с распределительными решетками 3 в
каждом купе, рециркуляционного воздуховода 4, идущего из кори-
дора над входной дверью, ввода 5 наружного воздуха с сеткой для
грубой очистки и масляных фильтров 6 после камеры смешивания.
Вентиляционный агрегат помещается над тамбуром вагона и
обеспечивает подачу в вагон 5 000 м3/ч воздуха, состоящего из2/з
рециркуляционного и Чз наружного. В летнее время на каждого
пассажира приходится около 40 м3/ч свежего воздуха.
В зимнее время, чтобы снизить мощность отопления, подача воз-
духа уменьшается до 2 000 м3/ч за счет работы электродвигателя
160
вентиляторов на меньших оборотах. Наружного воздуха вводится
50% и на каждого пассажира уже приходится 25 м3/ч.
Забор наружного воздуха осуществляется через два канала
на лобовой стене вагона. Избыток воздуха отводится через потолоч-
ные дефлекторы и неплотности окон и дверей.
Максимальная мощность электродвигателя вентилятора состав-
ляет 2,5 кет. Электродвигатель имеет возможность регулирования
оборотов посредством ослабления магнитного поля. Для уменьшения
шума воздуховод присоединяется к вентиляторам через переходные
парусиновые вставки.
В результате испытаний опытной установки было найдено наи-
более выгодное направление потока воздуха — от поперечных стен
к середине купе. Это было достигнуто путем размещения решеток
в углах купе и снабжения их регулируемыми клапанами. Скорость
движения воздуха на уровне головы пассажиров была при этом:
при поднятых верхних полках — 0,1 м/сек и при опущенных пол-
ках— 0,15 м/сек.
Устройство для охлаждения подаваемого в вагон воздуха со-
стоит из компрессорно-конденсаторного агрегата, подвешенного под
вагоном; воздухоохладителя, расположенного под крышей, сразу
за калорифером отопления по ходу воздуха; вспомогательного
оборудования и арматуры.
Компрессорно-конденсаторный агрегат, как и в других подоб-
ного типа компрессионных установках с электромеханическим
приводом, имеет фреоновый компрессор 7, приводимый в действие
посредством четырехрядной клиноременной передачи от электро-
двигателя 8\ вентилятор 9 конденсатора, представляющий собой два
восьмилопастных колеса, надетых на оба конца вала якоря электро-
двигателя; конденсатор 10 и ресивер 11. Все оборудование компрес-
сорно-конденсаторного агрегата смонтировано в металлическом
подвагонном ящике 12, который для облегчения смены и монтажа
агрегата имеет резиновые колеса, с помощью которых может выкаты-
ваться из-под вагона по направляющим балкам. Одновременно ре-
зиновые колеса служат амортизаторами для гашения вибрации при
работе агрегатов.
Компрессор применяется вертикального типа, двухцилиндровый,
обеспечивающий холодопроизводительность 15 тыс. ккал/ч. Он рабо-
тает на фреоне-12. Шкив делает 360 об/мин. Электродвигатель для
привода компрессора имеет мощность 8 кет при ПО в напряжения.
Электродвигатель вентилятора конденсатора имеет мощность
1,2 кет.
По своему устройству, схеме соединения фреоновых трубопро-
водов и наличию приборов регулирования компрессорно-конденса-
торный агрегат не имеет принципиального отличия от подобного
вида установок с электромеханическим приводом.
В отличие от американских установок в агрегате этого типа при-
меняется клапан разности давления между нагнетательным и вса-
сывающим фреоновыми трубопроводами, который в целях облегчения
П Зак. 2149	161
пуска компрессора включает электродвигатель при разности давле-
ния в 0,5—1,0 ат, чем повышается надежность работы установки.
Конденсатор представляет собой также ряд ребристых змееви-
ков из стальных труб, оцинкованных горячим способом, что обес-
печивает плотность прилегания пластин и повышает теплопередачу.
Воздухоохладитель 13, являющийся частью холодильного
агрегата установки, расположен в нагнетательном воздуховоде.
Для монтажа его в крыше вагона имеется люк.
С ресивером компрессорно-конденсаторного агрегата воздухо-
охладитель соединен трубопроводами 14. На нагнетательном трубо-
проводе стоит терморегулирующий вентиль 15. Послё воздухо-
охладителя размещен элиминатор для улавливания капель конден-
сата и отвода его в поддон, в который стекает также конденсат
с воздухоохладителя, спускаемый затем наружу.
Для зимнего периода времени вагон оборудован водяным отоп-
лением с котлом, работающим на твердом топливе. Для подогрева
воздуха, подаваемого вентиляцией, за вентиляционно-охладитель-
ным агрегатом стоит калорифер 16 ребристого, типа. Вверху и
внизу вдоль стен проложены трубы отопления. Циркуляция воды
через калорифер производится насосом с приводом от электродви-
гателя. В трубопроводе калорифера имеется дроссельный клапан
для регулирования потока воды в зависимости от температуры
воздуха. Последняя контролируется термостатом с термопатроном,
выведенным за калорифер. Максимальная тепломощность котла
25 тыс. ккал в час.
Все агрегаты установки питаются от генератора 17 мощностью
20 кет и напряжением ПО в, подвешенного под вагоном и приводи-
мого в действие через карданный вал 18 и редуктор 19 от вагонной
оси. Разъемная коническая шестерня редуктора установлена на то-
ченой оси через резиновую прокладку. Привод снабжен фрикцион-
ной муфтой для отключения генератора в случае чрезмерной на-
грузки на него и включения его при скорости свыше 10—12 км!ч.
При маневровых работах генератор отключается.
Для регулирования мощности генератора в зависимости от на-
грузки имеется автоматический регулятор. На кратковременных
стоянках питание агрегатов установки производится от аккуму-
ляторной батареи 20. Установка рассчитана на включение в сеть
внешнего источника постоянного тока напряжением НО в.
Работа установки летом полностью автоматизирована в зависи-
мости от температуры воздуха внутри и снаружи вагона. Приборы
автоматики — реле и контакторы размещены в купе вагона на
щите управления 21.
Действие системы отопления и вентиляции регулируется вруч-
ную путем включения насоса горячей воды и вентиляционного
агрегата на соответствующую ступень работы.
На рис. 147 представлена схема автоматического управления
установкой, которое сводится к регулированию температуры летом.
Первичными приборами, реагирующими на изменение температуры^
162
являются две группы ртутных термостатов.^ Регулирование темпе-
патуры производится по принципу мостовой схемы, имеющей два
гопоотивления по 1 465 ом. В цепь этих сопротивлений включены
термостаты 1 внутренней температуры на 22, 24, 26, 28, 30 и 32° С,
считая слева направо, термостаты 2 наружной температуры на 28,
32 34, 36 и 38° С справа налево и реле 3 с купроксным столбиком 4.
В интервале внутренней температуры 22 и 24° С и наружной темпе-
ратуры 32 и 28° С в цепь термостатов включены одинаковыесопро-
Рис. 147. Электросхема автоматического управления установки
Газелан:
1 и 2 —ртутные термостаты; 3 — реле включения; 4 — купроксный столбик; 5 — ге-
нератор; 6 — аккумуляторная батарея; 7 —регулятор напряжения; 8 — реле обрат-
ного тока; 9, 10 и 11—электродвигатели компрессора, вентилятора конденсатора
и вентиляционного агрегата; 12 — реле разности давления; 13 и 14 — реле давле-
ния; 15, 16 и /7 —промежуточные реле; 18, 19 и 20 — пусковые контакторы;
2/ —реле времени; 22 —рубильник цепи управления; 23 — реле пропорциональной
регулировки; 24— переключательное реле; 25—лампы транспаранта
тивления. Точно такие же условия для сопротивлений соблюдаются
при более высоких температурах. Если контакты термостата внутри
вагона градуированы на 22° С, а наружного на 28° С, то по обоим
плечам моста будет проходить одинаковый ток. Такое же положение
будет при термостате внутри вагона на 24°С и наружного на 32°С.
В этих случаях в точках подсоединения реле 3 будет иметь место
одинаковый потенциал и катушка реле будет обесточена.
В случае одинаковых температур воздуха снаружи и внутри
ьагона, например 28° С, контакты обоих термостатов будут замк-
11*	163
нуты. При таком положении через левое сопротивление будет про-
ходить больший ток и в местах присоединения катушки реле з
появится разность потенциалов, якорь ее притянется, что вызовет
переключение на охлаждение.
Реле останется в таком положении до тех пор, пока не разо-
рвется цепь внутреннего термостата на 24° С. Купроксный стол-
бик 4 не даст притягиваться якорю, если через правое сопро-
тивление будет проходить больший ток, чем через левое.
Источником электроэнергии агрегатов установки служат гене-
ратор 5 мощностью 20 кет с приводом от оси и на кратковремен-
ных остановках — аккумуляторная батарея 6. Для поддержания
напряжения на клеммах генератора стоит регулятор 7. При падении
напряжения генератора ниже напряжения аккумуляторной батареи
силовая цепь отключается от генератора посредством реле обратного
тока 8. Для подключения питания от внешнего источника напряже-
нием ПО в на вагоне имеется розетка.
Основными потребителями электроэнергии являются электродви-
гатели 9, 10 и 11 соответственно компрессора, вентилятора конден-
сатора и вентиляционного агрегата. Включение электродвигателя
вентилятора предусмотрено вручную, для чего переключатель
имеет три положения, а при питании от аккумуляторной батареи—
только два положения — пуска и работы на малых оборотах.
Включение электродвигателей компрессора и вентилятора кон-
денсатора производится автоматически. Включение зависит от
давления фреона во всасывающем и нагнетательном трубопрово-
дах, что контролируется положением реле разности давления 12
и реле давления 13 и 14 через промежуточные реле 15, 16 и 17.
Пуск электродвигателя компрессора двухступенчатый и произ-
водится посредством пусковых контакторов 18, 19 и 20 с выдержкой
времени на каждой ступени с помощью реле 21. Наоборот, пуск элек-
тродвигателя вентилятора конденсатора является одноступенчатым
и осуществляется после пуска компрессора на вторую ступень кон-
тактором 20. Включение цепи управления производится рубильни-
ком 22.
Холодопроизводительность компрессора регулируется измене-
нием числа оборотов электродвигателя посредством реле пропорцио-
нальной регулировки 23, которым управляют термостаты 1 и 2
через реле 3.
Переключение питания электродвигателей компрессора и вен-
тиляционного агрегата с генератора или внешнего источника на
аккумуляторную батарею производится посредством срабатывания
переключательного реле 24, после чего они работают на пониженных
оборотах.
Контроль за действием приборов и агрегатов ведется по сигналь-
ным лампам 25 на транспаранте, показывающем включение генера
тора, электродвигателя компрессора, реле разности давления между
нагнетательным и всасывающим трубопроводами, а также реле дав-
ления фреона в последних.
164
В 1957 г. завод Газелан оборудовал один жесткий купиро-
ванный вагон, предназначенный для дорог СССР, опытной уста-
новкой кондиционирования воздуха, основные узлы которой
такие же, как у описанной выше.
Отличием опытной установки является применение для энерго-
снабжения вагона на длительных стоянках специального электро-
двигателя переменного тока мощностью 19 кет, питаемого от
внешней сети напряжением 380 в, и автоматической муфты, ко-
торая при переходе на работу от электродвигателя отключает
генератор от карданного привода.
В опытной установке имеются некоторые упрощения, напри-
мер вентиляционный агрегат работает с постоянной производи-
тельностью в 5 000 м3/ч при соотношении подачи свежего и ре-
циркуляционного воздуха 3: 7. Подача воздуха в купе через
распределительные решетки не регулируется.
Автоматизация работы систем вентиляции и отопления отсут-
ствует. В работе компрессора предусмотрено автоматическое от-
ключение его в случае снижения температуры подаваемого в
вагон воздуха до 13° С и при понижении температуры фреона
во всасывающей линии до 8° С.
ГЛАВА VIII
УСТАНОВКИ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА
С ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ В МЯГКИХ
ВАГОНАХ ПОСТРОЙКИ ЗАВОДА ИМ. ЕГОРОВА
1. УСТАНОВКА В МЯГКОМ ВАГОНЕ ПЕРВОГО КЛАССА
С ДВУХМЕСТНЫМИ КУПЕ
Ленинградский вагоностроительный завод им. Егорова в 1954 г.
оборудовал два мягких цельнометаллических пассажирских вагона
с четырехместными купе опытными установками кондиционирования
воздуха с компрессионным охлаждением и приводом генераторов от
Рис. 148. Расположение основного оборудования установки кондициони-
рования воздуха в цельнометаллическом пассажирском вагоне первого
класса:
/ — вентиляционный агрегат; 2 — воздухоохладитель; 3 — калорифер водяного отопле-
ния; 4—электрокалорифер; 5— нагнетательный воздуховод* 6—рециркуляционный
воздуховод; 7—фильтры; 8— шкаф с вспомогательной аппаратурой холодильного
агрегата; 9—контакторная панель; /0 —панель приборов автоматики; //—щит управ-
ления установкой; 12 — компрессорно-конденсаторный агрегат; 13 — генераторы по-
стоянного тока; 14— коробка передач; 15 — карданный вал; 16— редуктор; /7—акку-
муляторная батарея; 18 — котел
оси колесной пары. На основе проведенных испытаний и усовер-
шенствований этих установок завод в 1956 г. начал выпуск вагонов
первого класса с установками кондиционирования воздуха, кото-
166
рые принципиально не отличаются от опытных установок мягких
вагонов. Холодильное оборудование для этих установок изготов-
лено по проекту Центрального конструкторского бюро холодиль-
ного машиностроения (ЦКБХМ), а электрическое оборудование
спроектировано и изготовлено на Рижском электромашинострои-
тельном заводе (РЭЗ).
Рис. 149. Схема расположения установки кондиционирования воздуха
в вагоне первого класса:
/—вентиляторы; 2—электродвигатель вентиляторов; 3 — наружные жалюзи по-
ступления свежего воздуха; 4 — термостаты; 5— воздушные фильтры; б — нагнета-
тельный воздуховод; 7— рециркуляционный воздуховод; 8 —воздухоохладитель;
9 — электрокалорифер; 10 —калорифер водяного отопления; //—распределительные
решетки в купе; /2 —решетка поступления рециркуляционного воздуха; 13— ко-
тел; 14 — расширитель; 15 —коридорная ветвь отопления; 16 — купейная ветвь
отопления; /7—автоматическая заслонка на трубе калорифера; 18 — компрессор
холодильного агрегата; 19 —конденсатор холодильного агрегата; 20 — электродви-
гатель компрессора и вентиляторов конденсатора; 2/—терморегулирующий вен-
тиль; 22 —теплообменник
Чтобы иметь представление об опытной установке мягких ваго-
нов с 4-местными купе постройки 1954 г., в конце главы приводят-
ся подробная схема и основные конструктивные отличия.
Расположение основного оборудования установки кондициони-
рования воздуха в цельнометаллическом пассажирском вагоне пер-
вого класса показано на рис. 148. Вентиляционно-отопительная
часть установки, как и в обычных вагонах, включая вентиляцион-
ный агрегат, воздуховоды, фильтры, котел и трубы отопления,
размещены внутри вагона. Также в вагоне расположены приборы
управления, смонтированные в особых шкафах, установленных в
служебном отделении и коридоре. Компрессорно-конденсаторный
агрегат и генераторы постоянного тока подвешены под вагоном.
В установку кондиционирования воздуха вагонов первого класса
входят: вентиляция, служащая для забора наружного и рецирку-
ляционного воздуха, смешения, очистки, подачи и распределения
167
его по вагону; холодильный агрегат, обеспечивающий охлаждение
воздуха летом перед подачей в вагон; водяное отопление для нагре-
ва подаваемого вентиляцией воздуха и обогрева вагона зимой, а так-
же электроотопление для подогрева воздуха в переходные периоды
года; индивидуальная подвагонная электростанция с генераторами
постоянного тока для выработки электроэнергии и снабжения ею
Рис. 150. Схема устройства вентиляции в вагонах первого класса
агрегатов установки и других потребителей вагона; привод генера-
торов от оси вагонной колесной пары; приборы автоматического
управления агрегатами установки и регулирования параметров
воздуха.
Схема установки кондиционирования воздуха в вагоне первого
класса приведена на рис. 149. При серийной постройке вагонов не-
которые узлы установки подверглись изменениям, о которых в даль-
нейшем сказано.
Вентиляция. В отличие от существующей в вагонах приточной
системы вентиляции цельнометаллические пассажирские вагоны
с установками кондиционирования воздуха оборудованы приточно-
вытяжной системой. На рис. 150 показана схема устройства венти-
ляции вагонов первого класса, которая имеет: вентиляционный агре-
гат, состоящий из центробежных вентиляторов 1 с электродвига-
телем 2 типа ПН-45; нагнетательный воздуховод <3, проложенный
между подшивным потолком и крышей; рециркуляционный возду-
ховод 4\ фильтры 5, состоящие из четырех секций и размещенные
над тамбурным потолком котловой стороны вагона; решетку 6
поступления наружного воздуха над одной из боковых тамбурных
дверей, прикрываемую заслонкой 7. На выходе из рециркуляцион-
ного воздуховода перед фильтрами также установлена регулиру-
емая заслонка S.
168
Нагнетательный воздуховод состоит из нескольких секций,
выполненных из фанеры, и имеет распределительные решетки 9,
которые прикрыты щитками овальной формы 10, из-под которых
поток воздуха направляется вдоль потолка купе в сторону от
спальных мест.
Рециркуляционный воздуховод в двух опытных вагонах первого
класса расположен под багажными нишами по всей длине^ вагона.
В вагонах дальнейших выпус-
ков рециркуляционный воз-
духовод имеет небольшую
длину и забирает воздух
прямо из коридора через ре-
шетку И.
В нагнетательном воздухо-
воде котлового конца вагона
установлены воздухоохлади-
тель 12, являющийся одно-
временно испарителем холо-
дильного агрегата; электро-
калорифер 13 и калорифер 14
водяного отопления.
В нагнетательном воздухо-
воде над калориферами имеет-
ся обводной канал, закры-
ваемый заслонкой 15 и слу-
жащий ДЛЯ прохода воздуха	Рис. 151. Плафон с кольцевой
летом С меньшим сопротивле-	щелью для подачи воздуха в купе
нием, минуя калориферы.
Вентиляционный агрегат имеет две ступени числа оборотов,
чем регулируется подача в вагон воздуха: летом до 5 000 и зимой до
3000 м31ч. Соотношение наружного и рециркуляционного воз-
духа является непостоянным и изменяется положением заслонок
воздуховодов, исходя из режима работы установки.
На рис. 151 показана кольцевая щель вокруг плафона в ваго-
нах первого класса, через которую воздух подается в купе. Направ-
ление воздуха и его количество регулируются заслонками, постав-
ленными перед выходом в кольцевую щель. В необходимых случаях
заслонки могут быть закрыты.
Холодильная установка. Холодильная установка состоит из
трех основных агрегатов: компрессорно-конденсаторного, воздухо-
охладителя и регулирующей станции с вспомогательным оборудова-
нием и приборами.
Компрессорно-конденсаторный агрегат
(Рис. 152) размещен в особом металлическом ящике /, подвешенном
посредством кронштейнов 2 к поперечным и хребтовой балкам рамы
нагона. Ящик сварной конструкции, обшит со всех сторон метал-
лическими листами, имеет с торцовых сторон и в днище выштампо-
Ванные продолговатые жалюзи 3 для выхода воздуха после конден-
169
сатора. Передняя крышка 4 на петлях открывается вниз и имеет
напротив крыльчатки вентилятора круглое отверстие с сеткой 5
для забора воздуха. Такое же отверстие имеется против другой
крыльчатки вентилятора, с противоположной стороны ящика.
Направление потока при заборе наружного воздуха создается рас-
трубами 6.
В середине днища ящика на подставках из швеллера установлен
компрессор 7, соединенный клиноременной передачей 8 с электро-
Рис. 152. Компрессорно-конденсаторный агрегат
двигателем 9, на концы вала которого с обеих сторон насажены вось-
милопастные крыльчатки вентилятора 10.
На расстоянии 200—250 мм от боковых сторон ящика располо-
жены секции 11 конденсатора, которые со стороны компрессора
и вентилятора конденсатора защищены сетками 12. В верхней части
ящика посредством хомутов закреплен ресивер 13.
Для циркуляции хладагента фреона-12 в холодильном агрегате
установки применяется четырехцилиндровый V-образный одно-
ступенчатый компрессор (рис. 153) типа 4ФУ-6,5.
Корпус компрессора состоит из картера 1 с нижней крышкой 2
и блоков цилиндров 3 с крышками 4. Блоки цилиндров имеют при-
ливы для крепления всасывающих 5 и нагнетательных 6 вентилей.
С одной из торцовых сторон картер закрыт глухой крышкой 7,
а с другой — крышкой S, в которой размещен сальник выходящего
наружу конца коленчатого вала 9. Последний опирается удлинен-
ным концом на шариковый 10 и коротким на роликовый 11 под-
шипники. Сальник 12 состоит из гофрированной трубки, припаян-
1 70
ной к пяте направляющего стакана, пружины, уплотнительного
кольца и установочного кольца из севанита.
В цилиндрах блоков
находятся поршни 13,
соединенные с колен-
чатым валом шатунами
14, имеющими разъем-
ные нижние головки,
армированные баббито-
вой заливкой. В верх-
них головках шатунов
запрессованы бронзовые
втулки. Сверху цилинд-
ров установлены кла-
панные плиты 15, закры-
тые крышками 4, на
которых стоят всасы-
вающие и нагнетатель-
ные пластинчатые кла-
паны, причем первые из
них самопружинящие.
В приливе картера,
со стороны глухой
крышки, размещен ше-
стеренчатый насос 16
для забора масла из кар-
тера по трубке 17 через
фильтр 18. Подача мас-
ла к подшипникам и
втулкам шатунов про-
изводится по сверле-
ниям в коленчатом валу
и в самих шатунах.
Привод насоса в дей-
ствие осуществляется от
коленчатого вала.
Картер компрессора
и блоки цилиндров от-
литы из чугуна. Первый
имеет внизу отверстие,
закрытое крышкой 2 для
установки шатунов. У
вторых сверху расположены фланцы для установки клапанных
плит и крышек, а снизу — для крепления к картеру. Внутренний
Диаметр цилиндров 67,5 мм. В приливах блоков имеются полости,
которые соединяются через отверстия в клапанных плитах с соответ-
ствующими полостями верхних крышек, образуемыми перегород-
ками. Во всасывающих полостях приливов установлены сетчатые
171
фильтры, а внизу имеются отверстия для возврата масла в
картер.
Поршни цилиндров выполняются глухими и отлиты из алюми-
ния. Вверху поршни имеют по две канавки для уплотнительных и
внизу одну для маслособирающих колец. Ход поршня равен 50 мм.
Поршневой палец плавающей конструкции, фиксируемый пружин-
ными стопорными кольцами.
Компрессор работает со скоростью вращения вала 1 200 оборотов
в минуту. В схеме автоматики предусмотрено снижение числа
Рис. 154. Конденсатор холодильного агрегата
оборотов примерно вдвое на случай пониженной нагрузки на него
и при кратковременных остановках поезда на станциях. При боль-
ших числах оборотов компрессора конструктивно возможно сделать
компрессорно-конденсаторный агрегат малого габарита, что крайне
желательно для условий вагонов.
Компрессор имеет длину 525 мм, ширину 440 мм и высоту
385 мм. Вес его равен около 100 кг.
Сжижение паров фреона происходит в конденсаторе холодиль-
ного агрегата (рис. 154), состоящем из двух секций, расположенных
по торцам подвагонного ящика. Каждая секция представляет собой
ребристую батарею, выполненную из медных трубок 1 диаметром
15 мм в форме змеевиков с насаженными на них пластинками 2 тол-
щиной 0,5 мм, с шагом 4,5 мм, которые закрепляются на трубках
протяжкой шарика через трубки. Число трубок в лобовом сечении
16 и по ходу воздуха 12. Поверхность охлаждения каждой секции
составляет 50 ,м2.
Фреон в газообразном виде после компрессора поступает в верх-
ние два ряда трубок конденсатора по коллектору <3, из которого по
172
трубе 4 проходит в коллектор 5 на другой его стороне. Сжиженный
фреон стекает вниз в коллекторы 6 и 7 и под давлением поступает
в ресивер.
Для сбора жидкого фреона имеется ресивер, изготовленный из
цельнотянутой трубы диаметром 133 мм с отштампованным и при-
варенным электросваркой днищем. Емкость ресивера составляет
14 л. К нему присоединены трубопроводы, идущие от каждой-сек-
ции конденсатора и снабженные угловыми запорными вентилями
диаметром 10 мм. На выходе из ресивера стоит угловой вентиль диа-
метром 20 мм. Забор фреона осуществляется со дна по опущенной
в него трубке. Для определения давления нагнетания к ресиверу
через трубку с запорным вентилем диаметром 6 мм может присо-
единяться манометр. На случай чрезмерного давления ресивер имеет
легкоплавкую пробку. Ресивер установлен с небольшим наклоном
в сторону выхода из него фреона.
Привод в действие компрессора осуществляется от электродви-
гателя мощностью 8,5—9 кет посредством клиновидных ремней,
натягиваемых роликом. Электродвигатель работает на напряжении
80 в и имеет смешанное возбуждение с ненасыщенной системой для
регулирования скорости вращения, которая может снижаться вдвое.
Электродвигатель закрытого типа с двумя выходящими из корпуса
концами вала, на которые насажены крыльчатки вентилятора
конденсатора.
Крыльчатки вентилятора конденсатора используются от венти-
лятора серии МЦ № 4,5. Вентилятор вращается со скоростью от
700 до 2 200 оборотов в минуту и прогоняет через конденсатор до
8 000 м3 воздуха в час.
Воздухоохладитель в установках кондиционирова-
ния воздуха конструктивно выполнен подобно конденсатору из
медных трубок диаметром 15 мм, переходящих в змеевики. Патруб-
ки насажены латунные пластинки толщиной 0,5 мм с шагом 5 мм.
Плотность насадки пластин достигается протяжкой шарика через
трубки. Поверхность охлаждения воздухоохладителя составляет
50 м2.
Воздухоохладитель (рис. 155) представляет собой ребристую
батарею, состоящую из трех секций /, расположенных в воздухо-
воде по вертикали. Секции смонтированы на штампованной из листа
раме 2, посредством которой он прикрепляется к угольникам крыши
вагона.
С торцовой стороны воздухоохладителя стоит терморегулирую-
щий вентиль 3 типа ТРВ-20 холодопроизводительностью 20 тыс. ккал
в час, который регулирует поступление фреона. Последний посту-
пает в вентиль по трубопроводу 4 и из вентиля по трем разветвляю-
щимся трубкам 5 перетекает в жидкостные коллекторы 6 секций воз-
духоохладителя, переходящие в змеевики. Из каждой секции фреон
в газообразном виде возвращается уже в соответствующие га-
зовые коллекторы 7 большего диаметра, которые переходят
в общий газовый коллектор 8, соединенный со всасывающим трубо-
173
проводом 9 компрессора. К общему газовому коллектору прикреплен
термопатрон 10, соединенный с верхней полостью терморегулирую-
щего вентиля капиллярной трубкой 11. В результате действия темпе-
ратуры фреона на термопатрон 10 в нем изменяется давление,
которое по капиллярной трубке передается на диафрагму вентиля,
увеличивая или уменьшая открытие клапана. От торца газового
коллектора к терморегулирующему вентилю подведена уравнитель-
ная трубка 12, по которой давление фреона передается на диафрагму
вентиля с другой стороны.
Рис. 155. Воздухоохладитель
На нагнетательном трубопроводе перед терморегулирующим вен-
тилем установлен соленоидный клапан типа СВФ-15, прекращающий
поступление фреона в воздухоохладитель при остановке компрессо-
ра. При пуске компрессора соленоидный клапан автоматически от-
крывается, так как катушка подъема клапана присоединена к пи-
тающим проводам электродвигателя.
Под воздухоохладителем в воздуховоде размещен поддон 13
для стока и отвода наружу по трубке 14 конденсата, выпадающего
при охлаждении воздуха.
Вспомогательная аппаратура и приборы
в целях удобства обслуживания и контроля за работой холодиль-
ного агрегата смонтированы на общей панели, размещенной в кот-
ловом конце вагона в шкафу с дверками, открывающимися в кори-
дор. На этой панели (рис. 156) размещены следующие аппараты и
приборы: фильтр 1 для очистки фреона, соленоидный клапан 2
нагнетательного трубопровода, теплообменник 3, манометры низ-
кого 4 и высокого 5 давления фреона, манометр 6 давления масла
в картере и реле давления 7.
Для закрытия нагнетательного и всасывающего трубопроводов
имеются запорные вентили 8 и 9.
174
фильтр фреона (рис. 157) служит для очистки циркулирующего
з холодильном агрегате жидкого фреона от механических примесей,
попадающих при монтаже и при омывании им деталей в процессе
работы. Он ставится на нагнетательном трубопроводе перед соле-
ноидным клапаном.
фильтр изготовлен из 76-мм трубы 1 с приваренными к ней флан-
цем 2 и гайкой 3, в которую ввернут штуцер^, закрытый гайкой 5
650---------------
Рис. 156- Панель вспомогательной
аппаратуры
Рис. 157.
Фильтр фреона
с донышком 6, снимаемым при постановке фильтра в сеть трубопро-
водов. Со стороны выхода фильтр закрыт крышкой 7 со штуцером,
также закрытым гайкой 8 с донышком 9. Внутри трубы помещен
фильтрующий элемент, состоящий из асбестового чулка 10, защищен-
ного снаружи мелкой латунной сеткой И, прикрепленной к крышке
фильтра.
Теплообменник (рис. 158) ставится на пути входа и выхода фреона
из воздухоохладителя и служит, во-первых, для переохлаждения
Фреона, поступающего из ресивера к терморегулирующему вентилю,
парами фреона, выходящими из воздухоохладителя и имеющими
более низкую температуру, и, во-вторых, для перегрева выходящих
175
из воздухоохладителя и поступающих в компрессор паров за счет
жидкого фреона с более высокой температурой.
Теплообменник представляет собой стальной цилиндрический
резервуар /, внутри которого размещен двухрядный медный зме-
евик 2. К днищам 3 резервуара приварены фланцы 4 для впуска
и выпуска газообразного фреона, поступающего по всасывающему
трубопроводу. По змеевику проходит жидкий) теплый фреон,
который из ресивера поступает по трубопрово-
ду 5 и выходит из теплообменника по нагне-
тательному трубопроводу 6, идущему к воз-
духоохладителю.
Осушитель фреона (рис. 159) состоит из ци-
линдрического резервуара /, заполненного се-
Рис. 159. Осушитель
фреона
3
Рис. 158. Теплообмен-
ник фреона
ликагелем 2. Со стороны входа фреона в резервуар’ввернут штуцер 3
с сетчатым фильтром 4, закрытый гайкой 5 с донышком 6. На выходе
резервуар закрыт крышкой 7, под которой имеется второй сетчатый
фильтр 8. Крышка заканчивается штуцером 9, гайкой 10 и доныш-
ком //, предохраняющим от попадания влаги из атмосферы до по-
становки осушителя в сеть трубопровода.
При дросселировании жидкого фреона происходит выпадение
растворенной в нем воды в виде кристаллов льда, которые могут
закупорить узкие проходные отверстия терморегулирующих вен-
тилей. Предотвращает это явление осушитель, который улавли-
вает влагу, попадающую в жидкий фреон. Осушитель через 2—3
суток работы холодильного агрегата снимается.
176
Реле давления служит для поддержания заданного давления
фреона в холодильном агрегате. Низкое давление приводит к заса-
сыванию воздуха в трубопроводы, что снижает эффективность работ
агрегата. Слишком высокое давление может вызвать разрушение
трубопроводов, клапанов и других элементов системы агрегата.
Для нормальной работы холодильного агрегата давление фреона
во всасывающем трубопроводе поддерживается в пределах 1,6—
3 am. Это давление регулируется прибором, называемым прессоста-
том, который останавливает компрессор, если давление будет ниже
или выше установленной величины.
Рис, 160. Реле давления
В нагнетательном трубопроводе нормальное давление фреона за-
висит от температуры наружного воздуха. Для включения компрес-
сора служит маноконтроллер, устанавливаемый на давление
17,5—20,5 ат. В компрессионных установках кондиционирования
воздуха применяют объединенный регулятор, называемый реле дав-
ления. Предел настройки реле на соответствующее давление, при
котором оно срабатывает, называется дифференциалом. Реле давле-
ния включается в электрическую цепь управления установкой.
В установках вагонов постройки завода им. Егорова применяется
реле давления типа РД-6 (рис. 160). Оно состоит из трех основных
частей: датчиков 1 и 2 и верхней электрической части 3. Первый
служит для пуска и остановки компрессора за пределами диффе-
ренциала низкого давления; второй — за пределами высокого дав-
ления и третья часть является электрическим контактом вклю-
чения или выключения электродвигателя компрессора.
На гофрированный стакан 4 низкого давления действует давле-
ние фреона трубопровода всасывания. При повышении давления он
сжимается, игла 5 давит на угловой рычаг 6 и повернет его по часо-
вой стрелке, преодолевая действие пружины 7. Тяга 8 с наконеч-
№ Зак. 2149	177
ником 9 свободно переместится вниз до пластины 10, затем начинает
перемещаться контактная планка 11, которая резко притягивается
магнитом 12 и замыкает контакты 13, в результате чего через соот-
ветствующие реле и контакторы включается электродвигатель ком-
прессора. Если давление в гофрированном стакане падает, пружина
поворачивает рычаг в обратную сторону и разрывает контакты,
после чего следует остановка компрессора. Вспомогательные кон-
такты 14 размыкаются после основных, чтобы предохранить их от
обгорания. Регулировка производится винтами 15 и 16. Первым
устанавливается заданное давление, а вторым — дифференциал.
Гофрированный стакан в корпусе 2 имеет меньший диаметр и
находится уже под действием давления фреона в нагнетательном
Рис. 161, Манометр низкого давления (мановакуумметр):
/ — корпус; 2 —трубка; 3 — сектор; 4 — шестерня; 5 —поводок; 6— штуцер:
7 — колпачок; 8 —пружина; 9 —циферблат; 10 — стрелка
трубопроводе. В случае высокого давления стакан сжимается г
игла 17 поворачивает рычаг 18 против часовой стрелки, преодо-
левая усилия пружины 19, которая стремится повернуть рычаг 20
вокруг оси по часовой стрелке. Конец рычага 20 снизу отжимает
контактную планку 11, размыкая контакты и останавливая ком-
прессор. Как только давление снизится, пружина возвращает
рычаги в первоначальное положение.
Манометры служат для определения давления фреона на стороне
всасывания и нагнетания холодильного агрегата. Конструкция мано-
метра всасывающего трубопровода, называемого мановакуумметром,
показана на рис. 161. Особенностью этого манометра является то,
что шкала отградуирована на давление, начиная с разрежения
в 760 мм рт. ст. до 12 ат. Кроме того, на циферблате нанесена
шкала, указывающая градусы в соответствии с давлением фреона.
Принцип действия манометра основан на выпрямлении овальной
трубки, соединенной механизмом с указательной стрелкой.
178
Манометры для высокого давления по конструкции и принципу
действия аналогичны, но только имеют шкалу, градуированную
на давление от 0 до 50 ат.
Терморегулирующий вентиль является одним из основных эле-
ментов арматуры холодильного агрегата, который оегулирует ка-
чественную работу возду-
хоохладителя путем авто-
матического впуска в него
фреона. Количество пос-
леднего, поступающего в
воз ду хоох л а дител ь, зави-
сит от температуры пере-
грева паров его на выходе
и сопровождается дроссе-
лированием в самом вен-
тиле с давления конден-
сации до давления испа-
рения.
В установках вагонов
первого класса ставится
один терморегулирующий
вентиль ТРВ-20 (рис. 162)
диафрагменного типа, ко-
торый состоит из корпу-
са 1 с входным 2 и выход-
ным 3 фланцами, верхней
части 4 с ' силовым эле-
ментом 5, регулировочно-
го устройства 6 и шту-
цера 7 уравнительной
трубки.
Во втулке 8 корпуса установлено седло 9 клапана 10, кото-
рый верхним концом стержня упирается в жесткий центр 11.
Силовой элемент состоит из диафрагмы 12, зажатой между крыш-
кой 13 и ее основанием 14, пружины 15 между шайбами 16 и 17.
Внутри пружины находится сильфонный сальник 18, припаянный
вверху и внизу. К верхней крышке присоединена капиллярная
трубка 19, соединенная с термопатроном 20. Последний является
чувствительным элементом и вместе с капиллярной трубкой запол-
няется фреоном, после чего плотно запаивается. Термопатрон плот-
но укреплен на выходном газовом коллекторе воздухоохладителя,
а снаружи тщательно изолирован от внешних температурных
влияний.
Регулировочное устройство, закрытое колпачком 21, состоит из
стержня 22, на конце которого имеется шестеренка 23, находящаяся
в зацеплении со второй шестеренкой 24 для регулировки силы нажа-
тия пружины.
Принцип действия терморегулирующего вентиля заключается
12*
179
в следующем. На диафрагму 12 действует давление паров фреона из
термопатрона 20. Чем выше температура паров в выходном коллекто-
ре воздухоохладителя, тем выше давление их в термопатроне. Под
действием этого давления она прогибается вниз, нажимает на
центр 11, который передает давление на клапан 10, и открывает про-
ход фреону.
Снизу на диафрагму действуют пружина 15 и давление испаряю-
щегося фреона, поступающего по уравнительной трубке к штуцеру 7.
Рис* 163, Соленоидный клапан
выходе из воздухоохла-
дителя всегда выше тем-
пературы его испарения,
то давление над диафраг-
мой также будет выше,
потому что в термопат-
роне содержатся насы-
щенные пары фреона,
имеющие давление, со-
ответствующее темпера-
туре поверхности, трубы
коллектора. Поэтому
диафрагма будет проги-
баться вниз и держать
клапан в открытом по-
ложении. Чем выше раз-
ница температуры фрео-
на в коллекторе и. его
испарения, тем больше
разность давления свер-
ху и снизу диафрагмы.
Клапан открывается для
большего поступления фреона, тем" самым снижается перепад тем-
ператур и, следовательно, перегрев фреона.
Разность давлений на диафрагму может изменяться сжатием
пружины, при вращении шестеренок 23 по часовой стрелке, которая
через вторую шестеренку 24 поднимает кверху шайбу, сжимая пру-
жину 15. Повышение давления пружины снизу вызовет повышение
перегрева фреона, который в этом типе клапана может быть доведен
до 15° С, при температуре испарения фреона +5° С. При более низ-
кой температуре испарения перегрев фреона может быть уве-
личен.
Соленоидный клапан (рис. 163) ставится перед терморегулирую-
щим вентилем на нагнетательном трубопроводе, а электрокатушка
включается в силовую цепь электродвигателя. Клапан служит для
прекращения доступа фреона в воздухоохладитель при остановке
компрессора.
Соленоидный клапан состоит из корпуса 1, клапана 2, сердечни-
ка 3, электрокатушки 4, пружины 5 и толкача 6.
180
Нормальным положением клапана считается закрытое, когда
электрическая цепь разомкнута. Как только катушка соленоида
будет под напряжением, сердечник втягивается в нее и открывает
клапан для прохода фреона через фильтр в нижний канал и далее
через второй фильтр к терморегулирующему вентилю. Фреон посту-
пает до тех пор, пока не прекратится намагничивание соленоида.
Клапан закрывается давлением пружины.
Отопление вагона. В пассажирских вагонах первого класса
с установками кондиционирования воздуха имеются два вида отоп-
ления: индивидуальное водяное с вертикальным водогрейным кот-
Рис» 164» Лепестковый калорифер водяного отоп-
ления
лом и калорифером, а также электрическое, имеющее электрокало-
рифер для подогрева воздуха, подаваемого в вагон вентиляцией
в переходные и зимний периоды года.
Водяное отопление обеспечивает обогрев вагона воздухом, пода-
ваемым вентиляцией и подогреваемым калорифером, а при низких
температурах или в случае порчи вентиляции — посредством сети
труб, по которым циркулирует горячая вода. Конструктивн о водяное
отопление выполнено так же, как в серийных цельнометаллических
вагонах с некоторыми усовершенствованиями, которые заключаются
в замене водяного трубчатого калорифера лепестковым с увеличен-
ной поверхностью нагрева до 7 вместо 4,5 м2, в постановке в трубах
отопления перед котлом заслонок для понижения интенсивности
обогрева вагона за счет уменьшения циркуляции воды в сети (в се-
рийных вагонах первого класса заслонки на трубах отопления не
ставятся). На трубопроводе из калорифера в котел также ставится
заслонка, служащая для снижения циркуляции горячей воды через
181
калорифер, если необходимо уменьшить или прекратить подогрев
воздуха.
Лепестковый калорифер водяного отопления (рис. 164) изготов-
ляется сварной конструкции и состоит из батареи 7, обводного
канала 2 с заслонкой 3. Между боковыми стенками 4 вварены гофри-
рованные коробки 5, изготовленные из листовой стали шириной
350 мм и длиной 918 мм. Сверху стоит крышка 6, образующая дно
обводного канала. Снизу калорифер имеет днище 7 также из лис-
товой стали. К одной боковой стенке прикреплена водораспредели-
тельная коробка 8 с патрубками 9 входа и 10 выхода воды из ка-
лорифера, ко второй стенке — водосборная коробка 11. Воздух при
нагреве проходит между гофрированными коробками, внутри кото-
рых циркулирует горячая вода.
Рис. 165. Электрокалорифер
Заслрнка смонтирована на валу 12 с роликовым подшипником 13.
На другом конце имеется ручка 14 для поворота заслонки.
Электрическое отопление предусматривается на переходное время
года, примерно при температурах до —ГС, и представляет собой
электрокалорифер (рис. 165) мощностью около 8 кет. Питание элек-
трокалорифера производится от генератора, переключаемого с элек-
тродвигателя компрессора холодильного агрегата, не работающего
в этот период.
Электрокалорифер состоит из двух секций 1 и 2 по пять элемен-
тов в каждой, соединяемых между собой болтами 3. Корпус 4 эле-
мента литой из алюминия ребристой формы с отверстием внутри,
в которое вставляется нагревательный элемент 5 из нихромовой
ленты. Для подвода электрического тока сбоку имеется клеммная
коробка 6. При остановке вентиляционного агрегата электрокало-
рифер автоматически отключается, чем предупреждается перегрев
нагревательного элемента.
Энергоснабжение установки. Для обеспечения электрической
энергией агрегатов, приборов установки и других потребителей под
вагоном подвешиваются два генератора постоянного тока, приводи-
мых в действие от оси колесной пары.
182
Генераторы и электродвигатель компрессора закрытого типа и
по конструкции аналогичны. Они имеют по четыре главных и такое
количество дополнительных полюсов.
В целях лучшей теплоотдачи внутри их производится перемеши-
вание воздуха посредством вентилятора, хотя двигатели по своей
конструкции являются закрытыми. Мощность длительного режима
каждого генератора составляет 11,2 квпг при 800—3 000 оборотах
в минуту.
Остов генераторов стальной литой с ребрами для охлаждения.
К нему крепятся главные полюсы, набираемые из стальных листов
толщиной 1,5—2 мм. Дополнительные полюсы стальные литые.
Катушки главных полюсов генераторов наматываются из круг-
лого медного провода диаметром 1,74 мм и изолируются от остова
двумя слоями киперной ленты. Сопротивление этих катушекхюстав-
ляет 2,774-3,13 ом.
Дополнительные полюсы имеют катушки из прямоугольной меди
сечением 7 X 15,6 мм, между витками которой прокладываются
асбестовый картон, микалента и киперная лента. Сопротивление
катушки находится в пределах 0,00183 ом.
Сердечник якоря набирается из электротехнической стали тол-
щиной 0,5 мм. Обмотка якоря производится прямоугольной медью
размером 3,05 X 6,4 мм и изолируется микалентой. Каждая катуш-
ка якоря состоит из четырех соединенных попарно одинаковых сек-
ций с изолированием их от корпуса микалентой и тафтяной лентой.
Сопротивление якоря при 20° С достигает 0,0072 ом. Коллектор диа-
метром 205 мм имеет 57 пластин, закрепленных гайкой на втулке и
нажимном конусе.
Параллельные катушки электродвигателя компрессора наматы-
ваются из круглой меди диаметром 2,1 мм, изолируются от остова
двумя слоями киперной ленты и имеют сопротивление от 1,4 до
1,57 ом. Последовательные катушки наматываются из прямоуголь-
ной меди сечением 3,8x22 мм. Катушки дополнительных полюсов
одинаковые с генераторами.
Генератор для питания электродвигателя имеет две коробки,
а второй генератор одну коробку выводов. Для устранения помех
радиоприему в коробках выводов ставятся конденсаторы типа КЗ
емкостью 2 X 0,5 мкф.
Постоянство полярности при изменении направления движения
вагона обеспечивается переключением выводных силовых концов
генераторов. Для этих целей на одном из генераторов устанавли-
вается переключатель направления тока, который обеспечивает пере-
ключение обмоток обоих генераторов. Это осуществляется посред-
ством двух изоляционных барабанов с медными сегментами с впаян-
ными в них серебряными контактами. Каждый барабан, имеющий
четыре контактных пальца, переключает один из генераторов.
Барабаны монтируются на стальном корпусе, который закрепляется
переднем подшипниковом щите генератора питания освещения.
Провода, соединяющие обмотки генераторов с пальцами переклю-
183
т алел я, проходят через отверстия в щите. Барабаны могут повора-
чиваться на необходимый угол в зависимости от направления вра-
щения генераторов посредством двух полумуфт (рис. 166), работаю-
щих на принципе обгонных муфт.
Полумуфта имеет следующее устройство.
На вал 1 генератора насажена втулка 2,на которую напрессованы
шарикоподшипник 3 и внутренняя обойма роликоподшипника 4.
Взамен наружной обоймы надета обойма 5 особой конструкции с па-
зами, в которые установлены ролики 6 того же {роликоподшипника,
Рис. 166® Схема полумуфты переключателя направления
тока генераторов
поддерживаемые пружинами Z. Конфигурация^пазоь позволяет
наружной обойме 5 и корпусу 8 полумуфты ^свободно вращаться
на шарикоподшипнике 3 относительно вала 1 только в одну сторону
по часовой стрелке. При вращении против часовой стрелки ролики 6
заклиниваются между обоймами, и вращение возможно только вме-
сте с валом, вращаемым от оси колесной пары, который и повернет
корпус полумуфты, имеющий выступы 9. Последние зацепляются за
пальцы барабанов и поворачивают их, замыкая соответствующие
контакты выводных силовых концов генераторов.
Вторая полумуфта по конструкции такая же, но имеет обратное
направление пазов для роликов, обеспечивающее заклинивание кор-
пуса муфты при повороте барабанов в случае обратного направ-
ления вращения вала. Таким образом, независимо от направления
движения вагона обеспечивается постоянство полярности на'клем-
мах генераторов.
’ Генераторы 1 и 2 (рис. 167) располагаются?соосно под вагоном
и соединяются между собой муфтой 3. Генератор 1 служит для
питания электродвигателя компрессора летом или электрокалори-
фера в переходные периоды года. Он регулируется'на ’напряже-
1 84
Рис. 167. Привод генераторов
185
ние 80 в. Второй генератор 2 предусмотрен для обеспечения
электроэнергией освещения вагона, подзарядки аккумуляторной
батареи, для питания электродвигателя вентиляционного агрегата,
а также цепей управления установки и других потребителей ва-
гона. Этот генератор имеет напряжение 70 в.
Привод генераторов от оси 4 колесной пары осуществляется через
редуктор 5, карданный вал 6, коробку передач 7 и фрикционную
муфту S. Между коробкой передач и фрикционной муфтой стоит
дисковая муфта 9.
Коробка передач 7 имеется только па опытных вагонах. Она
предназначалась для обеспечения работы генераторов при движе-
нии вагонов со скоростью свыше 100 км!ч. Наличие двух пар
шестерен 10 и 11 в коробке передач позволяет изменять скорость
вращения генераторов. При скорости поезда до 130 км)ч включается
пара шестерен 10 переводом рукояткой 12 кулачковой муфты 13,
которая входит в прорези ступицы шестерни. Вторая пара шестерен
вращается вхолостую. Если движение поездов не превышает ско-
рости 100 км!ч, коробка передач переключается на работу пары
шестерен И переводом муфты вправо с таким же зацеплением.
Пара шестерен 10 в этом случае вращается вхолостую.
Редуктор привода генераторов одной стороной сидит на оси,
а другой подвешен к поперечной балке 14 рамы тележки, веющей
два башмака 15. Чтобы обеспечить некоторое перемещение относи-
тельно рамы тележки, редуктор опирается на две пары пружин 16
сверху и снизу башмаков.
Корпус редуктора отлит из двух половин, в которых располо-
жены две пары шестерен. Большая шестерня /7, имеющая 72 зуба,
разъемная и насажена на разъемную втулку 18, надетую на обточен-
ную ось колесной пары. Между втулкой и осью имеется резино-
тканевая прокладка 19. Ведущая шестерня находится в зацеплении
с малой шестерней 20, которая имеет 28 зубьев и насажена на ступи-
цу конической шестерни 21. Последняя сидит на валу 22 и имеет
44 зуба. Эта шестерня приводит во вращение вторую коническую
шестерню 23 с 19 зубьями на валу 24. От этого вала вращение пере-
дается на втулку 25 с фланцем, посредством которого редуктор со-
единяется с карданным валом 6 автомобильного типа. Валы редукто-
ра вращаются на роликовых подшипниках.
При указанных числах зубьев шестерен передаточное число
редуктора составляет 5,96 и обеспечивает вращение генераторов со
скоростью 800— 3 000 оборотов в минуту при скорости поезда от 25
до 100 км/ч. При включении коробки передач в случае скорости
поезда свыше 100 км/ч передаточное число привода снижается до 4,1.
Генераторы включаются на питание вместо 25 км/ч при скорости
около 36 км/ч.
Энергопитание установки на длительных остановках или в ос-
новных депо и оборотных пунктах для предварительного охлаж-
дения вагонов перед посадкой пассажиров может производиться от
внешнего источника постоянного тока. Для этих целей в указан-
186
ных пунктах необходимо иметь генератор постоянного тока или вы-
прямитель мощностью не менее 20 кет напряжением 70 в с регулиро-
ванием его от 55 до 70 в.
Присоединение внешнего источника можно производить по двух-
проводной системе медными проводами при длине до 25 м, сечением
проводов не менее 70 мм2. В подвагонном ящике имеются зажимы
для подсоединения проводов от внешнего источника. Зажимы имеют
маркировку для одноименного соединения выводов. В этом случае
установку следует предварительно отключить рубильником от соб-
ственных источников питания.
При включении к внешнему источнику рубильник ставится на
положение «стоянка», а потом, не включая установку, плавно повы-
шается напряжение, пока не сработает реле обратного тока (РОТ)
и контактор /<-/. После этого установка переводится на ручное
управление для включения компрессора и вентиляционного агре-
гата обычным путем.
При автоматическом режиме установка при питании от внешнего
источника работает так же, как и на ходу поезда, обеспечивая нор-
мальный пуск агрегатов, работу автоматики и контроль темпе-
ратуры.
Чтобы перевести установку вновь на питание от подвагонных ге-
нераторов, включается вручную реле защиты РМН-1, обеспечиваю-
щее выключение контактора /С-/, после чего рубильник ставится в
положение «ход». Если контактор не выключен, то при переброске
рубильника может произойти короткое замыкание батареи на гене-
ратор ГБ.
Электрооборудование и приборы автоматического управления.
На рис. 168 приведена электрическая схема электрооборудования и
автоматики управления установкой.
Все приборы электрооборудования смонтированы на панелях
и щите управления.
Сзади щита управления в служебном отделении смонтирована
панель, на которой расположены шунты амперметров: АШ-1 для
зарядного генератора на 300 а, АШ-2 — аккумуляторной батареи
на 150 а и АПГЗ — генератора компрессора на 300 а.
Ниже щита управления в шкафу помещена панель автоматики,
на которой стоят реле РТ-1 и РМН-1, являющиеся сдвоенными реле
типа Р-103 и служащие для защиты от перенапряжения в цепи воз-
буждения генератора заряда батареи (ГБ); реле РТ-2 и РМН-2—
того же назначения, что и первые для генератора компрессора
(Г7(); реле РНГ для подключения электродвигателя компрессора
к генератору при достаточном напряжении на клеммах последнего
или к аккумуляторной батарее на остановках; регулятор РН-1
вибрационного типа генератора заряда батареи, имеющего сериес-
ную катушку для автоматической регулировки напряжения заряда;
Регулятор PH-2, подобный регулятору РН-1 без сериесной катушки,
обслуживающий генератор холодильного компрессора; реле обрат-
187
Рис. 168. Электрическая схема электрооборудования и автоматики управления установкой
кондиционирования воздуха вагона первого класса
яого тока РОТ для подключения и выключения нагрузки генератора
батареи. Для регуляторов поставлены конденсаторы защиты.
Сзади панели автоматики находится блок сопротивлений, вклю-
чения цепи возбуждения генераторов, левого контакта регулято-
ров РН-1 и РН-2, шунтовых катушек этих регуляторов, их
.обратной связи, катушек реле максимальной защиты РМН-1 и
РМН-2, реле времени РВ-1, реле обратного тока РОТ, реле напря-
жения РНГ и реле пониженного напряжения РПН. Трубчатые
сопротивления защищены металлическими кожухами.
В шкафу коммутационной аппаратуры размещены угольный
регулятор цепей освещения РУН-141, две контактные панели и
панель с предохранителями.
На первой контакторной панели смонтированы электромагнит-
ный контактор /(-/для включения генератора батареи, который
имеет два нормально замкнутых контакта; электромагнитный кон-
тактор К-2 для электрокалорифера с холостыми блок-контактами;
электромагнитный контактор К-3 до 100 а для включения электро-
двигателя вентиляционного агрегата, снабженный такими же кон-
тактами, как предыдущий; промежуточные реле ПР-2 и ПР-3 элек-
тродвигателя компрессора с двумя нормально открытыми и одним
замкнутым контактами; реле времени РВ-1 для выдержки времени
при пуске вентиляционного агрегата с нормально замкнутым кон-
тактом и контактор К-4 для закорачивания сопротивления в цепи
возбуждения электродвигателя указанного агрегата с двумя нор-
мально разомкнутыми и одним замкнутым контактами и тепловое
реле РТ-3, работающее вместе с угольным регулятором цепей осве-
щения и имеющее один усиленный нормально разомкнутый кон-
такт на 40 а.
На второй контакторной панели стоят контактор К-5 на 200а
для пуска электродвигателя компрессора с двумя нормально
разомкнутыми контактами; контактор К-6 для выведения пусковых
сопротивлений электродвигателя компрессора, имеющий один разо-
мкнутый, второй замкнутый и третий холостой контакты; контактор
К-7 на длительный ток в 200 а для выведения пусковых сопротив-
лений того же электродвигателя; контактор К-8 до 100 а с двумя
нормально разомкнутыми контактами для включения электродвига-
теля компрессора при питании от аккумуляторной батареи; контак-
тор К-9 на 20 а с двумя разомкнутыми и одним замкнутым контак-
тами для закорачивания сопротивления в цепи возбуждения электро-
двигателя компрессора; два реле времени РВ-2 и РВ-3 для автома-
тического пуска электродвигателя компрессора; промежуточное
реле ПР-4, управляющее работой электродвигателя компрессора и
имеющее два нормально разомкнутых и один замкнутый контакт.
На этой панели смонтирована аппаратура только холодильного
агрегата, которая может вместе с ним демонтироваться на зимний
период. На третьей панели расположены плавкие предохранители:
П-1 генератора батареи, П-5 электродвигателя компрессора и П-7
оператора компрессора, каждый из которых на 200 а и 250 в,
189
11-3 электродвигателя вентиляционного агрегата на 80 а и 250в
П-6 аккумуляторной батареи на 125аи250в и/7-2электрокалорифе-
ра на 100 а и 250 в.
В отдельном шкафу на внутренней стороне продольной стены
находятся семь промежуточных реле ТРИ 4- ТР-7 типа МКУ-48
с двумя нормально разомкнутыми и двумя замкнутыми блок-кон-
тактами, имеющими катушки на 48 в. Эти реле усиливают и размно-
жают импульсы термостатов и передают действие коммутационной
аппаратуре, служащей для включения соответствующих агрегатов
установки кондиционирования. На той же панели смонтированы
промежуточные реле ПР-1 и ПР-6 для автоматического переключе-
ния питания с генератора на батарею и, наоборот, ПР-5 для ручного
управления. Первое из них имеет по два тех и других контакта,
а последние — по четыре нормально разомкнутых контакта.
В подвагонном ящике размещена панель с девятью регулируе-
мыми проволочными сопротивлениями в цепи катушек регуляторов
напряжения РН-1 и РН-2, возбуждения электродвигателей венти-
ляторов и компрессора, цепи управления и катушек реле времени
РВ-2 и РВ-3. Там же смонтированы пусковые сопротивления элек-
тродвигателя компрессора, сетевое нерегулируемое сопротивление,
шунтирующее угольный столб регулятора РУН-141 при больших
токах осветительной нагрузки, сопротивления в цепи возбуждения
генераторов и электродвигателя компрессора.
Включение электрической аппаратуры для приведения в действие
соответствующих агрегатов установки производится термостатами,
представляющими собой контактные термометры, которые в резуль-
тате воздействия на них температуры воздуха замыкают цепь управ-
ления и подают импульсы через реле для включения какого-либо из
контакторов.
Контактные термометры монтируются в металлических трубках,
имеющих отверстия для прохода воздуха. Трубки крепятся гайками.
В вагонах первого класса стоят пять термостатов. Два из них
Т1 и Т2 градуированы соответственно на 5 и 19°С и расположены
на входе наружного воздуха после заборной решетки. Третий тер-
мостат ТЗ имеет два контакта для замыкания цепей управления при
температуре 18 и 20°С. Он размещен в нагнетательном воздуховоде
на некотором расстоянии после калорифера. Два последних термо-
стата смонтированы в рециркуляционном воздуховоде, из которых
Т4 градуирован на 20°С и Т5 на 21,5 и 23°С.
Управление установкой. Вся аппаратура управления установкой
сосредоточена на щите управления (рис. 169), который установлен
в служебном отделении проводников.
В крайнем ряду справа на щите расположены предохранители 1
освещения вагона, а рядом выключатели 2 группового освещения,
из которых нижний 3 является общим пакетным выключателем осве-
щения. В среднем ряду снизу вверх размещены: контроллер 5
управления установкой, имеющий три положения, из которых Р
соответствует ручному управлению, А — автоматическому и О — ус-
190
тановка выключена; переключатель 6 установки на летний или зим-
ний режим, имеющий два положения —«зима» и «лето»; две кнопки 7
восстановления защиты и вверху переключатель 8 включения
вольтметра для определения напряжения генератора, работающего
Рис. 169- Щит управления в опытном вагоне первого класса
на освещение и подзарядку, аккумуляторной батареи. Он имеет
три положения: «генератор», «батарея» и «освещение».
Во втором ряду слева смонтированы: пакетный выключатель 9
цепей управления приборами автоматики; переключатель 10 ком-
прессора на разные скорости: «низкая», «высокая» и «О»—компрес-
сор выключен; переключатель 11 воздушных заслонок, указывающий
положение наружной заслонки «открыто» и «закрыто»; выключатель
191
12 привода заслонки калорифера и, наконец, переключатель 73 вен-
тиляционного агрегата на соответствующую скорость.
В крайнем левом ряду внизу расположены два выключателя:
один из них 14 — запасный и 15 для включения секций электрокало-
рифера при ручном управлении, а также предохранители 16 электро-
оборудования.
Над панелью предохранителей и выключателей размещены элек-
троизмерительные приборы: вольтметры и амперметры. Вольтметр 17
для определения напряжения батареи, сети и зарядного генератора,
а вольтметр 18 — генератора питания электродвигателя компрес-
сора. Амперметры 19, 20 и 21 служат для замера тока, из которых
крайние у генераторов и средний у аккумуляторной батареи.
Вверху щита установлен транспарант 22, состоящий из сигналь-
ных ламп в количестве двенадцати штук, показывающих действие
оборудования. Первая лампа слева направо загорается при закрытой
заслонке калорифера водяного отопления, вторая — при закрытых
заслонках труб отопления, третья — при открытых заслонках
воздуховода наружного воздуха, четвертая — горит при работе
вентилятора на низких оборотах, а также вместе с пятой при вра-
щении на высоких оборотах, шестая — красная лампа включается
при срабатывании реле защиты генераторов, седьмая — сигнализи-
рует о необходимости растопки котла, восьмая — горит при работе
компрессора на малых оборотах, девятая — на высоких оборотах,
десятая красная — загорается при каждом включении холодиль-
ного агрегата до нажатия на кнопку «защита батареи» и при срабаты-
вании ее, чтобы не допустить разряда при длительной работе ком-
прессора на стоянках, одиннадцатая — зажигается при работе
электрокалорифера и, наконец, двенадцатая — при включении
междувагонных соединений, когда сеть освещения питается от
соседнего вагона.
Для автоматического управления установкой летом рукоятка
переключателя устанавливается в положение «автоматический
режим». После этого режимный переключатель ставится на «лето»,
если температура снаружи выше плюс 5°С. Зимой он переключается
на положение «зима», когда температура ниже плюс 5°С. Левый
пакетный выключатель 9 включается в положение «управление».
Схема управления установкой кондиционирования воздуха в
серийных вагонах разработана так, что компрессор К холодиль-
ного агрегата может включаться в работу только при температуре
наружного воздуха свыше 19° С. Переключение компрессора с
одной скорости на другую осуществляется в зависимости от темпе-
ратуры внутри вагона. Если эта температура более 23°С, то ком-
прессор работает на высокой скорости. При снижении температуры
ниже указанной величины компрессор переключается на низкую
скорость и при падении температуры ниже 21,5° совсем выключается.
Вентиляционный агрегат В при вышеуказанных температурах
все время работает на больших оборотах и переключается на низкую
скорость при температуре в вагоне ниже 20°С.
192
Электрокалорифер в переходные периоды года и зимой включает-
ся при температуре наружного воздуха ниже 19°С, когда компрессор
не работает. Включение его происходит при температуре в вагоне и
в нагнетательном воздуховоде ниже 20°С.
В случае понижения температуры воздуха в нагнетательном
воздуховоде ниже 18°С выключается вентиляционный агрегат и
вместе с ним электрокалорифер, работа которого сблокирована
с вентилятором подачи воздуха в вагон.
В зимнее время, кроме электрокалорифера, в работу включается
калорифер водяного отопления, управление которым сводится к от-
крытию и закрытию заслонки в трубопроводе между ним и котлом
отопления.При температуре в нагнетательном воздуховоде ниже 20°С
заслонка открывается для циркуляции горячей воды между котлом
и калорифером водяного отопления. С повышением температуры
до 20°С заслонка закрывается и калорифер отключается от сети
отопления. На остановках при питании от аккумуляторной батареи
компрессор работает только на низкой скорости, а электрокало-
рифер во всех случаях выключается.
Режимы работы установки кондиционирования воздуха при авто-
матическом управлении, а также агрегатов сведены в табл. 16.
Таблица 16
Температура в °C			Режим работы			Положение заслонки калорифера
наружного воздуха	в нагне- татель- ном воздухо- воде	I в вагоне	вентиляцион- ного агрегата	электро- калорифера	компрессора	
	Любая	>23	Высокая . скорость	Выключен	Высокая скорость	—
>19	»	21,54-23	То же	>	Низкая скорость	—
		204-21,5	>	>	Выключен	—
		<20	Низкая скорость	> । i	»	—
	>18	21,54-23	Высокая скорость	Выключен	| Выключен	—
54-19	>18	204-21,5	Низкая скорость	»	>	—
	>18	<20	То же	Включен	1	*	——
	<18	<23	Выключен	Выключен	। i	1
	>20	>20	Низкая скорость	Выключен	Выключен	Закрыта
<5	>20	<20	То же	Включен	>	>
	184-20	>20	»	Выключен	>	Открыта
	184-20	<20	>	Включен		>
	<18	1 ^20 ।	Выключен	Выключен	» 1	>
13 Зак. 2ja~	193
Для первых двух опытных вагонов первого класса таблица режи-
мов имеет некоторые отличия.
При ручном управлении контроллера ставится в положение
«ручное управление». В этом случае любой из агрегатов приводится
в действие выключателями на щите. Ручным включением пускаются:
вентиляционный агрегат и компрессор с переключением их с вы-
сокой скорости на низкую, а также электрокалорифер и заслонки
в трубе к водяному калориферу и на входе наружного воздуха.
2. ОПЫТНАЯ УСТАНОВКА В МЯГКОМ ВАГОНЕ С ЧЕТЫРЕХМЕСТНЫМИ
КУПЕ
Схема опытных установок кондиционирования воздуха (рис. 170),
которыми были оборудованы на заводе им. Егорова в 1954 г. первые
два мягких вагона с четырехместными купе, не имеет принципиаль-
ных отличий от установок вагонов первого класса.
Конструктивные отличия некоторых узлов и агрегатов вызваны
или специфическими особенностями конструкции вагона и различ-
ными требованиями к условиям его эксплуатации, или тем, что при
испытаниях и дальнейшем усовершенствовании этих опытных уста-
новок были обнаружены некоторые недостатки, которые снижали
холодопроизводительность и надежность работы и были в основном
устранены при постройке вагонов первого класса.
Вентиляция опытных вагонов имеет ту же производитель-
ность, как и в вагонах первого класса, и отличается устройством
заборных решеток и системой распределения воздуха. В вагонах
с четырехместными купе заборные решетки наружного воздуха уста-
новлены с обеих сторон вагона, в то время как на вагонах первого
класса — с одной стороны. Распределительные решетки в купе
выполнены обычными, с отбойными щитками, широко применяемыми
в серийных цельнометаллических вагонах. Рециркуляционный воз-
духовод расположен по всей длине вагона и отсос воздуха произво-
дится через решетки, расположенные в каждом купе над багажными
нишами.
Отопление отличается только тем, что заслонка на трубо-
проводе к калориферу отсутствует, а вместо этого предусмотрен
насос для искусственной циркуляции воды. Максимальная произво-
дительность насоса 2 000 л в час, которая может быть уменьшена,
так как электродвигатель его имеет две ступени числа оборотов.
При 1 400 оборотах в минуту электродвигатель насоса потребляет
0,25 кет электроэнергии от сети освещения вагона напряжением
50 в.
На ветвях сети отопления в местах соединения их с котлом уста-
новлены заслонки, которые на серийных вагонах первого класса
отсутствуют.
Электрокалорифер состоит из двух секций мощностью по
5,5 кет каждая. Секции расположены одна до водяного калорифера
и другая после него.
194
г
зь
f3
19
23 26 Z2 21 20 25 2
35
П
28
29
30
31
32

Рис. 170. Схема опытной установки кондиционирования воз-
духа мягких вагонов с четырехместными купе:
/ — вентиляционный агрегат; 2— нагнетательный воздуховод; 5 —ре*
-- циркуляционный воздуховод; 4 — фильтры; 5—наружные заборные
# решетки; б— заслонкн наружных решеток; 7—заслонка рециркуля-
ционного воздуховода; а— воздухоохладитель; 9 —секции электро-
калорифера; 10 — калорифер водяного отопления; //—заслонка об-
водного канала; /2 —распределительные решетки; /4—заборные ре-
шетки : на рециркуляционном воздуховоде; /-/—котел отопления;	_______
/5-*расширитель; 16 — трубы отопления; /7—заслонка труб отопле-
нии:'* /а—насос отопления; /Р —электродвигатель насоса; 20 — холодильный компрессор; 2/—вентилятор конденсатора; 22 —эле-
ктродвигатель компрессора и вентилятора; 23— конденсатор; 24 — ресивер; 26 — реле давления; 26— сетки конденсатора; 27—те-
плообменник; 2*—осушитель фреона; 29— фильтр фреона; 30— манометр низкого давления (мановакуумметр); 31— манометр
высокого давления; 32 —манометр давления масла в картере; 33 — терморегулирующие вентили; 34 — термопатроны вентилей;
36 — соленоидные клапаны; 36—контактные термостаты
195 •
Холодильная установка в первых опытных ваго-
нах с четырехместными купе не обеспечивала расчетной холодопроиз-
водительности 18 тыс. ккал в час и при испытаниях вырабатывала
лишь 13—14 тыс. ккал в час.
Причиной этому являлись недостатки в конструкции компрес-
сорно-конденсаторного агрегата и воздухоохладителя. По сравне-
Рис. 171. Воздухоохладитель вагонов с четырехместными
купе:
/—рама; 2—змеевики; 3—терморегулирующие вентили;
4— жидкостные коллекторы; 5— газовые коллекторы; 5 —всасы-
вающий трубопровод; 7 —термопатрон вентиля; а — поддон; 9—
спускная труба поддона
нию с установкой на вагоне первого класса здесь применялся вен-
тилятор конденсатора типа ЦАГИ меньшей производительности.
Отверстие для прохода воздуха также меньшего диаметра, ящик
компрессорно-конденсаторного агрегата не имел достаточной гер-
метичности, возвратный фреоновый трубопровод имел малое сече-
ние, а в воздухоохладителе применялась иная система распределе-
ния фреона.
Воздухоохладитель (рис. 171) этой установки состоит из трех
секций и имеет такую же поверхность охлаждения, как и в установ-
196
ке вагонов первого класса. Отличительной особенностью воздухо-
охладителя является установка на каждую секцию’самостоятель-
ных терморегулирующего вентиля и соленоидного клапана.
Терморегулирующий вентиль (рис. 172) применяется типа
ТРВ-7. Этот вентиль в качестве силового элемента имеет гофриро-
Рис. 172. Терморегулирующий вентиль типа ТРВ-7:
/—термопатрон; 2 —трубка; 3 — регулировочная втулка; 4 — гофриро-
ванный силовой стакан; 5—гофрированный уравнительный стакан;
б— заглушка; 7—клапан; 8 — корпус; 9— фильтр; 10 — накидная гайка;
// — пружина; 12 — толкач; 13 — пружина силового стакана
ванные стаканы с пружинами, находящимися под действием давления
паров фреона. Он является более сложным по конструкции и регу-
лировке, которая может производиться только на заводе-изготови-
теле.
Вследствие трудности регулировки вентилей не обеспечивалось
равномерное наполнение секций фреоном и, следовательно, было
неполное использование охлаждающей поверхности воздухоохла-
дителя.
197
Управление установкой. Управление вентиляционным агрегатом
компрессором, электрокалориферами, насосом отопления, заслонка-
ми воздуховодов и труб отопления установки первых вагонов с четы-
рехместными купе автоматическое и ручное. Комбинацией управле-
ния этими агрегатами обеспечиваются три режима автоматической
работы установки: летний при температуре наружного воздуха свыше
1°С; зимний в интервале температур от 1 до минус 30°С и второй
зимний при температуре наружного воздуха ниже минус 30°С.
Включение приборов автоматического управления на соответ-
ствующий режим работы производится вручную посредством ру-
коятки 1 контроллера на щите управления (рис. 173). Рукоятка
контроллера имеет шесть положений: АТ — автоматическое управ-
ление в летнее время; АХ1 — автоматическое управление при тем-
пературе наружного воздуха до минус 30°С; АХ2 — автоматиче-
ское управление при температуре наружного воздуха ниже минус
30°С; РТ — ручное управление в летнее время года; РХ — ручное
управление зимой и О — установка выключена.
На щите управления рядом с рукояткой контроллера помещены
запорная рукоятка 2 контроллера, выключатель 3 цепей управления
установкой и выключатель 4 освещения. Нижняя часть панели вы-
полнена в виде стола, на котором расположены кнопки 5 ручного
управления установкой.
Над столом щита управления размещены панель 6 с предохрани-
телями и выше панель 7 с измерительными приборами, на которой
смонтированы три амперметра для замера тока генераторов и ак-
кумуляторной батареи и один вольтметр с переключением для опре-
деления напряжения обоих генераторов, аккумуляторной батареи
и в сети освещения. Над измерительными приборами расположен
групповой щит 8 освещения и затем световой транспарант 9, пока-
зывающий включение агрегатов установки.
При автоматическом управлении импульс для включения в дей-
ствие агрегатов установки подается ртутными термостатами. Один
термостат установлен на входе наружного воздуха и действует при
14 и 19°С; второй замыкает контакты при 18 и 20°С и размещен в на-
гнетательном воздуховоде; третий с тарировкой на 18, 20 и 22°С
и четвертый на 22, 23,5 и 25°С расположены в рециркуляционном
воздуховоде. Импульсы термостатов передаются первичным реле,
усиливаются и приводят в действие контакторы, включающие соот-
ветствующее оборудование установки.
В летнее время при переводе контроллера в положение АТ
при наружной температуре более 19° и в вагоне выше 22° холодиль-
ный агрегат работает с тем большей холодопроизводительностью,
чем выше температура в вагоне. Вентиляционный агрегат также
создает максимальную циркуляцию внутреннего воздуха при за-
крытых заслонках наружного воздуха. На стоянках компрессор ле-
том или электрокалорифер зимой выключается, а вентиляционный
агрегат переключается на малые обороты.
198
Рис. 173. Щит управления установкой кондициониро-
вания воздуха мягких вагонов с четырехместными купе
199
Когда температура наружного воздуха поддерживается 14ч- 19°с
и в вагоне выше 22°, открываются заслонки наружного воздуХа
холодильный агрегат не работает, вентиляционный агрегат работает
как указано выше.	’
Если температура наружного воздуха снижается ниже 14°
а в вагоне все же поддерживается температура выше 22°С, вентиля-
ционный агрегат продолжает работать на малых оборотах. При на-
ружной температуре менее 19° и в вагоне менее 22°С включается
одна секция электрокалорифера. Вторая секция включается при
падении температуры в нем ниже 20°С.
В зимнее время, когда рукоятка контроллера управления стоит
на положении АХ1 при температуре в вагоне более 22°С, закрывают-
ся заслонки труб отопления и подогрев подаваемого вентиляцией
воздуха в вагон производится только калорифером водяного отоп-
ления. При температуре воздуха в вагоне ниже 20°С включается
насос циркуляции воды между котлом и калорифером, а также от-
крываются заслонки труб отопления. Вентиляционный агрегат рабо-
тает на малых оборотах и заслонки наружного воздуха в это время
прикрыты. Режим зимнего времени при установке ручки контрол-
лера в положение АХ2 отличается от АХ1 тем, что если температура
наружного воздуха ниже минус 30°С, то открываются заслонки труб
отопления при температуре в вагоне в 22°С.
При ручном управлении, т. е. при установке рукоятки контрол-
лера в положение РТ—летом или РХ— зимой, включение агрега-
тов производится соответствующими выключателями на щите управ-
ления. Пуск холодильного компрессора также производится нажа-
тием соответствующей кнопки. При работе на половину нагрузки
нажимается кнопка «компрессор — низкая скорость», а при пол-
ной нагрузке вначале подготовляется цепь управления кнопкой
«компрессор, высокая скорость», а последующим нажатием кнопки
«компрессор, низкая скорость» начинается пуск холодильного агре-
гата. Кнопку «компрессор, высокая скорость» нельзя включать или
выключать при включенной кнопке «компрессор, низкая скорость».
На остановках не следует оставлять холодильный агрегат в работе
на полную мощность, так как это приведет к разрядке батареи.
Электрокалорифер также включается только на ходу поезда при
питании от генератора. Нажатием кнопки «электроподогрев» вклю-
чается одна секция, вторая секция действует от кнопки «усилен-
ный электроподогрев». Если необходимо выключить установку,
контроллер ставится в положение «О».
Большим недостатком первых вагонов с четырехместными купе
с опытными установками кондиционирования воздуха являлась
неудачная планировка, при которой значительная часть электро-
оборудования, оборудования холодильной установки и щит управ-
ления занимали целое купе. Вследствие этого опытные мягкие
вагоны с установкой кондиционирования воздуха имеют на четыре
спальных пассажирских места меньше, чем мягкий серийный вагон
аналогичной конструкции.
ГЛАВА IX
УСТАНОВКА КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА
С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ УСТРОЙСТВ ОТОПЛЕНИЯ
ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ВОЗДУХА В ВАГОНЕ
1« ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ и УСТРОЙСТВО УСТАНОВКИ
Одной из особенностей в устройстве теплотехнической части пас-
сажирских вагонов дальнего следования на наших дорогах является
применение индивидуального водяного отопления, состоящего из
котла с расширителем и сети нагревательных труб. Общая емкость
системы отопления составляет около 1 200 л, причем большую часть
времени в году она не используется и для предохранения от ржавле-
ния и порчи заполняется водой.
Попытка использовать свободную емкость системы отопления
для охлаждения воздуха летом была осуществлена в Германской
Демократической Республике при постройке в 1951 г. трех опыт-
ных пассажирских мягких вагонов с установками кондициониро-
вания воздуха, изготовленными заводом Газелан. В этих уста-
новках компрессорный холодильный агрегат охлаждал воду,
циркулирующую в трубах и калорифере, предназначенных для
отопления вагона зимой, а холодная вода охлаждала воздух в ваго-
не или аккумулировалась в системе отопления в периоды, когда
охлаждение не требовалось. Такое решение позволило уменьшить
размеры и упростить установку, а следовательно, снизить вес
вагона.
Эта установка также с электромеханическим приводом, посколь-
ку компрессор вращается от электродвигателя, получающего энер-
гию от подвагонных генераторов с приводом от оси колесной пары.
При существующем энергоснабжении пассажирских вагонов от
генераторов с приводом от оси колесной пары ощущается недостаток
электроэнергии для питания электрооборудования установок конди-
ционирования воздуха и других потребителей. Дефицит в электро-
энергии еще дополняется тем, что около 50% времени генераторы не
вырабатывают ее вследствие остановок на станциях и низких скоро-
стей движения поезда на подходах к ним и при отправлении, из-за
чего не обеспечивается беспрерывность работы установки кондицио-
нирования воздуха и снижается эффект охлаждения вагона.
201
Поэтому использование емкости системы отопления в наших ус-
ловиях для аккумуляции охлажденной воды и охлаждения воздуха
в вагоне имеет практический интерес.
На американских дорогах этот недостаток устраняется устрой-
ством под вагонами аккумуляторов охлажденной воды, используе-
мой для охлаждения воздуха в вагоне на стоянках и при движении
поезда на низких скоростях (см. главу V, п. 2).
Принцип действия установки в летнее время года следующий:
холодильный агрегат, расположенный под вагоном, охлаждает
воду в водоохладителе, откуда она циркуляционным насосом по-
дается в систему, предназначенную для отопления вагона зимой.
Перепускные соленоидные вентили, установленные на нагне-
тательной трубе охлажденной воды и работающие в зависимости от
температуры воздуха в вагоне, впускают холодную воду в охлаждаю-
щие агрегаты при необходимости увеличения или уменьшения
охлаждения воздуха в вагоне. Когда охлаждения не требуется,
вода подается в систему отопления, которая в данном случае исполь-
зуется в качестве аккумулятора охлажденной воды.
Установка имеет:
а)	систему водяного отопления, состоящую из водогрейного
котла с расширителем, калорифера и сети труб, предусмотренную
для обогрева вагона зимой и служащую летом для передачи холода
от охлажденной воды воздуху в вагоне и для аккумуляции холода;
б)	холодильный агрегат, предназначенный для охлаждения цир-
кулирующей в нем и в системе отопления воды, которая исполь-
зуется для охлаждения воздуха, подаваемого вентиляцией в вагон;
в)	приточно-вытяжную вентиляцию, служащую для забора све-
жего и рециркуляционного воздуха, смешивания его и подачи
в вагон;
г)	приборы автоматического управления работой оборудования и
регулирования температуры воздуха в вагоне;
д)	индивидуальную электростанцию, состоящую из двух спарен-
ных генераторов постоянного тока с приводом через ременную пере-
дачу от оси колесной пары и третьего генератора с таким же приво-
дом от оси второй тележки, работающего на освещение и питание
приборов установки и подзарядку аккумуляторной батареи.
Вентиляционное и отопительно-охлаждающее устройства разме-
щены внутри вагона, а холодильный агрегат, генераторы, аккуму-
ляторная батарея и шкаф с контакторами подвешены под вагоном.
Схема установки кондиционирования воздуха с использованием
устройств отопления для охлаждения воздуха в вагоне показана на
рис. 174.
Система отопления при использовании ее для акку-
муляции холодной воды и охлаждения воздуха в летнее время
подвергнута некоторым изменениям. В обычную систему водяного
отопления, состоящую из котла /, расширителя 2, калорифера <3,
двух ветвей нагревательных труб 4 и 5, запасного бака 6 в котельной
и принадлежащей им арматуры, добавляются: водоохладительное
202
< I I
57>«пвш>-!_. Ю 49 3	54
46	*
47
53
<>0
25
•0




Рис. 174. Схема установки кондициониро-
вания воздуха с использованием элемен-
тов отопления для охлаждения воздуха
в вагоне:
1— котел; 2— расширитель; 3— калорифер; 4 и 5— ветви нагревательных труб; 6—запасный бак
для воды; 7 —водоохладитель; а —циркуляционный насос; У —насос подачи воды в форсунки;
10— форсунки; 11— перепускной клапан; /2, 13 и 14 — трубопроводы охлажденной воды; 15—за-
порные рентили; 16 — спускной кран; 17 и 18 — грязевики; /9 —регулирующие. пробки; 20, 21,
22, 23 и 24 — соленоидные клапаны; 25 — трубопровод подачи охлажденной воды для аккумуля-
ции холода.в котле*. 26— термометры; 27 — клапан с терморегулятором; 28— запорные краны;
29—холодильный агрегат; 30 — компрессор; 31—электродвигатель компрессора; 32 — конденсатор; 33 — вентилятор конденсатора;
34— электродвигатель вентилятора конденсатора; 35 — ресивер; 36—терморегулирующий вентиль; 37 — испаритель; 38— клапан разности
давления; .39 — фильтр фреона; 40—щит контрольных приборов холодильного агрегата; 41 и 42 — реле давления,; 43 и 44 — манометры;
45 — панель с термостатами; 46 — центробежные вентиляторы; 47— электродвигатель вентиляторов; 48 — вентиляционная камера; 49 — се-
у? паратор; 50 — обводные воздуховоды; 51 — верхний воздуховод; 52—-нижние воздуховоды; 53 и 54 — заслонки воздуховодов; 55 — привод
заслонок воздуховодов; 56 — решетки поступления наружного воздуха; 57 — фильтры; 58 — насос системы отопления с электродвига-
телем: 59 —ручной насос системы отопления; 60 — водяной бак: 61 — термометр: 62 — указатель уровня
устройство в виде резервуара, расположенного под вагоном; форсун
ки для разбрызгивания охлажденной воды, размещенные в вентиля-
ционной камере перед калорифером; соленоидные клапаны на трубо-
проводах, служащие для регулирования потока холодной воды
подаваемой для охлаждения воздуха; соответствующая сеть трубо-
проводов для обеспечения циркуляции воды в системе и арматура
В систему отопления также входят два насоса 59 и 58, первый
из которых является ручным и служит для тех же целей, что и
в вагонах без установок кондиционирования воздуха. Второй насос
приводимый в действие от электродвигателя, также применяется в
системах отопления купейных и мягких вагонов с рамой без хребто-
вых балок и служит для искусственной циркуляции воды в трубах
отопления.
Водоохладительное устройство установки
имеет: водоохладитель 7, насос 8 для забора воды и циркуляции ее
по трубам отопления и через калорифер, служащий в летнее время
воздухоохладителем; насос 9 для подачи воды в форсунки 10;
перепускной клапан 11, служащий для обеспечения постоянного
давления воды, выходящей из форсунок; трубопроводы 12, 13 для
подачи охлажденной воды и 14 для возврата ее обратно в водоохла-
дитель; арматуру, состоящую из запорных вентилей 15, спускного
крана 16, грязевиков 17 и 18 и регулирующих пробок 19.
Соленоидные клапаны 20, 21 и 22, установленные на нагнетатель-
ных трубопроводах, регулируют поступление холодной воды в со-
ответствующие агрегаты охлаждения воздуха. Первый клапан от-
крывает проход для охлажденной воды в трубы отопления, когда
температура в вагоне становится выше 24°С. Второй клапан вклю-
чает в работу форсунки, если недостаточно охлаждение воздуха по-
средством труб отопления и температура в вагоне начинает подни-
маться свыше 28°С. Когда температура в вагоне достигает 30°С,
открывается третий клапан и охлажденная вода поступает в возду-
хоохладитель-калорифер.
Соленоидные клапаны 23 и 24 регулируют поток охлажденной
воды при работе установки на аккумуляцию холода. Когда не про-
изводится охлаждения воздуха, подаваемого вентиляцией в вагон,
клапаны 20, 21, 22 и 24 закрыты, а клапан 23 открыт и вода цир-
кулирует между котлом отопления по трубопроводу 25 и водоохла-
дителем, охлаждаясь в последнем до 2°С.
В нерабочее время холодильного агрегата происходит накопле-
ние охлажденной воды в системе отопления. Как только температура
в вагоне достигает 24°С, вначале открываются клапаны 20 и 24 и
одновременно закрывается клапан 23. По мере дальнейшего повыше-
ния температуры последовательно открываются клапаны 21 и 22.
Открытие клапанов производится автоматически, а закрытие их —
под собственным весом при обесточивании катушек.
Для контроля за температурой циркулирующей воды на трубо-
проводах установлены термометры 26, защищенные металлически-
ми футлярами.
204
Клапаны 27 и запорные краны 28 на трубах отопления в летнее
время постоянно открыты. В зимнее время клапаны 27 работают
автоматически, регулируя поток горячей воды в трубах в зависи-
мости от температуры в вагоне. Для этих целей клапаны имеют тер-
мопатроны, выведенные внутрь вагона и наполненные легко испа-
ряющейся жидкостью. Краны 28 находятся в открытом положении,
как в обычных системах отопления.
Холодильный агрегат 29 имеет компрессор 30,
который соединен через клиноременную передачу с электродвига-
телем 31. Компрессор подает фреон в конденсатор 32, который обду-
вается наружным воздухом, прогоняемым через него вентилято-
ром 33. Далее фреон под давлением поступает в ресивер 35, из
которого терморегулирующим вентилем 36 впускается в испари-
тель 37. Последний помещен в водоохладителе 7. Испаритель соеди-
нен с компрессором трубопроводом, по которому производится
отсос газообразного фреона.
Всасывающий и нагнетательный трубопроводы соединены между
собой отдельным трубопроводом, на котором установлен клапан раз-
ности давлений 38, служащий для выравнивания давления по ту и
другую сторону компрессора, чем облегчается пуск его после
остановки. На всасывающем трубопроводе, кроме того, имеется
фильтр 39 для очистки фреона.
Контроль за работой холодильного агрегата осуществляется по
приборам, установленным на щите 40 в купе проводника. На щите
размещены реле давления 41 (маноконтроллер) на стороне высокого
давления и 42 (прессостат) на стороне всасывания, а также соответ-
ствующие для этих давлений манометры 43 и 44. Реле давления 41
и 42, в случае изменения давления фреона в трубопроводах за пре-
делы установленного, останавливают компрессор путем размыкания
силовой цепи электродвигателя.
Температура воздуха в вагоне при работе установки кондицио-
нирования воздуха летом поддерживается автоматически и контро-
лируется термостатами, расположенными на панели 45, на внутрен-
ней стороне стены продольного коридора.
Вентиляцияв этих вагонах, так же как и в других с уста-
новками кондиционирования воздуха, приточно-вытяжная. Однако
в связи с использованием сети труб и калорифера водяного отопле-
ния в качестве охлаждающих поверхностей для охлаждения воз-
духа имеет некоторые отличия по сравнению с другими системами.
На рис. 175 приведена схема устройства вентиляции, которое
состоит из заборных решеток 1 на входе наружного воздуха, закры-
ваемых изнутри заслонками; фильтров 2 для очистки наружного,
а также рециркуляционного воздуха после его смешивания; венти-
ляционного агрегата, состоящего из двух вентиляторов 3 с электро-
двигателем 4, расположенным между ними; вентиляционной камеры,
в которой смонтированы в особой коробке в виде кожуха форсунки 5
дтя' разбрызгивания холодной воды, воздухоохладитель 6,
являющийся также калорифером, и сепараторы 7 для улавливания
205
капель воды, имеющихся в воздухе; каналов/*?, расположенных
сверху и снизу воздухоохладителя и перекрываемых заслонками 9
для переключения воздуховодов; верхнего воздуховода 10, являю-
Рис. 175» Схема устройства вентиляции
щегося продолжением камеры и имеющего распределительные ре-
шетки И\ нижних воздуховодов 12, присоединенных к вентиляцион-
Рпс. 176. Решетка с клапаном в нижнем возду-
ховоде:
/ — регулируемая решетка; 2—клапан, открываемый при
неработающей приточно-вытяжной вентиляции
ной камере сбоку и имеющих в каждом купе и коридоре решетки
13, а для отключения их внутри стояков — заслонки 14.
Обводные каналы, по которым производится поступление ре-
циркуляционного воздуха, соединяются рукавами 15 с камерой
неред фильтрами, где происходит^ смешивание его с наружным
воздухом.
206
Верхний воздуховод размещен в потолке над купе, а нижние—
у пола с обеих сторон вагона, т. е. один из них в купе, а другой
в коридоре вагона. Внутри нижних воздуховодов проложены ниж-
ние трубы отопления.
По верхнему воздуховоду производится подача в вагон вентиля-
торами охлажденного воздуха в летнее время, а по нижним отсос
рециркуляционного из вагона. Заслонки 9 перед воздуховодами
в этом случае устанавливаются в верхнее положение, как показано
на рис. 175. Воздух из вагона забирается через решетки 1 (рис. 176)
в вертикальной стенке нижнего воздуховода и движется по нему,.
PncF 177. Вентиляционная камера с вентиляционным
агрегатом:
/—вентиляционная камера; 2 —фланцы воздухоохладителя для при-
соединения к водоохладителю; 3 —трубопроводы форсунок; 4— венти-
ляционный агрегат; 5 — смотровое окно
омывая трубы отопления, по которым циркулирует охлажденная
вода. Далее воздух проходит к фильтрам, перед которыми предва-
рительно смешивается с потоком наружного воздуха, очищается,
еще раз перемешивается уже в вентиляторах и подается послед-
ними в вентиляционную камеру. В этой камере смесь воздуха про-
гоняется через распыленную до туманообразного состояния холод-
ную воду, затем через сепараторы и воздухоохладитель, по трубкам
которого циркулирует также охлажденная вода, и попадает в верх-
ний воздуховод, выходя через решетки в купе вагона. Таким обра-
зом, воздух перед поступлением в вагон подвергается охлаждению
в нижних воздуховодах посредством труб отопления и в вентиля-
ционной камере водой из форсунок и при прохождении через возду-
хоохладитель.
В начале зимнего сезона заслонки в вентиляционной камере пере-
водятся в нижнее положение. Назначение воздуховодов меняется.
207
Рециркуляционный воздух из вагона поступает по верхнему возду-
ховоду к вентиляторам, смешивается с наружным, проходит через
калорифер, нагревается и по нижним воздуховодам направляется
в купе, дополнительно подогреваемый при омывании труб отопле-
ния, по которым циркулирует горячая вода. В верхней стенке ниж-
него воздуховода в каждом купе имеется клапан 2, открываемый
только в тех случаях, когда вентиляция не работает, чтобы получить
тепло от труб отопления.
Вентиляционный агрегат рассчитан на подачу 2400 м3 воздуха
в час, из которых 800 м3 наружного и 1 600 м3 рециркуляционного,
т. е. из расчета 20 м3 свежего воздуха в час на каждого пассажира.
На рис. 177 показано устройство вентиляционной камеры с вен-
тиляционным агрегатом. К торцу этой камеры присоединяются воз-
духоводы, а сбоку—рукава для направления рециркуляционного
воздуха в камеру перед фильтрами.
2< ОБОРУДОВАНИЕ ХОЛОДИЛЬНОГО АГРЕГАТА
И ВОДООХЛАДИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА
К основному оборудованию холодильного агрегата и водоохла-
дительного устройства относятся: компрессорно-конденсаторный
Рис. 178. Расположение холодильного агрегата под
вагоном
агрегат; водоохладитель, являющийсяЛэдновременно испарителем
холодильного агрегата; насосы для циркуляции воды в водоохла-
дительной системе; соленоидные клапаны, распределяющие охлаж-
денную воду по охладительным агрегатам; арматура и приборы,
регулирующие работу холодильного агрегата.
Компрессорно-конденсаторный агрегат
подвешен под вагоном на одной раме с водоохладителем-испари-
телем (рис. 178) в двух металлических ящиках общей длиной
208
2 500 мм. Ящики имеют резиновые колеса, посредством которых
они могут вкатываться и выкатываться из-под вагона. Такое под-
вешивание позволяет производить быструю замену холодильного
агрегата в депо и в парке отправления, а также служит хорошим
амортизатором при работе оборудования.
На рис. 179 видно со стороны компрессора при открытой пе-
редней крышке устройство компрессорно-конденсаторного агрегата,
расположенного под вагоном.С передней и задней стороны ящик агре-
Рис. 179. Компрессорно-конденсаторный агрегат (вид со
стороны компрессора)
гата защищен сеткой от попадания балласта, обеспечивая свободный
проход воздуху для обдувания конденсатора. С торцовых сторон,
снизу и сверху, ящик компрессорно-конденсаторного агрегата обши-
вается металлическим листом.
Компрессор холодильного агрегата в этой установке применяется
вертикального типа и имеет два цилиндра. Блоки цилиндров
снаружи снабжены ребрами для интенсивного охлаждения их воз-
духом, прогоняемым вентилятором через конденсатор. Холодо-
производительность компрессора равна 13 тыс. ккал в час при
380 оборотах в минуту.
Привод компрессора осуществляется электродвигателем постоян-
ного тока мощностью 8 кет при 1 450 оборотах в минуту, питающим-
ся от двух параллельно работающих подвагонных генераторов,
вырабатывающих ток напряжением 80 в.
Конденсатор (рис. 180) поверхностью 70 м2 представляет
собой четыре ряда змеевиков 1, согнутых из цельнотянутых труб.
На трубы с шагом 5 мм насажены круглые пластины 2 диаметром
50 мм и толщиной 0,5 мм. Нагнетательный трубопровод фреона
присоединяется к фланцу патрубка 3, переходящего в верхний кол-
14 Зак. 2149	209
эр 4, к которому привариваются все четыре ряда змеевиков,
эд последних из конденсатора заканчивается нижним кол-
эром, переходящим в патрубок 5, соединяемый с трубопрово-
идущим к ресиверу. Конденсатор заключен в металлический
гх 6, переходящий с внутренней стороны в раструб 7, в котором
размещается вентилятор кон-
денсатора. С обеих сторон по
направлению подачи воздуха
при охлаждении змеевики
конденсатора защищены алю-
миниевой или стальной оцин-
кованной сеткой 8. Со сто-
роны вентилятора ставится
более частая сетка. Живое
сечение конденсатора для
прохода воздуха равняется
1,1 м2. Вид конденсатора с
задней стороны показан на
рис. 181.
Пластины для увеличения
поверхности охлаждения на-
саживаются на трубы внатяг
с последующей оцинковкой
конденсатора в собранном
виде. В таком же виде он
опрессовывается водой дав-
лением 30 ат.
Вентилятор кон-
денсатора представляет
собой шестилопастное пропел-
лерное колесо диаметром
550 мм, смонтированное на
валу самостоятельного элек-
тродвигателя. Вентилятор за-
ет воздух со стороны раструба и выбрасывает его наружу через
^енсатор. Количество прогоняемого через конденсатор воздуха
авляет около 7 500 м3 в час.
Лектродвигатель вентилятора постоянного тока имеет мощ-
ь 1,2 кет при 1 450 оборотах в минуту. Конструктивно электро-
атель выполнен аналогично применяемому для компрессора
ныпими размерами по габаритам.
1 е с и в е р (рис. 182) выполнен из цельнотянутой трубы 1
ружным диаметром 159 мм и внутренним 150 мм. Наружная
а ресивера равна 1 040 мм. Днища 2 из листа толщиной 10 мм
ены внутрь. В одном из днищ имеются два патрубка 3 и 4,
нчивающиеся фланцами. Верхним из них ресивер присоединяет-
конденсатору, а нижним к испарителю. Емкость ресивера со-
пяет 26,5 л. Для монтажа на раме холодильного агрегата
к трубе 1 приварены четыре лапки 5. Прочность и плотность реси-
вера проверяется гидравлическим испытанием на давление 30 ат.
Водоохладитель-испаритель (рис. 183) представ-
ляет собой прямоугольный металлический резервуар 1 с внутренней
длиной 800 мм, шириной 700 мм и высотой 520 мм, изготовленный
Рис. 181. Конденсатор (вид с задней стороны)
из листовой стали толщиной 5 мм. С наружной стороны резервуар
изолирован слоем мипоры 2 толщиной 72 мм, по которой, обшит ли-
стовой сталью 3 толщиной 1,5 мм. Сверху резервуар закрыт крыш-
кой 4, также изолированной и обшитой. Для выпуска воздуха из
резервуара через крышку выведена трубка 5.
Рис. 182. Ресивер
Внутри водоохладителя уложены семнадцать рядов змееви-
ков 6. Одним концом они вварены в коллектор 7, который имеет
патрубок 8 для соединения с ресивером. Фреон в жидком виде после
терморегулирующего вентиля поступает по этому патрубку в зме-
евик, испаряется вследствие снижения давления, поднимается
в виде газа вверх по змеевикам и собирается в коллекторе 9, из
которого по патрубку 10 засасывается компрессором для повторе-
ния цикла циркуляции в системе. Поверхность змеевиков испари-
теля равна 9 м2.
Вода в водоохладитель поступает из воздухоохладителя по пат-
рубку 11, орошает змеевики испарителя и тем самым охлаждается,
стекая затем на дно резервуара. Из последнего для охлаждения
воздуха она забирается снизу по патрубку с фланцем 12 и насосом
14"	211
подается в воздухоохладитель по трубе 13, уложенной на дне водо-
охладителя. С водопроводом после фланца 12 соединена линия вто-
рого насоса, подающего охлажденную воду к форсункам.
На дне резервуара имеется патрубок 14, на который навертывает-
ся кран для спуска воды из резервуара.
Насосы. Для циркуляции воды в водоохладительной си-
стеме установки применяют два насоса: один из них циркуляцион-
ный для подачи воды в трубы отопления и калорифер, а другой на-
гнетательный для питания форсунок.
Производительность циркуляционного насоса равна 2000 л
в час, мощность электродвигателя 0,4 кет при 1 500 оборотах в мин.
Нагцетательный насос работает от электродвигателя мощностью
0,22 кет. при 1 400 оборотах в мин и создает напор 40 м вод. ст.,
чем обеспечивается тонкое распыливание воды.
Конструкция циркуляционного насоса представлена на рис.
184. Корпус его имеет всасывающий и нагнетательный патруб-
ки, между которыми вмонтированы два рабочих напорных колеса,
ограниченных промежуточными дисками. Через колеса и диски
проходит общий вал, опирающийся на кронштейны корпуса по-
средством шариковых подшипников. Один конец вала глухой,
а на втором сидит полумуфта для сцепления с электродвигателем.
Внизу составные части корпуса стянуты болтами. Нормальная ра-
бота обеспечивается плотностью сопряжения отдельных частей
корпуса, а также рабочих колес и дисков насоса.
Соленоидные клапаны установлены на нагнета-
тельных. трубопроводах, идущих от водоохладительной системы
к верхним трубам отопления, форсункам, воздухоохладителю и
котлу. Открытие этих клапанов производится автоматически в ре
зультате замыкания катушек посредством термостатов через реле.
212
Клапан состоит из двух частей. Верхняя является электричек
ской, в которой расположена катушка с выводами для присоеди-
нения проводов. Нижняя часть представляет собой корпус с седлом.
Величина открытия клапана может регулироваться путем вывер-
тывания стержня.
Клапан открывается в результате втягивания наконечника
стержня, если катушка находится под током. Питание катушки
производится от аккумуляторной батареи напряжением 50 в.
Приборы и арматура холодильного агре-
гата. Основными приборами, регулирующими работу холодиль-
ного агрегата,являются: терморегулирующий вентиль,реле давления
Рис. 184. Циркуляционный насос:
/ — корпус; 2 — всасывающий патрубок; 3 — нагнетательный
патрубок; 4 — рабочие колеса; 5 — промежуточные диски;
6 —кронштейны корпуса; 7 —вал; 8 — сальники; 9 — полумуфта;
10 — стяжные болты
фреона в трубопроводах, манометры, указывающие соответствую-
щее давление на стороне нагнетания и всасывания компрессора,
клапан разности давления, уравнивающий его с обеих сторон
компрессора для снижения пускового момента, и дистанционный
термометр, служащий для остановки компрессора при понижении
температуры воды в водоохладителе до 2° С.
Терморегулирующий вентиль (рис. 185) пред?
ставляет собой клапан мембранного типа. Принцип действия кла-
пана основывается на разности давлений между входом фреона из
ресивера и выходом его в испаритель. Эта разность образуется между
давлением верхней пружины и давлением фреона на диафрагму
снизу вместе с нижней пружиной, действующей на запорный клапан
через опорную шайбу с направляющими штифтами.
При отсутствии давления на диафрагму со стороны испарителя
под действием верхней пружины диафрагма будет прогнута вниз
и запорный клапан будет открыт для прохода фреона. По мере по-
вышения давления в испарителе до 2,5—3,0 ат диафрагма выпрям-
ляется и вместе с нижней пружиной преодолевает действие верхней,
закрывая клапан. По мере превращения фреона в газ и отсасыва-
213
ния его из испарителя компрессором давление на диафрагму сни-
жается, она прогибается под действием более жесткой верхней пру-
жины и вновь открывает клапан стержнем. Настройка вентиля на
желаемое давление в испарителе производится путем ввертывания
или вывертывания колпачка верхней пружины.
В отличие от известных терморегулирующих вентилей, работаю-
щих в зависимости от температуры фреона на выходе из испари-
Рис. 185. Терморегулирующий вентиль:
/—корпус; 2 —диафрагма; 3 — втулка; 4 — стакан пружины;
5 — регулировочный колпачок; 6 — крышка; 7 —верхняя пружи-
на; 5—седло клапана; 9 — клапаны; /0—опорная шайба;
11— винт регулировки хода клапана; 12 — нижняя пружина;
13— заглушка; 14 — сетка
теля, этот клапан является барорегулирующим, действующим от
давления, что приводит к менее чувствительной работе холодильного
агрегата.
Реле давления (рис. 186) служит для выключения ком-
прессора холодильного агрегата в случае, если давление фреона
В нагнетательном трубопроводе превосходит 17 ат, а во всасываю-
щем падает ниже 2,5 ат. Вместо объединенного общего реле, при-
меняемого в холодильных агрегатах ранее описанных установок,
в холодильном агрегате этой установки ставится два реле: одно из
них на нагнетательном трубопроводе, а другое на всасывающем.
К трубопроводам они присоединяются посредством гайки 1, навер-
нутой на штуцер 2. Фреон поступает в камеру гофрированного ста-
кана 3 и давит на него снаружи. Давление передается стержню 4
внутри стакана, на который опирается рычаг 5 в виде вилки. С пос-
ледним соединен второй рычаг 6, имеющий прорезь, в которую вхо-
214
дит распорка 7, сочлененная с концом пружины 8. Натяжение пру-
жины регулируется винтом 9 для обеспечения необходимого диф-
ференциала давления.
Рис* 186* Реле давления
На конце рычага 6 закреплены вилка 10 и контакты 11 цепи
управления. На стержне 12 находится ограничитель хода вилки.
На рычаг 5 действует малая пружина 13 и через шайбу 14 —
большая пружина 15, упирающаяся вверху в планку 16, на которую
в свою очередь опирается стакан 17 внутри регулировочной го-
ловки 18 со штифтом 19.
215
Запорные вентили ставятся на трубопроводах цир.
куляции фреона в холодильном агрегате. Конструкция вентилей
сальниковая, обычно применяемая в аммиачных установках. Кла-
пан крепится на штанге с резьбой, ввертываемой в верхнюю часть
корпуса. Место прилегания клапана к седлуч армируется уплотни-
тельной прокладкой. Вентили такой конструкции имеют большие
размеры и являются недостаточно надежными по предотвращению
утечек фреона.
Манометры и другая арматура по своему устройству и работе
подобны применяемым в других установках.
3. ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ И УПРАВЛЕНИЕ УСТАНОВКОЙ
Основными потребителями электроэнергии, как это видно из
принципиальной схемы (рис. 187), являются электродвигатели
компрессора 1 мощностью 8 кет, вентилятора 2 конденсатора мощ-
ностью 1,2 кет, вентиляционного агрегата 3 мощностью 1,7 кет,
циркуляционного насоса 4 мощностью 0,4 кет и нагнетательного
насоса 5 мощностью 0,2 кет.
Обеспечение электроэнергией электродвигателей холодильного
агрегата производится двумя генераторами постоянного тока 6,
работающими параллельно и дающими напряжение 80 в. Мощность
каждого из генераторов составляет 4,5 кет. Энергопитание для при-
вода вентиляционного агрегата и насосов берется от третьего гене-
ратора такой же мощности напряжением 50 е. Последний служит
одновременно источником обеспечения электроэнергией сети осве-
щения и для подзаряда аккумуляторной батареи, а также для при-
ведения в действие соленоидных клапанов и приборов управления
установки кондиционирования воздуха.
Напряжение параллельно работающих генераторов поддержи-
вается сдвоенным регулятором, имеющим два угольных столбика 7,
на которые действуют уравнительные катушки S, а также диффе-
ренциальное реле тока 9 и сдвоенное реле напряжения 10.
Включение обоих генераторов постоянного тока осуществляется
общим пакетным выключателем 11 и регулятором возбуждения 12.
Параллельность включения генераторов достигается электромаг-
нитным контактором 13.
Пуск холодильного агрегата, имеющего компрессор и вентиля-
тор конденсатора, производится выключателем 14 через контакто-
ры 15 для первого и 16 для второго.
Вентиляционный агрегат подачи, воздуха в вагон включается
самостоятельным пакетным выключателем 17, который имеет три
ступени: пуск, медленный ход, когда вентиляторы работают на по-
ловину своей производительности, и быстрый ход на полную подачу
воздуха в 2 400 м3 в час.
Незначительными потребителями электроэнергии установки
являются соленоидные клапаны 20, 21, 22, 23 и 24, включаемые
вначале вручную общим выключателем 25. В процессе работы они
216
; Рис. 187. Схема электрооборудования установки
Примечание. Предохранители и измерительные приборы, размещенные на'схеме около генераторов, смонтированы на щите
управления-
to
5
включаются автоматически ртутными термостатами 26, 27 и 28
через реле. В установке предусмотрено место 29 для запасного тер-
мостата. Для контроля включения клапанов в цепь каждого из них
включена сигнальная лампа.
Контроль за работой и управление холодильным агрегатом
осуществляются клапаном разности 30, реле 31 низкого давления,
32 высокого и предохранителем 33 против замерзания воды в водо-
охладителе, поддерживая температуру ее не ниже 2° С. Каждый из
этих приборов имеет включенные в их цепь сигнальные лампы.
Включение холодильного агрегата сигнализируется лампой 34.
В случае неисправности любого из приборов, агрегатов или раз-
рыва цепи управления загорается сигнальная лампа 55, включен-
ная параллельно со звонком 56, оповещающим проводников о не-
обходимости выключения установки и устранения неисправно-
‘СТИ.
Расположение электрооборудования на вагоне выбрано из усло-
вий удобства монтажа и обслуживания по отдельным группам.
Группа I, составляющая генераторы с приводом, размещена под
вагоном с нетормозного конца. Группа II, включающая электро-
оборудование холодильного агрегата: электродвигатели компрес-
сора, насосов водоохладителя и приборы, также располагается
примерно посередине, под вагоном. Рядом с холодильным агрегатом
в двух ящиках под вагоном сосредоточена группа III, состоящая из
пусковых контакторов силового оборудования холодильного агре-
гата.
Остальное оборудование, связанное с регулированием и управ-
лением установкой, помещено в вагоне и составляет отдельные груп-
пы. Группа IV — вентиляционный агрегат, смонтированный под
крышей с котлового конца вагона; группа V — соленоидные кла-
паны, расположенные в котельной; группа VI — шкаф с реле, под-
вешенный в купе проводника, вверху на продольной стене;
группа VII — шкафчик с реле давления и манометрами холодиль-
ного агрегата, прикрепленный вверху к поперечной стене со сто-
роны купе проводника; группа VIII — регулятор напряжения,
установленный в верхней нише купе проводника; группа IX —
щит управления установкой, размещенный также в купе провод-
ника, рядом с распределительным щитом освещения на уровне
роста человека; на щите расположены все выключатели агрегатов,
указательные приборы и транспаранты с надписями, освещаемые
сигнальными лампами; группа X — ртутные термостаты, смонти-
рованные на щитке, прикрепленном к внутренней стороне продоль-
ной стены коридора на уровне 1,5 м от пола.
Привод генераторов в действие на опытных вагонах осуще-
ствляется от вагонной оси, причем шкивы спаренных генераторов
(рис. 188), работающих на холодильный агрегат, вращаются от
одной внутренней колесной пары тележки некотлового конца ва-
гона. Третий — генератор освещения вагона, приводится в дей-
ствие, как обычно. Все генераторы приводятся в действие посред-
218
ством плоских ремней, перебрасываемых от шкивов оси колесной
пары на шкивы генераторов.
Управление установкой состоит в регулировании работы хо-
лодильного агрегата и процесса охлаждения воздуха, подаваемого
в вагон. Работа первого регламентируется принадлежащими ему
автоматами и приборами. Процесс регулирования температуры
воздуха в вагоне осуществляется термостатами, передающими им-
пульс через реле на соленоидные клапаны.
Рис. 188. Спаренные генераторы установки пол
вагоном
1Д и т управления, на котором сосредоточены вся вклю-
чательно-выключательная и контрольная аппаратура холодиль-
ного агрегата, а также приборы для пуска и наблюдения за дей-
ствием агрегатов, показан на рис. 189. Слева на нем расположены
плавкие предохранители генераторов электроснабжения и электро-
двигателя холодильного компрессора, а справа—электродвигателей
вентиляционного агрегата, вентилятора конденсатора, насосов и
цепей тока управления, подведенных ог сети освещения. Внизу
под ними размещен выключатель магнитных клапанов.
Внизу в середине щита управления слева направо смонтиро-
ваны выключатели вентиляционного и холодильного агрегатов
(компрессора и вентилятора конденсатора), главный выключатель
генераторов тока и выключатели циркуляционного и нагнетатель-
ного насосов. Над этими выключателями находятся указатели тока
генераторов: амперметры и вольтметры, а в центре маховик включе-
ния катушек регулятора возбуждения генераторов.
В верхней части щита управления расположена панель с транс-
парантами, указывающими действие агрегатов установки. Панель
219
подсвечивается лампами, включенными в цепь управления. Верх-
ний ряд транспарантов показывает включение соленоидных кла-
панов 20, 21, 22, 23 и 24 (см. рис. 187) и крайний правый из них -
включение компрессора и вентилятора конденсатора холодильного
агрегата. В нижнем ряду находятся транспаранты, показывающие
действие предохранителя замерзания воды в водоохладителе, р'еле
Рис. 189. Щит управления:
Плавкие предохранители: / и 2 — генераторов тока; 3, 4 и 5 —электро-
двигателей компрессора, вентиляционного агрегата и вентилятор.,
конденсатора; 6 — цепей управления, идущих от щита освещения; 7 п
8 — электродвигателей циркуляционного и нагнетательного насосов.
Выключатели: 9 — вентиляционного агрегата; / £2 — компрессора и венти
лятора конденсатора; //—генераторов; /2 — циркуляционного насоса.
13 — нагнетательного насоса; 14 — электроцепей магнитных клапанов;
/5—маховик включения регулятора возбуждения генераторов. Транспа-
ранты:/6, 17, 18, 19 и 20 — магнитных клапанов; 21 — компрессора и вен-
тилятора конденсатора; 22 — выключателя температуры воды в во-
доохладителе; 23, 24 и 25 —реле давления и клапана разности;26 — ука-
затсль неисправности установки; 27 — измерительные приборы тока гене-
раторов
высокого и низкого давления, клапана разности давлений, а 1акже
транспарант, указывающий неисправность в цепи управления холо-
дильным агрегатом.
Холодильный агрегат включается в работу во время хода поезда,
когда скорость его достигает 25—28 км!ч. На стоянках и при ско-
ростях ниже указанной охлаждение воздуха, подаваемого венти-
ляцией, производится за счет аккумулированной холодной воды
в системе отопления и водоохладителе.
220
Установка кондиционирования воздуха вначале включается
вручную, когда поезд только отправляется со станции. Затем она
начинает работать в течение всего рейса до конечного пункта и
обратно автоматически, если не производилось выключение ее.
При первичном пуске установки соблюдается такая по-
следовательность. Вначале включается вентиляционный агрегат
на подачу воздуха вентиляцией в вагон. Затем в положение «вклю-
чено» ставится выключатель магнитных вентилей, циркуляцион-
ного и нагнетательного насосов. С этого момента цепь управления
готова для включения воздухоохладительных агрегатов на охлаж-
дение воздуха в зависимости от температуры в вагоне.
Чтобы холодильный агрегат таюке работал на охлаждение
воды, циркулирующей в системе отопления, сначала включается
выключатель генераторов, после чего маховик обмоток возбуж-
дения их поворачивается направо. По мере повышения скорости
начнет расти напряжение, создаваемое генераторами, что опре-
деляется по вольтметрам. Когда напряжение достигает примерно
70—80 в, которое соответствует скорости поезда от 25 до 28 км/ч,
в этот момент поворачивается выключатель компрессора и венти-
лятора конденсатора на одно из положений: «генераторы 1 + 2 па-
раллельно». Это значит, что холодильный агрегат включен на пи-
тание от генераторов. Как только начнут работать компрессор и
вентилятор конденсатора, на щите управления загорается соответ-
ствующий им транспарант. В дальнейшем включение и выключение
электродвигателей этих агрегатов производится автоматически.
При остановке холодильного агрегата в случае понижения скорости
поезда транспарант гаснет. Если остановка его происходит в ре-
зультате воздействия какого-либо из регулирующих приборов,
например клапана разности или одного из реле, то освещается со-
ответствующий им транспарант. При разрыве цепи управления
или силовой цепи вследствие какой-либо неисправности загорается
транспарант «Установка в неисправности — выключить».
Выключение агрегатов установки производится в обратной
последовательности. Сначала поворачивается маховик обмоток ре-
гулятора возбуждения генераторов, затем выключается компрес-
сор с вентилятором конденсатора и, наконец, главный выклю-
чатель генераторов. Остальные выключатели оставляются в рабо-
чем положении и охлаждение продолжается посредством холодной
воды, поступающей в воздухоохладительные агрегаты из водо-
охладительной системы.
При нормальных условиях холодильный агрегат работает все
время на охлаждение воды, если скорость поезда поддерживается
свыше 25—28ки/ч. Выключение агрегата происходит автоматически
только при скоростях ниже указанных или если температура воды
в водоохладителе достигает 2° С, а также при выходе за предельное
давление фреона в трубопроводах, на которое отрегулированы реле
давления.
221
Термостат (рис. 190) представляет собой три наполнен’
ные ртутью трубки с контактами для включения в цепь управле-
ния. Одна из трубок тарируется на 24, вторая на 28 и третья
на 30° С.
Эти трубки термостата установлены между зажимами на
щитке, к которым присоединена цепь управления. Щиток закры-
вается кожухом с отверстиями для свободного прохода воздуха
к стеклянным трубкам.
Когда температура воздуха в вагоне повышается до 24° С, ртуть
замыкает контакты первого термостата. Импульс тока передается
реле, которое включает
соленоидный клапан 20
(см. рис. 174), откры-
вающий проход для
циркуляции холодной
воды но трубам отоп-
ления, расположенным
внутри нижних воздухо-
водов и охлаждающим
отсасываемый рецирку-
ляционный воздух. Од-
новременно от этого же
термостата приводятся
в действие соленоидные
клапаны 23 и 24. Первый
из них открывается, а
второй закрывается для
Рис. 190. Щиток с Iермосгатами иа сгеис
вагона
обеспечения циркуляции охлажденной воды по трубам отопления.
Охлаждение воздуха трубами отопления продолжается до тех
пор, пока температура воздуха не поднимется до 28° С. В этот мо-
мент цепь замыкается вторым термостатом, включающим соленоид-
ный клапан 21 для подачи охлажденной воды в форсунки посред-
ством нагнетательного насоса, работающего на себя. В этом случае
смесь подаваемого в вагон воздуха, кроме труб отопления, прохо-
дит через распыленную холодную воду, где дополнительно охлаж-
дается и очищается водой от мелкой пыли.
По мере дальнейшего повышения температуры воздуха в вагоне
за счет теплоизбытков, поступающих извне и от пассажиров, цепь
замыкается третьим термостатом, тарированным на 30° С. Он вклю-
чает реле, которое замыкает цепи катушки клапана 22, открывая
его для циркуляции воды через воздухоохладитель-калорифер
с поверхностью охлаждения 20 я2. Все количество смеси наружного
и рециркуляционного воздуха проходит через три ступени охлаж-
дения. В этом случае установка работает на полную мощность
с включением всех охлаждающих устройств: труб отопления, фор-
сунок и воздухоохладителя.
Отключение агрегатов охлаждения происходит автоматически
в обратной последовательности. Вначале размыкается цепь управ-
222
ления третьего термостата, что приводит к закрытию клапана 22,
затем второго термостата, разрывающего цепь клапана 21, и, нако-
нец, первого, когда закрываются клапаны 20 и 24 и открывается
клапан 23. Насосы в это время продолжают работать. Один из них
действует на циркуляцию воды между водоохладителем и системой
отопления, второй работает на себя. В любой момент каждый из них
может включиться на охлаждение воздуха, если температура достиг-
нет заданной величины на термостате, подающем импульс для от-
крытия соответствующего соленоидного клапана.
ГЛАВА X
УСТАНОВКИ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА
С ЦЕНТРАЛИЗОВАННЫМ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕМ
1. УСТАНОВКИ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА
С ЦЕНТРАЛИЗОВАННЫМ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕМ В ДИЗЕЛЬ-ПОЕЗДАХ
На сети дорог СССР находятся в эксплуатации несколько со-
ставов дизельных поездов постройки Венгерской Народной Ре-
спублики. Каждый состав, представляющий собой самодвижущую-
ся единицу, состоит из моторных и прицепных вагонов, которые
оборудованы установками кондиционирования воздуха с электро-
механическим приводом компрессора. Установки имеют центра-
лизованное энергоснабжение от дизель-электростанций, располо-
женных в моторных вагонах. В эксплуатации работают два вида
дизель-поездов: трехвагонные и шестивагонные.
Трехвагонный дизель-поезд имеет по концам моторные вагоны
и в середине прицепной. Этот поезд предназначен для местных со-
общений, типа пригородного, с местами для сидения.
В одном из моторных вагонов, кроме машинных отделений, рас-
положено почтовое отделение, а в другом багажное. Остальная
часть этих вагонов имеет по четыре шестиместных отделения для
пассажиров. Шестивагонный дизель-поезд состоит также из двух
моторных вагонов по концам и четырех прицепных в середине.
Установки в шестивагонных дизель-поездах
Установки кондиционирования воздуха дизель-поездов имеют
все необходимые устройства для создания и поддержания искус-
ственного климата в вагонах в течение круглого года.
Установка состоит из трех основных частей: компрессорного
холодильного агрегата для охлаждения воздуха в летнее время,
отопительной системы для обогрева вагона в отопительный сезон,
включая котел и калорифер, и вентиляции с системой воздуховодов,
служащей для подачи свежего и рециркуляционного воздуха, сме-
шивания их и распределения этой смеси по вагону. Установка
рассчитана на поддержание следующих параметров воздуха:
_	f	летом	не	свыше.......... 25°С
Температура	в	вагонах	>	зимой	не	ниже.......... 18’С
Количество подаваемого!	свежего................. 1 200 м3/ч
воздуха	t	смеси	свежего с рециркуляционным 4 800	>
224
Относительная
влажность воздуха
регулируется в зави-
симости от темпера-
туры смеси после
охлаждения и изме-
няется в соотноше-
ниях смешиваемых
количеств.
Основная часть
оборудования уста-
новки (рис. 191) рас-
положена под ваго-
ном, в том числе: ком-
прессор 1 с электро-
двигателем 2, конден-
сатор холодил ьного
агрегата 3 с венти-
лятором 4, воздухо-
охладитель 5, каме-
ра 6 с заслонкой 7 для
смешивания свежего
и рециркуляционного
воздуха, центробеж-
ный вентилятор 8 для
забора и подачи воз-
духа в вагон с элек-
тродвигателем 9 и
калорифер 10.
£ В вагоне располо-
жены: котел отопле-
ния 11 с трубами 12,
идущими от него к
калориферу, и сеть
воздуховодов. Всасы-
вающий воздуховод
13 для свежего воз-
духа имеет заборную
решетку с наружной
боковой стены вагона
на уровне окон и
проходит в виде ка-
нала 14 между стена-
ми двух средних купе
с коленом 15 перед ка-
мерой смешивания.
Воздуховод 16 рецир-
куляционного возду-
15 Зак 2149
lPhc. 191. Расположение оборудования установки кондиционирования воздуха на прицепном вагоне
ха, расположенный в полу вагона, подходит также к камере смешива-
ния. Подача воздуха, охлажденного летом или подогретого зимой
производится вентилятором по нагнетательному воздуховоду /7*
проложенному также между стенами купе и по потолочным воздухо-
водам 18 и 19, идущим в обе стороны над купе и коридором. Распре-
деление воздуха в вагоне производится через решетки 20.
Холодильный агрегат. В вагонах дизель-поездов применяют
холодильный агрегат компрессионного типа, работающий на фре-
оне-12. Компрессор и вентилятор конденсатора приводятся в дей-
ствие от общего электродвигателя трехфазного переменного тока
Рис. 192® Схема холодильного агрегата прицепного вагона
напряжением 380 в. Вследствие наличия достаточной электроэнер-
гии мощность холодильного агрегата значительно больше, чем
у установок с питанием от генераторов с приводом от оси колесной
пары. Холодильный агрегат рассчитан на поддержание темпера-
туры воздуха в вагонах летом в пределах 22—25° С. Принципиаль-
ная схема агрегата (рис. 192) прицепного вагона состоит из компрес-
сора 1, одного конденсатора 2, ресивера 3 с установленными на нем
клапаном 4 для удаления воздуха, большим фильтром 5 и запорным
клапаном 6 для разобщения воздухоохладителя с конденсатором.
Нагнетательный трубопровод 7 соединяет ресивер с воздухоохла-
дителем 8 через малые фильтры 9 и терморегулирующие вентили 10.
Воздухоохладитель для прицепных вагонов состоит из четырех
секций, две из которых спарены. Поэтому соответственно установ-
лены три фильтра и три терморегулирующих вентиля, термопа-
троны 11 которых посредством капиллярных трубок 12 выведены на
выходные трубопроводы, переходящие во всасывающий трубопро-
вод 13, идущий к всасывающей стороне компрессора.
Управление холодильным агрегатом осуществляется реле дав-
ления 14 и 15. Первое из них присоединено посредством трубки 16
к трубопроводу высокого давления. На трубке также установлен
манометр 17 для контроля за давлением и запорный вентиль 18
для отключения реле высокого давления и манометра в случае за-
226
мены их при неисправности. Второе реле низкого давления посред-
ством трубки 19 соединено с всасывающим трубопроводом. К трубке
на отводе установлен мановакуумметр 20. Для отключения послед-
него, а также реле давления служит вентиль 21.	•>
Компрессор, конденсатор и ресивер с арматурой, а также вен-
тилятор конденсатора и электродвигатель смонтированы на общей
раме, изготовленной из труб. Эта рама крепится снизу к раме ку-
зова вагона посредством четырех болтов. Для уменьшения шума
и вибраций между рамой вагона и рамой агрегата ставятся рези-
новые прокладки. Крепежные болты также проходят.через рези-
новые втулки.
Воздухоохладитель, терморегулирующие вентили и фильтры
смонтированы отдельно под вагоном, образуя вместе с калорифе-
Рис. 193. Схема привода компрессора и вентилято-
ра конденсатора
ром, вентиляционным агрегатом и камерой смешивания самостоя-
тельный агрегат. От ресивера с компрессором к этому агрегату под-
водятся нагнетательный и всасывающий трубопроводы.
Приборы управления и контроля холодильного агрегата смон-
тированы на щите управления, расположенного в шкафу простенка
между средними купе.
Компрессор, вентилятор конденсатора и электродвигатель с ре-
дуктором представляют собой отдельный блок (рис. 193), смонтиро-
ванный на раме холодильного агрегата.
Электродвигатель 1 мощностью 17,5 кет трехфазного тока,
напряжением 380 в с короткозамкнутым якорем, включенным на
треугольник, через муфту 2 с резиновыми шайбами 3 вращает вал
редуктора 4, передающий движение вентилятору 5 конденсатора и
компрессору 6. Редуктор на прицепном вагоне состоит из трех ци-
линдрических шестерен 7, 8 и 9. Первая из них имеет 39 зубьев
и соединяется с валом электродвигателя, вторая —24 зуба, сидит
на валу вентилятора конденсатора, и третья шестерня, насаженная
на вал компрессора, имеет 114 зубьев. Передача на вентилятор и
компрессор осуществляется через муфты 10 и 11, также имеющие
резиновые шайбы для смягчения работы привода. При такой переда-
че от электродвигателя с 1 435 оборотами в минуту через шестерни 7
и 9 компрессор делает 498 оборотов, а вентилятор конденсатора по-
15е	227
средством шестерен 7 и 8 2 370 оборотов в минуту. При этих оборо-
тах компрессора холодопроизводительность установки прицепного
вагона составляет 40 тыс. ккал в час.	> 1 ] ’ «
В целях снижения холодопроизводительности установки мо-
торного вагона, имеющего меньшее число пассажирских мест, тот же
компрессор и вентилятор конденсатора вращаются с меньшей ско-
ростью. Для этого редуктор имеет вместо одной две пары цилиндри-
ческих шестерен с числом зубьев 29, 64, 29 и 76, считая от электро-
двигателя, который имеет мощность 11,8 кет при 1 435 оборотах
Рис. 194. Компрессор
в минуту/При такой передаче, когда первая шестерня сидит на
общем валу электродвигателя с вентилятором конденсатора, а че-
твертая на валу компрессора, последний имеет 248 оборотов в ми-
нуту. Холодопроизводительность установки в этом случае сни-
жается до 20 тыс. ккал в час.
Компрессор холодильного'агрегата (рис/ 194) четырех-
цилиндровый с воздушным охлаждением. Блоки / цилиндров, вы-
полненные из чугуна за одно целое с картером, имеют ребра. В верх-
ней части цилиндры имеют уширение, чем образуются камеры для
газов фреона и нагнетательных клапанов. Картер снизу и цилиндры
сверху закрыты крышками 2 и 3.
Поршни цилиндров 4 отливаются также из чугуна и имеют по
четыре кольца каждый.
Посредством шатунов 5 поршни соединены с коленчатым валом 6,
находящимся в картере.
Коленчатый вал с задней стороны имеет шариковый подшип-
ник 7, вставленный во втулку 8 и закрытый глухой крышкой 9.
В середине и с передней стороны вал опирается на роликовые под-
шипники 10 и 11. С этой же стороны имеется втулка 12 с резиновыми
уплотнениями. Крышка 13 также с резиновым уплотнением, при-
жимая втулку, одновременно образует камеру 14, которая для не-
228
проницаемости сальника заполняется маслом. На конусный конец
вала надевается муфта для соединения с валом редуктора.
В головках цилиндров установлены нагнетательные клапаны 15
пластинчатого типа, зажатые между шайбами 16 и 17. Верхняя
шайба прижимается пружиной 18. Всасывающие клапаны 19 раз-
мещены в головках поршней и также состоят из пластинок. Когда
поршни двигаются вниз, пластинки прогибаются вверх и открывают
проход для паров фреона в полость над поршнем. При обратном
движении всасывающие клапаны закрываются, поршни сжимают
пары и выдавливают их через нагнетательные клапаны в полость
пружин, откуда они поступают в нагнетательный трубопровод 20
и далее в конденсатор.
Поршень компрессора соединен с шатуном посредством пусто-
телого пальца. Вторым концом, состоящим из двух полуподшипни-
Рис. 195. Коленчатый вал компрессора
ков с вкладышами, шатун соединен с коленчатым валом. Отличи-
тельной особенностью поршней этого компрессора является отсут-
ствие нижнего кольца на них для удаления масла с внутренних
поверхностей цилиндров во время работы. Вкладыши шатунных
подшипников пригоняются к шейкам вала посредством шабровки.
Необходимо, чтобы вкладыши имели достаточные холодильники
и всей поверхностью прилегали к цилиндрической части шейки.
Смазка деталей компрессора осуществляется разбрызгиванием
масла, заливаемого в картер. В связи с растворением фреона в масле
уровень последнего в картере повышается, что способствует уносу
его при работе компрессора. Чтобы снизить унос смазки, уровень
ее поддерживают минимальным, наливая не более 1,7 кг. Длина
компрессора равна 962 мм, а высота 611 мм.
Коленчатый вал (рис. 195) стальной кованый. Мартеновская
сталь для валов применяется высокого качества с временным сопро-
тивлением разрыву не менее 50-4-55 кг/см2 и удлинением не менее
18—20%. В металле вала не допускается никаких дефектов. Шейки
вала подвергаются тщательной шлифовке и полировке.
До постановки коленчатого вала в картер на него через задний
конец ставят внутреннюю обойму с роликами среднего подшипника,
как это видно на рис. 195, и закрепляют гайкой на резьбе. Вал вво-
дится в картер осторожно, для чего сначала на задний конец ставят
229
шариковый подшипник. На этот конец вала, пропущенный через вну-
треннюю обойму заднего подшипника, навертывается гайка, засто-
пориваемая винтами. Роликовый подшипник на передний конец
вала также насаживают до постановки его в картер. После этого
ставят втулку переднего конца с уплотнительными резиновыми
кольцами и обе крышки, из которых задняя глухая.
Всасывающие и нагнетательные клапаны (рис. 196) пластинча-
того типа. Между двумя шайбами 1 и 2 укладываются пластинки 5,
собираемые в стопку 4, и скрепляемые между собой болтом 5. Верх-
няя шайба 2 имеет
буртик, служащий ог-
раничением для спи-
ральной пружины 6.
Второй стороной пру-
жина упирается в
верхнюю крышку.
Пластинки имеют
кольцевые прорези,
которые перекрыва-
ются перемычками.
Так как пластинки
пружинящие, то они
легко изгибаются и
обеспечивают про-
пуск газов фреона
Рис. 196. Детали клапанов компрессора
под давлением и
плотно прижимаются
друг к другу при обратном действии. Порча клапанов приводит к
резкому и внезапному снижению производительности компрессора.
Конденсатор холодильного агрегата представляет собой
ряд змеевиков из медных трубок диаметром внутри 13 мм и снаружи
16 мм, на которые насажены медные пластинки размером 258 X
X 120 X 0,3 мм, увеличивающие поверхность охлаждения конден-
сатора. По трубкам циркулирует под давлением фреон, охлаждаемый
при обдувании конденсатора с внешней стороны наружным возду-
хом. Общая поверхность конденсатора установки прицепного ва-
гона составляет 108 м2, моторного 63 я2.
Вентилятор конденсатора изготовляют из лег-
ких и прочных дюралюминиевых сплавов. Вентилятор имеет восемь
лопастей пропеллерного вида диаметром 650 мм, В установке при-
цепного вагона вентилятор конденсатора вращается со скоростью
2 370 об/мин, а в установке моторного — 1 435 об/мин.
Ресивер представляет собой цилиндрический резервуар,
установленный между конденсатором и испарителем, ближе к пер-
вому на уровне нижней его кромки.
В ресивере вмещается 13 л жидкого фреона, находящегося
в нем под давлением до 12 ат. Для забора фреона из ресивера в него
входит трубка, доходящая почти до дна, чтобы обеспечить выход
230
to
8
Рис. 197. Схема воздухоохладителя уста-
новки моторного вагона
фреона в жидком виде. Из трубки фреон проходит через фильтр’
с дегидратором для очистки и обезвоживания и поступает в воздухо-
охладитель. На корпусе ресивера имеется клапан диаметром 6 мм
для выпуска воздуха.
Воздухоохладитель представляет собой ребристый
испаритель, состоящий из ряда змеевиков, согнутых из медных
трубок с внутренним диаметром 13 мм и наружным 16 мм. На
трубки с шагом 3 — 4 мм насажены пластинки толщиной
0,3 — 0,4 мм.
Поверхность охлаждения воздухоохладителя в установке при-
цепного вагона составляет 75,7 м2, а моторного 53,6 м2. При такой
поверхности воздухо-
охладитель в установке
прицепного вагона имеет
размеры 945 X 605 X
х566 мм и моторного —
1 105 X 605 X 306 мм.
В моторном вагоне,
в отличие от прицепно-
го, воздухоохладитель
(рис. 197) состоит из
четырех попарно соеди-
ненных секций 1 и2 мень-
шей поверхности. На
каждую пару секций
установлен один термо-
регулирующий вентиль
3, перед которым на
трубопроводе имеется
фильтр 4. Через вентиль
и фильтр фреон посту- .
пает во входной коллектор 5, проходит по змеевикам секций возду-
хоохладителя и превращается в газ, в результате отбора тепла на
свое испарение от воздуха, подаваемого в вагон при вентиляции.
Выходной коллектор 6 соединен трубкой 7 со всасывающим тру-
бопроводом 8, по которому фреон поступает уже обратно в ком-
прессор. Количество поступающего фреона в воздухоохладитель
регулируется терморегулирующим вентилем в зависимости от тем-
пературы его на выходе, для чего к трубке 7 прикреплен термо-
патрон 9, соединенный капиллярной трубкой 10 с гофрированным
стаканом в корпусе терморегулирующего вентиля. Всасывающая
сторона, как и в прицепном вагоне, имеет те же приборы контроля
и управления.
Все соединения трубопроводов выполняются плотными посред-
ством свинцовых прокладок.
Терморегулирующий вентиль (рис. 198) яв-
ляется регулятором подачи количества жидкого фреона в воздухо-
охладитель. Принцип действия этого вентиля совершенно анало-
231
Рис. 198. Терморегулирующий
вентиль
гичен применяемым в других компрессионных’установках, но кон-
структивно устройство вентиля в установках* дизель-поездов на-
много проще, что облегчает ремонт, замену отдельных деталей и
уход за ним в эксплуатации. Он состоит из корпуса /, в котором по-
мещен клапан 2, поджимаемый
снизу пружиной 3. Последняя опи-
рается на заглушку 4. Посредством
этой заглушки может изменяться
нажатие пружины. Через штыри 5
и стойки 6 на клапан давит гофри-
рованный стакан 7, склепанный с
шайбой 8. На нее опирается стер-
жень 9, на который действует че-
рез промежуточную шайбу 10 гос|>-
рированный стакан 11, наполнен-
ный фреоном и соединенный ка-
пиллярной трубкой 12 с термопат-
роном 13, прикрепленным на вы-
ходной трубе воздухоохладителя.
Направление стержню 9 обеспечи-
вается гайкой 14, ввернутой в ко-
жух 15.
При повышении температуры
фреона на выходе из воздухоохла-
дителя объем его в термопатроне
увеличивается, это вызывает рас-
ширение гофрированного стакана,
которое передается на клапан и
увеличивает проход для поступле-
ния фреона в воздухоохладитель.
При понижении температуры про-
цесс протекает в обратном направ-
лении.
Термопатрон вентиля располо-
жен на расстоянии около 200 мм
от воздухоохладителя, чтобы избе-
жать влияния. теплого воздуха,
подаваемого через него вентиляцией
в вагон.
Управление холодильным агре-
гатом. Работа холодиль-
ного агрегата уста но в-
к и кондиционирования воздуха
дизель-поездов полностью автоматизирована и находится в за-
висимости от температуры воздуха, действующей непосредственно
на пассажиров.
В связи с питанием установки от источника переменного тока
с высоким напряжением схема управления ею (рис. 199) является
232
отличной от известных установок с приводом генераторов от вагон-
ной оси колесной пары.
Электродвигатель 1 холодильного компрессора 2 и вентилятора',?
конденсатора питается от сети напряжением 380 в. Включение их
осуществляется автоматически посредством магнитного контак-
тора 4 при включении вручную рубильника 5. От этой же сети пи-
тается электродвигатель 6 центробежного вентилятора 7, подающего
Рис. 199. Схема управления установкой
воздух в вагон после охлаждения по вертикальному 8 и потолоч-
ному 9 воздуховодам, а также забирающего зимой воздух из вагона
и снаружи по воздуховодам 10 и 11 через камеру смешивания 12,
воздухоохладитель 13 и калорифер 14 отопления. Включение элек-
тродвигателя вентилятора производится рубильником 15. С вклю-
чением вентиляции сблокировано действие камеры смешивания
и’ее механизмов, для чего к сервомотору 16 подводится ток низкого
напряжения 24 в от одной силовой фазы через трансформатор 17.
Включение сервомотора может производиться самостоятельно вы-
ключателем 18, смонтированным на щите приборов. Сервомотор
производит передвижение заслонки камеры смешивания, регули-
руя температуру путем изменения количества свежего и рецирку-
лируемого воздуха по температуре последнего.
233
Рис 200. Щит приборов
управления.
Приборами, которые автоматичес-
ки регулируют работу холодильного
агрегата установки, являются термо-
статы 19 и 20. Первый из них дейст-
вует на сервомотор, открывающий
или прикрывающий заслонку 21 ка-
меры смешивания, тем самым увели-
чивая или уменьшая поступление све-
жего воздуха в зависимости от тем-
пературы в вагоне. Последняя опре-
деляется в рециркуляционном воз-
духоводе, куда выведен термопатрон
22 термостата 19.
Второй термостат электрически
связан с исполнительными прибо-
рами и действует на реле 23 и 24 вы-
сокого и низкого давления компрес-
сора. В случае чрезмерного пониже-
ния температуры в вагоне или воз-
действия других приборов автомати-
ки термостат 20, термопатрон 25 ко-
торого установлен в рециркуляцион-
ном воздуховоде, выключает элект-
родвигатель компрессора, прекращая
работу его на охлаждение.
Выключатели 23 и 24 могут так-
же включать или выключать элект-
родвигатель, если давление, создавае-
мое компрессором, слишком высокое
в нагнетательном трубопроводе или
очень низкое во всасывающем, замы-
кая электрическую цепь управления
для разрыва силовой цепи посредст-
вом магнитного контактора 4.
Питание этих приборов произво-
дится от аккумуляторной батареи
напряжением 50 в. Термостат 26 слу-
жит командным прибором отопления,
действующим на выключатель отоп-
ления 27, в зависимости от темпера-
туры воды в калорифере, на выход-
ном трубопроводе которого прикреп-
лен термопатрон 28. Одновременно
включается звонок 29, оповещающий
проводников о выключении отопле-
ния.
Процесс охлаждения воздуха после
воздухоохладителя регулируется тер-
234
морегулирующими вентилями 30. которые пропускают опреде-
ленное количество фреона, поступающего из ресивера 31 через
фильтр-дегидратор 32 и фильтры 33. Степень открытия и за-
крытия вентилей регулируется по температуре фреона на выходе
из воздухоохладителя, на входных трубопроводах которого уста-
новлены термопатроны 34. Контроль за давлением в трубопроводах
холодильного агрегата ведется по манометрам 35 и 36.
Щит приборов управления находится в середине вагона, в нише
между стенами средних купе, где проходят вентиляционные возду-
ховоды. Лицевой стороной щит выходит в коридор вагона и закры-
вается двустворчатой дверкой.
На панели щита (рис. 200) установлены следующие приборы,
механизмы и аппаратура: термостат /, который включает и выклю-
чает посредством электромагнитного контактора электродвигатель
компрессора в зависимости от температуры в рециркуляционном
воздуховоде или давления в нагнетательном и всасывающем трубо-
проводах холодильного агрегата, зимой он включается в цепь
управления отоплением и производит переключение котла с малого
огня на большой и наоборот; трансформатор 2, снижающий напря-
жение одной фазы силовой цепи с 220 на 24 в для питания серво-
мотора заслонки камеры смешивания; ручной включатель 3 для
включения и выключения сервомотора; режимный переключатель 4
термостата 1 на летний или зимний режим; манометр 5, указываю-
щий давление масла в сальниковых уплотнениях переднего конца
коленчатого вала компрессора; термостат 6 пропорционального
действия для автоматического переключения заслонки камеры сме-
шивания путем воздействия на сервомотор; ручной переключатель 7
термостата 6 на летний или зимний режим; реле давления 8 и 9,
разрывающие цепь управления электродвигателем компрессора
(первый из них в случае слишком низкого давления во всасывающем
трубопроводе, второй — когда давление чрезмерно повышается
в нагнетательном трубопроводе); манометры 10 и И с температур-
ными шкалами, указывающие давление фреона и соответствующую
этому давлению температуру: первый в нагнетательном, а второй во
всасывающем трубопроводе холодильного агрегата; термостат /2,
выключающий электродвигатель водяного насоса отопления и
включающий звонок оповещения проводника о прекращении ра-
боты отопления; вентили 13 для отсоединения от трубопроводов
реле 8 и 9 в случае их замены; реверсивный электродвигатель 14
с рычагом 15, соединенным с поводком 16, выведенным под пол ва-
гона к заслонке камеры смешивания; фиксатор 17 для установки
заслонки вручную в любом положении без автоматического пере-
ключения, что необходимо при испытаниях и ремонте; маховик 18
спускного крана для выпуска воды из калорифера на ходу поезда.
Силовой щит установлен в тамбуре некотлового конца
вагона. Через щит происходит электропитание всего силового
электрооборудования установки от магистрали напряжением
380 в, проложенной по всему поезду.
235
На силовом щите (рис. 201) размещены две вызывные кнопки
1 и 2; первой подается сигнал в передний моторный вагон, а вто-
рой — в задний; указатели 3 и 4 нагрузки на генератор того или
другого моторного вагона; регулятор напряжения 5; регулятор
тока 6; пусковой контактор 7 электродвигателя компрессора; руч-
ной переключатель 8 на
питание электродвигателя
компрессора от переднего
или заднего вагона; авто-
матический включатель 9
холодильного агрегата;
ручной переключатель 19
электродвигателя центро-
бежного вентилятора; ав-
томатический выключатель
11 этого вентилятора; ав-
томатический включатель
12 генератора освещения
и подзарядки аккумуля-
торной батареи.
На щите также распо-
ложены включатели и пре-
дохранители вспомогатель-
ного оборудования, осве-
щения, электрокипятиль-
ников и аккумуляторной
батареи. Предохранители
13 поставлены в цепи ро-
зеток от сети освещения
вагона, 14 — электрообо-
рудования отопления, 15—
сети освещения, 16 — ку-
пейной сигнализации,17—
генератора освещения, 18 — аккумуляторной батареи, 19 — элек-
троцепи сервомотора заслонки, 20 — электрокипятильников.
Включение освещения вагона производится с этого же щита
включателем 21. Нагрузка на аккумуляторную батарею определяет-
ся по указателю 22. Внизу щита имеется розетка 23 для перенос-
ной лампы с предохранителем 24.
Автоматическое управление холодильным
агрегатом установки кондиционирования воздуха в вагонах ди-
зель-поездов сводится к двум способам: один из них посредством
электрических приборов и автоматов и второй регулировкой термо-
регулирующим вентилем подачи количества фреона.
Электрическая схема автоматического управления холодиль-
ным агрегатом приведена на рис. 202. Регулирование температуры
в вагоне достигается изменением количества поступающего наруж-
ного теплого воздуха и периодической остановкой холодильного
236
компрессора. Управление'происходит термостатами 1, 2 и 3, рас-
положенными на щите приборов, из которых первые два двухпо-
зиционного и третий пропорционального действия.
r^iB одной цепи с первым термостатом включены реле 4 высокого
и 5 низкого давления фреона в трубопроводах холодильного агре-
гата. Такое соединение позволяет включать или выключать элек-
тродвигатель 6 компрессора в случае разрыва цепи одним из этих
приборов.
Рис. 202. Электрическая схема управления холодильным агрегатом
Нормальная работа холодильного агрегата на охлаждение регу-
лируется термостатом 1, который останавливает электродвигатель
компрессора путем воздействия на пусковой электромагнитный кон-
тактор 7, если температура воздуха внутри вагона снижается до
2ГС. Включение компрессора происходит тогда, когда темпера-
тура достигает 24° С. Этот термостат имеет дифференциал регули-
рования 3°С.
В интервале этой температуры, пока не настанет момент выклю-
чения компрессора, регулирование осуществляется заслонкой
камеры смешивания, приводимой в движение реверсивным электро-
двигателем <8 мощностью 0,175 кет, управляемым термостатом 3
через балансное реле 9. Заслонка изменяет соотношение количеств
наружного и рециркуляционного воздуха, подаваемых в вагон.
При температуре воздуха в рециркуляционном воздуховоде, до-
стигающей 22°С, заслонка уменьшает подачу наружного теплого
237
воздуха до минимума, примерно до 800 м3!ч. Термостат 3 заставляет
электродвигатель 8 перемещать заслонку в крайнее положение.
Только при дальнейшем повышении температуры воздуха до 24°С
термостат 1 замыкает цепь управления и включает электродви-
гатель компрессора.
При снижении температуры воздуха в вагоне до 22° происходит
обратное движение заслонки на поступление увеличенного количе-
Рис. 203. Реле давления
ства наружного теплого возду-
ха примерно до 4000 м3/ч. Сни-
зив температуру до 2ГС, тер-
мостат 1 вновь выключит ком-
прессор.
Включение заслонки на
автоматическое действие, ос-
тановка ее или переключение
вручную вниз и вверх про-
изводятся выключателем 10.
Термостат 2 в этой схеме
при работе установки на
охлаждение не действует и
включается выключателем И
только для отопления при
зимнем режиме, когда темпе-
ратура воды в калорифере
снижается до 5°С. Он замы-
кает цепь управления котлом
отопления и включает зво-
нок 12, извещающий провод-
ника о необходимости зато-
пить котел или спустить воду
из отопления.
Переключение термостатог / и 3 на зимний режим производится
переключателями 13 и 14.
Все приборы питаются переменным током напряжением 24 в
от сети освещения, а термостат 3, электродвигатель 8 и релеР—че-
рез трансформатор 15 от одной фазы силовой цепи.
Электродвигатель 16 мощностью 1,8 кет для привода в действие
вентилятора включается автоматическим пусковым контактором 17
и рубильником 18, расположенными на силовом щите.
Основные приборы и автоматы. Некоторые приборы и автоматы,
применяемые в установке кондиционирования воздуха вагонов ди-
зель-поездов, имеют оригинальную конструкцию, отличную от
приборов и автоматов, применяемых в других установках.
Реле давления. Конструкции реле высокого и низкого давле-
ния (маноконтроллер и прессостат, рис. 203) по своему устройству
одинаковы. Разница между ними заключается в мощности пружин и
тарировке. Размыкание контактов реле происходит под давлением
238
фреона, а замыкание—в результате действия пружин. Нормально
контакты реле замкнуты.
В нижней части посредством штуцера 1 подводится трубка от
трубопровода фреона к гофрированному стакану 2, при повышении
Рис. 204. Механизм реле давления
давления в котором стержень 3 поднимется кверху и повернет
рычаг 4 на оси 5. Верхний конец этого рычага 6 переместится влево
и натянет пружины, присоединенные к нему на уровне шкалы 7 и 8.
Второй рычаг 9 под действием своей пружины повернется на оси 10
и разорвет контакт 11 электроцепи управления, что приведет к оста-
новке электродвигателя компрессора.
Давление, при котором происходит выключение, определяется
движком 12 по шкале 7. Величина давления, при котором должен
выключаться компрессор, устанавливается винтом 13.
Шкала 8 дает дифференциал давления, устанавливаемый по-
средством винта 14.
239
Если максимально допустимое давление нижнего предела регу-
лирования во всасывающем трубопроводе, при котором должна
разрываться силовая цепь электродвигателя компрессора, уста-
навливается 1,8 алии минимальное, при котором происходит замы-
кание его контактов, 1,0 ат, то разница будет составлять диффе-
ренциал 0,8 ат. Чтобы нормально протекали остановка и пуск
Рис. 205. Термостат;
/—корпус; 2 — установочный циферблат; 3 — корпус гоф-
рированного стакана; 4 —капиллярная трубка; 5—термо*
патрон; 6—клеммная коробка; 7 —контакты
электродвигателя компрессора в пределах выбранного давления,
движок нижней шкалы ставят на 1,0 ат и верхний на 0,8 ат.
Коробка 15 служит для размещения клеммной колодки 16.
Устройство механизма реле давления со снятой крышкой пред-
ставлено на рис. 204.
Термостат. Устройство термостата по конструкции и механизму
(рис. 205) такое же, как реле давления. Вместо присоединения к тру-
бопроводам циркуляции фреона в холодильном агрегате гофриро-
ванный стакан термостата имеет капиллярную трубку, заканчи-
вающуюся термопатроном. Наполнителем стакана, трубки и термо-
патрона является фреон-12.
На циферблате термостатов нанесены две шкалы температур:
нижняя из них показывает заданную при регулировке а, верхняя
240
является шкалой диффе-
ренциала. При заданном
максимуме температуры
включения 25° С и диффе-
ренциала 2°С минимум тем-
пературы для размыкания
цепи управления составит
23°С. Поэтому на нижней
шкале движок ставят на
23° и на верхней на 2°С.
Переключатель
питания. Переключение
потребителей установки
кондиционирования воз-
духа на^питание от генера-
тора в первом или заднем
вагоне осуществляется
ручным переключателем
(рис. 206), установленным t
на щите приборов.
На валу 1 переключа-
теля насажена ручка 2 для
переключения контактных
сегментов 5, изготовлен-
ных из красной меди и
установленных на валу
посредством изоляторов 4.
В корпусе переключа-
теля имеются три группы
контактных пластин 5,
расположенных под углом
90°, к которым присоеди-
нены генераторы тока мо-
торных вагонов. Потреби-
тели тока установки при-
соединены к верхней ко-
лодке 6. Переключение с
одного генератора на дру-
гой можно производить
только при обесточенном
положении переключателя.
Трех фазный кон-
тактор. Автоматическое
включение и выключение
электродвигателя компрес-
сора производится трех-
фазным контактором (рис.
207) при размыкании или
16 Зак. 2149
Рис, 207. Трехфазный контактор
241
замыкании силовой цепи приборами, включенными в цепь
управления.
Замыкание неподвижного контакта 1 с подвижным 2 происходит
электромагнитом 3, питающимся постоянным током замкнутой
цепи управления. Прижатие контактов обеспечивается пружиной 4.
При обесточивании катушки электромагнита разрыв силовых
контактов производится пружиной 5. Для гашения дуги при замы-
Рис. 208. Схема отопления шестивагонных дизель-поездов
кании контактов предусмотрен дугогаситель 6 с отводными для
газа трубками 7 из тугоплавкого изоляционного материала. Под-
вод и отвод тока происходят через клеммы 3, нижние из которых
с подвижным контактом соединяются гибким кабелем 9.
Другие приборы, арматура и вспомогательная аппаратура ана-
логичны применяемым в других компрессионных установках.
Устройство отопления шестивагонных дизель-поездов. В каж-
дом пассажирском вагоне дизель-поезда применяется водяная си-
стема отопления, в которой теплоносителем служит горячая вода.
В отличие от обычных систем, имеющих верхнее расположение
калорифера, последний в этих вагонах размещен в средней части
под вагоном.
Устройство отопления представлено на схеме рис. 208* оно
состоит из водогрейного вертикального котла /, расширительного
бака 2, калорифера 3, центробежного 4 и ручного 5 насосов. Котел
соединен с калорифером трубой 6 для поступления в него воды,
которая затем забирается насосом и подается вновь в котел по тру-
242
бопроводам 7 и 8 через подвагонный топливный резервуар 9, подо-
гревая в последнем топливо.
Котел сварной конструкции имеет цилиндрическую форму.
В вертикальной части котла проходят 14 дымогарных труб разме-
ром 51 X 46 мм, развальцованных в нижней и верхней решетках.
Поверхность нагрева котла 4,5 м2. Максимальная тепломощность
его около 48 тыс. ккал в час при к. п. д., равном 0,6. Внутренний
диаметр котла 550 мм, высота 1 615 мм. Топка изнутри футерована
шамотным кирпичом и имеет внутренний диаметр 450 мм и высоту
700 мм. Для зажигания жидкого топлива имеется дверца. Верхняя
часть котла над дымогарными трубами образует дымовую коробку,
которая закрывается крышкой 10 с дымовой трубой. Для спуска
воды из котла установлен кран 11.
Для регулирования температуры воды котел оборудован двумя
штыревыми термостатами 12 и 13. Первый из них тарируется на
температуру воды в 45 — 60°С, а второй является контрольным
и устанавливается на температуру 85 — 90°С.
При достижении этой температуры воды прекращается подача
топлива в топку путем воздействия термостата на запорный магнит-
ный клапан и электродвигатель топливного насоса.
Центробежный насос 4 служит для циркуляции
воды в системе. Он забирает ее из верхней части котла, подает в ка-
лорифер, а затем обратно в нижнюю часть котла. Производитель-
ность насоса составляет около 2 900 л в час. Привод его в действие
осуществляется электродвигателем мощностью 9,3 кет при 1 400
оборотах в минуту, питаемого током напряжением 50 в.
Ручной насос 5 служит для пополнения водой расши-
рительного бачка, который имеет вестовую трубу 14, воздушную 15
и указатель уровня 16. Для пополнения бачка от внешнего источ-
ника к нему подведена труба 17.
Калорифер 3, состоящий из медных трубок с насажен-
ными на них пластинами, имеет поверхность нагрева 53,6 м2. Габа-
риты его 945 X 605 X 306 мм. Он тщательно изолирован пробко-
вой изоляцией толщиной 40 — 50 мм, по которой обшит кровельным
железом.
Для спуска воды через спускной кран 18, маховик которого
выведен в вагон внизу шкафа с панелью приборов, калорифер уста-
новлен с уклоном.
Топливная часть отопления имеет форсунку 19,
воздуходувку 20, насос подачи топлива 21 с электродвигателем 22,
на второй конец вала которого насажено рабочее колесо воздухо-
дувки, расходный бак 23 для топлива, маслопроводы с фильтрами 24
и регулирующую аппаратуру. К последней относятся: редукцион-
ные клапаны 25 и 26, через первый из них производится питание
котла топливом при работе на полную мощность, а второй служит
для перепуска топлива, чтобы снизить тепломощность котла вдвое;
электромагнитные клапаны 27 и 28, открывающие доступ топлива
к соответствующему редукционному клапану, и указательные при-,
16*	243
Рис. 209- Сдвоенный редукционный
клапан:
J — корпус; 2 —направляющая втулка;
3—регулировочный винт; 4 — клапан; 5—
пружина; 6 —нажимная шайба; 7—кол-
пачок; 3— перепускной канал. Каналы
прохода топлива: 9— от насоса; /0—
к насосу; // — к электромагнитному кла-
пану 27 (см. рис. 208\, 12 — от электро-
магнитного клапана ;23; /3 —к форсунке
боры в виде манометра 29 для определения давления в маслопро-
воде, указатели уровня: 30 — в подвагонном топливном резервуаре
и 31 — в расходном бачке.
Для подачи топлива в расходный бачок из запасного или из
внешней емкости на трубопроводе 32 установлен ручной насос 33.
Этим же насосом из внешней
емкости топливо можно подать
в запасный резервуар через рас-
ходный бачок по вестовой трубе
34. Для спуска топлива из рас-
ходного бачка к днищу его при-
креплена труба 35. Шестеренча-
тый насос 2/ для подачи топли-
ва в форсунку котла имеет про-
изводительность 12 кг в час и
создает давление 6 ат. Мощ-
ность электродвигателя насоса
0,35 кет при 2 800 об/мин. Элект-
родвигатель работает от акку-
муляторной батареи напряже-
нием 50 в.
Редукционные кла-
паны 25 и 26 для регулирова-
ния давления топлива, подводи-
мого к форсунке, выполняются
одинарными или сдвоенными
(рис. 209). В последнем один из
клапанов устанавливается на
5 ат при работе котла на пол-
ную мощность, а второй на
1,2 — 2 ат для снижения мощ-
ности его вдвое.
В случае закрытия электро-
магнитного клапана 27 (см.
рис. 208) подача топлива в фор-
сунку не производится и насос
работает на себя через левый (на
рис. 209) редукционный клапан.
Это происходит также при по-
вышении давления в маслопроводе свыше установленного нажатия
пружины на клапан.
Если открывается электромагнитный клапан 28 под действием
термостата, когда требуется работа котла на половинную мощ-
ность, то топливо перетекает обратно к насосу через правый редук-
ционный клапан, пружина которого отрегулирована на меньшее
давление.
Электромагнитный клапан (рис. 210) служит
для впуска топлива в форсунку. Второй такой же клапан пере-
244
пускает топливо, если необходимо уменьшить подачу его для пони-
жения тепломощности котла.
Клапан состоит из корпуса /, в котором помещен сердечник 2
с шарнирно соединенным стержнем 5, имеющим головку 4. Послед-
няя посредством пружины 5 прижимает шариковый клапан 6
к седлу в крышке 7, закрывая и открывая отверстие в нем для про-
хода топлива. В нижней
части размещена катуш-
ка 8, при подведении в
которую тока она притя-
гивает сердечник 2 вместе
со стержнем 5, сжимает
пружину 5 и открывает
клапан для поступления
топлива.
Работа отопле-
ния дизель-поездов про-
исходит следующим обра-
зом. Перед зажиганием
топлива в котле включают
выключатель циркуля-
ционного водяного насоса,
пускают воздуходувку и
открывают клапан на тру-
бопроводе для продувки
топки котла. Затем вклю-
чают топливный насос на
подачу топлива, вводят
факел в топку через шу-
ровочное отверстие и от-
крывают кран на топливо- Рис. 210. Электромагнитный клапан
проводе перед форсункой,
а также постепенно открывают клапан воздуходувки поворотом
маховика, пока не наступит бездымное горение. Для наблюдения
за горением ниже регулятора горелки имеется очко, закрытое слю-
дой. Сгорание топлива регулируется клапаном воздуходувки.
Если происходит неполное сгорание, то снижают давление редук-
ционного клапана примерно до 4 ат.
Температура воды регулируется термостатом, действующим на
второй электромагнитный клапан, снижая тепломощность котла
на половину путем перепуска топлива обратно к насосу. Опреде-
ление температуры производится по термометру; она должна
быть нормально около 45° и в очень холодное время около 60° С.
Дальнейшая работа котла протекает автоматически. Если, несмотря
на уменьшение подачи топлива, температура воды все же повы-
шается до 85 — 90°С, то действием второго термостата, закрываю-
щего электромагнитный клапан и останавливающего топливный
насос, котел выключается.
245
Расположение оборудования отопления в котельном отделении
вагона дизель-поезда и щит управления представлены на рис. 211.
Рис- 211. Расположение оборудования в котельном
отделении вагона и щит управления:
/—котел; 2 — расширитель; 3 — топочная дверка; 4 —спу-
скной кран; 5—форсунка; 6 — воздуходувка на валу элек-
тродвигателя топливного насоса; 7 —регулировочный кла-
пан воздуходувки; 5 —циркуляционный насос воды; 9 — за-
порный водяной вентиль; 10 — ручной насос; //—электро-
магнитные клапаны; 12 —редукционные клапаны; 13 — ма-
нометр топливопровода; 14— топливный расходный бачок;
15 — предельный термостат (90®С); 16— термометр; /7 —щит
управления; 18— пусковой контактор; 19 —регулировочное
реле; 20 — пакетный выключатель; 21 —предохранитель;
22— пусковая кнопка; 23 — сигнальные лампы; 24— топлив-
ный фильтр; 25 — смотровое очко
Автоматическое управление отоплением
в вагонах дизель-поездов сводится к регулированию горения топ-
лива в котле в зависимости от температуры воздуха в вагоне и пре-
кращению подачи топлива в зависимости от температуры воды
246
в котле. Электрическая схема автоматического управления пока-
зана на рис. 212.
Питание агрегатов и приборов электроэнергией производится
от сети освещения напряжением 50 в, которое подводится к щиту
в котельной. Одна цепь питания проходит через выключатель 1
и имеет в одной жиле 50 в, а во второй 14 в, взятые в последнем слу-
чае от соответствующего числа элементов аккумуляторной батареи.
Вторая цепь питается от сети освещения через термостат 10, рас-
положенный на щите приборов установки кондиционирования воз-
духа, переключаемый вручную на зиму или лето (см. рис. 202).
На данной схеме показаны только клеммы этого термостата.
При повороте выключателя 1 (рис. 212) включается электро-
двигатель 2 циркуляционного насоса воды в системе отопления.
За счет разности потенциалов (50—14 в) насос работает с неполным
числом оборотов.
Для включения электродвигателя 3 топливного насоса нажимают
пусковую кнопку 4, замыкающую цепь катушки пускового контак-
тора 5. Параллельно включаются электромагнитный клапан 6 и
регулировочное реле 8, которое включает силовую цепь топливного
насоса на полное число оборотов. Одновременно загораются сиг-
нальные лампы 11 и 12.
Если температура в вагоне достигает 24°С, при полностью от-
крытой заслонке в воздуховоде для поступления наружного воз-
духа, термостат 10 срабатывает. Последний разрывает цепи регули-
ровочного реле 8, лампы 11 и включает электромагнитный клапан 7.
Одновременно дополнительными контактами реле 8 замыкает цепь
с напряжением 14 в. Вследствие разности напряжений электро-
двигатели 2 и 3 будут работать с пониженным числом оборотов.
247
При снижении температуры воздуха в
рециркуляционном воздуховоде примерно до
22°С термостат 10 снова сработает и включит
на полную мощность электродвигатели обоих
насосов.
Когда температура воды в котле по ка-
ким-либо причинам достигает 85 — 90г С,
w срабатывает термостат 9, который разрывает
5 цепь контактора 5, за чем следует отключение
§ силовой цепи электродвигателя 3, ламп 11 и 12,
ч электромагнитных клапанов 7 и 8, вклю-
м чается лампа 13 и звонок в купе проводника.
=< Электродвигатель 2 водяного насоса в это
2 время переключится на пониженное число
= оборотов.
о Такая система регулирования, когда теп-
2 ломощность котла снижается сразу вдвое,
5. является негибкой и требует постоянного
ь наблюдения за отоплением.
05
S
5 Установка в трехвагонных днзель-поездах
СО
О
S В каждом дизель-поезде, состоящем из
© трех вагонов, имеются две установки кондици-
онирования воздуха, расположенные в мотор-
£ ных вагонах. Они состоят из вентиляционно-
« го оборудования, двух холодильных агрега-
g тов, приборов управления и арматуры.
g Вентиляционное оборудо-
§ ванне (рис. 213) состоит из общего на три
я вагона воздуховода 1 для подачи наружного
“ воздуха, воздуховода 2 рециркуляционного
х воздуха с заборными решетками 3 в прицеп-
к ном и 4 в моторных вагонах и нагнетательного
. воздуховода 5, проведенного через весь поезд
2 в потолке вагонов. Между вагонами возду-
. ховоды соединены гибкими рукавами 6.
= Свежий воздух поступает с лобовой стены
поезда под напором движения через решет-
ку 7. Из общего воздуховода 1 он забирается
вентиляторами 8, каждый из которых обес-
печивает подачу от 1 500 до 2 600 лР в час
соответственно при 1 200 и 1 350 об!мин. Пот-
ребляемая электродвигателем мощность со-
ставляет 2,6 кет. Напор, создаваемый вен-
тилятором, равен 25 мм вод. ст.
Вентиляционный агрегат, состоящий из
вентиляторов 9, засасывает смесь рециркуля-
248
ционного и свежего воздуха через воздухоохладитель 10 и подает
ее в нагнетательный воздуховод уже в охлажденном виде, затем
смесь через распределительные решетки 11 поступает в вагоны.
Максимальная производи-
тельность вентиляторов
5 300 м3/ч. Они имеют три
ступени числа оборотов: 1 ЗбО,
1 850 и 2 400 в минуту. Созда-
ваемый напор составляет
90 мм вод. ст. Мощность элек-
тродвигателя вентиляторов
равна 3,3 кет.
Подача охлажденного воз-
духа в воздуховод прицеп-
ного вагона производится
передаточным вентилятором
12, имеющим также три сту-
пени числа оборотов в мину-
ту: 750, 850 и 960. Произ-
водительность вентилятора
2 000 м3!ч, напор составляет
18 мм вод. ст. и затрачивае-
мая мощность 3,3 кет.
Холодильные аг-
регаты установлены на
моторных вагонах (рис. 214).
Компрессор 1, двухсекцион-
ный конденсатор 2, вентиля-
торы 3 конденсатора, ресивер
4 с принадлежащими им при-
борами и арматурой разме-
щены под вагоном. Для обес-
печения полутора вагонов
3-вагонного дизель-поезда до-
статочным количеством хо-
лода, в том числе и на охлаж-
дение питьевой воды! в холо-
дильниках 5, холодопроизво-
дительность компрессора при-
нята 60 000 ккал!ч.
Воздухоохладитель 6 размещен в нагнетательном воздуховоде
моторного вагона, состоит из трех секций и имеет поверхность
охлаждения 120 м.2. В зимнее время воздухоохладитель демонти-
руют и на его место устанавливают калорифер, состоящий из двух
секций с поверхностью по 60 м2 каждая.
На каждую секцию воздухоохладителя предусмотрен самостоя-
тельный терморегулирующий вентиль 7 и соленоидный запорный
клапан 8.
249
Рис. 215. Реле давле-
ния фреона:
/—кольцевидная трубка;
2—штуцер; 3—корпус гоф-
рированного стакана; 4—
клеммная коробка; 5—ртут-
ный выключатель; 6—клем-
мная планка; 7 —корпус
гофрированного стакана
для подключения реле на
низкое давление; в— шка-
лы давления; Р—регули-
ровочные винты
В моторном вагоне имеется щит 9 приборов компрессора,
взаимно связанных с термостатом 10 в нагнетательном воздухо-
воде. Контрольные манометры 11 давления фреона в трубопроводах
холодильного агрегата также выведены в вагон.
Устройство отдельных агрегатов и приборов аналогично по кон-
струкции ранее описанным агрегатам и приборам компрессионных
установок в шестивагонных дизель-поездах.
Несколько отличным является устройство
реле давления фреона в трубопроводах холо-
дильного агрегата, в котором замыкание
цепи производится посредством ртутного
выключателя.
Реле давления (рис. 215) присоединяется
к трубопроводам через кольцевидную трубку,
которая устанавливается перпендикулярно
лицевой стороне и предусмотрена для того,
чтобы избежать влияния теплового расшире-
ния фреона и гидравлических ударов, при-
водящих к замыканию электрической цепи
ртутного выключателя. На замыкание по-
следнего действует давление, передаваемое
из трубопроводов через гофрированный
стакан и механизм внутри коробки при-
бора. Цепь нормально замкнута, когда ртут-
ный выключатель находится в наклонном
положении. Установка его в горизонтальное
положение приводит к разрыву контакта и
остановке компрессора через пусковой кон-
тактор. Для присоединения этого же реле к
всасывающему трубопроводу холодильного
агрегата при регулировании низкого давле-
ния сверху имеется второй корпус с гофри-
рованным стаканом.
2. УСТАНОВКИ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ
ВОЗДУХА С ЦЕНТРАЛИЗОВАННЫМ ЭНЕРГО-
СНАБЖЕНИЕМ НА ДОРОГАХ США
Установки с энергоснабжением от электро-
станции на локомотиве. За последнее десяти-
летие на дорогах США начали эксплуатировать
пассажирские составы, сформированные из двухэтажных вагонов,
а также из вагонов облегченной конструкции.
Для размещения двух этажей в вагоне в пределах существую-
щего габарита подвижного состава, а также обеспечения верти-
кальной устойчивости тонколистовых продольных стен уровень
пола в средней части вагона между тележками понижен. В консоль-
250
ной части вагон имеет один этаж, а в средней — два этажа с разме-
щением в них мест для сидения.
Во многих пассажирских вагонах, например в вагонах-рестора-
нах, спальных и других в средней части на первом этаже располо-
жено оборудование установок кондиционирования воздуха, дизель-
генераторные установки, кухни, салон-буфеты и другие подсобные
устройства.
Конструкция двухэтажного пассажирского вагона с пони-
женным полом показана на рис. 216.
На дорогах США из вагонов такой конструкции находятся
в эксплуатации поезда: «Икс» постройки фирмы Пульман Стандарт;
«Аэртрейн», изготовленные компанией Дженерал Моторе;
«Тубуляр», поставляемые фирмой Будд; «Тальго», построенные
на заводах компании Америкен Кар Фоундри, и др.
Рис. 216. Двухэтажный вагон с пониженным полом между тележками
В связи с массовым оснащением пассажирских вагонов уста-
новками кондиционирования воздуха, применением электриче-
ского отопления и переводом оборудования вагонов-ресторанов на
электроэнергию потребность пассажирских поездов в ней резко
возросла. Существующие способы обеспечения вагонов электро-
энергией от генератора, приводимого в действие от оси колесной
пары, не только не обеспечивают возросшие потребности, но
и являются экономически невыгодными. Кроме того, при кон-
струкции пассажирских вагонов с пониженным полом в сред-
ней части не представляется возможным разместить под вагоном
электрооборудование и агрегаты установок кондиционирования
воздуха.
Железные дороги Нью-Хавен и Нью-Йорк первые в США начали
эксплуатировать поезда «Икс» из пассажирских вагонов облегчен-
ной конструкции. Агрегаты установок кондиционирования воздуха
в вагонах этих поездов, а также отопление и освещение их снаб-
жаются электроэнергией от дизель-генераторных установок, смон-
тированных на локомотивах. Названные дороги оборудовали свои
локомотивы дизель-генераторными установками: первая мощностью
250 кет, а вторая 300 кет.
Кондиционирование воздуха в вагонах поезда осуществляется
компактным агрегатом (рис. 217), в котором на общей раме 1 смон-
тированы вверху вентиляционный, а внизу компрессорно-конденса-
торный агрегаты.
Вентиляционный агрегат состоит из вентилятора 2 с клиноре-
менной передачей от электродвигателя 3, воздухоохладителя 4
251
с терморегулирующими вентилями 5 и электрокалорифера щ
К корпусу последнего присоединяется нагнетательный воздуховод
вагона.
Компрессорио-копдеисаторпый агрегат состоит из компрессора 7
с электродвигателем, конденсатора его вентилятора 9, электро-
Рис. 217. Ai pci аг кондиционирования воздуха для ваго-
нов поезда «Икс»
двигателя 10 привода вентилятора и необходимой для работы арма-
туры и приборов.
Весь агрегат размещен внутри вагона на тамбурной площадке,
которая с боковой стороны имеет съемный щит. В последнем имеются
жалюзи для прохода воздуха, забираемого снаружи для охлажде-
ния конденсатора, и заборная решетка поступления свежего воз-
духа для вентиляции вагона. Воздух после конденсатора направ-
252
ляется под пол. К агрегату кондиционирования воздуха подведены
нагнетательный и рециркуляционный воздуховоды.
Все электродвигатели агрегата работают на напряжении 440 в
трехфазного тока с частотой 60 пер/сек. Электроаппаратура —
контакторы, реле и другие пускорегулирующие приборы установ-
лены в ящике, который является неотъемлемой частью уста-
новки.
Отопление в этих вагонах электрическое, являющееся наиболее
дешевым и простым по устройству, а также легко обслуживаемым
и недорогим по содержанию. Оно состоит из верхнего калорифера
мощностью 18 кет для подогрева воздуха и напольных электриче-
ских радиаторов общей мощ-
ностью 9 квт. Электрическое
отопление имеет две сту-
пени, для чего электрокало-
риферы соединяются на треу-
гольник и звезду. В послед-
нем случае мощность верх-
него электрокалорифера сни-
жается с 18 до 6 кет и на-
польных с 9 до 3 кет.
Для питания потреби-
телей вагонов от дизель-
генераторной установки ло-
комотива через весь поезд Рис. 218. Схема питания электро-
проходят трехфазные шины 1 энергией потребителей вагонов
(рис. 218). Оборудование хо-
лодильной установки и электрокалорифер верхнего воздушного
отопления питаются через пусковой контактор 2 по проводам 3,
а напольные радиаторы — по проводам 4 также током первичного
напряжения.
Для освещения ток трансформируется до напряжения 220 в
и подается по проводам 5. Для других потребителей ток подводится
по проводам 6 напряжением 120 е.
Для подключения к внешнему источнику при испытании в депо
установки кондиционирования воздуха имеется розетка 7, от ко-
торой через контактор 8 ток идет к агрегатам установки. В этом
случае силовая линия поездной магистрали отключается и вторич-
ная обмотка трансформатора 9 становится первичной, а напряжение
в 440 е берется со стороны включения на треугольник.
Установки с энергоснабжением от вагона-электростанции в по-
езде. На Пенсильванской дороге находится в эксплуатации поезд
«Тубуляр», состоящий из 7 пассажирских и одного вагона-электро-
станции. Последняя (рис. 219) служит для обеспечения электро-
энергией всех потребителей поезда: установок кондиционирования
воздуха, сети освещения, зарядки аккумуляторных батарей, кухни
и буфетов, а также холодильников кладовой пищепродуктов, раз-
мещенной в одной трети этого вагона-электростанции.
253
Вагон-электростанция имеет две дизель-генераторные уста-
новки мощностью по 265 кет. Генератор вырабатывает трехфазный
ток напряжением 440 в и 60 периодов. Пуск дизель-генераторных
установок производится от аккумуляторной батареи, размещенной
под вагоном и имеющей емкость 426 а-ч. Для управления установ-
ками в этом же отделении вагона имеется распределительный щит
с электроаппаратурой. В вагоне-электростанции также размещены
шесть трансформаторов, три из которых мощностью по 15 ква для
снижения напряжения с 440 до 220 в и три по 1,5 ква для снижения
с 220 до ПО в.
Рис. 219. Вагон-электростанция с кладовой для продуктов поезда
«Тубуляр»:
/ — дизель-генераторные установки; 2— распределительный щит; 3 — коридор:
4 — кладовая для продуктов; S — холодильные шкафы; 6 — установка кондициони-
рования воздуха; 7 —электроплита; 8 — посудное оборудование
Под вагонами вдоль поезда проходит поездная магистраль трех-
фазного тока, имеющая на каждом вагоне соединительные коробки.
Каждый из пассажирских вагонов оборудован самостоятельной
холодильной установкой холодопроизводительностью 24 тыс. ккал
в час. Она имеет электромеханический привод и воздухоохладитель
непосредственного испарения. В качестве хладагента применяется
фреон-12.
По конструкции установка представляет собой компактный
агрегат фирмы Фриджидер, подобно применяемому в поезде «Икс».
Компрессорно-конденсаторный агрегат установки монтируется
под консольной частью вагона, где позволяют условия габарита.
В вагоне-электростанции установка кондиционирования воздуха
монтируется внутри вагона.
Холодильный компрессор компрессорно-конденсаторного агре-
гата четырехцилиндровый и работает на низких оборотах. Электро-
двигатель, имеющий мощность 11 кет, напряжение 440 в трехфаз-
254
ного тока и 1 695 оборотов в минуту, соединен с компрессором кли-
ноременной передачей.
Конденсатор омывается наружным воздухом посредством двух
вентиляторов с электродвигателем трехфазного тока напряжением
440 в и мощностью 0,6 кет при 1 725 об/мин.
Вентиляционный агрегат состоит из центробежного вентиля-
тора, обеспечивающего подачу 4 100 м* в час воздуха, из которых
1 360 м* наружного и остальное рециркуляционного, и воздухо-
охладителя, выполненного из медных трубок, с ребрами из латун-
ных пластинок.
Мощность электродвигателя, соединенного с вентилятором кли-
ноременной передачей и работающего на трехфазном токе напря-
жением 440 в и имеющего 1 725 об/мин, равна 0,736 кет.
Воздух, охлажденный установкой, подается по потолочному
нагнетательному воздуховоду и разводится в каждое отделение ва-
гона через верхние распределительные решетки.
Для очистки наружного и рециркуляционного воздуха приме-
няются фильтры. Избыточный воздух выбрасывается двумя
вытяжными вентиляторами диаметром 250 мм, один из которых
монтируется в курительной, а другой в умывальной комнатах.
Электродвигатель этих вентиляторов имеет мощность 50 вт при
напряжении ПО в и 1 500 об/мин.
Отопление вагонов электрическое, работающее на напряжении
440 в, для чего в вентиляционном агрегате, рядом с воздухоохла-
дителем, установлен электрокалорифер мощностью 25,5 кет,
а вдоль вагона внутри у пола размещены электрорадиаторы общей
мощностью 20,8 кет.
Управление установкой кондиционирования воздуха произ-
водится так же, как и в ранее описанных установках, т. е. компрес-
сорно-конденсаторный агрегат управляется посредством реле дав-
ления и термостатами в зависимости от температуры в вагоне.
В вагоне установлены два термостата: один из них управляет рабо-
той холодильной установки, а другой приборами отопления. Каждый
из термостатов является двойным, т. е. имеет две ртутные трубки,
градуированные на соответствующую температуру с интервалами в 1°.
Кроме этого, имеется термостат наружного воздуха, который
выключает холодильную установку, если температура наружного
воздуха падает ниже 5° С и, наоборот, включает при превышении
ее, одновременно выключая отопление. Для отключения электро-
калорифера в вентиляционном агрегате при нагреве его до 175 °C
установлен отдельный предохранительный термостат.
На щите управления имеется переключатель, имеющий дневное,
ночное и положение «выключено» для включения соответствующих
агрегатов установки кондиционирования воздуха. При любом из.
положений — дневное или ночное, когда температура наружного
воздуха ниже 5°С, электроотопление работает на полную мощность.
При нормальной температуре в вагоне термостат переключает эле-
ктроотопление на звезду с потреблением только 2/з мощности.
255
3. УСТАНОВКИ кондиционирования воздуха
С ЦЕНТРАЛИЗОВАННЫМ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕМ НА ДОРОГАХ
ЕВРОПЫ
Установки в дизель-поездах «Таф». На дорогах Испании эксплуа-
тируются поезда типа «Тальго» из вагонов облегченной конструкции
и имеющих установки кондиционирования воздуха с централизо-
ванным энергоснабжением. Эти дороги также получили от итальян-
ской фирмы «Фиат» так называемые поезда «Таф» с устройством для
кондиционирования воздуха, изготовленные по типу «Тальго».
Для обеспечения установок кондиционирования воздуха элек-
троэнергией поезда оборудованы дизель-генераторами, состоящими
из дизеля и генератора переменного тока. Каждый дизель-генератор
обеспечивает питание установок кондиционирования воздуха двух
Рис. 220. Схема установки кондиционирования воз-
духа в вагонах поезда «Таф»:
1—компрессор; 2 — конденсатор; 3—вентилятор конденса-
тора; 4 — ресивер; 5 — воздухоохладитель; 6 — терморегули-
рующий вентиль; 7—центробежные вентиляторы; 8 — филь-
тры; 9—нагнетательный воздуховод; /^—распределитель-
ные решетки
вагонов — моторного и прицепного. Постоянный ток для питания
цепей управления и приборов установок вырабатывается динамо-
машиной и аккумуляторными батареями, расположенными под
каждым вагоном.
Оборудование установки кондиционирования воздуха постав-
ляет фирма Адаса, являющаяся отделением фирмы Стоун.
Схема установки кондиционирования воздуха в вагонах поезда
«Таф» дана на рис. 220. Основное оборудование холодильной части
установки расположено под вагоном.
Компрессор имеет автоматическое устройство для отключения
одного, двух или трех цилиндров в зависимости от нагрузки на
воздухоохладитель. Компрессор и конденсатор установлены под
вагоном раздельно.
Схема расположения вентиляционного оборудования в вагоне
показана на рис. 221. В отличие от других установок в каждом ва-
гоне поезда «Таф» установлено по два вентиляционных агрегата 1,
от которых вдоль вагона под крышей проходит нагнетательный
256
воздуховод 2, имеющий распределительные решетки 3. Наружный
воздух забирается вентиляторами 4 с торцовой стороны вагона через
фильтры 5. Рециркуляционный
воздух теми же вентиляторами от-
сасывается через решетки 6 внизу
торцовых стен, также очищается,
проходя через фильтры. Избыток
воздуха из вагонов отводится че-
рез дефлекторы 7, два из которых
установлены над туалетными и
третий со стороны служебного
купе.
Электрическое отопление ваго-
нов состоит из электрокалорифера,
поставленного после вентиляторов
вентиляционного агрегата, и элек-
трических радиаторов 5, располо-
женных у пола вдоль продоль-
ных стен.
Щит управления 9 находится
в служебном купе. Устройство
щита аналогично установке Стоун
и состоит из трех панелей, на
верхней из которых расположены
переключатели температуры, ре-
жима, выключатели вентиляторов,
транспаранты и другие приборы.
На панели ниже размещены пус-
ковые аппараты отопления, а так-
же включатель предварительного
охлаждения.
На нижней панели установлены
пусковые электроаппараты холо-
дильного оборудования, кроме реле
давления и других приборов уп-
равления компрессором, которые
расположены в другом тамбуре
вагона. Импульсы для включения
или выключения соответствующих
агрегатов установки подаются тер-
мостатами.
Установки в поезде «Мистраль».
Двухлетняя эксплуатация на до-
рогах Франции вагонов поезда
«Мистраль», установки кондицио-
нирования воздуха которых имеют
энергопитание от индивидуаль-
ных генераторов, показала, что
257
17 Зак. 2149
эти генераторы не обеспечивают нормальное энергоснабжение
установок вагонов вследствие больших потерь мощности генератора
в электромеханическом приводе.
Удельное сопротивление вагонов с такими установками увели-
чивается на 40—50%. Кроме того, вес подвагонного генератора и
аккумуляторной батареи составляет более 3 т на вагон.
Учитывая недостатки эксплуатации вагонов с индивидуальным
энергоснабжением, на дорогах Франции было введено централизо-
ванное энергоснабжение вагонов от дизель-генератор ной станции,
расположенной в отдельном вагоне. Оборудование дизель-электро-
станции (рис. 222) занимает около половины площади вагона,
остальная часть которого используется под перевозку багажа.
В купе 1 для обслуживающего персонала размещено: сигнальный
транспарант 2, электрорадиаторы 3, стоп-кран 4, пульт управле-
ния 5 дизель-генераторной установкой и служебные шкафы 6 и 7.
Перевозка багажа производится в багажном отделении 8.
В отделении дизель-генераторной установки расположены два
дизеля 9 и 10, один из которых является запасным и эксплуати-
руется в случае больших нагрузок, генератор 11 мощностью
520 кет, пульт управления 12, баки 13 для запаса топлива общей
емкостью 1 500 л, водяной бак 14 на 140 л и ручной насос 15.
Восьмицилиндровые дизели фирмы Броун-Бовери с наддувом
имеют номинальную мощность по 370 л. с. при 1 500 об/мин, диаметр
цилиндров 150 мм, ход поршня 180 мм, удельный расход топлива
168 г на 1 л. с. в час, сухой вес 2 350 кг.
Генератор трехфазного тока напряжением 600 в при 1 500 об/мин
имеет вес 2 950 кг. Включение муфты, соединяющей дизели
с генератором, осуществляется вручную или пневматически.
Причем генератор может работать от одного или сразу от двух
дизелей.
Питание установок вагонов электроэнергией производится по
двум трехжильным силовым кабелям сечением 75 мм2, проложен-
ным вдоль поезда и трехкабельной линии управления из проводов
сечением 10 мм2. В каждом вагоне имеется трансформатор на
600/220 в мощностью 33 кет и частотой 50 гц. Каждый из вагонов
может питаться от внешнего источника напряжением 220 в, на-
пример для предварительного охлаждения.
Установка кондиционирования воздуха каждого вагона состоит
из компрессорного, конденсаторного и вентиляционного охлади-
тельного агрегатов, подвешенных аналогично установкам с электро-
механическим приводом. Электродвигатели агрегатов питаются от
дизель-эл ектроста нци и.
Отопление вагонов осуществляется электрорадиаторами, со-
стоящими из двух секций, и электрокалорифером, мощность кото-
рых соответственно равна 14 и 12 кет.
Управление агрегатами отопления, охлаждения и подачи воз-
духа в вагон полностью автоматизировано и осуществляется термо-
статами, которые градуированы при отоплении на 2U, 21 и 22 с,
258
Рис. 222. Вагон-электростанция централизованного энергоснабжения поезда «Мистраль»
а при охлаждении воздуха на 22,2; 23,9 и 25,6°С. Термостаты рас-
положены в рециркуляционном воздуховоде.
р; Централизованное энергоснабжение позволяет уменьшить тару
вагона, производить предварительное охлаждение вагонов без
подачи на особые пути перед посадкой пассажиров и снизить
в 2 -т- 2,5 раза стоимость одного квт-ч электроэнергии по сравне-
нию с питанием от индивидуальных генераторов.
Несмотря на преимущества централизованного энергоснабже-
ния, французские железные дороги вынуждены, исходя из условий
эксплуатации, оборудовать вагоны-рестораны и вагоны первого
класса с кондиционированием воздуха индивидуальными генера-
торами с приводом от оси колесной пары.
Установки в поезде Геншель-Вегман. Состав высокоскоростного
поезда, построенный фирмой Геншель-Вегман в 1936 г. для эксплуа-
тации на участке Берлин — Дрезден, был оборудован в 1952—
1953 гг. установками кондиционирования воздуха, более совер-
шенными системами отопления, освещения и имел рациональное
расположение внутреннего оборудования вагонов для служебных
целей. В состав поезда входят три купейных вагона, вагон-салон
и один вагон-ресторан, в котором одна половина занята под ресто-
ран с кухней, а во второй расположена дизель-электростанция.
Вагоны фирмы Геншель-Вегман с установками кондициониро-
вания воздуха (рис. 223) по расположению оборудования не имеют
принципиальных отличий от других вагонов с такими установками.
Вентиляционное оборудование размещено в основном в потолочной
части, а агрегаты кондиционирования под вагоном. Наружный
воздух, забираемый через решетки 1 над тамбуром, смешивается
с рециркуляционным, поступающим из коридора вагона через ре-
шетку 2 и фильтр 3. Вентиляторы 4 подают воздух через воздухо-
охладитель 5 летом или электрокалорифер 6 зимой в нагнетатель-
260
ный воздуховод 7, расположенный в потолке над купе, и поступает
в последнее через одну или две решетки 8 в зависимости от размеров
купе. Забор! рециркуляционного воздуха из купе происходит через
решетки 9 нижней части дверей в коридор, а часть воздуха выходит
наружу через дефлекторы и неплотности кузова. Компрессорно-
конденсаторный агрегат 10 в ящике подвешен под вагоном.
Рис. 224, Схема размещения компрессорно-конденсаторного
агрегата
Большая потребность электроэнергии для агрегатов конди-
ционирования воздуха, люминесцентного освещения и электриче-
ское отопление в этом поезде обеспечиваются централизованным
энергоснабжением от дизель-генераторных установок.
Оборудование установок кондиционирования воздуха для ва-
гонов этого поезда, поставленное фирмой Броун-Бовери, не имеет
принципиальных отличий от подобных американских установок
фирмы Сейфти.
Применительно к условиям эксплуатации поезда Геншель-
Вегман с централизованным энергоснабжением фирма Броун-
Бовери изготовила оборудование установки кондиционирования
воздуха в виде двух отдельных агрегатов: компрессорно-конденса-
торного и вентиляционного, в котором смонтированы вентиляторы,
воздухоохладитель и электрокалорифер.
Компрессорно-конденсаторный агрегат конструктивно подобен
установкам кондиционирования воздуха дизельных поездов. Он
размещен под вагоном на общей раме 1 (рис. 224), опирающейся
261
на раму вагона чашами 2 с резиновыми амортизаторами. Справа
на схеме показан компрессор 3, приводимый в действие электродви-
гателем 4 через клиноременную передачу 5. Для натяжения ремней
передачи электродвигатель может перемещаться по балкам 6. Слева
от компрессора размещены две секции 7 конденсатора, между ко-
торыми смонтирован электродвигатель 3, на валу которого имеются
Рис. 225. Общий вид компрессорно-конденсаторного агрегата
рабочие колеса 9 вентилятора конденсатора. Забор наружного воз-
духа для обдувания секций конденсатора производится сбоку ва-
гона через раструб 10 и выбрасывается с одной стороны на компрес-
сор, а с другой — наружу, направляемый козырьком 11. Такая
система забора и выброса воздуха уменьшает попадание балластной
пыли на ребристые поверхности секций конденсатора и усиливает
охлаждение компрессора.
В передней части ком прессор но-конденсатор но го агрегата уста-
новлен ресивер 12 жидкого фреона, нагнетательный трубопровод 13
которого через кран 14 подходит к осушителю 15 и далее идет к воз-
духоохладителю, расположенному в потолке над тамбуром вагона.
Обратный всасывающий трубопровод 16 проложен параллельно
нагнетательному и подходит к компрессору через фильтр /7, перед
которым стоит запорный вентиль 18. На этом трубопроводе также
расположен вентиль 19 для присоединения баллона с фреоном при
заполнении им установки. В передней части агрегата уста-
новлены щиток 20 с манометрами, реле 21 высокого и 22 низкого
давления фреона в трубопроводах и регулятор холодопроизводи-
тельности 23.
262
Рис. 226- Воздухоохладительный
и нагревательный агрегат
Общий вид компрессорно-конденсаторного агрегата показан
на рис. 225.
Компрессор холодильной установки во всех пяти вагонах этого
состава применяется V-образного типа с восемью цилиндрами и
делает 385 об/мин. Холодопроиз-
водительность установки равна
20 тыс. ккал/ч. В вагоне-ресторане
с дизель-электростанцией конди-
ционирование воздуха производит-
ся только в ресторанном отделе-
нии. Поэтому установка этого ва-
гона рассчитана на холодопроиз-
водительность 13 тыс. ккал/ч,
обеспечиваемая также V-образным
четырехцилиндровым компрессо-
ром, имеющим скорость 480 об/мин.
В первом случае привод компрес-
сора от электродвигателя осуще-
ствляется посредством пяти кли-
новидных ремней, а во втором
тремя.
Конденсаторы и воздухоохла-
дители установок выполнены из
медных трубок с насаженными на
них прямоугольными алюминие-
выми ребрами. Конденсатор, входящий в компрессорно-конденса-
торный агрегат, а также принадлежащие ему аппаратура и арма-
тура по своему устройству аналогичны другим установкам.
Рис€ 227. Общий вид воздухоохладительного и нагревательного
агрегата
Воздухоохладитель, как во всех современных установках конди-
ционирования воздуха, смонтирован вместе с вентиляторами по-
263
дачи воздуха, калорифером и принадлежащей им аппаратурой,
представляя собой вентиляционно-охладительный и нагреватель-
ный агрегат (рис. 226).
К общей раме 1 этого агрегата подвешены вентиляторы 2 с элек-
тродвигателем <3. Для уменьшения шума и амортизации вибраций
Рис. 228. Общий вид дизель-генератор-
ной установки
поставлены резиновые про-
кладки 4. Между вентиля-
торами и воздухоохлади-
телем 5 установлен пере-
ходный гибкий, из брезен-
та или кожи, патрубок 6.
По ходу воздуха за воз-
духоохл адител ем на ходит-
ся электрокалорифер 7, от
которого идет переходный
патрубок 8 к нагнетатель-
ному воздуховоду в ваго-
не. В отличие от подоб-
ных других установок при
этом агрегате имеется теп-
лообменник 9 фреона. Воз-
духоохладитель состоит
из трех секций, поступ-
ление фреона в каждую из
них по трубопроводу 10
после прохода через соле-
ноидный клапан 11 регу-
лируется соответствующим
терморегулирующим вен-
тилем 12, Термопатроны 13
от этих вентилей прикреп-
лены к выходным патруб-
кам 14 секций, перехо
дящим во всасывающий
трубопровод 15, идущий к
компрессору. Импульс при
регулировании температу-
ры воздуха на выходе из
агрегата подается труппой
термостатов 16. В зимнее
время для предотвращения
пережога элементов электрокалорифера, в случае остановки вен-
тиляторов ставят регулятор 17. Для сбора конденсата при охлаж-
дении воздуха под воздухоохладителем установлен поддон 18, от
которого отводится наружу трубка.
Собранный вентиляционно-охладительный и нагревательный
агрегат (рис. 227) перед постановкой в вагон испытывают на стенде.
Вентиляционный агрегат подает от 25 до 30 м3/ч наружного воз-
264
духа и от 50 до 60 ма/ч рециркуляционного на одного человека.
В зимнее время подача наружного воздуха может снижаться до
15 м31ч на человека.
Термостаты управления установкой кондиционирования воз-
духа градуированы на три ступени температур: 23—25°, 25—27°
и 27—29°С, переключаемые вручную в зависимости от температуры
наружного воздуха. Каждая пара температурных значений соответ-
ствует минимуму и максимуму, при которых открываются соленоид-
ные клапаны соответствующих секций воздухоохладителя.
Термостаты управления отоплением состоят из двух групп кон-
тактных термометров, из которых одна регулирует подогрев воз-
духа электрокалорифером в интервале температур: 20—22°,
23—25° и 26—28°С, а другая основным радиаторным отоплением,
включаемым по желанию пассажиров на 17°, 20° и 23°С в каждом
купе. Основным отоплением является либо паровое, когда пар от
паровоза поступает в радиаторы, расположенные под окнами
в каждом купе, или электрическое при наличии электроэнергии.
Нагревательные элементы этого отопления вмонтированы между
ребрами паровых радиаторов.
Централизованное энергоснабжение состава, потребляющего
в летнее время при охлаждении воздуха 78,3 кет и зимой на элек-
трическое отопление, вентиляцию и освещение 67,1 кет, обеспечи-
вается от двух дизель-генераторных установок, расположенных
в одной из половин вагона-ресторана. Каждая дизель-генераторная
установка (рис. 228) состоит из шестицилиндрового двигателя
внутреннего сгорания мощностью 75 л. с. при 1 500 об/мин, непо-
средственно соединенного с генератором переменного тока мощ-
ностью 60 кет, напряжением 400/230 в и 50 периодов. Обе дизель-ге-
нераторные установки синхронизированы и работают параллельно.
Для пуска двигателя установлены стартеры, работающие от соб-
ственных аккумуляторных батарей, а для управления в вагоне
имеется силовой щит.
Чтобы избежать шума на станции при работе двигателей во
время предварительного охлаждения вагонов или обогрева их перед
посадкой пассажиров, предусмотрено подключение состава к сети
промышленного тока.
ГЛАВА XI
УСТАНОВКИ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА С ПРИВОДОМ
ОТ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
1.	УСТАНОВКА УОКЕША
При оборудовании вагонов установками кондиционирования воз-
духа потребность в электроэнергии возрастает в 5—6 раз.
Рис. 229. Холодильный агрегат установки Уокеша, разме-
ленный под вагоном
Проблема обеспечения электроэнергией всех агрегатов вагона и
особенно для привода в действие холодильного компрессора, являю-
щегося наибольшим потребителем мощности, фирмой Уокеша на
дорогах США разрешена применением двигателя внутреннего сго-
рания.
266
Вагон при таком типе установки в части устройств вентиляции,
систем охлаждения и отопления, а также конструкции кузова из-
менению почти не подвергался. Под вагоном вместо бункера для
льда или холодильного агрегата в других типах установок подвешен
компактный агрегат (рис. 229), представляющий собой закрытый со
всех сторон металлическими листами с сеткой ящик, в котором уста-
новлен холодильный агрегат и двигатель внутреннего сгорания.
Рядом в другом ящике расположены баллоны для горючего и все
необходимые приборы и арматура.
Рис. 230. Компрессор с приводом от двигателя внутреннего сго-
рания
_ Для удобства монтажа, легкости снятия с вагона и замены холо-
дильного агрегата другим в верхней части ящиков имеются резино-
вые колеса, посредством которых он по корытообразным балкам
может выкатываться из-под вагона. Резиновые колеса также явля-
ются амортизаторами.
В отличие от ранее описанных конструкций в этом типе уста-
новки компрессор приводится в действие двигателем внутреннего
сгорания, работающим на пропане.
Применение двигателя внутреннего сгорания фирмой Уокеша
разработано в двух вариантах. В одном случае (рис. 230) двигатель
используется непосредственно для привода компрессора и венти-
лятора конденсатора холодильного агрегата, для чего шкив колен-
чатого вала двигателя соединяется посредством клиновидных рем-
ней со шкивом-маховиком компрессора. В этом случае холодильный
агрегат (рис. 231) состоит из рамы /, изготовленной из угольников,
267
на которой установлены холодильный компрессор 2, двигатель внут-
реннего сгорания 3 с радиатором 4, вентилятор 5 конденсатора,
Рис. 231. Оборудование холодильного агрегата
приспособление 6 для натяжения приводных ремней и ящик /
с приборами контроля и управления компрессором и двигателем.
Рис. 232. Генератор постоянного тока с приводом от двигателя вн\
репного сгорания
Агрегат в собранном виде имеет длину 1 800 мм, ширину 1 000 мм
и высоту 800 мм. Вес его составляет 750 кг.
В другом варианте двигатель внутреннего сгорания использует-
ся для привода генератора постоянного тока (рис. 232), от которого
питается электроэнергией все оборудование установки конди-
ционирования воздуха. В этом случае компрессор работает от само-
стоятельного электродвигателя. Такой привод генератора от двига-
теля применим для любого типа холодильных установок, находя-
268
щихся в эксплуатации, не требуя переделки их. Холодильный агре-
гат устанавливается также под вагоном в отдельном ящике.
Холодильный агрегат. В холодильный агрегат установки
(рис. 233) входят: компрессор 1, секции конденсатора 2, реси-
вер 3, теплообменник 4 и воздухоохладитель 5 с терморегулиру-
ющим вентилем 6. К вспомогательной аппаратуре и арматуре отно-
Рис. 233. Схема холодильного агрегата
сятся: обратные клапаны 7, фильтр 8, запорные вентили 9, 10, 11
12 и 13 и гибкие трубопроводы 14 и 15. Последние служат для при-
соединения секций конденсатора к ресиверу и обратного трубо-
провода воздухоохладителя к компрессору, чем предупреждают
нарушения соединений вследствие возможных вибраций во время
работы агрегата и при движении вагона.
Для облегчения пуска холодильного агрегата имеется перепуск-
ной клапан 16, непосредственно соединяющий сторону нагнетания
компрессора со всасывающей. Контроль за работой агрегата и управ-
ление им осуществляются приборами, к основным из которых отно-
сятся: манометры 17 и 18, показывающие величину давления фреона
на стороне нагнетания и всасывания компрессора; реле давления
19 и 20 холодильного агрегата, действующие в зависимости от дав-
ления во всасывающем и нагнетательном трубопроводах; соленоид-
ный клапан 21, регулирующий впуск фреона в воздухоохладитель.
К холодильному агрегату также подключен регулятор 22, ко-
торый в зависимости от давления во всасывающей линии ком-
прессора регулирует число оборотов двигателя и, следовательно,
компрессора.
269
В качестве хладагента применяется фреон-12, циркулирующий
по замкнутому циклу. Принцип работы холодильного агрегата,
а также конструкция и действие приборов его, включая арматуру
и соединение трубопроводов, аналогичны применяемым во всех
других установках компрессионного типа. Отличие заключается
Рис. 234. Компрессор с вентилятором конденсатора
в применении регулятора числа оборотов двигателя, включенного
в систему трубопроводов, перепускного клапана и раздельного уст-
ройства реле низкого и высокого давления.
Компрессор (рис. 234) в холодильном агрегате применяется
V-образный четырехцилиндровый. В цилиндровом блоке 1 раз-
мещены поршни 2, соединенные посредством пальцев 3 и шатунов 4
с коленчатым валом 5. На левом удлиненном конце вала посредством
двух шариковых подшипников и втулки 7, прикрепленной к фланцу
картера, насажен шкив-маховик 6 под клиновидные ремни. Враще-
ние на шкив передается через муфту 8, насаженную на конец
вала 9 и прикрепленную к шкиву болтами 10.
Сверху блока имеется крышка 11, в которой установлены вса-
сывающие и нагнетательные клапаны 12.
Блок цилиндров прикреплен к картеру 13, который в свою оче-
редь установлен на станине 14, являющейся опорой компрессора
и служащей одновременно местом для размещения главного привод-
ного вала 15 холодильного агрегата. На этом валу сидит муфта 16 с
270
пальцами, которыми она соединяется с маховиком двигателя внут-
реннего сгорания. С другого конца вала насажены два маховика
17 и 18. Один из них служит для привода компрессора, а вто-
рой— вентилятора 19 конденсатора через маховик 20 под клино-
видный ремень.
Вентилятор в виде гребного винта, имеющего три лопасти, за-
креплен на валу 21, который вращается на шариковых подшипни-
ках во втулке 22, опирающейся на стойку 23, через которую проходит
вал 24 натяжного приспособления ремней.
Характеристика компрессора
Тип компрессора ..................V-образный
Число цилиндров....................... 4
Диаметр цилиндров............... 90 мм
поршня...................... 65 »
Число оборотов в мин ................ 700
Холодопроизводительность .... 21 000 ккал/ч
Конденсатор состоит из двух секций по шесть ребристых
трубок в каждой.
Нагнетательные трубопроводы от компрессора к конденсатору
имеют диаметр 16 мм9 а всасывающие — 30 мм.
Ресивер цилиндрической формы со стеклянным глазком.
Емкость его составляет 23 кг жидкого фреона.
Перепускной клапан (рис. 235) предназначен для
облегчения пуска холодильного агрегата и состоит из корпуса 1,
поршня 2, поддерживаемого в верхнем положении пружиной 3.
Поршень штоком 4 соединен с клапаном 5, хвостовик которого
имеет направляющий канал в нижней крышке 6.
В верхней части клапана установлена катушка 7 соленоида,элек-
трическая цепь которой замыкается и размыкается термостатом.
Внутри катушки размещен плунжер 8 и игольчатый клапан 9.
В начальный момент пуска холодильного агрегата компрессор-
работает вхолостую, что достигается соединением нагнетательной
его стороны со всасывающей посредством перепускного клапана.
Как только термостат замкнет цепь катушки, вначале немного под-
нимется плунжер, а затем игольчатый клапан, открывая доступ фрео-
ну через фильтр 10 в полость корпуса над поршнем и переместит
его вниз, сжимая пружину и открывая нижний большой клапан.
В этом случае фреон поступит по большому каналу через фильтр 11
на сторону всасывания компрессора, который будет продолжать
работать на себя до тех пор, пока не разовьет достаточный маховой
момент, чтобы преодолеть сопротивление на стороне высокого
давления.
При обесточивании катушки игольчатый клапан опустится и
прекратит доступ фреона над поршнем, и он под действием пру-
жины поднимется кверху, перемещаясь вместе с большим клапаном^.
которым закрывается проход фреона на сторону всасывания, пода-
271
вая его уже в конденсаторы. Остаток фреона над поршнем поступит
на сторону выхода через небольшое отверстие в диске поршня.
Предохранительный клапан (рис. 236) ставится
на компрессоре для предотвращения внезапного повышения давле-
ния фреона над поршнем, когда не успеет сработать автоматический
выключатель высокого давления.
Штуцер 1 клапана присоединяется к крышке блока цилиндров
компрессора, а другой штуцер 2 к картеру, обеспечивая выпуск
Рис. 236. Предо-
хранительный
клапан
Рис. 235. Перепускной
клапан
Клапан для выпуска фреона тарируется на давление 28,2 ат,
и автоматически закрывается при давлении 24,5 ат.
Двигатель внутреннего сгорания (рис. 237) изготовлен фир-
мой для привода компрессора через передаточный вал, соединяемый
с маховиком посредством муфты.
Двигатель состоит из четырехцилиндрового блока /, в котором
помещены четыре поршня 2, соединенные шатунами 3 с коленчатым
валом 4. В кожухе 5 на конце вала насажена шестерня 6, находящая-
ся в зацеплении с шестерней 7 распределительного кулачкового
вала 8, имеющего кулачки 9. Последние при вращении действуют на
всасывающие 10 и выхлопные 11 клапаны, прижимаемые к своим
седлам пружинами 12.
На тот же конец вала за кожухом насажен ведущий шкив 13
под клиновидный бесконечный ремень, перекидываемый на ведомый
шкив 14 привода вентилятора 15 для охлаждения воды в радиаторе
воздушным потоком. Отвод воды из двигателя в радиатор произво-
дится по трубопроводу 16.
272
С другой стороны, к торцу коленчатого вала привернут махо-
вик 17, в отверстия 18 которого входят пальцы муфты приводного
вала компрессора. От этого же конца коленчатого вала посредством
вала 19 приводится в действие масляный насос 20, забирающий
масло для трущихся и вращающихся деталей двигателя из карте-
ра 2/.
Рис. 237. Двигатель внуiренпсго сгорания
Двигатель действует аналогично применяемым для автомобилей
с воздушно-водяным охлаждением и имеет идентичные узлы по
устройству и конструкции.
Характеристика двигателя
Мощность двигателя .................. 17	л. с.
Число цилиндров....................... 4
Диаметр поршня ...................... 75	мм
Ход поршня....................... 100 »
Число оборотов в мин ................. 1	160
Степень сжатия........................ 9
Устройство для подачи топлива (рис. 238) со-
стоит из карбюратора 1, соединенного топливным трубопроводом 2
с регулятором 3.
В данном двигателе карбюратор выполняет две функции: во-
первых, обеспечивает подачу топлива и, во-вторых, регулирует его
количество в зависимости от нагрузки, автоматически прекращая
18 Зак. 2149	273
поступление топлива при остановке двигателя. В корпусе карбю-
ратора имеется заслонка 4, диффузор 5 и распылитель топлива 6.
Кроме того, к нему подведен воздух по патрубку 7, от которого от-
ведена трубка 8 к выключателю, работающему в зависимости от
давления в нем.
Регулятор подачи топлива состоит из верхней части корпуса,
в котором имеется диафрагма 9, находящаяся сверху под атмо-
сферным давлением и воздействующая на клапан 10 через рычаг 11.
В нижней части стоит вторая диафрагма 12, соединенная стержнем
с клапаном 13. Сверху на диафрагму давит пружина 14.
Под давлением газообразного горючего, поступающего в отвер-
стие 15 снизу диафрагмы 12, последняя прогибается вверх и подни-
9 № Ю //
/г
f8
15
Рис. 238. Карбюратор с регулятором подачи
топлива
мает клапан 13. Газ про-
ходит в трубопровод 2
и из него в карбюратор,
а также по каналу 16 и
через калиброванное от-
верстие 17 в полости под
диафрагму 9 и над диаф-
рагмой 12. При давлении
на первую снизу, в зави-
симости от давления над
этой диафрагмой, под
действием сапуна 18 от-
крывается клапан 10,
выпуская газ в сторону
карбюратора. Тогда ди-
афрагма 12 вновь прогнется вверх и впустит новую порцию топлива.
Регулятор скорости предназначен для поддержания
постоянного числа оборотов компрессора, так как с увеличением
нагрузки они могут снизиться. Регулятор скорости (рис. 239)
взаимодействует с карбюратором и обеспечивает подачу топлива
в зависимости от давления во всасывающей линии компрессора.
На ось заслонки карбюратора 1 надет рычаг 2, соединенный регу-
лируемым рычагом 3, двуплечим рычагом 4, пружиной 5, через
трехплечий рычаг 6 со штоком 7 поршня 8 регулирующего клапана 9.
На поршень клапана снизу давит пружина 10 и гофрированный
стакан //.Сверху он находится под давлением фреона во всасываю-
щем трубопроводе компрессора, который присоединен к нему труб-
кой 12 с запорным клапаном 13.
Пружина с гофрированным стаканом тарируется на давление
минимум 1,0 ат и максимум 3,1 ат во всасывающем трубопроводе
компрессора. При давлении ниже или выше указанного регулятор
скорости также увеличивает или уменьшает подачу фреона и дейст-
вует на соленоидный клапан, закрывая или открывая его для
впуска фреона в воздухоохладитель.
Максимальный ход поршня регулирующего клапана 6,5 мм
при давлении от 0 до 3,1 ат. Регулировка хода достигается устано-
274
вочными винтами 14 и 15. Для указанных целей требуется, чтобы
размеры а и б были по 6,5 мм, а размер в не более 3,2 мм. Если при
указанных давлениях число оборотов в минуту изменяется больше
Рис. 239. Регулятор скорости
чем на 50, то подтягивается или отпускается пружина 5. Проверка
регулятора производится по числу оборотов вала вентилятора кон-
денсатора , который
должен вращаться
со скоростью 1 150н-
-т-1 200 оборотов в ми -
нуту.
Стартер (рис.
240) предназначен для
пуска двигателя
внутреннего сгора-
ния. Он представ-
ляет собой электро-
двигатель, питаемый
от аккумуляторной
батареи вагонного
освещения. Стартер
приводит во вращение маховик электродвигателя, когда электри-
ческая цепь управления установкой будет замкнута термостатом.
Стартер состоит из электродвигателя 1, на вал которого наса-
жена шестерня 2, приводного промежуточного вала 3 с шестерней 4
на одном конце и фрикционным диском 5 на другом, в середине на
валу имеются муфта 6 и пружина 7; двух рычагов 8 и 9, первый из
18*
275
них соединен с муфтой вала 3 и подвешен на цапфах в подшипниках
10, где также помещена пружина 11, отводящая нижний конец ры-
чага влево. Рычаг 9 соединен с электромагнитом 12, который имеет
две катушки: одну из них для включения, а вторую для выключения.
После пуска электродвигателя и включения электромагнита верх-
ний конец рычага 8 переместится влево, а нижний сожмет пружину,
передающую усилие на диск 5, который приходит в зацепление с ди-
ском 13 на валу 14 двигателя внутреннего сгорания. Шестерня 15,
находящаяся в зацеплении с венцом маховика, приведет во вращение
коленчатый вал двигателя. Как только маховик двигателя получает
нормальную скорость, электромагнит выключается и диск 5 рыча-
гом 8 под действием пружины 11 отводится, и стартер останав-
ливается.
Топливо двигателя. В качестве топлива применяется газ про-
пан, представляющий собой углеводород (СзН8), не имеющий
запаха, цвета и безопасный в пожарном отношении. Пропан полу-
чается в результате крекинг-процесса на нефтеперегонных заводах
или добывается из газовых скважин в районах нефтяных приисков.
Пропан является высокоэффективным топливом, теплотвор-
ная способность которого достигает 21 000 ккал/м3. Октановое число
этого топлива составляет около 125 вместо 85 для самого высокого
сорта автомобильного бензина.
Физические свойства пропана следующие:
Удельный вес при 0°С и 760 мм рт. ст. ...	1,97 кг/м3
Удельный вес в жидком виде............... 0,51 кг/л
Удельный объем при 15°С и 760 мм рт. ст. .	537 л/кг
Плотность в сравнении с воздухом......... 1,5
Давление при 15°С........................ 6 ат
Температура точки кипения................ —-45°С
Давление паров пропана зависит от окружающей температуры и
изменяется по кривой (рис. 241). Он также обладает очень высокими
критическими параметрами: температура порядка 97° и давление
46 ат. Для сжигания 1 м3 газа необходимо около 24 м3 воздуха.
Пропан перевозится в сосудах под давлением и в жидком виде. На
1 кг жидкого пропана требуется сосуд емкостью 2,35 л, т. е.
в 1 л вмещается 0,425 кг пропана.
Пропан как топливо для двигателя установки кондиционирова-
ния воздуха перевозится в баллонах (рис. 242), уложенных в под-
вагонном ящике. Баллоны изготовляются цельнотянутыми или свар-
ными емкостью на 90 л. Общий вес одного баллона, включая пропан
в жидком виде, составляет 90 кг, причем половина из него прихо-
дится на собственный вес баллона.
Наполнение баллонов производят на заводе-поставщике и в них
топливо транспортируют на склад или к вагону. В подвагонном
ящике по 3—4 баллона укладывают на деревянные подставки с тем,
чтобы избежать соприкосновения и трения их друг о друга. Между
собой их соединяют трубопроводами с постановкой соответствующей
аппаратуры и арматуры. Последнюю, так же как и сами баллоны, за-
276
крывают в ящике крышкой с продухами для выветривания утечек
газа в случае некоторой неплотности соединений. По мере расхода
топлива каждый баллон может быть свободно заменен другим,
наполненным пропаном.
Рис. 241 Кривая давления паров пропана в зависимо-
сти от температуры
Присоединение баллонов к общей газовой магистрали (рис. 243),
идущей к двигателю, осуществляется посредством гибких шлангов.
На отводах главной магистра-
ли пропана, к которым при-
соединяются баллоны, имеют-
ся редукционные клапаны и
запорные вентили. На самой
магистрали установлены ма-
нометр, обратный предохра-
нительный клапан, главный
редукционный клапан, регу-
лирующий поток пропана, и
автоматический регулятор
подачи пропана в карбю-
ратор.
Давление топлива в ма-
гистрали зависит от числа
баллонов, помещенных в под-
вагонном ящике. При одном
баллоне оно составляет
Рис. 242. Расположение баллонов
в подвагонном ящике:
/ — подвагонный ящик; 2—крышка; 3 — бал-
лоны; 4 — подставки
2,1 ат, при двух 3,1, при трех
4,2 и четырех 5,3 ат. Такое давление показывает манометр, если в
каждом баллоне не менее 1,4 — 1,8 кг пропана. При меньшем ко-
личестве его по весу давление будет ниже указанного. Величина
277
давления газа в трубопроводе, идущем к двигателю, после глав-
ного редукционного клапана поддерживается равной 0,6 ат.
Одного баллона с 45 кг пропана хватает более чем на 20 ч бес-
прерывной работы двигателя. В зависимости от протяженности рейса
вагона может быть подвешено один, два и более ящиков с балло-
нами топлива.
Система обеспечения двигателя топливом устроена так, что
при наличии двух и более подвагонных ящиков с баллонами про-
пана сначала последний расходуется из баллонов с более высоким
давлением до полного опорожнения. Это достигается регулировкой
главного редукционного клапана в одном из подвагонных ящиков на
Рис. 243. Схема подачи топлива:
1, 2, 5*—баллоны с пропаном*. 4 —запорные вентили; 5— гибкие шланги; 6 —редук-
ционный клапан на 2,1 ат\ 7 —редукционный клапан на 3,1 ат\ в— редукционный
клапан на 4,2 am; Р—запорные вентили; 10 — газовая магистраль; //—манометр;
/2 —обратный предохранительный клапан; 13 — главный редукционный клапан; 14—
клапан регулирования количества топлива; /5 —регулятор карбюратора; 16— трубо-
провод к карбюратору
давление, превышающее другой на 0,2 ат. При нормальном давле-
нии 0,6 ат в другом ящике после главного клапана следует под-
держивать 0,8 ат.
В случае нарушения соединения или порчи трубопроводов,
когда утечки составляют более Зл8/ч, а также при резком открывании
вентилей баллонов, вызывающем сильный напор топлива, запорные
вентили в горловинах баллонов автоматически закрывают выход
пропану.
При открывании запорных вентилей в горловинах баллонов и
на отводах газовой магистрали стрелка манометра будет поднимать-
ся до самого высокого давления в одном из них. Если он показывает
4,2 ат, это значит, что первый от двигателя баллон полон топлива
или частично опорожнен. При давлении 3,1 ат первый баллон уже
пустой, а второй полон или частично опорожнен и т. д.
Управление установкой. Управление двигателем внутреннего
сгорания и компрессором осуществляется автоматически посредст-
278
вом приборов, питающихся током от сети освещения. Часть команд-
ных контрольных и первичных приборов управления расположена
в вагоне на щите управления. К ним относятся термостат, соленоид-
ный клапан, терморегулирующий вентиль и сигнальные лампы с пе-
реключателем. Вторая группа приборов находится в ящике подва-
гонного ".олодильного агрегата. К этим приборам относятся пере-
пускной клапан, реле низкого и высокого давления с переключа-
Рис. 244. Принципиальная схема управления ^холодильным агрегатом
телем, вакуумный выключатель, выключатель давления масла, пре-
рыватель стартера, ограничитель пуска и выключатель двигателя.
От сети вагонного освещения к приборам управления идут две
электрические цепи (рис. 244): одна из них силовая А — к электро-
магниту стартера двигателя, а вторая цепь управления Б — к при-
борам, регулирующим пуск и остановку агрегата.
При замыкании цепи управления термостатом через реле 1,
когда требуется работа компрессора на охлаждение, соленоидный
вентиль 2, оказавшийся под током, откроется для впуска фреона
в воздухоохладитель. Одновременно термический переключатель 3
включит сигнальную лампу 4, показывающую работу компрессора на
охлаждение. Переключение лампы производится выключателем
давления от термопатрона,укрепленного на трубопроводе терморе-
гулирующего вентиля. Лампа 5 показывает замыкание цепи управ-
ления от термостата.
При нормально замкнутых следующих приборах электроцепи—
переключателя пуска 6, выключателя нагрева двигателя 7, реле
низкого и высокого давления 8 и 9, ограничителя пуска 10, выклю-
чателя масляного давления 11, прерывателя пуска 12 и вакуумного
выключателя 13—включится катушка 14электромагнита /5стартера
и приведет в работу двигатель внутреннего сгорания. Перепускной
клапан 16 также находится под током в открытом положении, облег-
279
чая пуск двигателя путем работы компрессора на себя, когда не
создается высокого давления на стороне нагнетания.
Как только на стороне всасывания давление достигнет
1,6—2,5 ат, выключатель 12 размыкает цепь перепускного клапана
и электромагнита стартера с помощью катушки 17, и двигатель
начинает нормально работать с нагрузкой. I
Рис. 245. Электрическая схема взаимодействия приборов
управления:
/—соленоидный клапан воздухоохладителя; 2— терморегулирующий
вентиль; 3 —термопатрон переключателя ламп; 4— сигнальная лампа
работы на охлаждение; 5 —сигнальная лампа замкнутой цепи термо-
стата; 6 —переключатель ламп; 7—розетки электроцепи приборов,
расположенных в вагоне; 8 — розетки для подключения электроцепи
приборов холодильного агрегата; 9 — отвод к дополнительным потре-
бителям электроэнергии; /0— выключатель нагрева двигателя; 11—
электромагнит стартера; /2 —перепускной клапан; 13 — магнето;
14— свечи зажигания двигателя; /5— переключатель пуска двигате-
ля; 16 — вакуумный выключатель; 17 — ограничитель пуска двигате-
ля; 18 — выключатель давления масла; 19 — клеммная коробка; 20 —
прерыватель пуска стартера; 21—ящик приборов; 2 2 — реле высоко-
го давления; 23 — реле низкого давления
Реле 8 и 9 соединены с магнето 18 двигателя. Присоединение про-
водки производится через розетки 19 и 20, укрепленные на раме
вагона.
Расположение приборов управления видно из схемы (рис. 245).
Приборы, находящиеся на схеме выше линии уровня пола, помещены
в вагоне. Все остальные приборы размещены на агрегате, из которых
реле низкого и высокого давления с переключателем, пусковой вы-
ключатель запуска двигателя и прерыватель стартера находятся в
отдельном ящике, остальные установлены на самом двигателе, кроме
перепускного клапана, который стоит на компрессоре.
При разрыве электрической цепи любым из приборов действие
их передается реле низкого и высокого давления, которые обесто-
280
чивают магнето, останавливающее двигатель и, следовательно,
компрессор.
Переключатель сигнальных ламп переключается на*'замыка-
ние цепи управления термостата, включающего в работу дви-
гатель в зависимости от температуры фреона при нормальном
положении приборов управления.
2.	УСТАНОВКИ С ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕМ ОТ ДИЗЕЛЬ-ГЕНЕРАТОРА
Установка в двухэтажном вагоне-ресторане. Вагоностроение
последних лет, как указывалось ранее, характеризуется некото-
Рис. 246. Двухэтажный пассажирский вагон-ресторан
с энергоснабжением установки кондиционирования
воздуха от дизель-генератора
рыми особенностями, в частности более полным использованием
габарита, в результате чего на дорогах США появились пассажир-
ские двухэтажные вагоны.
281
На рис. 246 показан двухэтажный вагон-ресторан, в нижнем
этаже которого над тележкой 1 размещено оборудование установок
кондиционирования воздуха 2 и дизель-генератор 3 для обеспече-
ния потребителей энергией, а в средней части между тележками
находится кухня ресторана с электроплитами, холодильниками
и баками для воды.
Рис. 247. Вагон-ресторан с выкаченным дизель-генератором
Эти вагоны построены фирмой Будд и находятся в эксплу-
атации на дороге Санта-Фе и Большой Северной дороге.
Установки кондиционирования воздуха по своему устройству
аналогичны применяемым в вагонах с питанием от локомотива и
нейтральной станции.
Опыт фирмы Уокеша по использованию двигателя внутреннего
сгорания для обеспечения потребителей электроэнергией в на-
стоящее время продолжает усовершенствоваться с использова-
нием двигателя на тяжелом топливе.
Дизель-генератор устанавливается над тележками и может быть
выкачен для осмотра (рис. 247).
В зависимости от назначения вагона применяются два типа ди-
зель-генераторов, один из которых мощностью 40 кет и второй
60 кет. Первый из них устанавливается в обычных пассажирских
вагонах, а второй в вагонах-ресторанах и в вагонах типа «Обсервей-
282
шеи» с остекленной крышей, у которых тепловая нагрузка, а также
потребность в электроэнергии для электроплит и холодильников
кухни значительно выше.
Установка в пассажирском вагоне «Обсервейшен». Установка
кондиционирования воздуха в двухэтажном вагоне «Обсервейшен»
со стеклянной куполообразной крышей (рис. 248) состоит из двух
компрессорных агрегатов 1 и 2 и трех вентиляционных агрегатов;
один из них 3 служит для подачи охлажденного воздуха с одной сто-
роны нагнетательного воздуховода 4 верхнего остекленного этажа,
второй 5 с другого конца этого же воздуховода и третий вентиляци-
Рис. 248. Вагон «Обсервейшен» с установкой кондиционирования воздуха
онный агрегат 6обеспечивает охлажденным воздухом нижний этаж,
имеющий отдельный воздуховод 7. Наружный воздух поступает
через решетки S, 9 и 10, расположенные в продольной стене
вагона.
На рис. 249 дано расположение оборудования кондиционирова-
ния воздуха на первом этаже. Это оборудование состоит из двух ком-
прессорных агрегатов 1 и 2, конденсаторных агрегатов 3 и 4, трех
вентиляционных агрегатов 5 и 6 для верхнего этажа и 7 для нижнего
этажа и дизель-генераторной установки 8 для обеспечения всех
потребителей вагона электроэнергией.
Рядом с машинными отделениями расположены коридоры 9
и между ними салон и буфет 10. Лестницы 11 служат для входа
на второй этаж.
В летнее время эта дизель-генераторная установка мощностью
60 кет обеспечивает электроэнергией холодильные установки,
освещение и кухню. Зимой дизель-генераторные установки рабо-
тают на отопление вагона.
В вагонах-ресторанах ввиду полного перевода оборудования
кухни на электроэнергию и усиленной работы по кон-дициони-
283
рованию воздуха устанавливают две
дизель-генераторных установки мощно-
стью по 60 кет каждая.
Дизель-генераторная установка ваго-
на мощностью 40 кет состоит из четырех-
цилиндрового, четырехтактного верти-
кального двигателя мощностью 60 л. с.
и генератора трехфазного тока напря-
жением 220 в и частотой 60 гц. Дизель
применяется фирмы «Катерпиллер» типа
Д-315 с водяной рубашкой. Радиатор
рассчитан на охлаждение наружным
воздухом, имеющим температуру до
52°С. Вентилятор радиатора смонтирован
на дизеле и приводится в действие кли-
ноременной передачей от вала. Такой
же привод имеет центробежный водя-
ной насос. Дизель имеет 1 800 оборотов
в минуту. Подача топлива и смазки про-
изводится шестеренчатыми насосами.
Пуск дизеля обеспечивается 32-вольто-
вым стартером, работающим от аккуму-
ляторной батареи.
Остановка дизеля в случае нагрева
воды в радиаторе, перегрузки его, пе-
регрева смазки и по другим причинам,
а также пуск его полностью автомати-
зированы. Предусмотрен также пуск
дизеля вручную посредством кнопочной
станции.
Распределение электроэнергии, вы-
рабатываемой дизель-генераторной уста-
новкой, производится через распреде-
лительный щит, установленный внутри
вагона. Для подключения установки
кондиционирования воздуха к внешнему
источнику на вагоне имеются две ро-
зетки.
В дизель-генераторной установке
вагона-ресторана мощностью 60 кет
дизель типа Д-318 фирмы «Катерпиллер»
имеет мощность 92 л. с. В остальном
все устройство аналогично описанному
выше.
ГЛАВА XII
РЕГУЛИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВОЗДУХА
1. ЦЕЛЬ РЕГУЛИРОВАНИЯ
Целью регулирования любого процесса является поддержание
определенных, наперед заданных, параметров или компонентов,
участвующих в этом процессе.
В установках кондиционирования воздуха конечной целью регу-
лирования является поддержание необходимых параметров воздуха
(температуры и относительной влажности) внутри вагона. Процесс
регулирования этих параметров происходит автоматически измене-
нием поступления холодоносителя — летом и теплоносителя —
зимой.
Для автоматического регулирования в установках кондицио-
нирования воздуха применяются специальные приборы, реагирую-
щие на изменение параметров воздуха и приводящие к повышению
или понижению производительности установки. Абсолютно точное
поддержание параметров воздуха практически трудно осуществимо
вследствие инерции приборов и самого помещения, в котором это
производится. Чем меньше отклонение от заданных параметров, тем
выше точность регулирования.
2« СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ
По роду источника, приводящего в действие приборы, системы
регулирования подразделяются на электрические, пневматические
и непосредственного действия (механические).
Наиболее надежной системой является электрическая. Быстрота
подачи импульса исполнительным механизмам, удобство работы,
малые габариты и невысокая стоимость эксплуатации способствуют
широкому распространению этой системы регулирования.
Имеются разнообразные схемы регулирования и с любым коли-
чеством первичных и исполнительных приборов и механизмов.
Первичные приборы обычно работают на низком напряжении от
аккумуляторных батарей или генераторов, а исполнительные —
на трехфазном и однофазном токе, включаемые посредством реле.
При регулировании параметров воздуха в вагонах с установками
кондиционирования воздуха в основном применяется электрическая
285
система. Применение пневматической системы регулирования свя-
зано с установкой (рис. 250), включающей специальный компрессор
с электродвигателем, резервуар, сеть трубопроводов и щит управле-
ния. Компрессор нагнетает воздух в резервуар, поддерживая по-
стоянное давление в нем, например 4 — 5 ат. Воздух поступает
через фильтр в сеть, проходя редукционный клапан, который сни-
жает давление до 2—2,25 ат и далее идет через клапан, дроссели-
рующий давление перед поступлением в исполнительный клапан,
открываемый или закрываемый под давлением. Подобная система
для вагонов была применена в установке с ледяным охлаждением
типа ЛИОТ.
Рис. 250. Устройство пневматической системы регулирования:
/ — компрессор; 2 — электродвигатель; 5 —резервуар; 4 — фильтр; 5—ма-
нометр высокого давления; 5— манометр низкого давления; 7 —выклю-
чатель электродвигателя; 8—магнитный пускатель; 9 — редукционный
клапан; 10 — вентиль; //—термостат; /2 —клапан холодоносителя или
теплоносителя; 13 — всасывающая воронка
Несмотря на простоту пневматической системы, она требует
особого ухода за агрегатами и сетью трубопроводов с тем, чтобы
избежать утечек и получить надлежащее регулирование.
Система непосредственного действия характеризуется совмеще-
нием первичного прибора и исполнительного механизма. К этой
системе, например, относятся терморегулирующие вентили, посред-
ством которых регулируется количество поступающего хладагента
в воздухоохладитель. Первичным прибором в этом случае служит
сильфон, соединенный с термопатроном и действующий непосредст-
венно на клапан, регулирующий поток хладагента. Подобные
регуляторы непосредственного действия часто применяются в си-
стемах отопления.
По принципу действия системы регулирования подразделяются
на двухпозиционные, пропорциональные и компенсационные.
286
В двухпозиционной системе первичные приборы и исполни-
тельные механизмы имеют только два положения: «включено» или
«открыто» и «выключено» или «закрыто». При этой системе исполни-
тельные механизмы не занимают промежуточных положений.
Хотя эта система является наиболее простой, но не всегда при-
менимой, например, для заслонок смесительной камеры, клапанов
отопления и других регулирующих устройств.
Двухпозиционное регулирование применяется при электри-
ческой и пневматической системе.
Простейшая схема термостата двухпозиционного регулирования
приведена на рис. 251. Гофрированный стакан /, наполненный легко
Рис. 251. Схема термо-
стата двухпозиционного
регулирования
Рис. 252. Схема термостата пропорцио-
нального регулирования:
1 — гофрированный стакан; 2— рычаг; 3 — по-
тенциометр; 4 — электрическая цепь; 5 — пру-
жина; 6— движок; 7 —шкала; 8 — винт
испаряющейся жидкостью, при повышении температуры расши-
ряется и действует на рычаг 2, который устанавливает ртутный
выключатель 3 в горизонтальное положение и размыкает электри-
ческую цепь 4, идущую к соответствующему реле клапана, электро-
двигателя или другого исполнительного механизма. Последние за-
крывают поступление теплоносителя или холодоносителя, исполь-
зуемых в установках для подогрева или охлаждения воздуха. Пру-
жина 5 термостата растягивается и тянет за собой движок 6, ука-
зывающий на шкале 7 регулируемую температуру. Натяжение
пружины 5 производится винтом 8 и тарируется в зависимости
от температуры.
При понижении температуры стакан 1 сжимается, освобождая
пружину, которая действует на рычаг и ставит ртутный выключа-
тель в наклонное положение, замыкая электрическую цепь через
ртуть.
Значительно более устойчивое регулирование достигается при
пропорциональной системе, которая позволяет поддерживать рав-
номерную и постоянную величину регулируемого параметра.
Схема термостата пропорционального регулирования (рис. 252)
отличается от ранее описанной применением потенциометра вместо
287
ртутного выключателя. Это позволяет регулировать ток, подводи-
мый к исполнительному механизму, и изменять величину открытия
прохода для хладагента, воды или пара. Ток изменяется переме-
щением движка, на который действует гофрированный стакан с лег-
ко испаряющейся жидкостью. При пропорциональной системе ко-
лебания регулируемого параметра значительно меньше, что видно
из графика изменения температуры, приведенного на рис. 253.
Компенсационная система регулирования позволяет поддержи-
вать температуру воздуха внутри вагона с учетом температуры на-
Время Q мим
Рис. 253. График изменения температур, полученных при различных
системах регулирования:
/—заданная температура; 2 —температура при двухпозиционном регулировании;
3 —температура при пропорциональном регулировании
ружного воздуха, увеличивая или уменьшая открытие клапана.
Тем самым в вагоне поддерживается заданная температура, исходя
из требуемых условий, независимо от изменения температуры наруж-
ного воздуха.
Исполнительный механизм этой системы регулирования, на-
пример регулируемый клапан теплоносителя (рис. 254), в своем
корпусе имеет гофрированный стакан с клапаном 1. От стакана
отведены капиллярные трубки 2 и 4. Первая из них переходит
в змеевиковую трубку <3, являющуюся компенсатором, помещаемом
в воздуховоде на входе наружного воздуха; вторая трубка соеди-
няется с другой подобной трубкой 5, присоединенной также к гоф-
рированному стакану 6, действие которого регулируется установоч-
ной ручкой 7 по циферблату 5. Эта часть клапана размещается в ва-
гоне, где необходимо регулировать температуру. Все три чувстви-
тельных элемента наполняются легко испаряющейся жидкостью и
находятся во взаимодействии между собой. На каждый из них дейст-
вует своя среда: гофрированный стакан находится под действием теп-
лоносителя пара или воды при проходе их через клапан, на компен-
сатор действует наружный воздух и на регулятор с установочной
ручкой—воздух внутри вагона. Они рассчитаны и отрегулированы
288
так, что, например, при понижении наружной температуры происхо-
дит усиленная конденсация легко испаряющейся жидкости в компен-
саторе большого объема, вызывая быстрое сжатие гофрированного
стакана клапана и открытие проходного отверстия для теплоноси-
Рис. 254. Регулятор компенсационного действия
теля. Компенсационная система обычно применяется при регулиро-
вании отопления.
3.	ПРИБОРЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ
В системах регулирования установок кондиционирования воз-
духа применяются две группы приборов: первая реагирует на изме-
нение параметров воздуха, а вторая является исполнительным меха-
низмом, служащим для регулирования мощности установки и из-
менения количества холодоносителя или теплоносителя.
К первой группе приборов, которые называются первичными,
или командными, относятся термостаты и гумидостаты.
Во вторую группу входят вторичные приборы или исполнитель-
ные механизмы, как-то: контакторы включения электроагрегатов,
электрожидкостные, моторные и соленоидные клапаны, вентили,
заслонки, жалюзийные решетки и др.
Термостаты. Приборы, на которые действует изменение темпе-
ратуры, называются термостатами или терморегуляторами. Дей-
ствия их передаются исполнительным механизмам через соответ-
ствующие реле.
Конструкции термостатов по принципу действия характеризуют-
ся в основном видом чувствительного элемента, реагирующего на
изменение температуры. Таким элементом может быть биметал-
лическая спираль, легко испаряющаяся жидкость, ртуть и др.
19 Зак. 2149	289
В термостате с биметаллической спиралью (рис. 255) разрыв или
замыкание контактов производится в результате изгиба спирали при
изменении температуры. Контакты, замыкая цепь управления,
приводят в действие тот или иной исполнительный механизм. Спи-
Рис. 255. Термостат с биметаллической спиралью
раль 1, представляющая собой две сплавленные пластины с разным
коэффициентом расширения, перемещает контактную колодку 2,
имеющую два контакта 3 и 4. Первый из них замыкает цепь управ-
Рис. 256. Термостат с гофрированным стаканом
ления, а второй — цепь электромагнита 5. Электромагнит служит
для быстрого размыкания и замыкания основных контактов с тем.
чтобы избежать искрения и обгорания их.
Термостат (рис. 256) с использованием легко испаряющейся жид-
кости также часто применяется в технике кондиционирова-
ния воздуха. Он состоит из двух наполненных жидкостью гофриро-
ванных стаканов 1 и 2, соединенных между собой трубкой 3. К верх
нему стакану прикреплена контактная колодка 4, поворачивающаяся
на цапфах в стойках 5. На колодке имеются контакты б и 7, первый
из них для замыкания электрической цепи управления и второй —
цепи электромагнита 8. При понижении температуры пары жидкости
в верхнем стакане конденсируются, стакан сожмется и повернет
колодку, которая разорвет контакты цепи управления исполни-
тельным механизмом.
290
термо-
Указанные термостаты являются приборами двух позиционного
действия, производя открытие и закрытие клапанов для прохода
теплоносителя или холодоносителя или включения и выключения
соответствующих агрегатов. Они часто приводят к самопроизволь-
ному разрыву или замыканию электроцепи управления вследствие
колебаний и вибраций контактных
пластин во время движения ваго-
на.
Более надежными в работе, про-
стыми по конструкции и получившими
широкое распространение в установ-
ках кондиционирования воздуха пас-
сажирских вагонов являются ртут-
ные термостаты, или контактные
термометры (рис. 257). Они представ-
ляют собой стеклянные трубки /,
наполненные ртутью. К нижнему
контакту 2 присоединяется один про-
вод цепи управления, а второй кон-
такт 3 устанавливается на соответст-
вующем расстоянии, на которое под-
нимается ртуть за счет расширения
при заданной температуре, чтобы
замкнуть или разорвать электриче-
скую цепь.
В связи
лирования
несколько
тем, чтобы
условия для пассажиров, термостат ____
такого типа делают из 2—3 трубок.
Одна из них градуируется, напри- Рис- 257- Ртутный
мер, на 21°, вторая на 23° и третья	стат
на 25СС. Клеммы 4 термостата выведе-
ны на внешнюю сторону. Чтобы избежать повреждений
термостаты закрываются щелевым щитком.
За последнее время для того, чтобы пассажиры могли
живать в каждом купе свою, несколько отличную температуру,
применяются ртутные термостаты с компенсатором, принципиаль-
ная схема одного из которых показана на рис. 258. Вокруг стеклян-
ной, наполненной ртутью трубки 1 контактного термометра намотана
нагревательная катушка 2, один провод 3 которой выведен на минус
сети освещения, а второй 4 на плюс батареи. Контакты трубки термо-
стата отведены через катушку 5 реле исполнительного механизма 6.
Включение катушки термостата может производиться переключа-
телем 7 на различную температуру, например, 18, 21 и 23ЭС.
Включение катушки в цепь позволяет искусственно подогревать кон-
тактный термометр и тем самым замыкать цепи управления испол-
20 Зак. 2149	291
с необходимостью регу-
параметров воздуха на
градаций температур с
обеспечить надлежащие
трубок,
поддер -
нительных механизмов при температуре, выбранной пассажирами,
обеспечивая ее регулирование по своему желанию.
Для регулирования температуры на расстоянии, например,
в воздуховодах трехвагонных дизель-поездов пользуются дистан-
ционными термостатами (рис. 259). Принцип действия такого тер-
мостата основан на расширении легко испаряющейся жидкости,
например, фреона. В корпусе 1 помещен гофрированный стакан,
к штуцеру 2 которого припаяна капиллярная трубка 3, заканчи-
вающаяся термопатроном 4, выводимым	8
к месту измерения температуры.	\/z
Рис. 258. Схема ртутного тер-
мостата с компенсатором
Рис. 259. Дистан-
ционный термостат
Жидкость в термопатроне при расширении действует на гофри-
рованный стакан, который через механизм в корпусе 5 повернет
ртутный переключатель 6, замыкающий или размыкающий цепь
управления, идущую к соответствующему исполнительному меха-
низму от клеммной коробки 7.
Термостат имеет две регулировочные шкалы 8. По нижней шкале
устанавливают термостат на определенную температуру, а по верх-
ней—дифференциал отклонения, что производится винтом 9. По
первой шкале определяется желаемая минимальная температура.
Прибавляя к пей дифференциал на термостате, получаем действи-
тельную температуру. При установке термостата, например на 22°С
минимальной температуры и 23°С максимальной, указатель нижней
шкалы выводят на 22°С, а такой же указатель верхней на ГС, т. е.
на разность этих температур.
Этот тип термостата имеет те же недостатки, что и первые, т. е.
он является только двухпозиционным, и от тряски при движении
вагона может произойти поворот ртутного переключателя и само-
произвольное замыкание электроцепи.
292
Гумидостат. Прибор, реагирующий на изменение относительной
влажности воздуха, называется гумидостатом. Работа этого прибора
аналогична термостату, но чувствительным элементом вместо рас-
ширяющейся жидкости или биметалла является гигроскопический
материал, способный удлиняться и сокращаться при изменении от-
носительной влажности окружающего воздуха. В качестве такого
материала обычно применяют обработанные человеческий волос,
Рвзрез по Ай 66
Рис. 260. Гумидостат

шелк, бумагу или древесину.. Самым надежным и чувствительным
из них является волос. Гумидостат (рис. 260) состоит из гитары 1,
состоящей из пяти пучков по пяти волос, жестко прикрепленной к не-
подвижному кронштейну 2, а другим концом соединенной с узлом ры-
чагов 3 через натяжную пружину 4. Гитара волос, изменяя свою дли-
ну при увеличении или уменьшении относительной влажности, через
систему рычагов приводит в действие движки 5, снабженные по
концам контактными ползунками 6. Последние, перемещаясь по
потенциометрам 7, разделяют ток в электрической мостовой схеме.
Вместе с движками 5 передвигается контактная ламель 8, ко-
торая при достижении ползунками крайних положений на потен-
циометрах замыкает правый или левый контакт винтов 9.
Настройка пределов регулирования относительной влажности
на приборе производится регулировочным винтом 10, изменяющим
число рабочих витков пружины 11. Установка прибора на желаемую
относительную влажность окружающего воздуха производится ру
кдяткой 12, переводящей шкалу 13. На последней нанесены деления»
соответствующие проценту относительной влажности воздуха»
29*	296
обычно от 20 до 80%. Гумидостат закрывается крышкой 14с перфо-
рированными отверстиями для прохода воздуха.
В практике также применяются гумидостаты с двухпозицион-
ным регулированием, в которых замыкание цепи управления испол-
нительных механизмов осуществляется ртутным переключателем.
Рис. 261. Электромагнитный
соленоидный клапан
Эти приборы являются менее на-
дежными в условиях пассажирских
вагонов, приводя к самопроизволь-
ному замыканию электрических
цепей.
Обычно гумидостаты применяют-
ся в установках кондициониро-
вания воздуха, где необходимо
увлажнение последнего или где для
охлаждения пользуются водой.
В пассажирских вагонах пользу-
ются ими редко.
4.	ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ
В качестве исполнительных ме-
ханизмов, которые широко приме-
няются в установках кондициони-
рования воздуха, служат электро-
магнитные соленоидные, электро-
Рис. 262. Электр ожидкостный клапан
жидкостные и моторные клапаны, моторные заслонки и другие уст-
ройства, регулирующие подачу холодоносителя или теплоносителя.
Электромагнитный соленоидный клапан приме-
няется для регулирования количества холодоносителя или тепло-
носителя, поступающего в воздухоохладитель или калорифер. Клапан
(рис. 261) состоит из корпуса 1 с сед-
лом 2, малого клапана 3 и большого
клапана 4. В верхней части 5 помещена
катушка 6, служащая для поднятия
клапана, когда термостат включает ее.
Закрытие клапана происходит под
собственным весом, когда катушка
обесточивается в результате разрыва
цепи термостатом.
Электрожидкостный кла-
пан (рис. 262) обычно применяют для
регулирования теплоносителя в отопи-
тельной части установки. В корпусе 1
с седлом 2 установлен гофрированный
стакан 3, изготовленный заодно с кла-
паном 4. Трубка 5 стакана выведена в
головку 6 клапана. Гофрированный Рис* 263- Устройство привода
стакан с трубкой наполняют легко	заслонки
испаряющейся жидкостью. Вокруг
трубки намотана нагревательная спираль, размещенная в короб-
ке 7. Концы спирали 8 выведены для присоединения к термостату.
6
7
л
8

4	7	f
Рис. 264. Устройство реверсивного электро-
двигателя для привода заслонок
При повышении темпе-
ратуры в вагоне термо-
стат замыкает цепь на-
гревательного элемента,
который подогревает
жидкость в стакане. В
результате расширения
последней стакан удли-
няется и клапаном за-
крывает проход теплоно-
сителю. Разрыв элект-
роцепи нагревателя при-
водит к обратному.
Моторизованные
заслонки (рис. 263)
представляют собой со-
единенные друг с дру-
гом пластины, приво-
димые в движение элек-
тродвигателем. Заслонки
предназначены главным
образом для регулиро-
свежего и рециркуляцион-
вания соотношения количества
ного воздуха. Электродвигатель (рис. 264) состоит из кор-
295
пуса /, имеющего статор 2 и якорь 5. Вал последнего соединен
с редуктором 4, через который вращение от электродвигателя neper
дается на вал 5 и соединенный с воздушной регулирующей заслонкой
рычаг 6. Второй конец вала имеет квадрат для перевода заслонок
вручную.
Н В корпусе 1 также установлено реле 7, реостат 8 и автотранс-
форматор 9 в случае питания двигателя от электросети высокого
напряжения. Иногда трансформатор выносится отдельно в це-
лях уменьшения габарита, как, например, в установках дизель-
поездов.
5- РЕЛЕ И ВЫКЛЮЧАТЕЛИ
Передача импульсов термостатов на исполнительные механизмы
осуществляется в электрических системах регулирования установок
через ряд реле и выключателей,
которые входят в электрические
схемы управления.
Назначение всех типов реле
сводится в основном к усилению
мощности полученных импульсов
и передаче действия термостатов
для замыкания соответствующей
электрической цепи или обычно
Рис. 265. Реле управления к переходу от цепи управления на
силовую электрическую цепь агре-
гатов и исполнительных механизмов установок, выключая, включая
или переключая их.
Реле разделяются на первичные, непосредственно восприни-
мающие импульсы приборов управления (термостатов и гумидо-
Рис. 206. Общий вид и схема реле управления со-
леноидного типа
статов), и вторичные, усиливающие величину и мощность импульса,
полученного от прибора управления или первичного реле.
Применительно к описанным установкам кондиционирования
воздуха в пассажирских вагонах к первому виду относятся: реле
296
управления и ко второму — реле переключения или промежуточные
реле, реле регулятора скорости и других видов и назначений.
Реле управления (рис. 265) передает действие термо-
стата и служит для замыкания реле регулятора скорости, проме-
жуточного реле или пускового контактора. Это реле электромагнит-
ного действия применяется на последних выпусках вагонов. Оно
имеет сопротивление и одновременно служит реостатом, ограничи-
вающим ток, проходящий через термостат.
Рис. 267. Общий вид и схема реле регулятора скорости
Более надежно, чем реле электромагнитного действия, работают
реле соленоидного типа (рис. 266), клеммы 1 которого присоединены
к реле регулятора скорости, клемма 2—к источнику питания, в част-
ности к минусу сети освещения, клеммы 3 и 4 катушки реле выве-
дены на термостат.
Когда цепь катушки реле разомкнута, сердечник 5 находится
в верхнем положении под действием пружины. При замыкании цепи
термостатом сердечник втягивается в катушку и контакты замы-
каются. В этих реле применяются двойные контакты, чем обеспечи-
вается гарантия замыкания, если один из них обгорит или отпадет.
Реле регулятора скорости (рис. 267) служит
для замыкания электрической силовой цепи регулятора скорости
привода компрессора от оси вагона. Оно состоит из стеклянной
трубки Л наполненной ртутью, в которой плавает железный сердеч-
ник 2, удерживаемый сверху и снизу пружинами 3. Внутри трубки
также помещены два электрода 4, проходящие внутри стеклянных
297
изоляторов 5. Снаружи имеется катушка 6, при включении которой
термостатом через реле управления сердечник втягивается, а уровень
ртути повышается и производит замыкание электродов, подводящих
рабочий ток к регулятору скорости. Реле помещается в металличе-
ский кожух, надежно защищающий его от разрушения. В случае
короткого замыкания разрушаются электроды реле.
Рис. 268. Общий вид и схема включения реле нагрузки:
/—реле нагрузки; 2 — реле управления; 3 — термостат; 4 — электро-
двигатель
Реле нагрузки (рис. 268) служит для замыкания силовой
цепи, идущей к электродвигателю вентилятора конденсатора. Оно
блокируется с реле управления, замыкаемого термостатом, как это
<0	*)	в)
Рис. 269. Общий вид и схемы переключательного реле
видно из схемы. Это реле также используется для включения элек-
тродвигателей насосов подачи воды в установках с ледяным охлажде-
нием. Реле имеет двойные контакты, из которых главные являются
бронзовыми и дополнительные угольными, служащими для включе-
ния сердечника. Дополнительные контакты включаются перед глав-
ными и выключаются после них, что исключает искрение при размы-
кании силовой цепи агрегата.
Переключательное реле (рис. 269) служит для раз-
рыва цепи управления калориферным отоплением, когда венти-
ляционный агрегат выключен, а также для включения в работу
нижнего отопления, управляемого термостатом. При включении
вентиляционного агрегата оба вида отопления действуют в резуль-
тате замыкания цепи этим реле и выключателем температуры.
Приведение в действие агрегатов для охлаждения воздуха летом
производится соответствующим выключателем также через это реле.
Действие реле видно на одной из схем управления установкой,
в которых включение происходит либо просто выключателем, либо
298
посредством реле управления. Из трех видов реле, приведенных на
рисунке, наиболее надежным является реле соленоидного типа —
в, чем магнитное — б или с пружиной — а.
Реле напряжения (рис. 270) применяется для подачи
напряжения в катушку компенсатора термостата. На рисунке при-
ведена схема присоединения этого реле 1 в цепь 2 включения верх-
него отопления. При включении выключателя 3 ток поступит через
промежуточное реле 4 в катушку компенсатора 5 термостата 6.
Концы ртутных контактов 7 выводятся к реле клапана регулирова-
ния теплоносителя.
Рис. 270. Общий вид и схема включения реле напряже-
ния в цепь
Выключатели, применяемые в силовых линиях и цепях
управления установок кондиционирования воздуха, бывают в виде
одиночных выключателей и переключателей пакетного типа сразу
на несколько цепей, например, с охлаждения на отопление и на-
оборот.
й ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
Взаимодействие приборов регулирования, реле, исполнитель-
ных механизмов и выключателей дано на электрических схемах
управления, которые применяются в различных заграничных уста-
новках кондиционирования воздуха пассажирских вагонов.
Схема управления установкой с механическим приводом. Одна
из многих схем управления установкой этого типа, например Пуль-
мана, представлена на рис. 271, которая имеет приборы управления
холодильным агрегатом, вентиляцией и отоплением. Питание всех
приборов установки осуществляется от генератора и аккумулятор-
ной батареи вагонного освещения.
Первым требованием во всех установках является то, что перед
включением в работу любой части ее должна работать приточная
вентиляция. Для этих целей вентилятор 1 включают вручную па-
кетным выключателем 2 на соответствующую ступень скорости вра-
299
Co
з
Рис. 271. Электрическая схема управления установкой с механическим приводом
К исполнительным проба
рам S других нуле
щения I, II и III. После этого последний становится соединенным
с переключателем 3 на желаемую температуру. Внутренние контакты
этого переключателя относятся к установке при работе ее на охлаж-
дение и связаны с термостатами 4, в количестве четырех штук на
21, 23, 24 и 25°С. Внешние контакты, состоящие из четырех групп
с сопротивлениями, предназначены для включения отопления, когда
выключатель 5 включен на зимний- режим.
Термостаты работы установки на охлаждение при замыкании
цепи передают импульс на реле управления 6 и 7, которые через
реле 8 давления фреона в трубопроводах компрессора соединены
с пусковым реле 9 регулятора скорости привода, с пусковым реле
10 и пусковым контактором 11 ь случае питания установки от ком-
бинированного электродвигателя 12 напряжением 220 в переменного
или 32 в постоянного тока.
Потребление электроэнергии приводом компрессора регистри-
руется указателем 13 тока, проходящего по обмотке возбуждения 14.
При температурах, на которые градуированы термостаты, вклю-
чается силовая цепь обмотки возбуждения 14 регулятора скорости
привода компрессора. При разрыве цепи управления любые из реле
или приборов, включенные в нее, приводят к обесточиванию обмотки
регулятора привода и остановке компрессора. Работа компрессора
зависит от скорости движения поезда и регулируется центробежным
регулятором путем изменения сопротивления 15.
В период отопительного сезона переключатель 3 работает на за-
мыкание внешних контактов после включения цепи управления
режимным выключателем 5 вентиляционного агрегата. В этом случае
автоматически срабатывает любой из приборов, работающих на
отопление. Автоматическое управление осуществляется термоста-
тами. Термостат 16 управляет, нижним паровым отоплением вагона,
включая общий для него электромагнитный клапан 17. Реле 18 вклю-
чает клапан на впуск пара, если в вагоне температура ниже 16°С,
или пассажиры желают в осенне-весеннее время вместо охлаждения
воспользоваться отоплением, а также во время нахождения вагона
в отстое.
Для впуска пара в калорифер верхнего воздушного отопления
в цепи управления имеется термостат 19 с компенсатором, включаю-
щим электромагнитный клапан 20 через реле 21.
Для усиления отопления по желанию пассажиров в каждом
купе имеются самостоятельные термостаты, из которых 22
действует через реле 23 на электромагнитный клапан 24, смонтиро-
ванный вместе с радиатором, и термостат 25 с регулятором 26, вклю-
чающим через реле 27 клапан 28.
В электрической схеме управления также имеется выключатель 29
вытяжного вентилятора 30. Последний установлен обычно в проти-
воположном от места расположения вентиляционного агрегата конце
вагона.
Отдельные настольные или настенные вентиляторы 31 включа-
ются в сеть освещения.
301
Схема управления установкой с электромеханическим приво-
дом, например, установкой Сейфти (рис. 272), отличается от при-
веденной выше включением генератора 1 постоянного тока, рабо-
тающего от оси колесной пары и обеспечивающего электроэнер-
гией электродвигатель 2 холодильного компрессора. Силовая цепь
от первого к последнему проходит через регулятор напряжения 3,
реле обратного тока 4, реле минимального напряжения 5 и пусковой
контактор 6,
Питание комбинированного электродвигателя компрессора пре-
дусмотрено также от внешнего источника переменного тока напряже-
нием 220 в путем включения штепселя 7 в розетку. На этой линии
стоит контактор 8, Для питания электродвигателя постоянным током
имеются выводы 9,
Генератор регулируется изменением тока в обмотке возбужде-
ния, последовательно с которой включен угольный столбик 10
регулятора напряжения. Параллельно генератору к силовой цепи
также подключена аккумуляторная батарея 11, питающая электро-
двигатель компрессора на кратковременных стоянках, а также рабо-
тающая на освещение вагона.
Цепь управления установкой питается от сети освещения
вагона. В этой цепи находятся выключатель 12 вентиляционного
агрегата 13 и переключатель температуры 14 на охлаждение или
отопление вагона. При работе на охлаждение командными прибора-
ми являются два термостата 15, управляющие включением и выклю-
чением установки через реле управления 16, реле давления 17
фреона в трубопроводе компрессора, реле минимального напряже-
ния 5, реле включения 18 цепей, дифференциальные реле 19 и 20,
а также пусковой контактор 6.
Реле 21 служит для регулирования числа оборотов электродви-
гателя 2 изменением тока обмотки возбуждения.
Для управления отоплением в вагоне установлены две группы
термостатов: группа 22 управляет верхним калориферным отоп-
лением через переключатель 14, когда срабатывает реле 23, передаю-
щее импульс на запорный вентиль 24, группа термостатов 25 вклю-
чает нижнее радиаторное отопление, открывая и закрывая клапаны
26 и 27 через реле 28, причем количество теплоносителя может из-
меняться переключением термостатов на соответствующую темпера-
туру посредством переключателя 29 и перебрасыванием выключа-
теля 30 вправо. Левое положение последнего соответствует автома-
тическому включению клапанов теплоносителя. Последнее осущест-
вляется термостатами группы 22 через реле 31, которое включается
переключательным реле 32, Последнее реле также сблокировано
с вентиляционным агрегатом, в случае остановки которого оно авто-
матически замыкается, включая цепь реле 31, Клапаны 26 и 27
автоматически открываются для прохода теплоносителя. Для пред-
отвращения чрезмерного нагрева воздуха в вагоне имеется выклю-
чатель 33 с нагревательным элементом 34 и сигнальной лампой 35,
Концы 36 сети выведены на щит освещения.
302
35
Рис. 272. Схема управления установки с электромеханическим приводом
Схема управления установкой с ледяным охлаждением. В уста-
новках кондиционирования воздуха с ледяной системой охлаж-
дения электроснабжение агрегатов и приборов производится от
подвагонного генератора постоянного тока мощностью 4н-4,5 кет.
Одна из схем управления американской установкой кондициониро-
вания воздуха с питанием от щита 1 освещения приведена на
рис. 273.
Выключателем 2 пускается в работу вентиляционный агрегат
3. Переводом ручки 4 переключателя температуры вправо включает-
Рис. 273. Схема управления установки с ледяным охлаждением
ся группа термостатов 5 и приводятся в действие агрегаты холодиль-
ной части установки. Один из термостатов градуирован на 2Г и
второй на 25°С. Через реле управления 6, реле нагрузки 7 и пере-
ключательное реле 8 термостаты включают или выключают электро-
двигатель 9 насоса охлажденной воды и через реле 10 переключают
обводный клапан 11 (байпас). Последний включается переключатель-
ным реле 8 и реле 10 в том случае, если снижается нагрузка на уста-
новку и надо уменьшить количество циркулирующей воды через
воздухоохладитель.
Для управления отоплением в схеме предусмотрены три группы
термостатов: группа 12 для верхнего воздушного отопления, управ-
ляющая через реле 13 электромагнитным клапаном 14, и две группы
15 и 16, которые через реле 17 и 18 действуют на клапаны 19 и 20
нижнего отопления. Установка термостатов отопления на соответ-
ствующую температуру производится переключателями 21. Для
предотращения превышения температуры в вагоне в цепь клапанов
отопления включено тепловое реле 22 с сигнальной лампой 23»
ГЛАВА XIII
содержание установок кондиционирования воздуха
В ЭКСПЛУАТАЦИИ
h ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ОСМОТРА
Периодический и качественный осмотр оборудования установок
кондиционирования воздуха, а также своевременное устранение об-
наруженных дефектов являются основным условием обеспечения
бесперебойной работы и нормального действия установок.
Отдельные агрегаты и механизмы, а также установка в целом
должны находиться под систематическим наблюдением высококва-
лифицированного обслуживающего персонала.
Установки кондиционирования воздуха пассажирских вагонов
в зависимости от типа и условий эксплуатации подвергаются сле-
дующим видам осмотра:
а)	текущему безотцепочному при отправлении отдельных ваго-
нов или целого поезда в рейс, по прибытии или отправлении из
оборотного пункта и по прибытии в депо приписки;
б)	текущему отцепочному в депо приписки или в оборотном пунк-
те для замены или устранения неисправностей основных механиз-
мов и агрегатов;
в)	сезонному отцепочному осмотру, когда системы охлаждения
установок готовятся к демонтажу на зимний период или к оборудо-
ванию и пуску их в летнее время;
г)	периодическому осмотру или ремонту по сроку ремонта самого
вагона, когда производится полное освидетельствование агрегатов
установки по особой характеристике ремонта.
Все подвагонное оборудование, как-то: приводы от оси колесной
пары, крепление холодильных агрегатов и электродвигателей
к раме вагона, соединения трубопроводов, от состояния которых
зависит безопасность движения поезда, подвергаются осмотру
на всех пунктах наравне с ходовыми частями вагонов.
2.	ХАРАКТЕРНЫЕ РАБОТЫ ПРИ ОСМОТРЕ
Перед отправлением вагонов в рейс и перед подачей их для по-
садки пассажиров производят пуск и опробование всех основных
агрегатов установок кондиционирования воздуха. Надлежащее дей-
ствие этих агрегатов определяют по показаниям регулирующих
305
и контрольных приборов, при этом особое внимание обращают на
бесшумность их работы. Вагоны хорошо вентилируют, а летом
перед подачей для посадки пассажиров воздух в вагонах охлаждают.
Оборудование, расположенное под вагонами, внимательно осмат-
ривают для выявления и устранения неисправностей, влияющих
на нормальную работу установки и безопасность движения
поезда. При этом осматривают крепление оборудования, натяжение
приводных ремней, проверяют работу компрессора, электродвига-
телей, насосов, вентиляторов конденсаторов. Отсутствующие болты
крепления ставят вновь, а ослабшие подтягивают с постановкой
шплинтов, если последние предусмотрены конструкцией. Произво-
дят очистку с обдуванием сжатым воздухом подвагонного оборудо-
вания от грязи и балласта.
4
Рис. 274. Форсунка для продувки и очистки ребристых поверх-
ностей агрегатов установки кондиционирования воздуха
При ремонте в депо наружную поверхность пластинчатых кон-
денсаторов, если пластины имеют заметный налет на них грязи, пери-
одически очищают горячим раствором каустической соды, для чего
пользуются форсункой (рис. 274), к крану 1 которой подводится пар
пли воздух, а к крану 2 раствор. Через сопло 3 смесь подается на
поверхность конденсатора под давлением. Трубопровод 4 форсунки
изолирован деревом.
У подвагонного электрооборудования проверяют натяжные
приспособления электродвигателей и генераторов, щеткодержа-
тели и щетки, их прижатие, чистоту и отсутствие задиров на коллек-
торах, грение*подшипников агрегатов и крепление кожухов.
Приводы генераторов или холодильных агрегатов подвергают
внешнему осмотру вместе с ходовыми частями. Признаками ненор-
мальной работы являются сдвиг шкивов или ослабление болтов при
ременной передаче. В случае привода через редуктор, находящийся
на оси, сдвиг его определяют по состоянию старой краски, а слабость
соединения корпуса редуктора—по выступившей смазке или налету
грязи в местах разъема. Проверяют состояние корпуса редуктора и
подвесок его, а также крепление предохранительных скоб и наличие
шплинтов. Не допускаются слабина в соединении редуктора с кар-
данным валом, отсутствие болтов во фланцах и трещин в них и ва-
лах, а также малейшее скручивание последних.
Действие установки проверяется длительной работой примерно
в течение 1—2 ч на охлаждение вагона. Температура воздуха в ва-
гоне доводится до нормальной, устанавливаемой в зависимости от
наружной.
306
Предварительное охлаждение вагона обычно производится в пар-
ке отстоя и пунктах технического осмотра. Для этого парки обору-
дуют источником постоянного тока, а при применении в установках
комбинированных электродвигателей — переменным током.
3.	УСТРАНЕНИЕ НЕИСПРАВНОСТЕЙ ОБОРУДОВАНИЯ ХОЛОДИЛЬНОГО
АГРЕГАТА
В установках компрессионного типа наибольшее внимание уде-
ляется содержанию в исправности оборудования холодильного агре-
гата, особенно тех его узлов, которые работают под давлением.
Неплотности соединений приводят к потере дорогостоящего газа—
фреона, используемого в нем. Засорение и загрязнение машин и
фреона вызывает не только порчу, но и снижение эффективности
действия установки.
В компрессорах наиболее часто встречающимися дефектами
являются утечки через сальниковые уплотнения, повреждения в виде
трещин и излома всасывающих и нагнетательных клапанов, а также
износ подшипников коленчатых валов.
На неисправность сальниковых уплотнений показывает наличие
масла и грязи на ступицах маховиков, что устраняется подтягива-
нием болтов крышки или заменой сальниковых колец. Излом клапа-
нов определяют по стуку, ненормальному давлению и повышенной
температуре головки блока. Этот вид повреждений вызывается по-
паданием механических частиц в трубопроводы при монтаже и непра-
вильной регулировкой пружинили чрезмерным давлением в процессе-
работы. Для устранения этих неисправностей необходимо разобрать
крышки цилиндров, что связано с выпуском фреона из системы.
Редкими случаями являются задиры цилиндров и вибрация ком-
прессора, которые происходят обычно вследствие наличия выше-
упомянутых повреждений. При этих дефектах разбирают компрес-
соры, растачивают цилиндры и балансируют вращающиеся части.
При всех случаях разборки компрессора промывают всасываю-
щие и нагнетательные клапаны. Притирка клапанов проверяется
керосином или бензином. В случае пропуска клапаны притирают,
поврежденные заменяют новыми. Пружины клапанов с трещинами
или осевшие также заменяют.
Одновременно при разборке осматривают внутренние поверх-
ности цилиндров. При незначительных рисках и овальности свыше
0,1 мм цилиндры шлифуют с допуском до 0,02 мм. Например, для
компрессоров дизель-поездов установлены три градации расточки
цилиндров—110,5,111 и 111,5 мм. Поршни очищают и подбирают по
размерам цилиндров. Поврежденные кольца и поршни с трещинами
заменяют новыми. В новых кольцах зазор в замках делают равным
0,2—0,3 мм, в эксплуатируемых допускается не более 1,3 мм.
4'	При разборке шатунов проверяют натяг кольцевых втулок и ко-
ренных подшипников. Детали с трещинами и удлиненные болты
шатунных подшипников подлежат обязательной замене. Вкладыши
807
шатунных подшипников пришабриваются по шейкам вала. Зазор
между вкладышами допускается в пределах 0,1—0,2 мм. Регулиров-
ку собранных шатунов производят на валу путем обеспечения сво-
бодного вращения не менее и не более чем на два оборота при сбрасы-
вании их под собственным весом из верхнего положения. Вертикаль-
ность шатунов к оси коленчатого вала проверяют угольником. Под-
шипники и их прилегание к шейкам подгоняют по краске в собран-
ном виде с поршнями, поставленными в цилиндры.
Картер при разборке очищают от старой смазки, промывают и
проверяют на наличие трещин. Все прокладки, имеющие поврежде-
ния, заменяют новыми.
После каждого случая разборки и сборки компрессор проверяют
под давлением в 20 ат с обмыливанием всей поверхности блока
цилиндров, крышек и картера.
В конденсаторах возможны пробоины и обрывы труб в местах
соединений, а также раздувание их в случаях чрезмерного давле-
ния. Мелкие пробоины запаивают на месте без съема конденсатора
с предварительной рассверловкой отверстий. Смену отдельных тру-
бок производят со снятием конденсатора с вагона, очисткой в горя-
чем растворе каустической соды при условии, чтобы раствор не по-
падал внутрь. В снятом конденсаторе места повреждений определяют
на утечки под давлением сжатого воздуха с погружением в ванну
с чистой водой.
Отремонтированный конденсатор продувают сжатым воздухом,
после чего в него вводят 0,25 кг фреона при заглушенной одной
стороне и подвергают давлению до 10 ат. Пропуски проверяют гал-
лоидной лампой. Трубки конденсатора внутри промывают чистой
водой, продувают теплым сжатым воздухом или лучше азотом.
Влага удаляется созданием вакуума в течение нескольких
часов.
Воздухоохладители ремонтируют так же, как конденсаторы,
за исключением терморегулирующих вентилей, соленоидных
клапанов и другой арматуры, которые подвергают особой
проверке.
Ресивер при разборке холодильного агрегата также промывают
внутри, очищают снаружи с протиркой смотровых глазков. При
плановом виде ремонта ресивер подвергают испытанию на давление
в 20 ат с нанесением трафарета и даты испытания.
Арматуру холодильного агрегата при ремонте установ-
ки осматривают, очищают и ремонтируют. Соленоидные клапаны
разбирают, промывают фильтры и их детали для удаления налета
масла. Электрокатушки проверяют на пробой изоляции. В собран-
ном виде соленоидные клапаны испытывают на утечку и проверяют
величину подъема клапана над седлом. Все фильтры и другую арма-
туру в системе холодильного агрегата снимают и промывают в раст-
воре каустической соды и чистой воде с последующей сушкой и
обтиркой.
зов
4. ИСПЫТАНИЕ ТЕРМОРЕГУЛИРУЮЩЕГО ВЕНТИЛЯ
Исправная работа холодильной части установки во многом зави-
сит от действия терморегулирующего вентиля. Поэтому последний
при ремонте установки очищают, промывают и производят замену
в нем изношенных и поврежденных деталей.
После сборки вентиль испытывают на стенде (рис. 275), для чего
вентиль шлангом/присоединяют к сети2 сжатого воздуха с давле-
нием не менее 4 ат, которое определяют по манометру 3. Ко
второму отверстию посредством шланга 4- присоединяют мано-
метр 5.
От первого манометра отводится трубка 6 в ванну 7 с водой для
перемешивания последней и получения равномерной температуры.
В ванну погружаются термопатрон вентиля 8 и термометр 9. Тем-
пература воды в ванне должна быть 40—50°С.
При испытании терморегулирующего вентиля величину давле-
ния фреона в термопатроне в зависимости от температуры определя-
ют по диаграмме, на вертикали которой отложена температура воды,
а по горизонтали давление фреона при 7° перегрева.
Открывая воздушный вентиль 10, воздух медленно проходит
через испытуемый вентиль в атмосферу. Если при температуре воды,
например 28°С, мано-
метр 5 показывает дав-
ление, лежащее на кри-
вой диаграммы, т. е.
2,25 ат, то,значит, вен-
тиль работает нормаль-
но. При меньшем или
большем давлении сни-
мают колпачок и враще-
нием установочной шай-
бы терморегулирующего
вентиля увеличивают
или уменьшают нажатие
пружины до тех пор,
пока давление по мано-
метру не будет соответ-
ствовать кривой диаг-
Рис. 275. Стенд для испытания терморегули-
рующих деталей
раммы при данной тем-
пературе воды.
Колебания давления в ту или другую сторону допускаются
не более 0,5 ат. Затем закрывается воздушный вентиль
10, и если давление по манометру 5 начинает расти, это указывает
на пропуск клапана терморегулирующего вентиля. В зависимости
от конструкции вентиля клапан или притирают или терморегулирую-
щий вентиль направляют заводу-поставщику для замены. После ис-
пытаний вентиль обдувают сжатым воздухом и протирают спиртом,
чтобы предотвратить коррозию деталей.
21 Зак. 2149
309
5.	УДАЛЕНИЕ ФРЕОНА ИЗ ХОЛОДИЛЬНОГО АГРЕГАТА
При всех видах ремонта, связанного с разборкой холодильного
агрегата, фреон для сохранения и дальнейшего использования выка-
чивают. Порядок удаления фреона из установки в баллон показан
на схеме (рис. 276). Посредством шланга 1 баллон 2 присоединяют
к выпускному клапану 3 после конденсатора 4. Вентиль 5 перед ре-
сивером плотно закрывается, а все другие вентили и клапаны долж-
ны быть открыты. Для удаления и выкачки фреона из установки
пускают компрессор 6 от внешнего источника и перекачивают фреон
в конденсатор и далее по шлангу в баллон. Последний в целях уско-
Рис. 276. Схема удаления фреона из установки
рения процесса выкачки поливают водой из шланга 7 от водопровод-
ной сети. Для облегчения работы компрессора и ускорения сжижения
фреона рекомендуется также поливать и конденсатор. Иногда дав-
ление растет быстрее, чем происходит процесс сжижения. В этом
случае компрессор периодически останавливают.
Удаление фреона продолжается до тех пор, пока во всасывающем
трубопроводе не получится давление порядка 50 мм рт. ст. Чтобы
компрессор работал при таком вакууме, в трубопроводах необходимо
заблокировать контакты реле низкого давления или закоротить клем-
мы его. Если при остановке компрессора давление во всасывающем
трубопроводе поднимается до 0,15 ат, то выкачка повторяется вновь
до указанного давления. При остановке компрессора во втором слу-
чае давление не должно расти в течение 15 мин. После этого рекомен-
310
дуется поливать конденсатор горячей водой или обдувать паром,
чтобы обеспечить удаление из системы максимального количества
фреона. Затем закрывают вентили 8 и 3 и отсоединяют шланг. Вен-
тиль 5 перед ресивером открывают и оставшееся небольшое коли-
чество фреона перетекает в систему.
Удаление фреона из установки возможно другим способом,
схема которого представлена на рис. 277, но он связан с большой
потерей фреона. К ресиверу 1 посредством шланга 2 присоединяют
баллон 3, затем закрывают вентиль 4, а вентиль 5 открывают. При
работе компрессора фреон будет поступать в баллон и сжижаться
Рис. 277. Схема удаления фреона с присоединением баллона
к ресиверу
Для ускорения сжижения фреона баллон обкладывают льдом
или поливают водой из шланга 6. Иногда удаление фреона произво-
дят под собственным весом, для чего баллон кладут на пол в проти-
вень со льдом, а компрессор, конденсатор и ресивер поливают горя-
чей водой или обдувают паром. В этом случае будут значительные
потери фреона, остающегося в системе.
В депо, где имеется много вагонов с установками кондициониро-
вания воздуха, имеется особая станция с небольшим стационарным
компрессором роторного типа, который присоединяется с одной сто-
роны к баллону а с другой—к установке на вагоне. Этот способ
является более удобным и экономичным, так как позволяет произ-
водить быструю перекачку фреона даже в случае неисправности
компрессора, установки или при отсутствии постоянного тока.
21*	ЗЦ
6.	НАПОЛНЕНИЕ ХОЛОДИЛЬНОГО АГРЕГАТА ФРЕОНОМ
Во всех случаях прежде чем начать наполнение холодильного
агрегата фреоном, сеть трубопроводов и его соединения следует
испытать на давление в 20 ат. Чтобы предотвратить попадание вла-
ги в трубопроводы, испытание производят азотом или в крайнем
случае горячим воздухом. Утечки при испытании системы опреде-
ляют обмыливанием труб и мест соединений, предполагая, что каж-
дый из агрегатов проверялся до постановки и сборки холодильного
агрегата на вагоне. Если давление удерживается в течение часа и не
наблюдается утечек, то система удовлетворяет предъявляемым тре-
бованиям. При полной разборке системы, когда ремонтируется вагон,
Рис. 278. Схема наполнения установки фреоном
сеть трубопроводов рекомендуется держать под давлением до 3 суток,
в течение которых не должно происходить падения его.
Наполнение холодильного агрегата или его пополнение произ-
водится очищенным от смазки и влаги фреоном, хранимым в особых
баллонах.
После проверки системы и выпуска азота производится откачка
оставшегося воздуха путем создания вакуума. Для этих целей за-
крывают вентили перед конденсатором, открывают всасывающий вен-
тиль на компрессоре и затем последний пускают в работу. По до-
стижении давления в трубопроводе около 50jwjm рт. ст. к всасываю-
щей линии присоединяют баллон 1 (рис. 278) с фреоном посредством
312
шланга 2. Перед тем как уплотнить присоединение у вентиля 3,
открывают вентиль 4, чтобы удалить воздух из шланга. Затем уплот-
няют соединения и компрессор 5 вновь пускают в работу при всех
открытых вентилях трубопроводов холодильного агрегата. Баллон
следует ставить вертикально, чтобы обеспечить забор из него паров,
не допуская попадания в компрессор жидкого фреона. Последний
может привести к гидравлическим ударам и повреждению всасы-
вающих или нагнетательных клапанов, трубопроводов и их соедине-
ний. Для ускорения процесса наполнения закрывают всасывающий
вентиль 6 перед компрессором, когда в систему поступает фреон
только из баллона.
Наблюдение за поступлением фреона ведется через смотровой
глазок ресивера до указанной отметки или по весу, для чего баллон
с фреоном устанавливают на весы. По мере наполнения ресивера
открывают всасывающий вентиль 6 и закрывают вентиль 4 на бал-
лоне.
Компрессор продолжает работать 15 — 20 мин, пока уровень
фреона в ресивере не стабилизируется. В случае недостатка фреона
в системе вентиль на баллоне вновь открывают для пополнения.
Чтобы отсоединить баллон, сначала быстро закрывают вентиль 6,
в результате чего произойдет отсасывание фреона из шланга при за-
крытом вентиле 4, а затем закрывают вентиль 3 на стороне низкого
давления и отсоединяют шланг.
В некоторых случаях, когда не имеется источника энергии
для привода компрессора, наполнение холодильного агрегата
фреоном производится другим способом. Баллон присоединяют
к вентилю 7 после конденсатора с соблюдением вышеуказанных пра-
вил присоединения, и фреон будет перетекать в ресивер под собствен-
ным весом, для чего баллон перевертывают вверх дном и подни-
мают примерно на метр над ресивером. При таком способе на-
полнения будут иметь место потери фреона, что ограничивает его
применение.
7.	ПРОВЕРКА РАБОТЫ ХОЛОДИЛЬНОГО АГРЕГАТА
В процессе эксплуатации, а также после любого вида ремонта
производится проверка холодильного агрегата в работе.
Если температура в вагоне ниже наружной, то для пуска холо-
дильного агрегата при испытании замыкают соответствующие кон-
такты на щите управления.
В этом случае холодильный агрегат приводится в действие либо
от источника энергии вагона при кратковременных проверках, либо
подключается к внешнему источнику.
В течение 15—20 мин работы агрегата давление фреона в трубо-
проводах может колебаться, затем оно устанавливается в соответст-
вии с наружной температурой. Значительное превышение давления
указывает на наличие растворенного во фреоне воздуха, который
необходимо удалить. Для этих целей фреон перекачивают в конден-
313
сатор и ресивер, которые обильно поливаются водой из
водопровода для охлаждения фреона. В результате сжиже-
ния фреона воздух выделится из него и поднимется вверх над
поверхностью фреона. Через продувной кран в крышке блока
цилиндров и выпускной воздушный вентиль на ресивере воздух
выпускается наружу до появления паров фреона. Вследствие мед-
ленного выделения воздуха из фреона процедуру выпуска его
следует повторить два-три раза.
В процессе испытания холодильного агрегата может создаваться
разное давление фреона в трубопроводах, несмотря на правильно
отрегулированные приборы и пусковые выключатели.
Слишком низкое давление на стороне всасывания при нормальном
давлении на стороне нагнетания указывает на недостаточное поступ-
ление паров фреона в компрессор.
Причиной этому могут служить: недостаточное количество
воздуха, прогоняемого через воздухоохладитель, из-за загрязне-
ния его или фильтров вентиляции или малой подачи воздуха
вентиляционным агрегатом, неисправность соленоидного клапана,
недостаточное открытие всасывающего вентиля компрессора или,
наконец, неправильно отрегулированный и засоренный термо-
регулирующий вентиль.
Наоборот, повышенное Давление на стороне всасывания при нор-
мальном давлении нагнетания показывает на чрезмерно большое
поступление фреона в компрессор. Эго может быть вследствие не-
правильной регулировки терморегулирующего вентиля, отрыва
термопатрона от выходного патрубка воздухоохладителя или
разрушения изоляции термопатрона в месте присоединения
к патрубку.
Признаком такого состояния служит иней на всасывающем
трубопроводе, чего не допускается при нормальной работе, так
как это может привести к разрушению клапанов компрессора.
Нормальное давление на стороне всасывания и слишком низкое
на стороне нагнетания показывает на быструю конденсацию фреона
вследствие обдувания конденсатора очень холодным наружным
воздухом, попадания на него воды или дождя. Такой случай являет-
ся редким, но в практике работы возможен.
Повышенное давление нагнетания создается недостаточной кон-
денсацией паров фреона. Причиной могут быть: загрязненная по-
верхность конденсатора или повреждения его в виде смятия части
пластин, что ведет к снижению поверхности охлаждения; недо-
статочное количество прогоняемого через него воздуха из-за
согнутости лопастей вентилятора или малого числа оборотов
его, а также не полностью открытые вентили после и перед
конденсатором.
Пониженное давление фреона по обеим сторонам компрессора
указывает на работу холодильного агрегата с неполной нагрузкой
из-за недостаточного числа оборотов компрессора и вентилятора
конденсатора.
314
Повышенное давление фреона по обеим сторонам служит при-
знаком наличия воздуха во фреоне.
Сниженное давление всасывания и, наоборот, повышенное на
стороне нагнетания может быть вследствие неполного откры-
тия вентилей перед и после ресивера или засорения фильтра, что
определяется снижением поступления фреона в воздухоохладитель
и повышением уровня его в ресивере.
Повышенное давление на стороне всасывания и низкое на сто-
роне нагнетания служит признаком ненормальной работы компрес-
сора, вызываемой неправильным действием всасывающих или нагне-
тательных клапанов.
Неисправности устраняются регулировкой приборов управле-
ния. Одновременно тщательно проверяется вся сеть трубопроводов
на пропуск фреона, признаком чего служит выступающее масло и
налет пыли в местах повреждений.
8.	ОПРЕДЕЛЕНИЕ УТЕЧЕК ФРЕОНА В ТРУБОПРОВОДАХ
И СОЕДИНЕНИЯХ
Чтобы обеспечить эффективную работу холодильного агрегата и
не допускать потерь фреона, вся система трубопроводов периодиче-
ски проверяется на утечки
фреона посредством особой лам-
пы (рис. 279). Она состоит из
поддона 1, на котором в кожухе 2
установлен цилиндрический ре-
зервуар 3, наполненный спиртом,
сопущенным в него фитилем 4.
Сверху в крышку резервуара
ввернута головка 5 со сквозным
отверстием, закрываемым кла-
паном 6. На кожух опирается
чашка 7 для разжигания лампы.
К головке присоединены карбю-
ратор 8, заканчивающийся ввер-
ху горелкой 9, и гибкая труб-
ка 10. В горелке имеется коль-
цо 11 из красной меди.
Для поддержания горения
лампы по трубке 10 подсасы-
вается воздух, который прохо-
дит через карбюратор и медное
кольцо. Если трубкой водить
Рис. 279. Лампа для определения
утечек фреона
по поверхности трубопроводов
и местам соединений, то в нее вместе с воздухом будут поступать
вытекаемые пары фреона, которые, соприкасаясь с медным коль-
цом, при высокой температуре образуют ярко-зеленое пламя. При
проверке утечек трубопроводы и их соединения необходимо тща-
тельно обтирать.
315
9.	ОСМОТР И ПРОВЕРКА ПРИБОРОВ АВТОМАТИКИ
Для обеспечения бесперебойной работы автоматики установки
приборы ее следует систематически проверять. Проверка должна
производиться при выключенных пакетных выключателях и снятых
предохранителях.
Ежедневно необходимо проверять контактные поверхности,
затяжку гаек и винтов, состояние изоляции проводов, нагрев по
внешнему виду проводов и контактных соединений, отсутствие
соприкосновения проводов к корпусам шкафов и металлическим
деталям вагона.
Во время работы установки необходимо вести постоянное наблю-
дение за действием всей аппаратуры и напряжением сети, которое
должно поддерживаться в пределах 90 -ь 105% от номинального.
Во время осмотра контакторов обращать внимание на мягкость
включения их от руки при снятом напряжении. При напряже-
нии, составляющем 85% от номинала, включение должно про-
исходить легко, без заеданий, ступеней и заметных замедлений.
Механическая блокировка должна осуществляться полно и сво-
бодно, так как неполное включение приводит к перегреву контак-
тов.
Сухари контактов должны иметь линейное соприкосновение по
всей ширине без просветов и перекатывания. Чтобы избежать пере-
броса дуги на другой полюс, контакторы должны иметь искрогаси-
тельные камеры.
При осмотре контакторов с сухарей необходимо удалять наплывы
и налет металлических капель посредством мелкого напильника.
Обгоревшие контакты очищают замшей. Не допускается применение
для этого наждачной бумаги.
При проверке и осмотре реле обращается внимание на чистоту
контактов, отсутствие нагара, задиров и заеданий при включении
вручную. Нагар с контактов снимают тряпочкой, смоченной в бен-
зине, или мелким бархатным напильником. Смазывание контактов
и пользование наждачной бумагой не допускается. Вибрацию кон-
тактов реле и повторные случаи размыкания цепей устраняют.
Неисправности кнопок, переключателей управления, контрол-
леров и выключателей устраняют таким же способом, как при
осмотре контакторов и реле. Обращается внимание на подвиж-
ность деталей указанной аппаратуры, четкость фиксаций соответ-
ствующих положений и правильную регулировку зазоров контактов.
Сопротивления в цепях управлений проверяют на целость их.
Затяжку болтов определяют легким постукиванием. Не допускается
искрение и местный нагрев элементов сопротивлений. Проверку
следует производить под нагрузкой с замером величин сопротивле-
ний. Целость трубчатых сопротивлений определяют мегомметром,
пробником или измерительным мостом.
Реле давления фреона в системе и его действие проверяют мано-
метрами, предварительно испытанными на контрольном стенде.
316
Действие и включение термостатов, реле, автоматических кла-
панов отопления, реле насосов и другого оборудования проверяют
искусственным понижением температуры. Последнее достигается
наложением на шарик трубки термостата марли, смоченной в ледя-
ной воде. Во избежание разрушений трубок и обгорания контактов
не допускается подключение термостатов к внешнему источнику
электроэнергии.
Во время периодического ремонта вагонов, когда также произ-
водится ремонт установки, прозванивают проводки цепей управле-
ния с зачисткой и заменой негодных и поврежденных проводов и
контактов.
При осмотре приборов автоматики с них, а также с панелей
и щитов удаляют пыль мягкой щеткой или пылесосом. Кожухи при-
боров ставят на место и крышки плотно закрывают. Особое внимание
должно быть обращено на герметичность оборудования под вагоном.
10* СМАЗЫВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ УСТАНОВОК
Своевременное смазывание трущихся деталей обеспечивает дол
говечную работу механизмов и сокращает их износ.
В агрегатах установок кондиционирования воздуха применяют
роликовые и шариковые подшипники, редукторы с зубчатыми
передачами и другие механизмы, которые необходимо периодически
смазывать.
В компрессионных установках для предотвращения задиров
цилиндры и шейки коленчатых валов холодильных компрессоров,
а также подшипники систематически смазывают.
Условия работы масла в холодильных машинах отличаются от
обычных условий тем, что оно находится в постоянном контакте
с хладагентом и вместе с ним циркулирует в системе, переходя из
области повышенной температуры на стороне нагнетания между
компрессором и терморегулирующим вентилем в зону низких тем-
ператур во всасывающем трубопроводе и воздухоохладителе, начи-
ная от вентиля до компрессора.
Смешивание масла с хладагентом приводит к растворению пер-
вого во втором или, наоборот, изменяет физические и термодинами-
ческие свойства второго.
Для холодильных компрессоров, работающих на фреоне-12,
применяется масло марки ХФ-12 по ГОСТ 5546—54, изготовляемое
из доссорской и балаханской нефтей. Вязкость этого масла должна
быть не менее 18 единиц при 50° С, кислотное число не более
0,03 мг на 1 г масла, стабильность после окисления не свыше 0,005%
и кислотное число в этом случае не более 0,05 мг/г. Зольность, водо-
растворимые кислоты и щелочи, а также вода и другие примеси
в нем не допускаются. Температура вспышки масла должна быть
не ниже 160° С, а температура застывания не выше минус 40° С.
Температура помутнения смеси масла с фреоном не допускается
выше минус 28° С.
317
Масло марки ХФ-12 поставляется в жестяных бидонах емкостью
по 20 л или металлических бочках емкостью не более 100 л. Упа-
ковка, маркировка, хранение, транспортировка и приемка масла
производятся по ГОСТ 1510—50.
Во время эксплуатации особое внимание следует обращать на
смазывание редукторов и приводов механизмов и агрегатов уста-
новок.
Для смазки коробок передач редукторов оекомендуется масло
по ВТУ 403—51, трансмиссионное масло по ВТУ 401—51 и нигрол
по ГОСТ 542—50 (летний или зимний). Добавление смазки следует
производить один раз в месяц.
Для смазывания муфты привода генератора применяется машин-
ное масло марок Л, С и СУ, индустриальное 30, 45 и 50 по ГОСТ
1707—51, а также автол АК-6 и АК-10 по ГОСТ 1862—51. Масло
необходимо менять через каждые шесть месяцев с обязательной про-
мывкой фрикционной части муфты керосином.
Смазывание подшипников качения (роликовых и „шариковых)
применяемых в механизмах установок рекомендуется производить
летом смазкой 1-13 по ГОСТ 1631—52 и зимой жировым солидо-
лом УС-3 по ГОСТ 1033—51. Добавление смазки необходимо вво-
дить один раз в месяц. Полную смену смазки следует делать через
шесть месяцев с обязательной промывкой подшипников горячим
веретенным маслом с температурой 80—90° С, если они работали на
смазке 1-13, и керосином при солидоле. Для полного удаления
старой смазки агрегаты на подшипниках слегка поворачивают.
При заправке новой смазкой не должно попадать механических
примесей и влаги. Температура смазки при работе агрегатов уста-
новки в летнее время не должна превышать 65 — 70° С. Насадка
подшипников на валы в случае съема их делается с легким натя-
гом, обеспечивая свободное вращение.
11. СЕЗОННЫЙ ОСМОТР УСТАНОВОК
По окончании периода охлаждения, примерно в октябре
каждого года, все агрегаты установок приводят в действие, испы-
тывают и осматривают для определения их технического состояния.
Машины и оборудование холодильного агрегата, подлежащие
ремонту, демонтируются и направляются в мастерские. При этом
фреон из компрессионных установок удаляют в баллоны и пере-
дают для хранения на склад. Трубопроводы после отсоединения
агрегатов заглушаются.
Генераторы тока, не требующиеся в зимний период, снимают
и направляют в ремонт вместе с подвагонной арматурой или на склад
для хранения.
Если холодильный агрегат технически исправен и не требуются
разборка и снятие компрессора и других механизмов с вагона,
то весь фреон из системы перекачивается в ресивер и конденсатор.
Для этих целей компрессор приводится в действие, сначала закры-
вают вентиль за ресивером и после перекачки закрывают входные
318
вентили в конденсатор. Приводные ремни снимают и хранят в ин-
струментальных ящиках. Шкафы с приборами холодильного агрега-
та, расположенные под вагоном, плотно закрывают для предотвра-
щения попадания в них атмосферных осадков и пломбируют до
нового летнего сезона охлаждения. Шкивы электродвигателей и ком-
прессора протирают и окрашивают.
В начале сезона охлаждения снятое оборудование монтируют
на вагоне с обязательной проверкой установки кондиционирова-
ния воздуха в рабочих условиях. Монтажные работы и сборку от-
дельных узлов с очисткой от противокоррозийной смазки и краски
производят обычным путем, как при ремонте. Перед пуском холо-
дильного агрегата открывают запорные вентили перед и после ре-
сивера и включают компрессор, работа которого проверяется по
приборам. Систему циркуляции, включая трубопроводы, вентили
и все соединения, проверяют на плотность, утечки определяют лам-
пой и устраняют. Обычно добавляют фреон и масло в соответствии
с установленными нормами для данной установки.
Действие таких приборов, как реле давления, манометров,
термостатов, электрических реле, контакторов и других, проверяют
в рабочих условиях или путем искусственного включения.
Приводные механизмы холодильного агрегата, генераторы, вен-
тиляторы и электродвигатели осматривают, обнаруженные неис-
правности устраняют. Все роликовые и шариковые подшипники,
а также редукторы заправляют новой смазкой.
Более тщательную регулировку установки кондиционирования
воздуха, настройку приборов управления и автоматики произво-
дят в процессе первого рейса вагона при разных нагрузках в усло-
виях эксплуатации.
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
Архипов Г. В. Автоматическое регулирование кондиционирования
воздуха. Оборонгиз, 1949.
Вагоны. Под ред. проф. Винокурова М. В. Трансжелдориздат, 1953.
Дегтяревы. В., Баркалов Б. В., Архипов Г. В., Пав-
ло в Р. В. Кондиционирование воздуха. Госиздат литературы по строитель-
ству и архитектуре, 1953.
Давыдов Ю. С., Ткаченко Г. С. Воздухокондиционная установка
пассажирских вагонов. Бюллетень технико-экономической информации
МПС № 11 за 1956 г.
ДадыкоС. Р. и ДрайчикИ. И. Вагоностроение. Справочное по-
собие, Машгиз, 1954.
Еремеечев А. В. Кондиционирование воздуха в автомобилях,
статья в журнале «Автомобильная и тракторная промышленность» № 5 за
1954 г.
Зворыкин М. Л. и Черкез В. М. Пассажирский цельнометалли-
ческий вагон с установкой для кондиционирования воздуха. Техническая
информация НИБ Главвагона, выпуск 9, 1955.
Зворыкин М. Л. и Шпак А. Н. Пассажирские вагоны с кондицио-
нированием воздуха. Бюллетень технико-экономической информации МПС
№ 3 за 1956 г.
319
Казанский Г. А., Косарев А. А., Самохвалов С. Ф. и
У рю пин Г. М. Устройство и ремонт цельнометаллических вагонов.
Трансжелдориздат, 1952.
Китаев Б. Н. и Харламова В. И. Холодопроизводительность
климатической установки пассажирского вагона. Информационнее письмо
ЦНИИ МПС № 327 за 1955 г.
Колесников А. И. Выбор типа установки кондищ онирования воз-
духа в пассажирских вагонах (диссертация). МЭМИИТ, 1140.
Колесников А. И. Кондиционирование воздуха в пассажирских
вагонах. Журнал «Вагонникэ № 5 за 1940 г.
Комаров Н. С. Холод. Справочное руководство по холодильной тех-
нике. Пищепромиздат, 1950.
Ладыженский Р. М. Кондиционирование воздуха. Пищепрсмиз-
дат, 1952.
Михеев М. А. Основы теплопередачи. Гссэнергоиздат, 1949.
Романенко П. Н. Кондиционирование воздуха. Гсстехиздат, Киев,
1952.
Смит К. Л. Кондиционирование воздуха в пассажирских вагонах.
Трансжелдориздат, 1948.
Тимашев А. М. Кондиционирование воздуха в пассажирских ваго-
нах. Трансжелдориздат, 1938.
У рюп и н Г. М., Щербаков В. П., Яковлев А. К. Отепление и
вентиляция цельнометаллических пассажирских вагонов. Трансжелдор-
издат, 1954.
Чернобыльский И. И. Кондиционирование воздуха в гражданских
и промышленных сооружениях. Издательство АН УССР. Киев, 1953.
Шпак А. Н. Вагонный парк железных дорог США. Бюллетень технико-
экономической информации МПС № 1 за 1957 г.
Якобсон В. Б. Как устроены автоматические приборы для аммиачных
холодильных установок—регулятор давления РДА и термсрегулирующий
вентиль ТРВА. Журнал «Холодильная техника» № 2 за 1954 г.
Якобсон В. Б. Как устроены автоматические приборы для аммиачных
холодильных установок. Журнал «Холодильная техника» № 4 за 1954 г.
Установка для кондиционирования воздуха фирмы Сейфти «Саг Buil-
ders Cyclopedia», 1953.
Английская экспериментальная модель железнодорожного вагона с кли-
матической установкой. «Glasers Annalen», май 1953 г.
Климатическая установка для сочлененных самоходных вагонов облег-
ченной конструкции. «Glasers Annalen», июнь—июль 1953 г.
Оборудование для кондиционирования воздуха в вагонах модернизован-
ного быстроходного состава облегченной конструкции фирмы Геншель-
Вегман. «Glasers Annalen», октябрь 1953 г.
Электрооборудование пассажирских вагонов с установками для кон-
диционирования воздуха. «Саг Builders Cyclopedia», 1953.
Электрическое охлаждение и отопление электровагонов. «Railway Loco-
motives and Cars», ноябрь 1954 г.
Установка для кондиционирования воздуха в поезде «Мистраль». «Revue
Generale des Chemins de Fer», декабрь 1954 г.
Кондиционирование воздуха в вагонах. «RevueGenerale des Chemins de
Fer», 1956 r.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
От автора ..................................................... 3
Глава I
Общие сведения по кондиционированию воздуха
1.	Основные понятия ........................................... 5
2.	Физическое состояние воздуха............................... 5
3.	Влияние параметров воздуха на	человека................ 9
4.	Санитарно-гигиенические требования к воздуху в пассажирских
вагонах........................................................12
5.	Способы получения необходимых	параметров воздуха...........15
Глава II
Типы и оборудование установок кондициоиироваиия воздуха
1.	Классификация установок ....................................20
2.	Устройство вентиляции......................................22
3.	Отопление вагонов..........................................35
4.	Системы охлаждения в установках кондиционирования воздуха . 41
5.	Технико-экономические сравнения установок с разными системами
охлаждения.....................................................51
Глава III
Хладагенты установок кондициоиироваиия воздуха
1.	Виды хладагентов .........................................57
2.	Термодинамические свойства хладагентов......................59
3.	Физиологические воздействия хладагентов на организм человека 60
4.	Основные требования к хладагентам...........................61
5.	Способы очистки хладагентов.................................62
6.	Транспортировка и хранение хладагентов......................64
Глава IV
Установки кондиционирования воздуха с водоледяным охлаждением
1.	Первая установка с ледяным охлаждением....................68
2.	Установка ЛИОТ с ледяным охлаждением........................69
3.	Водоувлажнительная установка вагонов дорог Индии............71
4.	Установка Пульман с ледяным охлаждением.....................73
5.	Установка Калининского вагоностроительного завода с ледяным
охлаждением....................................................76
321
•Стр.
Глава V
Установки кондиционирования воздуха Пульман с механическим
приводом
1. Устройство типовой установки................................84
2. Установка Пульман непрерывного действия....................101
Глава VI
Установки кондиционирования воздуха с электромеханическим
приводом на дорогах США
1.	Установки	Сейфти .........................................105
2.	Установка	Иорк............................................137
3.	Установка	Фриджидер ......................................143
Глава VII
Установки кондиционирования воздуха с электромеханическим
приводом на европейских дорогах
1.	Установка	Стоун...........................................146
2.	Установка кондиционирования воздуха в вагонах поезда <Мист-
раль».........................................................158
3.	Установка	Газелан.........................................160
Глава VIII
Установки кондиционирования воздуха с электромеханическим
приводом в мягких вагонах постройки завода им. Егорова
1. Установка в мягком вагоне первого класса с двухместными купе 166
2. Опытная установка в мягком вагоне с четырехместными купе . . 194
Глава IX
Установка кондиционирования воздуха с использованием устройств
отопления для охлаждения воздуха в вагоне
1.	Принцип действия и	устройство установки....................201
2.	Оборудование холодильного агрегата и водоохладительнсго уст-
ройства .......................................................208
3.	Электрооборудование	и управление установкой................216
Глава X
Установки кондиционирования воздуха с централизованным
энергоснабжением
1.	Установки кондиционирования воздуха с централизованным энерго-
снабжением в дизель-поездах...................................224
2.	Установки кондиционирования воздуха с централизованным энерго-
снабжением на дорогах США ....................................250
3.	Установки кондиционирования воздуха с централизованным энерго-
снабжением на дорогах Европы................................  .	256
Глава XI
Установки кондиционирования воздуха с приводом от двигателя
внутреннего сгорания
1. Установка Уокеша...........................................266
2. Установки с энергоснабжением от дизель-генератора..........281
322
Г лава XII
Регулирование параметров воздуха
1.	Цель регулирования.........................................285
2.	Системы регулирования.....................................285
3.	Приборы регулирования .........................*..........289
4.	Исполнительные механизмы..................................294
5.	Реле и выключатели........................................296
6.	Электрические схемы	управления............................299
Глава XIII
Содержание установок кондиционирования воздуха в эксплуатации
1.	Основные виды осмотра..................................... 305
2.	Характерные работы при осмотре............................305
3.	Устранение неисправностей оборудования	холодильного агрегата 307
4.	Испытание терморегулирующего вентиля......................309
5.	Удаление фреона из холодильного агрегата...................310
6.	Наполнение холодильного агрегата фреоном..................312
7.	Проверка работы холодильного агрегата.....................313
8.	Определение утечек фреона в трубопроводах и соединениях . . . 315
9.	Осмотр и проверка приборов автоматики.....................316
10.	Смазывание механизмов установок...........................317
11.	Сезонный осмотр установок.................................318
Рекомендуемая литература .................................... 319
Алексей Иванович Колесников»
«Установки кондиционирования воздуха
в пассажирских вагонах»
Обложка художника А. М. Азерского
Технический редактор Е. Н, Боброва
Корректор А. И. Левина
Сдано в набор 24/Х 1957 г. Подп. к печ. 2/1 1958 г.
Формат бумаги 60х921/|в. Печ. листов 201/4.
Бум. листов 101/*»	Уч.-изд. листов 20,57.
Т00901. Тираж 4000. ЖДИЗ 25397. Зак. тип. 2149.
Цена Юр. 30 к. Переплет 1 р.
ТРАНСЖЕЛДОРИЗДАТ, Москва, Басманный туп., 6а
1-я типография Трансжелдориздата МПС,
Москва, Б. Переяславская, 46.

л е сни к.
УСТАНОВКИ
КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ
ВОЗДУХА
В ПАССАЖИРСКИХ
ВАГОНАХ

За
1 9 S 8