CC BY
16
Розрахунки показують, що при дшчш системi охолодження, переведенням на сезонне регулювання продуктивностi вентиляторiв можна досягти 25% (згiдно рисунку 1) економп енергii, витрачаемо!' на !х привiд.
Найбiльш ефективною може бути система автоматичного управлiння продуктивнiстю вентиляторiв в залежностi вiд струму тдведеного до тягових двигунiв i температури повггря, поступаю чого на !'х охолодження.
Висновки. Доведено, що регулювання продуктивност вентиляторiв тягових двигунiв дозволить:
1. Скоротити витрати енергп на !'х привiд до 25% при сезонному регулюванш, i не менше 40% при автоматичному.
2. Зменшити зволоження iзоляцii обмоток, дiю на них агресивного середовища i, вщповщно, продовжити строк служби тягових двигушв.
Лiтература
1. Иоффе А.Б. О теплоотдаче якоря машин постоянного тока. «Вестник электромышленности» №1, 1949.
2. В.И. Колицун, Е.В. Дроздов. Основы гидравлики и аэродинамики. Москва. Стройиздат. 1980.
3. Башков В.М., Щетинин В.Г. Влияние расхода охлаждающего воздуха на срок службы тяговых електрических машин. Луганск, машиностроительный институт -Луганск, 1989.
УДК 629.463.125
1щенко В.М., к.т.н., доц. (ДЕТУТ) Дуганов О.Г., к.т.н., доц. (ДНУЗТ) ВислогузовВ.Т., к.т.н., доц. (ДНУЗТ)
ТЕРМОДИНАМ1ЧН1 ОСОБЛИВОСТ1 Д1АГНОСТУВАННЯ ХОЛОДИЛЬНОГО ОБЛАДНАННЯ ПРИ ВИКОРИСТАНН1 АЛЬТЕРНАТИВНИХ ХОЛОДОАГЕНТ1В
Вступ. Вщповщно до ршень Монреальського протоколу та шших м1жнародних домовленостей щодо речовин, як руйнують озоновий шар, холодильний агент хладон 12 (R12), який застосовувався в холодильному обладнаннi рухомого складу залiзниць протягом багатьох роюв, визнаний
озоноруйнуючою речовиною i його виробництво та використання в тепершнш час заборонено [1, 2]. Зпдно iснуючих критерiiв вибору альтернативних холодоагенпв для замiни R12 в холодильному обладнанш установок кондицiонування повiтря пасажирських вагонiв та рефрижераторного рухомого складу найбтьш прийнятним рiшенням е використання неазеотропноi сумiшноi композицii холодоагентiв на основi гiдрохлорфторвуглецевих (ГХФВ) [3, 4]. Неазеотропш сумiшнi композицii холодоагентiв ГХФВ мають характернi для них особливост роботи, якi дещо вiдрiзняються вщ поведiнки азеатропноi моноречовини R12 i потребують удосконалення процедури дiагностування та регулювання холодильного обладнання з урахуванням особливостей термодинамiчних властивостей.
Постановка задачи Для забезпечення ефективного функцiонування холодильного обладнання сучасш методи дiагностики холодильних систем використовують термодинамiчний аналiз, який описуе за допомогою математичних моделей взаемодш м1ж енергiею, що споживаеться i продуктом, що виробляеться [5]. Аномальна поведшка одного з елеменпв обладнання викликае змiну роботи шших елементiв та усiеi системи. Функцп, за якими розрiзняють несправностi, завжди базуються на основi термодинамiчних властивостей робочих тщ, якi здiйснюють процеси переносу енергл i маси в система Такi функцii розглядаються як мiра розбiжностi м1ж iдеальною характеристикою до початку експлуатацп обладнання i реальною характеристикою безпосередньо в процес життевого циклу рухомого складу залiзниць. З цiеi точки зору знання термодинамiчноi поведiнки робочих тiл е ключовим моментом для подальшого удосконалення процедури дiагностування холодильного обладнання.
АналЬ остантх до^джень та публжацш. Питанням шдвищення екологiчноi безпеки рухомого складу залiзниць та технiчноi дiагностики обладнання вагошв присвяченi працi вiтчизняних, закордонних вчених та фахiвцiв. Аналiз довiв що бтьшють робiт стосуеться пошуку та вибору нових холодоагентiв для холодильного обладнання рухомого складу залiзниць з урахуванням еколопчних, економiчних, термодинамiчних та експлуатащйних вимог, а також впровадженню виконаних дослiджень в iснуючих холодильних установках робочого парку пасажирських та рефрижераторних вагошв. При цьому недостатньо придтено уваги дослiдженням удосконалення процедури дiагностування та регулювання холодильного обладнання рухомого складу залiзниць з урахуванням його конструктивних особливостей i термодинамiчних властивостей альтернативних сумшних композицiй холодоагенпв що використовуються в теперiшнiй час.
Метою роботи е удосконалення процедури дiагностування холодильного обладнання рухомого складу залiзниць, що працюе на
альтернативнш неазеотропнш сумiшнiй композицп холодоагентiв, з урахуванням й термодинамiчних властивостей.
Основний Mamepim. В рухомому складi залiзниць застосовуються парокомпресiйнi холодильн установки, що розрахованi на використання холодоагента R12 з поршневими компресорами одно- та двоступеневого стиснення. В робочому процеш холодильно! установки холодопродуктивтсть, що виробляеться компресором за рахунок тдведено! роботи, утворюеться у випарнику шляхом китння холодоагенту при низькш температурi кипiння 10 та тиску китння P0 за
рахунок вщводу теплоти вiд середовища, що охолоджуеться. Це означае, що робота холодильно! установки характеризуеться однаковими значеннями холодопродуктивност компресора та випарника i у перехiдному процесi ця енергетична рiвновага е динамiчною[6].
Холодопродуктивнiсть е основною зовтшньою характеристикою холодильно! установки, яка залежить вiд властивостей холодоагенту, параметрiв холодильного циклу та для азеотропно! моноречовини R12 визначаеться значеннями температур конденсацп tk та китння 10 ,тобто [6]
G0 = Ж, to), (1)
На пiдставi положень термодинамши холодильних машин рухомого складу залiзниць, якi розробленi Бартошем С. Т., залежтсть Q0 = f(tk, t0) визначаеться за допомогою виразу об'емно! продуктивностi компресора i мае вигляд
Q0 = xvhqv, (2)
де X - коефщент подачi компресора;
Vh - об'ем ,що описують поршн компресора за одиницю часу, м/с ;
qv - питома об'емна холодопродуктивтсть пару холодоагенту, що
3
всмоктуеться компресором, Дж/м .
На вщмшу вiд азеотропно! моноречовини R12 у альтернативнш неазеотропнш сумшнш композицп холодоагенлв ГХФВ, якi застосовуються в рухомому складi залiзниць, концентрацп парово! та рщинно! фаз в умовах термодинамiчноl рiвноваги вiдрiзняються, тобто китння при постшному тиску вiдбуваеться при збшьшент температури холодоагент вiд t01 до t02 а конденсацiя - при зменшенн температури вiд
tki до tk2 (рисунок 1).
Таким чином, температуру китння та конденсацп холодоагенту слщ визначати по-шшому [7].
Риснок 1 - Дiаграма lg p—h для неазеотропних холодоаген^в
Практично це означае, що для побудови та розрахунку термодинамiчного циклу холодильно! машини при И робот на неазеотропно! сумiшi холодоагентiв приймаються температури
t0 nö 0,5(f01 + to2 ), tk nö = 0,5(tk1 + tk2 ) ,
(3)
(4)
Рiзниця температур фазового переходу при постшному тиску (при кипшш або конденсацii) отримала назву Atgl або температурний глайд (вщ
англ. glide - ковзання). Значення Atgl залежить вiд складу робочого тша i е
важливим технологiчним параметром.
Враховуючи цi обставини, для побудови та до^дження основно!' зовнiшньоi характеристики холодильноi машини, холодопродуктивносп, запропонована математична модель, яка вщображае взаемозв'язки вихiдних параметрiв компресора холодильноi машини та властивостi альтернативноi неазеотропноi сумiшноi композицii холодоагентiв
00 = f (x),
(5)
i = 1,2 ; xi = Pk ; x2 = P0, тобто Q0 = fP, P0).
Залежнють Q0 = f (Pk, P0), пропонуеться визначати на пiдставi виразу об'емно! продуктивност компресора (2).
Залежностi Q0 = f (Pk, P0) та Q0 = f (tk, t0) визначаються на пiдставi одного математичного рiвняння i тому е аналогiчними. Таким чином, залежшсть Q0 = f (Pk, P0) враховуе параметри холодоагента, як характеризують робочий цикл i тому можна вважати характеристикою холодильно! установки.
При удосконаленш процедури дiагностування враховувалася вартють окремих перевiрок i перевага надана таким, якi дозволяють з достатньою шформативнютю швидко з мiнiмальними витратами ощнити стан холодильно!' машини.
Процедура дiагностування передбачае вимiрювання основно!' характеристики холодильно!' машини - холодопродуктивностi Q0íiй = f(рк, р0) i визначення вiдхилення холодопродуктивностi в робочому режимi вiд еталонно!' моделi Q0 = fр, Р0). Використовуючи значення вщхилення робочо!' холодопродуктивностi за допомогою спещальних перевiрок визначаються несправност холодильного обладнання.
Висновки:
1. 1нтегрально!' оцiнкою технiчного стану всiеi системи холодильно!' установки е основна зовшшня характеристика - холодопродуктивнiсть, яка визначаеться властивостями холодоагенту та значеннями температур китння i конденсацп, Q0 = f , t0).
2. На вiдмiну вiд азеотропно!' моноречовини R12 альтернативна сумiшна композищя холодоагентiв мае температурний глайд, який супроводжуеться незначними пiдвищенням температури при випаровуванш i зменшення температури при конденсацп. Враховуючи температурний глайд неазетропний сушшно' композицп холодоагентiв, для побудови та дослщження холодопродуктивностi холодильно!' установки запропонована математична модель, яка вщображае веаемозвязки вихiдних параметрiв компресора та термодинамiчнi властивостi сумiшной композицй' холодоагенлв, Q0 = f (Рк, Р0).
3. Удосконалена процедура дiагностування передбачае вимiрювання робочо!' холодопродуктивностi установки = f (Рк, Р0) та визначення и вiдхилення вiд еталонно!' моделi Q0 = f (Рк, Р0).
Лггература
1. Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой. ЮНЕП: Программа ООН по окружающей среде. - Монреаль. 1987. - 24 с.
2. Киотский протокол к рамочной конвенции организации объединенных наций об изменении климата, ООН, совершено 11.12.97.
3. Панферов В.И., Науменко С.Н. Исследование параметров и выбор озоносберегающего хладагента хладагента для энергохолодильного оборудования подвижного состава. Сборник научных трудов РГО ГУПС по матер1алам 5 международной н-т конференции «Актуальные проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта», Ч.1, 2000. - С. 78-79.
4. Панферов В.И., Науменко С.М., Коковихин О.В., Дуганов А.Г. Результаты испытаний холодильних машин рефрижераторных вагонов при работе на альтернативном R12 хладагенте. - Межвузовский сб. науч. Тр., ДИИТ, 1997, вып.219, с.41-44.
5. Соколов М.М. Диагностирование вагонов - М.: Транспорт, 1990- 197с.
6. Бартош Е.Г. Энергетика изотермического подвижного состава. - М.: Транспорт, 1976. - 304 с.
7. Бабакин Б.С., Стефанчук В.И., Ковтунов Е.Е. Альтернативные хладагенты и сервис холодильных систем на их основе. - М.: Колос, 2000. - 160с.: Ил.
УДК 629
Обуховський В.В. к.1н., доц. (ДЕТУТ)
Д1АГНОСТУВАННЯ ЕЛЕКТРООБЛАДНАННЯ ПАСАЖИРСЬКОГО ВАГОНА З КОНДИЦЮНУВАННЯМ ПОВ1ТРЯ
ТИПУ 47К/К
Вступ У цей час проблема дiагностування несправностей електрообладнання пасажирських вагошв i його ремонт е першочерговою задачею пасажирського господарства. Основнi задачi стратегii Укрзалiзницi в сферi пасажирських перевезень пов'язаш з пiдвищенням безпеки, експлуатацiйноi надiйностi та комфортностi обслуговування пасажирiв.
Мета статт1. Розробка методики дiагностування електрообладнання пасажирського вагона.
Викладення основного матерiалу. Дiагностування засноване на протiканнi електричного струму через певш клеми електричного обладнання. Для дiагностичних операцiй може бути використана стандартна контрольна електролампа, потужшстю 4,8 Вт iз двома вивщними кiнцями, якi приеднуються до дiагностичних клем.
Дiагностування на стоянщ. Перед дiагностуванням необхiдно систему керування живити напругою акумуляторноi батареi шляхом вилучення запобiжника 1е1 - це необхщно для виключення розряду акумуляторноi батареi через якiр генератора, i постановки перемички перерiзом 1,5-2,0 мм мiж клемами 13 РНГ та 1 РНГ (рисунок 1).
На цш дiагностичнiй схемi (рисунок 1) робочими вузлами е: 1 i 4 -тдвагонш ящики з резисторами; Ь2 - пускова кнопка, а1 - рубильник коробки зовшшнього живлення напругою 380В, МБ 1/5 - клемна рейка заднього монтажу в нижнш частинi розподiльноi шафи, L2 i L3 - клемш рейки переднього монтажу розподiльноi шафи.
