Вагоны и поезда-рефрижераторы

Для охлаждения железнодорожных вагонов приме­няют автоматизированные компрессорные холодильные машины, которые позволяют создать любые температу­ры в кузове вагона. В таких вагонах максимально ис­пользуется грузовой объем, ускоряется их оборот (эко­номится время, расходуемое на загрузку вагонов льдом), заметно снижаются эксплуатационные расходы и поте­ри продуктов. Однако возрастает стоимость оборудова­ния, требуются энергия для привода компрессора холо­дильной машины и квалифицированный обслуживающий персонал.

В настоящее время уже более 50% вагонов-холодиль­ников имеет машинное охлаждение, и в ближайшие го­ды ими будут заменены вагоны-ледники.

Вагоны охлаждаются либо отдельными холодильны­ми агрегатами, расположенными в каждом вагоне (инди­видуальное охлаждение), либо от центральной холодиль­ной установки, рассчитанной на несколько вагонов или целый состав поезда (централизованное охлаждение).

При индивидуальном охлаждении применяют два ва­рианта энергоснабжения: от самостоятельной энергети­ческой установки, расположенной в том же вагоне (ав­тономный вагон), и от центральной электростанции, рас­считанной на несколько вагонов (пятивагонная секция). Автономные вагоны и пятивагонные секции охлаждают­ся автоматизированными агрегатами, работающими на хладонах.

Поезда и секции с централизованным охлаждением имеют аммиачные холодильные установки, смонтирован­ные в отдельном вагоне — машинном отделении, из ко­торого охлажденный рассол СаСl₂ подается в грузовые вагоны. Такую систему охлаждения имеет 21- и 23-вагон-ные рефрижераторные поезда и 12-вагонные рефрижера­торные секции.

Все вагоны с машинным охлаждением имеют элек­трическое отопление.

Автономные вагоны-рефрижераторы. Эти вагоны име­ют индивидуальное охлаждение и собственное энерго­снабжение. Они имеют более дорогое оборудование, но их автономность определяет значительное преимущество и целесообразность их производства. Такие вагоны-реф­рижераторы могут прицепляться к любому составу и в разном количестве подаваться к холодильным предпри­ятиям.

В автономных вагонах-рефрижераторах привод ком­прессора и вентиляторов можно осуществить непосред­ственно от двигателя внутреннего сгорания, от двигате­ля внутреннего сгорания с генератором электрического тока, а также от оси вагона к генератору электрическо­го тока. В последнем случае параллельно генератору включается большая батарея аккумуляторов электриче­ского тока для компенсации колебаний напряжения, воз­никающих при изменении скорости движения, и для обе­спечения работы компрессора при стоянке поезда.

Наиболее распространен привод от двигателя внут­реннего сгорания с генератором электрического тока, да­ющего питание электродвигателям компрессора и вентилятора. Автономный вагон-рефрижератор с таким приво­дом (рис. ) имеет грузовое помещение площадью 42,6 м² и два машинных отделения по торцам. В каж­дом машинном отделении установлено по одному дизель-генераторному и холодильному агрегату.

Рис. . Размещение холодильного оборудования в автономном

вагоне-рефрижераторе:

1 — дизель-генератор; 2 — топливный бак дизель-генератора; 3- холодильный агрегат;

4 — воздухозаборник системы вентиляции; 5 — воздухоохладитель.

Грузоподъемность вагона 40 т, длина грузового по­мещения 15,8 м, общая длина кузова вагона 19 м. Кузов цельнометаллический (со стороны грузового помещения обшит оцинкованными стальными листами). Между стальной обшивкой помещена теплоизоляция — пенополистирол с толщиной слоя 200 мм в стенах, 250 мм в крыше и 140 мм в полу. Пол грузового помещения по­крыт резиной, и на него уложены металлические наполь­ные решетки, рассчитанные на восприятие нагрузки от колес погрузчика, который въезжает в вагон. Двери гру­зового помещения одностворчатые с резиновым уплот­нением по контуру. В полу предусмотрено четыре водо­стока с гидравлическими затворами для отвода промыв­ной воды и конденсата.

Компрессорно-конденсаторные холодильные агрега­ты размещены под крышей каждого машинного отделе­ния (см. рис. ). Агрегаты работают на R12. Компрес­соры бессальниковые, U-образные, четырехцилиндровые (три цилиндра низкой ступени, один — высокой), двух­ступенчатые без промежуточного охлаждения. Конденса­торы с воздушным охлаждением поверхностью 72 м² каждый. В грузовом помещении расположены воздухо­охладители поверхностью 64 м² с терморегулирующими вентилями и двумя вентиляторами, а также электрона­греватель. Щели вдоль стен, потолка и пола создают на­правленное движение воздуха в грузовом пространстве, что обеспечивает равномерную температуру. Грузовое помещение имеет приточно-вытяжную вентиляцию.

Холодопроизводительность агрегата 9300 Вт при t₀= —15° С и t_к=50°C. Холодильная установка может ра­ботать с температурой кипения —40ч—\-Ь° С при макси­мальной температуре конденсации 50—65° С.

В охлаждаемом помещении температуру регулируют с помощью реле температуры, обеспечивающим циклич­ную работу холодильного агрегата. С поверхности воз­духоохладителя иней оттаивается горячими парами хо­лодильного агента.

Для сбора талой воды под испарительными батарея­ми установлены поддоны, покрытые со стороны грузово­го помещения теплоизоляцией и оборудованные электро­нагревателями (мощностью 0,4 кВт у каждого поддона).

Привод холодильной установки осуществляется дву­мя дизель-генераторными установками трехфазного то­ка напряжением 380 В. Дизель четырехтактный с воз­душным охлаждением мощностью 20,2 л. с. каждый при частоте вращения 25 с^-1. Каждый генератор предназна­чен для привода в действие холодильной установки, раз­мещенной в том же машинном отделении (см. рис. ), но коммутация электрокабелей позволяет каждому ди­зель-генератору работать на любую из двух холодиль­ных установок в вагоне.

Пятивагонная рефрижераторная секция. Она состоит из четырех грузовых вагонов-холодильников длиной 21 м и одного вспомогательного вагона с дизель-электростан­цией и помещением для обслуживающего персонала, расположенного в середине секции.

Каждый вагон-холодильник имеет грузовое помеще­ние и машинное отделение, в котором смонтировано по два холодильных агрегата, расположенных в два яруса (рис. ). Холодильные агрегаты работают на R12. Компрессор восьмицилиндровый, веерообразный, бессальниковый, холодопроизводительностью 6600 Вт при t₀=—28° С и t_к = 45°С. Конденсатор с воздушным ох­лаждением поверхностью 90 м².

В грузовом помещении размещены испарительные секции воздухоохладителя, под которыми установлены поддоны и электронагреватели.

Электроснабжение осуществляется от центральной дизель-электростанции, расположенной во вспомогатель ном вагоне. В дизельном отделении этого вагона разме­щены два четырехтактных дизель-генератора мощностью по 84,5 кВт. Каждый дизель-генератор обеспечивает электроэнергией два вагона-холодильника. Помещение дизель-электростанции сообщается с помещением для обслуживающего персонала, расположенного в том же вагоне. Пятивагонную секцию обслуживает бригада, со­стоящая из 3—4 человек.

Рефрижераторные поезда. Они состоят из 21 и 23 ва­гонов и имеют централизованное холодоснабжение. Схе­ма рефрижераторного поезда показана на рис. , а. В состав 21-вагонного поезда входят 18, а в состав 23-ва-гонного — 20 грузовых вагонов-холодильников и по три вспомогательных вагона. Каждый вагон-холодильник имеет грузоподъемность 30—42 т. Вспомогательные ва­гоны размещают в середине состава, а по обеим сторо­нам к ним примыкает по девять или десять грузовых вагонов-холодильников. В одном из трех вспомогательных вагонов (Д) размещена дизель-электростанция, во вто­ром (М) — машинное отделение централизованной ам­миачной холодильной установки, третий вагон (С) пред­назначен для обслуживающего персонала. Состав обслу­живает бригада из семи человек. Все три служебных вагона соединены между собой закрытыми переходами. В машинном отделении 23-вагонного рефрижератор­ного поезда (рис. ,6) установлено два аммиачных, четырехцилиндровых, одноступенчатых компрессора хо-лодопроизводительностью при стандартном режиме 102 кВт каждый, два конденсатора воздушного охлажде­ния поверхностью 800 м^г каждый с двумя вентилятора­ми производительностью по 38 000 м³/ч, два рассольных кожухотрубных испарителя поверхностью по 35,5 м² каждый.

Грузовые вагоны охлаждаются рассольными ребри­стыми батареями. Рассол (раствор хлористого кальция) подается из машинного отделения по магистральным трубопроводам двумя насосами производительностью по 35 м³/ч. Рассолопроводы, проходящие между вагонами, соединены гибкими резиновыми шлангами. При средней температуре наружного воздуха 30° С в вагонах поддер­живается температура —10 ÷ —12° С. Такая температура для перевозки мороженых грузов недостаточна, поэтому в поездах более позднего изготовления (21-вагонные по­езда) установлены двухступенчатые аммиачные ком­прессоры. В грузовых вагонах таких поездов поддержи­вается температура до —18° С. В зимнее время при пере­возке охлажденных продуктов вагоны подогревают электропечами, позволяющими поддерживать в вагоне (при температуре наружного воздуха —45° С) темпера­туру 6—14° С. Каждый вагон оборудован вентиляцией и устройством для принудительной циркуляции воздуха. Контроль за температурой грузовых вагонов осуще­ствляется ртутно-контактными термометрами, показа­ния которых снимают в вагоне дизель-электростанции. Температуру в вагонах регулируют периодической пода­чей рассола в батареи посредством соленоидных венти­лей, установленных на подводящих рассолопроводах каждого вагона.

Применяют также 12-вагонные рефрижераторные секции с централизованным холодоснабжением. Устройство их аналогично устройству рефрижераторных поез­дов. В состав 12-вагонной секции входят два вспомога­тельных вагона; вагон (машинное отделение) и комби­нированный вагон, в котором размещены дизель-элек­тростанция и помещение для обслуживающего персо­нала.

Рис. . Поезд-рефрижератор:

а — схема поезда;

б — машинное отделение 23-вагонного поезда-холодильника: 1 — электродви­гатель компрессора; 2— компрессор; 3 — вентилятор конденсатора; 4—кон­денсатор; 5 — испарители; 5 —линейные ресиверы; 7 —выход воздуха; 8— рассольный насос; 9 — маслоотделитель; 10 — запасной бак для рассола; II — расширительный рассольный бак; 12 — поступление воздуха в конденсатор.

Рефрижераторные поезда и секции с централизован­ным холодоснабжением предназначены для перевозки больших партий грузов и, как правило, на дальние рас­стояния. Существенным недостатком их является необ­ходимость большой длины фронта загрузки и разгрузки на холодильниках. Длина 23-вагонного состава около 370 м, а 21-вагонного около 291 м. Весь состав целиком практически не может принять ни одно предприятие, по­этому его приходится расцеплять и подавать к платфор­мам по частям. Даже 12-вагонную секцию (ее длина 220 м) целиком может принять только крупное предпри­ятие. В расцепленных вагонах прекращается охлажде­ние, кроме того, при расцеплении возможны потери рас­сола.

Передвижные железнодорожные холодильные уста­новки. Их применяют для замораживания продуктов в вагонах-морозилках, а также при производстве льда на передвижных льдозаводах. Установки предназначены для работы в местах, где недостаточны мощности и боль­шое количество продуктов поступает в короткие сроки. Такие передвижные установки представляют собой сек­цию, в состав которой входят 2—4 вагона. В одном из ва­гонов размещают дизель-электростанцию и машинное отделение холодильной установки, в другом — скоромо­розильные устройства для замораживания продуктов или льдогенераторы, остальные вагоны предназначены для размещения замороженных продуктов или произве­денного льда.

Холодильное оборудование вагонов-ресторанов. Та­кое оборудование, входящее в состав всех пассажирских поездов дальнего следования, предназначено для хране­ния скоропортящихся продуктов, готовых блюд и кули­нарных изделий. Продукты размещают в охлаждаемых шкафах, демонстрационных витринах и в подвагонных ящиках. Эти устройства охлаждаются автоматизирован­ными хладоновыми холодильными агрегатами типа ВС, ФГК, ФАК. В подвагонных ящиках температура поддер­живается —1÷ +1° С, в шкафах и витринах — 2—8° С, в низкотемпературных прилавках— —10 ÷ —12° С.