Моноблочная система УКВ-31 устанавливается на пассажирские купейные вагоны модели 61-4179 постройки ТВЗ. Система имела несколько модификаций: УКВ-31-ТП, УКВ-31-ТС, УКВ-31-МС изготовляемая ЗАО “Остров”.
Моноблочная система предназначена для автоматического поддержания микроклимата в вагоне. Установка работоспособна при скоростях движения вагонов от 0 до 220 км/час и температурах наружного воздуха от +15 до +45 °С при работе в режиме охлаждения и от -50°С до +15°С при работе в режимах вентиляции и отопления.
Установка представляет собой моноблочную конструкцию в которую входят:
- Парокомпрессорная холодильная машина
- Воздухоподогреватели
- Вентиляционный агрегат
Охлаждение воздуха внутри вагона производится следующим образом:
При включенной холодильной машине под действием разряжения, создаваемого центробежным вентилятором, в установку через отверстия воздухоприемников внутреннего воздуха поступает рециркулирующий воздух из вагона. Одновременно через отверстия воздухоприемников наружного воздуха всасывается наружный воздух. При этом расход наружного воздуха может регулироваться с помощью воздушных клапанов с электроприводом.
Потоки внутреннего и наружного воздуха перемешиваются в камерах смешения и смешенный поток, пройдя через фильтрующие ячейки поступает в воздухоохладители, после чего нагнетается внутрь вагона с помощью вентилятора через отверстие воздухораспределителя. Часть поданного в вагон воздуха после его прохождения по вагону вновь возвращается в установку (рециркуляционный воздух), а часть воздуха выходит наружу за счет не герметичности конструкции вагона.
Требуемая температура поверхности воздухоохладителей при работе установки в режиме охлаждения обеспечивается винтовым компрессором холодильной машины, который сжимает и нагнетает пары хладагента через обратный клапан в конденсаторы с воздушным охлаждением. В конденсаторах хладагент охлаждается потоком наружного воздуха. Наружный воздух засасывается через отверстия воздухоприемников наружного воздуха при помощи осевого вентилятора и через отверстие воздуховытяжного устройства выбрасывается в атмосферу. Охлаждаемые в конденсаторах пары хладагента переходят в жидкое состояние и жидкий хладагент через открытые запорные вентили, фильтр-осушитель, смотровое стекло с индикатором влажности, открытые соленоидные вентили поступает на вход в терморегулирующие вентили воздухоохладителей.
В терморегулирующих вентилях происходит дросселирование хладагента и его давление падает от давления конденсации (нагнетания) до давления кипения (всасывания), после чего хладагент поступает в воздухоохладители. В воздухоохладителях жидкий хладагент кипит в трубках, отводя тепло от их поверхности, следовательно, и от охлаждаемого воздуха. Во время охлаждения воздуха часть влаги, находящейся в нем, конденсируется на наружной поверхности трубок и ребер воздухоохладителей. Образующийся при этом конденсат собирается в поддонах воздухоохладителей и сливается через отверстия в нижнем днище установки. Пары хладагента из испарителей поступают на вход в компрессор и цикл работы холодильной машины повторяется.
Процесс контролируется манометрами низкого и высокого давления, датчиками низкого и высокого давления, реле высокого и низкого давлений, реле давления конденсации и предохранительным реле давления.
При работе в режиме вентиляции холодильная машина и воздухонагреватели выключены и задействован только центробежный вентилятор и приводы заслонок воздушных клапанов, которые в этом случае обеспечивают регулируемый воздухообмен в вагоне, но без термодинамической обработки воздуха.
При работе в режиме отопления могут быть задействованы как электрические, так и водяные воздухонагреватели. Регулируемый воздухообмен обеспечивается с помощью воздушных клапанов, оборудованных заслонками с электроприводом, при этом воздух нагнетается внутрь вагона с помощью центробежного вентилятора, нагрев воздуха осуществляется в воздухонагревателях.
При работе в режиме охлаждения задействуются холодильная машина и вентиляционное оборудование. Водяные и электрические воздухонагреватели в этом случае отключены.
В состав установки модели УКВ-31-МС водяные воздухонагреватели не входят
В качестве агрегата для холодильной установки используется хладагент R134а.