КЛИМАТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ПАССАЖИРСКОГО ВАГОНА

Полезная модель относится к системам кондиционирования воздуха транспортных средств, в частности железнодорожных, и может быть использовано при разработке и производстве систем кондиционирования воздуха пассажирских вагонов.
Известен аналог (Осадчук Г.И., Фарафонов Е.С. Холодильное оборудование вагонов с кондиционированием воздуха. М.: Транспорт, 1974) пассажирский вагон дальнего следования постройки заводов бывшей ГДР. Аналог выполнен с установкой кондиционирования воздуха, состоящей из кондиционера раздельной библочной конструкции, компрессорно-конденсаторный блок которого размещен под днищем вагона, а воздухообрабатывающий блок в надпотолочном пространстве и из вагонной приточно-вытяжной сети с линиями всасывания и нагнетания. Недостаток аналога состоит в том, что установка кондиционирования не снабжена устройством для измерения ее воздухопроизводительности.
За прототип принимается вагон пассажирский купейный мод. 61-779, производства ОАО «Крюковский вагоностроительный завод», (Руководство по эксплуатации 779.000.РЭ-1, 2003). Вагон снабжен климатической установкой, состоящей из размещенного в надпотолочном пространстве вагона кондиционера моноблочной конструкции с вентиляторным агрегатом, приточно-вытяжной сети с линиями всасывания и нагнетания, входного и выходного присоединительных узлов с ресиверами. В прототипе линия всасывания вагонной сети выполнена с заслонками, позволяющими осуществлять регулирование воздухопроизводительности кондиционера, а на линии нагнетания в секции приточного воздуховода, примыкающей к выходному присоединительному узлу, имеется лючок для определения воздухопроизводительности кондиционера методом замера осредненной скорости (Методические указания по проведению тепловых испытаний установок кондиционирования воздуха пассажирских вагонов. РТМ 24.050.42-80).
Прототип имеет недостаток, обусловленный высокой трудоемкостью действий, связанных с определением воздухопроизводительности климатической установки и недостаточной точностью полученного результата.
Целью полезной модели является создание климатической установки с оборудованием, которое позволяет производить измерения воздухопроизводительности кондиционера с выполнением простых и нетрудоемких действий и обеспечивать при этом достаточную для практических целей точность.
Заявляемая климатическая установка пассажирского вагона, содержит общие с прототипом признаки кондиционер моноблочной конструкции, размещенный в надпотолочном пространстве вагона и содержащий вентиляторный агрегат, обеспечивающий подачу смеси свежего и рециркуляционного воздуха в вагон, приточно-вытяжную вагонную сеть, линия всасывания которой подключена к входному присоединительному узлу кондиционера, а линия нагнетания к выходному, входные и выходные присоединительные узлы с ресиверами.
Сущность полезной модели заключается в том, что в ресиверах присоединительных узлов со стороны входа воздуха в кондиционер и выхода из него установлены приемники давления, с помощью которых снимается тарировочная характеристика в координатах P*-Q, где Р* -полное объемный давление, развиваемое вентиляторным агрегатом, a Q - объемный расход.
Ресиверы присоединительных узлов выполнены, преимущественно, таким образом, что скорость воздушного потока не превышает в них 5 м/с, а приемники давления как приемники статического давления.
Количество приемников давления по меньшей мере два, по одному приемнику на входе и на выходе из кондиционера. Приемники давления установлены, преимущественно, по периметру ресивера присоединительного узла.
Выполнение кондиционера с приемниками давления в ресиверах присоединительных узлов, установленных со стороны входа и выхода воздуха, с помощью которых снимается тарировочная характеристика в координатах Р*-Q, делает возможным определение рабочей точки кондиционера, а с ней и воздухопроизводительности климатической установки.
Выполнение приемников давления как приемников статического давления упрощает их конструктивное исполнение по отношению к возможному их исполнению как приемников полного давления.
Выполнение приемников давления с установкой их по периметру входного и выходного присоединительного узла повышает точность измерения за счет снижения возможных погрешностей, связанных с взаимным влиянием аэродинамических систем «вентилятор-сеть».
Технический результат, достигаемый от использования предлагаемого технического решения состоит в том, что:
- во-первых, повышается точность определения одного из важнейших функциональных параметров климатической установки - воздухопроизводительности;
- во вторых, упрощается процесс измерений;
- в третьих, сокращается операционное время на его выполнение.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
фиг.1 - кондиционер с конструкциями линии всасывания;
фиг.2 - кондиционер с конструкциями линии нагнетания;
фиг.3 - линия всасывания вагонной сети с присоединительными узлами (разрез Б-Б на фиг.2);
фиг.4 - вариант конструкции узла приемников давления на линии всасывания (выносной элемент Г на фиг.3);
фиг.5 - вариант конструкции узла приемников давления на линии нагнетания (сечение В-В на фиг.2);
фиг.6 - схема определения воздухопроизводительности климатической установки по тарировочной кривой кондиционера.
Заявляемая климатическая установка состоит из кондиционера 1 (фиг.1), размещенного в надпотолочном пространстве вагона, вентиляторного агрегата 2, под действием которого смесь свежего и рециркуляционного воздуха поступает в кондиционер и пропускается через имеющийся в нем блок термической обработки воздуха 3 и вагонную сеть, состоящую из линий всасывания и нагнетания.
Линия всасывания вагонной сети выполнена по симметричной аэродинамической схеме и состоит из воздухозаборников наружного воздуха 4 с заслонками 5, регулирующими воздухопроизводительность кондиционера по расходу наружного воздуха, камер смешивания 6, приготавливающих смесь наружного и рециркуляционного воздуха, воздушных фильтров 7, очищающих от механических примесей воздух, поступающий в вагон и компенсирующих гибких патрубков 8. Линия всасывания через присоединительный узел 9 подключена к входному сечению кондиционера.
Линия нагнетания вагонной сети выполнена по приточно-вытяжной схеме и состоит из компенсирующих гибких патрубков 10, 11 (фиг. 2), водовоздушного нагревателя 12, приточного воздуховода 13 с воздуховыпускными устройствами 14, 15, обеспечивающими на необходимом по условиям комфортности уровне распределение расхода и поля скоростей воздуха по обитаемым помещениям 16, 17 вагона.
Линия нагнетания вагонной сети через выходной присоединительный узел 18 подключена к выходному сечению кондиционера. Выходной 18 и входные 9 присоединительные узлы
выполнены с ресиверами 19, 20 (фиг.3, 4) преимущественно таким образом, что скорость воздуха в них не превышает 5 м/с.
В ресиверах 19, 20 входного и выходного присоединительных узлов размещены приемники давления 21. Приемники давления преимущественно выполнены как приемники статического давления. По меньшей мере, количество приемников два по одному во входном и выходном ресивере, приемники давления установлены, преимущественно, по периметру.
Приемники давления объединены коллекторами 22, содержащими штуцеры 23 для подсоединения к прибору измерения давления.
Воздухопроизводительность климатической установки на вагоне определяется в следующем порядке.
На первом этапе на стенде аэродинамических испытаний, которые обычно проходят вновь изготавливаемые кондиционеры, снимается с использованием приемников давления 21, тарировочная характеристика в координатах P*-Q,
где Р*=Р*вх+Р*вых (1)
Р* - полное давление, развиваемое вентиляторным агрегатом 2;
Р*вх, Р*вых - полное давление в ресиверах 19, 20 входного и выходного присоединительных узлов;
Q - Воздухопроизводительность кондиционера.
Полное давление в ресиверах 19, 20, где скорость течения не превышает 5 м/с, принимается равным статическому давлению (Иванов О.П., Мамченко В.О. Аэродинамика и вентиляторы, Л.: Машиностроение, 1986).
На втором этапе, на вагоне со смонтированной заявляемой климатической установкой с помощью микроманометра или другого средства измерения давления, подключенного к штуцерам 23, замеряются давления Р*вх и Р*вых. По полученным на вагоне данным измерения и по формуле (1) рассчитывается рабочее полное давление Р*вг.
По тарировочной кривой 1 и значению Р*вг определяется рабочая точка А кондиционера (фиг.6), а с ней Воздухопроизводительность климатической установки на вагоне.