Климатическая установка пассажирского вагона

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к системам кондиционирования воздуха железнодорожных пассажирских вагонов.

Климатическая установка пассажирского вагона содержит кондиционер моноблочной конструкции, размещенный в надпотолочном пространстве вагона и включающий 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 давление, развиваемое вентиляторным агрегатом, a Q - объемный расход. Приемники давления выполнены, преимущественно, как приемники статического давления.

Воздухопроизводительность климатической установки определяется путем определения рабочей точки кондиционера по его тарировочной характеристике.

Технический результат, достигаемый в результате использования предполагаемого технического решения состоит в том, что достигается возможность определения воздухопроизводительности климатической установки на вагоне, повышается точность измерения, сокращается операционное время на его выполнение.

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.

1. Климатическая установка пассажирского вагона, содержащая кондиционер моноблочной конструкции, вентиляторный агрегат, обеспечивающий подачу свежего и рециркуляционного воздуха в вагон, приточно-вытяжную сеть с линиями всасывания и нагнетания, входной и выходной присоединительные узлы с ресиверами, отличающаяся тем, что в ресиверах со стороны входа и выхода воздуха установлены приемники давления.

2. Климатическая установка пассажирского вагона по п.1, отличающаяся тем, что приемники давления выполнены как приемники статического давления.

3. Климатическая установка пассажирского вагона по п.1, отличающаяся тем, что количество приемников давления по меньшей мере два по одному приемнику на входе и на выходе из кондиционера.

4. Климатическая установка пассажирского вагона по п.3, отличающаяся тем, что приемники давления, преимущественно, установлены по периметру ресивера и присоединены к коллектору с приборным штуцером.