книги из ГПНТБ / Вишняков, Б. И. Рефрижераторные вагоны учебное пособие

ЛЕНИНГРАДСКИЙ! ОРДЕНА ЛЕНИНА ИНСТИТУТ ИНЖЕНЕРОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

имени акфдвмика В. Н, ОБРАЗЦОВА

Ф а к у л ь т е т повышения квалификации руководящих и инженерно-технических

работников железнодорожного транспорта

Б. И. ВИШНЯКОВ

РЕФРИЖЕРАТОРНЫЕ ВАГОНЫ

Учебное пособие

ЛЕНИНГРАД

1974

1.ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ХЛАДОТРАНСПОРТА

Впервые же годы эксплуатации железных дорог возник­ ла проблема транспортирования скоропортящихся грузов, так как развитие капитализма в России все дальше и дальше -отодвигало районы поставок продукции сельского хозяйства от крупных промышленных городов.

Строительство изотермических вагонов в России нача­ лось в первой половине 60-х годов прошлого столетия. В то время вагоны изготавливали на многих заводах. Причем за­ казчиками являлись как отдельные железные дороги, так и частные компании. Основной системой охлаждения были пристенные карманы. Однако еще в прошлом столетии пред­ принята попытка создания системы охлаждения, размещен­

Октябрьский электровагоноремонтный завод) по проекту инженера Яловецкого впервые построен вагон-ледник с верх­

ностей вагонов с верхним расположением охлаждающих при­ боров. Некоторые из них были подвергнуты эксплуатацион­ ным испытаниям на Закавказской железной дороге. Но верх­ нее расположение охлаждающих приборов усложнило кон­ струкцию кузова и создало неудобства при экипировании льдом. Поэтому такие вагоны не были приняты к серийной постройке.

Большое количество заказчиков и исполнителей, как было указано выше, привело к значительному разнообразию пар­ ка изотермических вагонов. К 1916 г. в России эксплуатиро­ вали около 20 типов вагонов-ледников при их общем коли­ честве 5900 шт. В подавляющем большинстве это были двух­ осные вагоны с пристенными карманами для льда.

3

С 1926 г. Брянский, паровозостроительный завод (ныне Брянский машиностроительный завод — БМЗ) начал серий­ ную постройку четырехосных вагонов-ледников с пристен­ ными карманами. Грузоподъемность вагона составляла 28,5 т. Рама вагона делалась металлической с хребтовой балкой; каркас кузова и обшивка — из дерева. В качестве теплоизо­ ляционного материала применяли пробковые плиты, а влаго­ защитного— руберойд.

На Тамбовском вагоноремонтном заводе двухосные ва­ гоны-ледники грузоподъемностью 19 г строили с 1932 г.

по 1935 г.

В начале 30-х годов на отечественных железных дорогах были испытаны изотермические вагоны с тремя системами охлаждения сухим льдом. В первой системе баки для сухого льда размещали в верхней части торцовых стенок грузового помещения. Для увеличения площади теплопередающей по­ верхности через баки пропускали воздушные каналы в виде труб. Вторую систему, кроме баков, оборудовали дополни­ тельно батареями и трубопроводами с вторичным теплоноси­ телем, в качестве которого использовали бензин. Для улуч­ шения циркуляции воздуха внутри грузового помещения устанавливали вентиляторы-циркуляторы, приводимые в дей­ ствие от ветровых двигателей, размещенных на крыше ва­ гона. Третья система конструктивно была сходна с первой, но имела элемент регулирования температурного режима в грузовом помещении. Оно осуществлялось вручную путем открытия или закрытия воздушных каналов, пропущенных через баки. Вентиляторы-циркуляторы, установленные в гру­ зовом помещении этого вагона, имели привод от оси колес­ ной пары через гибкий вал. Грузы, помещенные в этих ваго­ нах, охлаждали как контактным, так и бесконтактным спо­ собами. В первом случае углекислый газ, образующийся в результате сублимации, выпускали в грузовое помещение. При бесконтактном охлаждении теплоносителем являлся воздух грузового помещения, а СОг из баков выпускали в атмосферу. Высокая стоимость сухого льда сыграла ре­ шающую роль, и поэтому в дальнейшем отказались от по­ стройки вагонов такого типа.

В настоящее время сухой лед используют в качестве дополнительного охлаждающего средства при перевозке не­ которых скоропортящихся грузов, как, например, мороже­ ного, тресковой печени.

С 1937 г. на БМЗ начали строить четырехосные вагоныледники с металлическим каркасом кузова. Этот каркас по­ зволил увеличить грузоподъемность вагона до 30 г.

4

В 1947—1948 гг. на Тамбовском вагоноремонтном заводе было оборудовано несколько вагонов-ледников потолочными приборами охлаждения, которые подвергли всесторонним испытаниям. По результатам этих испытаний на БМЗ в 1951 г. разработали проект вагона опытной партии. В 1954 г. после устранения недостатков, выявленных в процессе эксплуата­ ционных испытаний вагонов этой партии, приступили к их серийной постройке. По техническому заданию МПС на БМЗ был спроектирован вагон-ледник увеличенной длины. Серий­ ную постройку этих вагонов начали с 1957 г. Вагон имеет цельнометаллический кузов. В качестве термоизоляции ис­ пользовали мипору.

Кроме вагонов отечественного производства, на сети до­ рог Советского Союза эксплуатируются вагоны-ледники, построенные на вагоностроительном заводе в городе Дессау (ГДР). Вагоны построены как с пристенными карманами, так и с потолочными баками.

В 1965 г. строительство вагонов-ледников было прекра­ щено.

Повышенные требования к качеству перевозок скоропор­ тящихся грузов, а также расширение ассортимента продук­ тов, прошедших холодильную обработку, вынудили перейти на рефрижераторный подвижной состав, оборудованный па­ ровыми компрессионными холодильными машинами и элек­ трическим отоплением.

Помимо этого, на сети дорог эксплуатируют специализи­ рованные вагоны для перевозки молока, живой рыбы и вина.

Первый отечественный изотермический вагон с машин­ ным охлаждением был построен в 1912 г. по проекту инже­ нера Силича. В качестве холодильного агента был исполь­ зован аммиак, который кипел в испарителе, размещенном в грузовом помещении.

Вагоностроительным заводом Дессау (ГДР) в 1951 г. был построен опытный 23-вагонный поезд для Советского Союза. Через два года началась поставка этих поездов сравнительно небольшими партиями. Это происходило на протяжении че­ тырех лет. Затем поставка 23-вагонных поездов была пре­ кращена.

В 1956 г. был получен из ГДР опытный экземпляр 12-ва- гонной секции. Приблизительно через два года начали се­ рийную поставку этих секций. С 1958 г. в течение 10 лет получали из ГДР 5-вагонные секции типа ЦА-5.

Брянский машиностроительный завод начал выпускать 5-вагонные секции с 1963 г. Приблизительно в это же время па заводе были разработаны проекты автономного рефри­

5

жераторного вагона и 3-вагонной секции. Но к серийной постройке ни вагон, ни секция приняты не были.

В 1963 г. в ГДР построен опытный экземпляр 21-вагон­ ного поезда. Серийная (малая серия) поставка этих поездов начата через два года.

Испытания первого автономного рефрижераторного ва­ гона постройки завода Дессау были проведены в 1952 г. В пути следования вагон обслуживали механики. Для раз­ мещения обслуживающего персонала вагон имел необходи­ мые бытовые обустройства. Небольшая партия таких ваго­ нов была получена из ГДР в 1954—1957 гг.

В начале 60-х годов проводились испытания автономных вагонов с автоматическим управлением работой холодильной установки, системы отопления и дизеля. Эти вагоны эксплу­ атируются без обслуживающего персонала. Серийная постав­ ка таких вагонов из ГДР начата в 1965 г.

Первая секция типа ЦБ-5 была построена на заводе Дессау в 1968 г. Несколько позже началась серийная по­ ставка этих секций.

С учетом размера партии отправления-получения скоро­ портящихся грузов возможный охват грузопотока изотер­

Из табл. 1 видно, что основан масса скоропортящихся грузов может быть перевезена в индивидуальных вагонах и затем в 5-вагонных секциях. Поэтому в настоящее время парк рефрижераторного подвижного состава пополняют авто­ номными вагонами и 5-вагонными секциями БМЗ и ЦБ-5

2. 23 ВАГОННЫЙ ПОЕЗД

Поезд состоит из 20 вагонов-холодильников, вагона-ма- шинного отделения, вагона-дизель-электростанции и служеб­ ного. На рис. 1 показан порядок размещения вагонов, в поезде.

G

Ввагоне-дизель-электростанции установлены два главных

подин вспомогательный энергетические агрегаты. Каждый из них состоит из дизеля и генератора трехфазного тока напряжением 220/380 В. Мощность главного дизеля 100 л. с., вспомогательного 60 л. с., главного генератора 60 кВт и вспомогательного 30,5 кВт.

Рис. 1

Ввагоне и под ним размещены баки для топлива. Сум­ марная емкость баков 8050 л. Запас горючего рассчитан на восемь суток непрерывной работы дизелей. Внутри вагона установлены главный распределительный щит и щит кон­ троля температуры в грузовых помещениях вагонов-холо­ дильников. Отопление вагона водяное с котлом на твердом топливе.

Ввагоне-машинном отделении установлены две холо­ дильные машины, работающие на аммиаке. В испарителях машины охлаждается рассол (водный раствор хлористого кальция), который затем нагнетается насосами в рассоль­ ную магистраль поезда. Эта магистраль проходит по всему составу. Каждая холодильная машина обслуживает свою

группу вагонов (10 шт.), но возможна перекрестная работа и работа одной машиной на все вагоны-холодильники. Отапливается машинное отделение переносными электриче­ скими печами.

Служебный вагон предназначен для размещения брига­ ды, обслуживающей поезд. В вагоне имеются салон, два двух­ местных и четыре четырехместных купе, кухня, котельное отделение, душевая, туалет. Обогревается вагон системой водяного отопления с котлом на твердом топливе. Над по­ толком установлено шесть баков для воды: один для питье­ вой, остальные для технической.

Грузовое помещение вагона-холодильника охлаждается рассольной батареей, которая состоит из четырех секций. Для улучшения естественной .циркуляции батарея размещена под потолком, почти по всей длине помещения. Рассол по­

7

ступает в батареи через магнитные соленоидные вентили иг магистрального рассолопровода. С помощью соленоидного вентиля дистанционно регулируют подачу рассола в бата­ реи. Трубы магистрального рассолопровода отдельных ваго­ нов соединяются между собой эластичными рукавами и разъединительными головками. Части рассолопровода, нахо­ дящиеся вне вагона, для предотвращения нагрева закрыты разъемными теплоизоляционными чехлами. Давление рассода в магистрали может быть доведено до 4,5 ат. Даль­ нейшее повышение давления ограничивается ' предохрани­ тельными клапанами. Воздух при заполнении системы выпу­ скают через воздухоспускные краны. Для пополнения воз­ можных утечек рассола и температурных изменений объема имеются компенсационные баки. Попадание конденсата на груз предотвращено подвеской под батареи поддонов из оцинкованной стали. Конденсат из поддонов по трубам сте­ кает на пол и затем через сифоны выливается наружу. В каждом вагоне-холодильнике имеется по два сифона. Си­ фоны уплотнены гидравлическими затворными и резиновыми шарами.

Отапливают вагоны-холодильники электрическими печа­ ми. У каждой торцовой стены установлено по три печи мощностью 1 кВт каждая.

При перевозках в режиме отопления включают систему принудительной циркуляции воздуха в грузовом помещении. Перемешивание воздуха осуществляют двумя вентиляторамициркуляторами 2 (на рис. 2), которые засасывают теплый воздух, поднимающийся от печей 1, и нагнетают его в гори­

8

зонтальные каналы 3. Из этих каналов через боковые рука­ ва 4 теплый воздух поступает под напольные решетки 5.

Вагоны-холодильники оборудованы системой вентиляции. Для обеспечения необходимого напора реализуется кинети­ ческая энергия набегающего воздуха при движении поезда. Свежий воздух в вагон поступает через приемник-улавлива­ тель. На каждом вагоне установлено по два таких прибора. Приемник имеет заслонку, устанавливаемую в определенное положение в зависимости от направления движения. Из приемника воздух попадает в трехходовой кран, который, в зависимости от положения, направляет воздух на подогрев., охлаждение или в дефлектор. Положение пробки трехходо­ вого крана изменяют рычагом, установленным на торцовых стенах вагонов. Удаляют воздух из грузового помещения через дефлектор, в вытяжном конусе которого создается разряжение при относительном движении наружного возду­ ха, омывающего дефлектор. Таким образом, вентилирование грузового помещения происходит только при движении поезда.

Контроль температуры воздуха в грузовом помещении могут осуществлять как дистанционно (из помещения дизельэлектростанции), так и локально (у данного вагона).

Для дистанционного контроля применяют электрические термометры сопротивления и с полупроводниковыми термо­ датчиками. Первые применяются для контроля температуры 10 и 11-го вагонов, в которых имеется по пять переносных (с гибкими шлангами) приемников температуры — витки тонкой медной или никелевой проволоки, помещенные в ме­ таллической гильзе. В остальных вагонах установлено по одному термосопротивлению.

Если вагоны-холодильники отцеплены от дизель-электро­ станции, то температуру в грузовых помещениях контроли­ руют с помощью манометрических термометров. Термобал­ лоны этих приборов установлены на боковой стене грузо­ вого помещения, а показывающий прибор (манометр) в под­ вагонном ящике. Поезд обслуживает бригада, состоящая из шести человек.

3. 12-ВАГОННАЯ РЕФРИЖЕРАТОРНАЯ СЕКЦИЯ

Секция состоит из десяти вагонов холодильников, вагонамашинного отделения и вагона-дизель-электростанции СО' служебным помещением. Два последних вагона помещены в среднюю часть состава. Они соединены друг с другом пе­ реходным мостиком.

9