Кліматична установка пасажирського вагона

Корисна модель відноситься до систем кондиціонування повітря транспортних засобів, зокрема залізничних, і може бути використана при розробці і виробництві систем кондиціонування повітря пасажирських вагонів. Відомий аналог [Осадчук Г.И., Фарафонов Е.С. Холодильное оборудование вагонов с кондиционированием воздуха. М. Транспорт, 1974] - пасажирський вагон далекого прямування, збудований на заводах колишньої НДР. Аналог виконаний з установкою кондиціонування повітря, що складається з кондиціонера роздільної біблочної конструкції, компресорно-конденсаторний блок якого розміщений під днищем вагона, а повітрообробний блок у надстельовому просторі та з вагонної припливно-витяжної мережі з лініями всмоктування та нагнітання. Недолік аналога полягає в тому, що установка кондиціонування не обладнана пристроєм для виміру її повітропродуктивності. За прототип приймається патент на винахід RU №2236967, 7 В61D27/00, В60H3/00, 27.09.2004, бюл. №27 "Пассажирский вагон с кондиционером". Вагон обладнаний кліматичною установкою, що складається з розміщеного в надстельовому просторі вагона кондиціонера моноблочної конструкції з вентиляторним агрегатом, припливно-витяжної мережі з лініями всмоктування та нагнітання, вхідного і вихідного приєднувальних вузлів з ресиверами. У прототипі припливний повітровід системи кондиціонування містить закріплені на корпусі вагона повітровідні секції з ущільнюючими елементами, лінія всмоктування вагонної мережі виконана із заслінками, що дозволяють здійснювати регулювання повітропродуктивності кондиціонера, а на лінії нагнітання, в секції припливного повітроводу, що примикає до вихідного приєднувального вузла, є лючок для визначення повітропродуктивності кондиціонера методом виміру осередненої швидкості [Методичні вказівки по проведенню теплових випробувань установок кондиціонування повітря пасажирських вагонів. РТМ 24.050.42-80]. Прототип має недолік, обумовлений високою трудомісткістю дій, пов'язаних з визначенням повітропродуктивності кліматичної установки й недостатньою точністю отриманого результату. Метою корисної моделі є створення кліматичної установки з устаткуванням, що дозволяє робити виміри повітропродуктивності кондиціонера з виконанням простих і нетрудомістких дій і забезпечувати при цьому достатню для практичних цілей точність. Кліматична установка пасажирського вагона, що заявляється, має загальні із прототипом ознаки кондиціонер моноблочної конструкції, який розташований у надстельовому просторі вагона і містить вентиляторний агрегат, що забезпечує подачу суміші свіжого й рециркуляційного повітря у вагон, припливновитяжну вагонну мережу, лінія всмоктування якої підключена до вхідного приєднувального вузла кондиціонера, а лінія нагнітання до вихідного, вхідні й ви хідні приєднувальні вузли з ресиверами. Сутність корисної моделі полягає у тому, що в ресиверах приєднувальних вузлів з боку входу повітря в кондиціонер і виходу з нього встановлені приймачі тиску, за допомогою яких знімається тарувальна характеристика в координатах P*-Q, де Р* - повний тиск, що розвивається вентиляторним агрегатом, a Q об'ємна витрата. Ресивери приєднувальних вузлів виконані, переважно, таким чином, що швидкість повітряного потоку не перевищує в них 5м/с, а приймачі тиску - як приймачі статичного тиску. Кількість приймачів тиску щонайменше - два, по одному приймачу на вході й на виході з кондиціонера. Приймачі тиску встановлені, переважно, по периметру ресивера приєднувального вузла. Виконання кондиціонера з приймачами тиску в ресиверах приєднувальних вузлів, установлених з боку входу й виходу повітря, за допомогою яких знімається тарувальна характеристика в координатах Р*-Q уможливлює визначення робочої крапки кондиціонера, а з нею й повітропродуктивності кліматичної установки. Виконання приймачів тиску як приймачів статичного тиску спрощує їхнє конструктивне виконання порівнянно з виконанням їх як приймачів повного тиску. Виконання приймачів статичного тиску з установкою їх по периметру вхідного й вихідного приєднувальних вузлів підвищує точність виміру за рахунок зниження можливих погрішностей, пов'язаних із взаємним впливом аеродинамічних систем «вентилятор-мережа». Технічний результат, що досягається від використання запропонованого технічного рішення полягає в тому, що: - по-перше, підвищується точність визначення одного з найважливіших функціональних параметрів кліматичної установки - повітропродуктивності; - по-друге, спрощується процес вимірів; - по-третє, скорочується операційний час на його виконання. Сутність корисної моделі пояснюється кресленнями, де: Фіг.1 - кондиціонер з конструкціями лінії всмоктування; Фіг.2 - кондиціонер з конструкціями лінії нагнітання; Фіг.3 - лінія всмоктування вагонної мережі з приєднувальними вузлами (розріз Б-Б на Фіг.2); Фіг.4 - варіант конструкції вузла приймачів тиску на лінії всмоктування (виносний елемент Г на Фіг.3); Фіг.5 - варіант конструкції вузла приймачів тиску на лінії нагнітання (перетин В на Фіг.2); Фіг.6 - схема визначення повітропродуктивності кліматичної установки по тарувальній кривій кондиціонера. Кліматична установка, що заявляється, складається з кондиціонера 1 (Фіг.1), розміщеного в надстельовому просторі вагона, вентиляторного агрегату 2, під дією якого суміш свіжого й рециркуляційного повітря надходить у кондиціонер і пропускається через наявний у ньому блок термічної обробки повітря 3 і вагонну мережу, що складається з ліній всмоктування й нагнітання. Лінія всмоктування вагонної мережі виконана по симетричній аеродинамічній схемі й складається з повітрозабірників зовнішнього повітря 4 із заслінками 5, що регулюють повітропродуктивність кондиціонера по витраті зовнішнього повітря, камер змішування 6, що виготовляють суміш зовнішнього й рециркуляційного повітря, повітряних фільтрів 7, що очи щають від механічних домішок повітря, що надходить у вагон і гнучкі компенсуючі патрубки 8. Лінія всмоктування через приєднувальний вузол 9 підключена до вхідного перетину кондиціонера. Лінія нагнітання вагонної мережі виконана за припливно-витяжною схемою й складається із гнучких компенсуючих патрубків 10, 11, (Фіг.2), водоповітряного нагрівача 12, припливного повітроводу 13 з повітровипускними пристроями 14, 15, що забезпечують, на необхідному за умовами комфортності рівні, розподіл витрати й поля швидкостей повітря по населених приміщеннях 16, 17 вагона. Лінія нагнітання вагонної мережі через вихідний приєднувальний вузол 18 підключена до вихідного перетину кондиціонера. Вихідний 18 і вхідні 9 приєднувальні вузли виконані з ресиверами 19, 20 (Фіг.3, 4) переважно таким чином, що швидкість повітря в них не перевищує 5м/с. У ресиверах 19, 20 вхідного і вихідного приєднувальних вузлів розміщені приймачі тиску 21. Приймачі тиску, переважно, виконані як приймачі статичного тиску. Щонайменше, кількість приймачів два - по одному у вхідному й вихідному ресивері, приймачі тиску встановлені, переважно, по периметру. Приймачі тиску об'єднані колекторами 22, що містять штуцери 23 для приєднання до приладу виміру тиску. Повітропродуктивність кліматичної установки на вагоні визначається в наступному порядку. На першому етапі, на стенді аеродинамічних випробувань, які звичайно проходять кондиціонери, що виготовляються, знімається з використанням приймачів тиску 21, тарувальна характеристика в координатах P*-Q, де Р*=Р*вх+Р*ви х (1) Р* - повний тиск, що розвиває вентиляторний агрегат 2; Р*вх, Р*вих - повний тиск у ресиверах 19, 20 вхідного і ви хідного приєднувальних вузлів; Q - повітропродуктивність кондиціонера. Повний тиск у ресиверах 19, 20, де швидкість плину не перевищує 5м/с, приймається рівним статичному тиску [Іванов О.П., Мамченко В.О. Аеродинаміка й вентилятори, Л.: Машинобудування, 1986]. На другому етапі, на вагоні зі змонтованою кліматичною установкою, що заявляється, за допомогою мікроманометра або іншого засобу виміру тиску, підключеного до штуцерів 23, заміряються тиски Р*вх і Р*вих. По отриманим на вагоні даним виміру та по формулі (1) розраховується робочий повний тиск Р*вг. По тарувальній кривій 1 і значенню Р*вг визначається робоча крапка А кондиціонера (Фіг.6), а з нею повітропродуктивність кліматичної установки на вагоні.