Совершенствование системы диагностирования вагонных кондиционеров парокомпрессионного типа

Конструктивно вагонный кондиционер типа УКВ-31, используемый в современном пассажирском вагоне, представляет собой подвесной горизонтальный моноблок, располагающийся над рабочим тамбуром в подкрышном пространстве вагона и состоящий из компрессора, воздухонагревателей, воздухоохладителей и вентиляционного оборудования. Общий вид вагонного кондиционера типа УКВ-31 показан на рисунке 1, а его пневмогидравлическая схема представлена на рис. 2.

Рисунок 1 Схема расположения установки УКВ-31 на вагоне

1 и 7 – фильтры механической очистки воздуха; 2 и 9 - электрические воздухонагреватели; 3 и 6 – конденсаторы; 4 – осевой вентилятор; 5 – герметичный винтовой компрессор; 10 – сдвоенный вентилятор 11 и 8 – водяные воздухонагреватели.

Рис. 2. Пневмогидравлическая схема вагонного кондиционера

типа УКВ – 31: 1, 3 – конденсатор; 2 – вентилятор конденсаторов;

4 – манометр нагнетания; 5 – компрессор; 6 – манометр всасывания; 7, 11 –воздухоохладитель; 8, 10 – терморегулирующий вентиль; 9 – вентилятор воздухоохладителей.

В процессе эксплуатации, нормальная работа вагонного кондиционера может быть нарушена по причине возникновения различных неисправностей. Существующие рекомендации для поиска неисправностей, базируются на анализе причин вызывающих появление высокого или низкого давления паров хладагента в конденсаторе или воздухоохладителе [1-3]. Это объясняется тем, что в существующем кондиционере имеется всего два манометра, фиксирующих давление паров хладагента на стороне нагнетания и всасывания в компрессор. Однако использование на практике таких рекомендаций не обеспечивает однозначность при определении типа и местонахождения неисправностей. Более информативной системой диагностирования технического состояния вагонного кондиционера должна базироваться на использовании тепловых и материальных балансов теплообменных аппаратов вагонного кондиционера, а также на регистрации фазовых переходов рабочего тела циркулирующего в замкнутом контуре системы охлаждения.

С этой целью предлагается:

1. Оснастить теплообменные аппараты средствами контроля температуры хладагента в характерных точках трубопроводов конденсатора и воздухоохладителя. В конденсаторе – это начало конденсации паров хладагента, а в воздухоохладителе – завершение процесса кипения.

2. Дополнительно установить приборы для измерения температуры, расхода и относительной влажности наружного воздуха на входе и выходе из конденсатора и воздухоохладителя. Порядок размещения дополнительных контрольно-измерительных устройств показан на рис. 1.

Рис 3 Порядок размещения дополнительных контрольно-измерительных устройств

3. Для однозначного определения типа и места нахождения неисправности необходимо, характер изменения тепловых процессов в конденсаторе и воздухоохладителе отображать на диаграмме i-lg(р) как для нормальной работы вагонного кондиционера, так и для нештатной ситуации, при заданных значениях параметрах температуры и относительно влажности окружающей среды. Кроме этого для наглядности необходимо иметь сравнительные характеристики по изменению температуры хладагента по длине трубопроводов конденсатора и воздухоохладителя, как показано на рис. 4,5,6..

Рис 4

Рис. 5. Холодильный цикл для штатного и нештатного режимов работы установки (______ штатный ------ нештатный)

Рис.6 Изменение фазового состояния хладагента по длине конденсатора (а) и испарителя (б) для штатного и нештатного режимов работы установки

______ штатный; ------ нештатный

Дата добавления: 2014-01-07