29 464 байта добавлено
, 06:55, 12 июля 2020
{{#seo:
|keywords=Полезная информация про систему вентиляции на электровозах. Система вентиляции и отопления на электропоездах.
|description= Система вентиляции на электровозах. Система вентиляции и отопления на электропоездах.
}}
{{XK|Wikirail|Главная|Категория:Оборудование электропоездов|Оборудование электропоездов}}
__TOC__
== Общие сведения о вентиляции электровозов ==
В процессе работы [[Тяговый электрический двигатель|тяговых электрических двигателей]] (ТЭД), выпрямителей, трансформаторов, реакторов, индуктивных шунтов (ИШ), вспомогательных машин и другого оборудования выделяется тепло. Если это тепло не отводить, то мощность машин и аппаратов нельзя будет использовать полностью, так как они могут перегреться и выйти из строя. Поэтому их охлаждают, используя специальную принудительную вентиляцию. Также система вентиляции необходима для обеспечения требуемого избыточного давления в кузове [[Локомотив|локомотива]] с целью защиты от проникновения в него пыли и снега во время движения [[Электровоз|электровоза]], для охлаждения воздуха в кузове в летнее время. Непрерывный поток охлаждающего воздуха создается центробежными вентиляторами.
== Принцип работы вентилятора. ==
При вращении вентиляторного колеса (ротора), вентилятор засасывает воздух через входную воронку и подвижной патрубок и нагнетает его в каналы между лопатками колеса, откуда он под действием центробежных сил, возникающих от вращения колеса, перемещается в напорную камеру улитки, а затем по соответствующим каналам подается на охлаждаемое оборудование.
Вследствие непрерывного выбрасывания воздуха за пределы колеса вентилятора внутри него образуется разрежение и из атмосферы (снаружи кузова) засасываются новые порции воздуха. Засасываемый воздух проходит через жалюзи кузова, форкамеру, сетку приемного отверстия вентилятора к его лопастям, заполняя разреженное пространство. Форкамера изолирует вентиляционную систему от остального помещения кузова. Скорость воздуха, подающегося через жалюзи в форкамеру, резко снижается и взвешенные частицы снега, влаги и пыли осаждаются, т. е. в кузов поступает очищенный воздух.
== Конструкция вентиляторов ==
Вентиляторы скомпонованы с приводными электродвигателями в блоки (Рис. 1, 2, 3). Каждый блок состоит из электродвигателя 9, спиральной стеклопластовой улитки 4, в которую помещено коническое сварное колесо 1, насаженное на вал электродвигателя, крышки 6, подвижного патрубка 11, входной воронки 10, перегородки 12, отделяющей пылесборную камеру, и каркаса 7.
[[Файл:Файл:Oooo1.JPG|center|500px]]
[[Файл:Файл:Oooo2.JPG|center|500px]]
[[Файл:Файл:Oooo3.JPG|center|500px]]
Общие обозначения для рисунков 1, 2, 3: 1 - коническое сварное колесо; 2 - стопорная шайба; 3 - винт; 4 - спиральная стеклопластовая улитка; 5 - отверстие для контроля расстояния «а»; 6 - крышка; 7 - промежуточный каркас электродвигателя; 8 - амортизаторы; 9 - электродвигатель; 10 - подвижный направляющий патрубок; 11 - подвижный патрубок; 12 – перегородка.
Центробежные вентиляторы установлены на элементах каркаса кузова [[Электровоз|электровоза]] с использованием для электродвигателя промежуточного каркаса 7. В каждом блоке электродвигатели установлены на амортизаторы 8. Положение колеса на валу электродвигателя фиксирует болт 3, ввернутый в вал электродвигателя, а стопорная шайба 2 загнутыми краями на грань болта и лыску ступицы колеса исключает самоотвинчивание этого болта. На боковых стенках улитки имеются отверстия различных диаметров, оси которых совпадают с осью улитки. Через большее отверстие в улитку вводится колесо, после чего оно закрывается крышкой 6. Меньшее отверстие предназначено для закрепления в улитке подвижного направляющего патрубка 10. Конструкция крепления позволяет перемещать патрубок вдоль оси вентилятора для обеспечения необходимого зазора «б» между колесом и патрубком.
Размер «а» определяет положение колеса относительно улитки вдоль оси вентилятора, его контролируют штангенциркулем или специальным приспособлением через отверстия 5 в крышке 6. Кроме того, колесо должно быть установлено соосно с улиткой и с подвижным патрубком. Колесо считается соосным с улиткой, если стержень диаметром 4—5 мм, вставленный перпендикулярно к крышке поочередно во все отверстия 5, для вентилятора не упирается в колесо.
Несоосность колеса и подвижного патрубка у всех вентиляторов контролируют визуально по смещению входного отверстия на колесе относительно внутренней цилиндрической поверхности патрубка.
Собранное колесо подвергают статической балансировке. После установки [[Колесная пара|колеса]] на вал электродвигателя производят динамическую балансировку колеса совместно с ротором электродвигателя.
Особенностью блока центробежных вентиляторов ЦВП64-14 № 6,7 (Рис. 3) является использование обоих концов вала электродвигателя для привода двух противоположных по направлению вращения вентиляторов, установленных на общем для электродвигателя и вентиляторов каркасе 7.
== Система вентиляции ==
Система вентиляции предусматривает два режима: летний и зимний. В летнем режиме эксплуатации система вентиляции обеспечивает полный номинальный расход воздуха на охлаждение и выброс воздуха в кузов, необходимый для создания противодавления в кузове. В зимнем режиме эксплуатации, кроме выброса в кузов из воздуховодов, подающих воздух на охлаждение тяговых двигателей, предусмотренного в летнем режиме, в кузов подается воздух после охлаждения сглаживающих реакторов (Рис. 4 узел I) и частично воздух, идущий на охлаждение теплообменников тягового трансформатора за счет перекрытия одного из воздуховодов к его теплообменникам (Рис. 4, узел II), при этом расход воздуха на охлаждение теплообменников трансформатора снижается до 280 м3/мин.
Часть направленного в кузов воздуха, создав необходимое противодавление в кузове (30 - 50 Па), уходит наружу через неплотности кузова, а остальная часть - через двери форкамер (положение которых фиксируется специальным устройством) и специальные рециркуляционные окна 12, расположенные на стенках проходных форкамер, вновь поступает в вентилятор, что уменьшает забор наружного воздуха, содержащего снег, пыль, влагу.
== Расходы воздуха на охлаждение ==
При правильной регулировке система вентиляции обеспечивает следующие расходы воздуха, м3/'мин (не менее), для охлаждения электрооборудования:
¾ тягового двигателя НБ-418К6 105
¾ теплообменников тягового трансформатора 330
¾ сглаживающего реактора РС-32 160
¾ индуктивного шунта ИШ-95 20
¾ блока балластных резисторов ББС-131 (в горячем состоянии) 290
¾ выпрямительной установки возбуждения ВУВ-758 17
¾ выпрямительно-инверторного преобразователя ВИП-4000УХЛ2 340
Охлаждение тяговых двигателей, индуктивных шунтов. Воздух через лабиринтные жалюзи и изолированные от других помещений кузова форкамеры, охлаждая индуктивные шунты, засасывается центробежными вентиляторами и нагнетается в воздуховоды к [[Тяговый двигатель|тяговым двигателям]]. Требуемый расход воздуха на охлаждение тяговых двигателей регулируют заслонками на окнах выброса воздуха в кузов, после чего заслонки фиксируют болтами.
Охлаждение силового оборудования. Воздух поступает через лабиринтные жалюзи и форкамеры и подается двумя центробежными вентиляторами на охлаждение выпрямительно-инверторных преобразователей, затем одна часть воздуха поступает на охлаждение сглаживающих реакторов, другая — на охлаждение теплообменников тягового трансформатора.
Распределение воздуха между сглаживающими реакторами и теплообменниками трансформатора осуществляется заслонками на воздуховодах к трансформатору и заслонками после сглаживающих реакторов. После охлаждения теплообменников тягового трансформатора воздух выбрасывается под кузов, после охлаждения сглаживающего реактора в летнем режиме эксплуатации - под кузов, в зимнем режиме эксплуатации - в кузов.
Охлаждение блока балластных резисторов и выпрямительной установки возбуждения. Охлаждение осуществляется посредством центробежного вентилятора Ц8-19 № 7,6. Воздух через жалюзи поступает в форкамеру, затем подается в блок балластных резисторов и выпрямительную установку возбуждения.
После охлаждения блока балластных резисторов воздух выбрасывается через колпак и крышевые жалюзи в атмосферу. После охлаждения выпрямительной установки возбуждения воздух выбрасывается в кузов.
[[Файл:Файл:Oooo4.JPG|center|500px]]
1 - зонт; 2, 8, 27, 29 - воздуховоды к тяговым двигателям соответственно М1, М4, М2, МЗ; 3 - центробежный вентилятор ЦВП64-14 № 8,2; 4 - электродвигатель; 5 - центробежный вентилятор ЦВП64-14 № 6, 7; 6 - выпрямительно-инверторный преобразователь ВИП-4000УХЛ2 (ранее ВИП2-2200М); 7 - трансформатор ОДЦЭ-5000/25АМ.02; 9 - колпак; 10 - блок балластных резисторов ББС-131; 11 - выпрямительная установка возбуждения ВУВ-758; 12 - окно в форкамеру с заслонкой; 13 - воздуховод к ВУВ; 14 - центробежный вентилятор Ц8-І9 № 7,6; 15 - индуктивный шунт ИШ-95; 16 - щиток смотрового люка; 17 - регулировочная заслонка; 18 - сглаживающий реактор; 19 - шторы; 20 - решетка; 21 - форкамера; 22 - жалюзи; 23 - брезентовый патрубок; 24 - воздуховод к трансформатору; 25 - переходной патрубок; 26 - дверь; 28 - воздуховод после сглаживающего реактора; 30 - снегоотбойный лист охлаждения тяговых двигателей воздух выбрасывается в атмосферу под кузов электровоза.
На [[Электровоз|электровозах]] выпуска с июля 1981 г. в выбросных колпаках блоков балластных резисторов устанавливают снегоотбойные листы, которые улучшают защиту блоков от снега на стоянке и в режиме тяги.
== Вентиляция кузова. ==
Вентиляция кузова осуществляется воздухом, поступающим через окна выброса в кузов, расположенные на воздуховодах к тяговым двигателям, и воздухом после охлаждения выпрямительной установки возбуждения, при этом в кузове обеспечивается избыточное (по отношению к атмосферному) давление 30 -50 Па для защиты от попадания в кузов пыли и снега через его неплотности. Выбрасывается отработанный воздух из кузова через дефлекторы, расположенные на крыше кузова.
В зависимости от года выпуска электровозов в систему вентиляции вносились некоторые изменения, которые не повлекли за собой принципиальных отличий в режиме ее работы.
[[Файл:Файл:Oooo5.JPG|center|500px]]
[[Файл:Файл:Oooo6.JPG|center|500px]]
[[Файл:Файл:Oooo7.JPG|center|500px]]
== Системы вентиляции и отопления на электропоездах ==
На электропоездах тяговые двигатели имеют самовентиляцию (Рис. 5.153) Воздух для их охлаждения забирается через жалюзи, расположенные над входными дверями и соединенные вентиляционным каналом с фильтрами. Далее по вертикальному каналу, находящемуся в пассажирском помещении, и по подвагонному каналу через гибкое соединение воздух поступает к двигателю, а из двигателя выбрасывается в атмосферу.
Кроме того, имеются специальные системы для охлаждения выпрямительной установки, реактора и охладителя масла трансформатора электропоезда . Для подачи воздуха к этим агрегатам на валу расщепителя фаз установлено вентиляторное колесо. Воздух забирается через специальные жалюзи в боковых стенках моторных вагонов (под окнами) и подается в фильтровую камеру. Из камеры он засасывается вентиляторным колесом и подается по двум трактам: расщепитель фаз - атмосфера (для охлаждения самого расщепителя фаз) и выпрямительная установка, реактор, охладитель масла трансформатора — атмосфера. В зимний период перед всасывающими жалюзи устанавливают матерчатые фильтры, предотвращающие попадание снега. Во всех вентиляционных устройствах применены сетчатые фильтры типа ВНИИСТО размером 500X500 мм с масляной пропиткой.
Система отопления вагонов состоит из электрических печей и электрокалориферов. Печи установлены в заземленных кожухах на полу под диванами, а электрокалориферы — в чердачных помещениях у переднего конца распределительного вентиляционного канала, расположенного на потолке.
Вентиляция пассажирских помещений выполнена принудительной, имеет два режима работы (летний и зимний) или три (летний, переходный, т. е. осенне - зимний, либо зимне - весенний и зимний). Вентиляционная система электропоездов ЭР2, ЭР9М, ЭР9Е (Рис. 5) обеспечивает подачу 1,67 м3/с воздуха летом и около 0,55 м3/с зимой. Летом воздух в салон может поступать и через открытые окна, а зимой - только через систему вентиляции, предварительно подогретый в электрокалориферах. Если наружная температура ниже -20 °С, специальными заслонками 13, устанавливая их в определенное положение, уменьшают количество подаваемого в кузов воздуха. При этом используется часть воздуха, находящегося в вагоне, т. е. осуществляется рециркуляция.
На электропоездах в каждом вагоне имеются два самостоятельных вентиляционных агрегата, расположенных в чердачных помещениях тамбуров. Агрегат 6 состоит из двух центробежных вентиляторов и двигателя постоянного тока напряжением 50В с частотой вращения 5 - 20 об/с. Предусмотрен переходный брезентовый патрубок 7 с отводами для вентиляции тамбура. Наружный воздух поступает через жалюзи 12, 15, 16,18,20, проходит
[[Файл:Файл:Oooo8.JPG|center|500px]]
Рис. 5. Система вентиляции головного вагона [[Электропоезд|электропоезда]] (стрелками указано направление воздуха при летнем режиме): 1 – щиток; 2 – жалюзи; 3 - фильтровая камера; 4 - горизонтальный канал; 5, 6 - вентиляционный агрегат; 7 - переходной брезентовый патрубок; 8 – дефлекторы; 9 – потолочный вентиляционный канал; 11 – кресло (сиденье) машиниста; 10, 12, 15, 16,18,20 – жалюзи; 13 - специальные заслонки; 14 – диффузор; 17, 19 служебные помещения.
через сетчатые фильтры в чердачное помещение, а оттуда через диффузор 14 и калорифер нагнетается вентилятором в потолочный вентиляционный канал 9. Удаляется воздух из вагона и служебных помещений 17, 19 через двери во время выхода и входа [[Пассажир|пассажиров]], летом - еще через жалюзи 2. Зимой заслонки вентиляторов закрыты, а рециркуляционные люки открыты. В зимнем режиме 40 - 50% теплого воздуха из пассажирского помещения через рециркуляционные люки попадает в чердачные помещения тамбуров, где смешивается с холодным воздухом и подается вентилятором в потолочный канал. Летом заслонки вентиляторов открыты, а рециркуляционные люки закрыты.
На электропоездах ЭР2 и ЭР9М производства 1974 г. предусмотрена также принудительная вентиляция и кабины [[Машинист|машиниста]] (Рис. 5) Для подачи в кабину свежего воздуха над служебным тамбуром в чердачном помещении установлены вентиляционный агрегат 5 и фильтровая камера 3, снабженная задвижкой и заслонкой форсированного нагрева подаваемого воздуха За сиденьем [[Машинист|машиниста]] 11 проходят вертикальный и горизонтальный 4 каналы, в верхней части которого находится заслонка зимнего и летнего режимов и отверстие для подачи воздуха в летнее время. Против отверстия установлен щиток 1, позволяющий по желанию машиниста менять направление воздушного потока. В нижней части вертикального канала расположены жалюзи 10 для подачи подогретого воздуха в зимнее время. Электрокалорифер, установленный в вертикальном канале, имеет две ступени мощности: большой 6,5 и малой 2,2 кВт. Ступень малой мощности используется в период, когда температура наружного воздуха находится в пределах от 0 до + 15°С. В верхней части задней перегородки имеется рециркуляционный люк, открываемый в зимнее время. Установленные в кабине терморегуляторы, автоматически включая или выключая любую ступень калорифера, поддерживают температуру в пределах от + 16 до +20 °С.
На каждом вагоне электропоездов ЭР9М и ЭР9Е устанавливают по одной аналогичной вентиляционной установке, но с двигателями переменного тока, имеющими максимальную частоту вращения 23 об/с. Система вентиляции имеет три режима: летний, переходный и зимний. Летний режим аналогичен такому же на вагонах ЭР2, причем подача одного вентилятора 1,12 м3/с, а другого (при одном закрытом заслонкой всасывающем отверстии) 0,72 м3/с. В переходные периоды (осенне-зимний и зимне-весенний) в зависимости от температуры наружного воздуха работает только один вентилятор.
При температуре наружного воздуха от +18 до -20 °С один вентилятор подает в пассажирское помещение 0,665 м3/с свежего воздуха, а при температуре ниже -20 °С другой - 0,42 м3/с. Кроме того, в зимнее время создается рециркуляция. При открытых рециркуляционных люках количество воздуха, нагнетаемого через них в вагон, составляет 30 - 40% общего количества подаваемого воздуха. Аналогично выполнена вентиляция и в вагонах электропоезда ЭР2Р. Туалетные помещения в вагонах вентилируются дефлекторами 8.
[[Категория:Оборудование электропоездов]]