Эффективность использования систем отопления кабин локомотивов

Материал нашел и подготовил к публикации Григорий Лучанский

Источник: Сидоров Ю.П., Лосавио Н.Г., Галкина О.В. Эффективность использования систем отопления кабин локомотивов. ВНИИ железнодорожной гигиены МПС РФ, Москва. «Гигиена и санитария» №2, 2000 г.

Проблема расчета мощности системы отопления кабин локомотивов существует не одно десятилетие и осложняется как трудностью определения действительной отдаваемой мощности для отопителей, работающих от системы охлаждения дизеля, так и недоучетом таких факторов, как количество инфильтрационного воздуха, поступающего в кабину, и полпота использования установленной мощности отопления.

В связи с этим, как правило, эффективность систем отопления кабин локомотивов, выходящих на испытания, оказывается недостаточной, и мощность системы отопления увеличивается на глаз в процессе доводки машины. Этот процесс может занять несколько лет. Недостатком существующих методов расчета необходимой мощности отопления кабин является ее расчет исходя из величины теплопотерь кабины, которую получают по результатам испытаний кабин при определении среднего коэффициента теплопередачи К_ср на стоянке. Этим грешат все заводы-изготовители и локомотивов, и вагонов. При этом рассчитанная мощность системы отопления оказывается намного меньше той, которая необходима для поддержания оптимальной температуры в кабине.

Таким образом, до настоящего времени не существовало объективной методики расчета мощности системы отопления кабин подвижного состава железнодорожного транспорта. Ее разработке и посвящена представляемая работа.

Микроклимат в кабине локомотива определяется, как известно, мощностью системы отопления, качеством теплоизоляции и герметизации кабины и условиями эксплуатации подвижного состава.

Чем ниже температура воздуха, тем больше тепла требуется для обогрева кабины. Чем выше скорости движения подвижного состава, тем больше требуется тепла для обогрева кабины. Чем хуже теплоизоляция ограждения кабины, тем больше тепла требуется для обогрева кабины. Чем хуже герметичность кабины, тем больше тепла требуется для обогрева кабины.

С целью повышения точности получаемых результатов проведем расчет теплопотерь кабины с учетом потерь тепла на нагрев инфильтрационного воздуха.

Количество инфильтрационного воздуха вычисляется по формуле

где G ₁, G ₂, — количество инфильтрационного и эксфильтрационного воздуха, r _н, r _в — плотности воздуха снаружи и внутри кабины, кг/м 3 , m — коэффициент расхода, Р_во — внутреннее избыточное давление на уровне пола, Па, h ₁, h ₂ — высоты расположения предлагаемых отверстий.

Необходимые для построения графиков наружная температура, температура внутри кабины, скорость движения поезда, количество инфильтрационного воздуха взяты по результатам испытаний подвижного состава (табл. 1).

Для условий стоянки определяем:

1. Количество инфильтрационного воздуха G _мнф = j ·( D t ) под действием тепловых источников. При этом принимаем температуру внутри кабины постоянной. В связи с нелинейным характером зависимости плотности воздуха от температуры необходимо иметь в виду, что при одних и тех же температурных напорах, но взятых при различных наружных температурах поступление инфильтрационного воздуха меняется. При более низких t _н и сохранении D t инфильтрационная составляющая возрастает. Однако в первом приближении для аналитических расчетов указанным влиянием можно пренебречь.

Как видно из табл. 3, суммарные теплопотери кабины на стоянке составили 4,1—7,44 кВт; теплопотери с инфильтрационным воздухом — 1,0—5,0 кВт. При этом соотношение теплопотерь с инфильтрационным воздухом и непосредственно через ограждения может быть как меньше, так и больше 1. Для кабины электропоезда ЭД4-001 теплопотери с инфильтрационным воздухом (5 кВт) более чем вдвое превышают теплопотери через стенку (2,44 кВт). В остальных случаях теплопотери с инфильтрационным воздухом колеблются от 0,33 (ТЭП70) до 0,57 (4ТЭ10С).

Суммарные теплопотери в движении со скоростью 50—60 км/ч увеличиваются и составляют 5,55—9,57 кВт. При этом теплопотери с инфильтрацией возрастают в большей степени, чем непосредственно через ограждение, и составляют 0,87—2,61 от них.

Как следует из табл. 3, мощность установленной в кабине системы отопления значительно больше, чем рассчитанные для кабины теплопотери. Это свидетельствует, что не вся установленная мощность попадает по назначению — в кабину. Часть мощности теряется на теплоотдачу к наружному воздуху.

Чтобы оценить степень использования установленной мощности, воспользуемся понятием коэффициента эффективности использования установленной мощности:

Расчеты показали, что использованная на обогрев кабины мощность колеблется от 41,0 до 97,7% установленной мощности. Наилучшим образом используется мощность отопителя у тепловоза ТЭМ7А — на 97,7%. По-видимому, это связано с тем, что калорифер установлен непосредственно в кабине без дополнительных воздуховодов. Теряется до 60% мощности системы отопления у тепловоза ТЭП70, гак как его отопитель установлен под полом. У электропоезда ЭД4-001 потери мощности составили около 40%. Его система отопления расположена за задней стенкой кабины.

Поскольку отопительный агрегат выносят из кабины с целью увеличения рабочего пространства, а также для увеличения равномерности распределения температур в кабине, потери установленной мощности неизбежны. Однако всегда существует возможность выбора оптимальной конструкции самой кабины и размещения в ней системы отопления.

1. Мощность установленной системы отопления кабин подвижного состава не полностью используется на нагрев кабины. Часть мощности уходит на нагрев ограждений и наружного воздуха.

2. В зависимости от конструкции системы отопления количество используемой по назначению мощности составляет 41,0—97,7% от установленной.

3. Наилучшим образом используется мощность отопителя, установленного непосредственно в кабине без разводящих воздуховодов — 97,7% (ТЭМ7А), наихудшим — мощность отопителя, установленного под полом, — 40,0% (ТЭП70)

Что за труба торчит из окна кабины тепловоза, если в нынешних локомотивах печное отопление не используется

Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью. Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте.

Понятно, что локомотивы нашего времени не работают на печной системе отопления. Все они оборудованы калориферами, электрическими или водяными, а новые модели еще и климатическими системами, позволяющими обогреть стекла и охладить воздух, когда температура высокая. В ряде случаев в локомотивах присутствуют микроволновые печи и холодильники.

1. Откуда печная труба

На самом деле решение это стандартное и действует оно в случае пересылки локомотивов в нефункционирующем состоянии, так называемых «холодных», в частности только вышедших с конвейера и перегоняемых с завода в холодную пору года. Локомотив сопровождается специальной бригадой. Людям в нем (а он в этот период не отапливается) приходится жить иногда сутками, пока не прибудут до конечного пункта назначения. Чтобы не замерзнуть и обогреть кабину, устанавливают на временной основе буржуйки. Кстати, данная мера прописана в нормативных документах РЖД.

2. Зачем нужен проводник в холодном нерабочем локомотиве

При отсутствии возможности отправки сплотки (несколько передвигающихся без вагонов локомотивов) иногда их ставят в поезда, идущие в нужном направлении. Прибыть в пункт назначения они должны в укомплектованном и исправном состоянии с полным комплектом техдокументации, запчастей и специальных инструментов, инвентаря, в частности и строго учета. Поэтому и закрепляются за локомотивом сопровождающие лица (машинисты, помощники машинистов), в чьи обязанности входит сдача объекта в том состоянии, в котором он был принят.

3. Где отдыхают сопровождающие во время перегона

Когда локомотив работает, бригада не имеет права на сон в рабочее время. Но если он «холодный», то и требования другие. Поэтому вместе с буржуйкой временно в кабине устанавливаются нары или топчаны. Этот момент тоже предусмотрен в техдокументации.

4. Что делать в случае болезни проводника во время пути

Если такая неприятная ситуация произошла, проводник обязан на ближайшей по пути следования ЖД-станции через дежурного или начальника станции потребовать, чтобы локомотив отцепили от общего состава и поместили в тупик. Самому же ему нужно посетить поликлинику с целью получения медпомощи и вместе с тем сообщить о ситуации в депо или на завод, отправив телеграмму соответствующего содержания. На ЖД принято именно таким образом извещать о происшествиях. Правда, и мобильную связь никто не отменял.

5. Почему для обогрева нельзя установить автономную современную печь

Во-первых, в этом нет необходимости. Чтобы воспользоваться оборудованием несколько раз за все время эксплуатации локомотива, тратить огромные средства нет никакого смысла. Да и риск того, что в скором будущем эту печь просто снимут и заберут для использования в собственных целях, очень велик. Согласно инструкции, по прибытии на место сопровождающий обязан сдать на склад депо и буржуйку, предварительно очистив ее от нагара.

Понравилась статья? Тогда поддержи нас, жми:

Как отапливаются пассажирские поезда зимой?

Опубликовано 26.07.2019 · Обновлено 04.02.2021

Сейчас мы с вами разберем такой интересный вопросик – как отапливаются пассажирские поезда?

Раньше, да и сейчас, на участках где работают тепловозы, вагоны отапливались и отапливаются вручную, углем. В вагоне установлен водогрейный котел (в одном из тамбуров) он греет воду и горячая вода циркулирует по трубам системы отопления, она всем знакома – под ногами в купе у окна и в коридоре, там-же. Всю эту нелегкую работу по отоплению вагона выполняет проводник.

Но сейчас широко применяется электрическое отопление. В тех же водогрейных котлах установлены электрические ТЭНы, вода нагревается ими, а дальше все, как описано выше. А откуда получают ток ТЭНы? От локомотива – электровоза, современные тепловозы также оборудуются системой отопления. На электровозах установлены трансформаторы для нужд тяги и для многого другого, вот на трансформаторах и находится обмотка отопления от которой и происходит отбор напряжения для нужд электроотопления вагонов.

Отопление включается машинистом на пульте управления специальным ключом, который вставляется в пульт. Ключ находится у электромеханика поезда и вручается локомотивной бригаде после подключения кабелей отопления к составу. На станциях, где производится отцепка локомотива от состава эти действия и происходят. На электровозе с обоих сторон на лобовой части находятся розетки и кабели отопления, в профессиональной терминологии — «пинч», их хорошо видно, кому интересно. Эти кабели и розетки находятся также и на вагонах.

Кабель для отопления

После того как электровоз прицепился к поезду, проведена проба тормозов и поезд готов к отправлению, машинист обесточивает электровоз и опускает токоприемники, а поездной электромеханик, и никто другой, подключает кабель отопления от электровоза к вагону. Кабель фиксируется в розетке и запирается в ней ключом, этот ключ и выдается локомотивной бригаде. После чего машинист поднимает токоприемники, электровоз готов, производится кратковременная проверка работы отопления и если все нормально, поезд отправляется. В пути следования ключ, вставленный в пульт управления поворачивается машинистом, подключается контактор отопления поезда, загораются контрольные лампы на пульте машиниста и у проводников в вагоне. Все, отопление работает и всем тепло. На профессиональном жаргоне это называется «ехать на элетролопате».

Проводники сами могут регулировать температуру в своих вагонах для комфорта пассажиров. Весь состав соединен системой кабелей отопления с электровозом. Но иногда происходят и нежелательные сбои. Что-то происходит в цепи отопления и тогда на электровозе срабатывает защита, машинист обязан отключить отопление, об этом он сообщает начальнику поезда по радиосвязи а тот совместно с поездным электромехаником принимает меры по поиску и устранению неисправности. Ну тогда, как в былые времена, проводники засучив рукава, приступают к ручному отоплению вагона, углем. На станциях экипировки каждый вагон снабжается аварийным запасом угля, для таких вот нестандартных ситуаций.

На каждой дороге определен приказом так называемый отопительный сезон с началом которого и происходят те процессы, которые я описал. Вся система электроотопления на локомотивах тщательно проверяется ремонтным персоналом и имеющий неисправности данной системы локомотив в зимнее время на линию не выйдет. Вот и все.

RailUnion.net

Русскоязычное железнодорожное сообщество

• Список форумов‹ЖД вне компьютера‹[ЖД] Общие вопросы
• Изменить размер шрифта
• Версия для печати

• Блоги
• FAQ
• Регистрация
• Вход

Вопрос про электроотопление от л

Вопрос про электроотопление от л

syomindm » 10.06.2007, 08:50

1) С постоянным током, проблем я так понимаю нет. 3000 В — это напряжение КС, поэтому от любого локомотива постоянного тока, что от ЧСов, что от ВЛов можно получить 3000 В для отопления.
2) С переменным током сложнее. Там я так понимаю, нужна дополнительная обмотка на трансформаторе, для отопления. В ВЛах, я так понимаю её нет, в ЧСах, вроде подача 3000 В на вагоны предусмотрена. А как обстоят дела у ЭП1? ВЛ82 может давать на вагоны 3000 В только под постоянкой? или под переменкой тоже?
3) У тепловозов подача 3000 В на вагоны не предусмотрена вообще. Из-за того, что мощность будет отбираться на отопление, или есть ещё какие-нибудь причины? У ТЭП70БС тоже нет электроотопления?
4) Надпись на электровозе «17 вагонов», означает, электровоз способен отапливать 17 вагонов. А если вагонов 20? 17 вагонов подключены, а 3 вагона углём топятся? А если 18? Подключают ещё один вагон, или всё строго соблюдается, ни одним вагоном больше?
Или зимой вообще нет поездов больше 17 вагонов?

Подскажите, правильно ли я думаю.

С уважением, Дмитрий.

Re: Вопрос про электроотопление от л

Raskolnikov » 10.06.2007, 11:57

Re: Вопрос про электроотопление от л

E69 » 10.06.2007, 12:23

Re: Вопрос про электроотопление от л

Михалыч » 10.06.2007, 15:18

Re: Вопрос про электроотопление от л

Raskolnikov » 10.06.2007, 16:56

Re: Вопрос про электроотопление от л

Eagle755 » 10.06.2007, 17:34

Я был на ВЛ85! Я управлял ВЛ80Р! Осталось побывать на Ил-76.

Re: Вопрос про электроотопление от л

Timas » 10.06.2007, 18:35

Re: Вопрос про электроотопление от л

Trucker » 10.06.2007, 19:05

Re: Вопрос про электроотопление от л

81-540/541 » 10.06.2007, 21:53

Re: Вопрос про электроотопление от л

Trucker » 10.06.2007, 22:08

Re: Вопрос про электроотопление от л

syomindm » 10.06.2007, 22:56

Re: Вопрос про электроотопление от л

Михалыч » 11.06.2007, 09:57

Re: Вопрос про электроотопление от л

USP077 » 13.10.2008, 17:50

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 5