5.4.3 Система отопления

Система отопления в пассажирских вагонах бывает двух видов: водяная и электрическая. Водяная система применяется на всех типах пассажирских вагонов локомотивной тяги, оснащенных автономной системой электроснабжения от подвагонных генераторов и аккумуляторных батарей. Электрической системой оборудованы вагоны локомотивной тяги, имеющие централизованное питание от вагона-электростанции или от контактной сети через электровоз.

Система водяного отопления (рис. 5.17) включает в себя котел 1, расширитель-воздухоподогреватель 10, нагревательные трубы 2, питательный насос 8, баки 6 и 7 для воды и топлива, вентили 5, 9, грязевик 5 и кран 4 для спуска воды из котла.

Циркуляция воды в системе отопления (показано стрелками) происходит непрерывно из-за разности температур в различных ее частях. Предусмотрена и искусственная циркуляция воды с помощью циркуляционного насоса, установленного на трубопроводе, подводящем воду к котлу, подача которой включается в тех случаях, когда температура наружного воздуха ниже расчетной или когда необходим ускоренный нагрев вагона после отстоя.

При комбинированной (электроугольной) системе отопления (рис. 5.18) вода в котле подогревается расположенными в водяной рубашке высоковольтными нагревательными элементами, а при отсутствии электроэнергии — за счет теплоты сжигаемого твердого топлива — угля).

Системой водяного отопления с комбинированным котлом оснащены вагоны различных типов. Эта система состоит из котла с расширителем и отопительных приборов. Котел (рис. 5.19) с электроугольным отоплением имеет обычную угольную топку 4 и водяную рубашку 2, в которой на опорном фланце 11 расположены 24 высоковольтных нагревательных элемента 3.

Нагревательные элементы закрыты защитным кожухом 10, на котором установлена блокировка, разрывающая цепь катушек высоковольтных контакторов при подъеме кожуха и наличии высокого напряжения. В поднятом положении для осмотра нагревательных элементов кожух подвешивается на цепях. Объем воды в системе 855 л, из которых 370 л находятся в котле и расширителе.

Схема отопления, нагревательные элементы и другое высоковольтное оборудование у различных типов вагонов одинаковое. Высоковольтные нагревательные элементы имеют общую мощность 48 кВт и разделены на две параллельные группы, каждая из которых состоит из двух параллельных ветвей, включающих по шесть последовательно соединенных нагревательных элементов. Для защиты котла предусмотрено тепловое реле, отключающее электронагревательные элементы при повышении температуры воды в котле выше 90 °С, и реле минимального уровня, отключающее их при понижении уровня воды в расширителе более чем 200 мм. В вагонах с кондиционированием воздуха используются дополнительные низковольтные электрические печи и калорифер, которые питаются от автономной системы электроснабжения напряжением ПО В постоянного тока. В пассажирских вагонах межобластного и пригородного сообщений наиболее распространено отопление с помощью электрических печей и калориферов.

В системах водоснабжения и водяного отопления современных пассажирских вагонов находят широкое применение пластмассы для изготовления многих деталей и узлов. Из стеклопластика на основе полиэфирной смолы выполняют водяные баки, умывальные раковины и унитазы, из полиэтилена низкой плотности — трубы, фитинги, вентили, втулки, тройники, а также другие соединительные и регулирующие детали. В туалетах пол настилают из стеклопластика вместо цементного, покрытого метлахской плиткой. Применение пластмасс обеспечивает снижение собственной массы вагона, продление срока службы, уменьшение трудоемкости и затрат при изготовлении и ремонте систем водоснабжения, отопления и внутреннего оборудования.

Руководство проводнику — Кондиционирование воздуха в цельнометаллических пассажирских вагонах

Содержание материала

Цельнометаллические пассажирские вагоны оборудованы надежной системой отопления, вентиляции, устройством для очистки воздуха и обогрева его в зимнее время. Однако в жаркий период года (особенно на дорогах Юга и Средней Азии) механическая вентиляция не может обеспечить поддержание в вагоне нормального температурновлажностного режима. Температура воздуха в вагонах днем в этот период превышает наружную на 3—5 С и нередко бывает более 40 С. Особенно неблагоприятные условия в вагоне создаются в период с 16 до 21 ч, когда температура наружного воздуха падает, а внутри вагона из- за отдачи тепла, аккумулированного металлическим кузовом, остается высокой. В это время разница температур внутри и снаружи вагона иногда достигает 10 С. В вагоне становится очень душно, относительная влажность воздуха резко повышается. Пребывание в вагоне становится неприятным.

Рис. 46. Система кондиционирования воздуха в пассажирских вагонах:

1 — компрессор; 2 — вентилятор конденсатора; 3 — конденсаторы; 4 — котел; 5 — фильтр; 6 — вентилятор; 7 — воздухоохладитель (испаритель); 8—терморегулирующий вентиль; 9 — калорифер; 10 — электровоздухоподогреватели; 11 — рециркуляционный (возвратный) канал; 12 — контактные термометры (терморегуляторы); 13— нагнетательный воздуховод; 14 — потолочные вентиляционные выпуски; 15 — щит приборов холодильного оборудования; 16 — фреоновый трубопровод

Для обеспечения необходимых санитарно-гигиенических условий независимо от температуры наружного воздуха цельнометаллические пассажирские вагоны оборудуются установками для кондиционирования воздуха Такие установки создают постоянный воздухообмен, очистку, автоматическое охлаждение или обогревание и регулирование влажности воздуха, т. е. обеспечивают соответствие всех параметров воздуха заранее принятым условиям (кондициям).
На дорогах нашей страны применяются воздухокондиционные установки с механическим компрессионным охлаждением.
Система кондиционирования воздуха в пассажирских вагонах в обшем виде состоит из устройств вентиляции, водяного и электрического отопления и установки для охлаждения воздуха в жаркий период. Схема этих устройств показана на рис. 46. Основными узлами системы вентиляции являются вентилятор 6, нагнетательный воздуховод 13 и рециркуляционный (возвратный) канал 11. Воздух, поступающий в помещения для пассажиров, засасывается частично снаружи, частично из рециркуляционного канала, проходит через фильтры 5 и очищается. Соотношение количества наружного и рециркуляционного воздуха не постоянно; оно изменяется автоматически или вручную в зависимости от температуры воздуха внутри и снаружи вагона. В нагнетательном воздуховоде расположены: воздухоохладитель 7 (испаритель фреона), изготовленный из медных трубок с латунными ребрами; электровоздухоподогреватели 10 и калорифер 9 системы водяного отопления, служащие для обогрева воздуха. Из нагнетательного воздуховода охлажденный или подогретый воздух (в зависимости от наружной температуры) поступает в купе через потолочные вентиляционные выпуски 14 (мультивенты).
Установка для охлаждения воздуха состоит из комплекса агрегатов: компрессорно-конденсаторного воздухоохладителя и вспомогательных аппаратов.
Компрессорно-конденсаторный агрегат смонтирован в металлическом ящике и объединяет компрессор 1, электродвигатель с вентилятором 2, конденсаторы 3. Щит 15 приборов холодильного оборудования расположен внутри вагона.
Давление жидкого фреона на нагнетательной стороне трубопровода компрессора и газообразного на всасывающей регулируется при помощи автоматического реле. На щите приборов холодильного оборудования или в другом месте, в зависимости от компоновки, размещен теплообменник для охлаждения жидкого фреона. Фреоновый трубопровод между воздухоохладителем и теплообменником покрыт теплоизоляцией.
Процесс охлаждения жидкого фреона происходит в результате прохождения через теплообменник охлажденных при испарении паров фреона, засасываемых компрессором из испарителя, и перегретого жидкого фреона, идущего от конденсатора к терморегулирующим вентилям и далее в испаритель. Терморегулирующие вентили 8 служат для автоматического наполнения жидким фреоном воздухоохладителя-испарителя и обеспечивают максимальную холодопроизводительность установки.
Перед каждым терморегулирующим вентилем установлен соленоидный вентиль, предназначенный для автоматического прекращения подачи фреона в испаритель при остановке компрессора и автоматического включения подачи фреона при пуске его.
Контактные термометры 12 в зависимости от заданных температур, подают импульсы через первичные реле контакторам электродвигателей и электроподогревателей. Таким образом происходит автоматическое включение, выключение и регулирование работы системы кондиционирования воздуха.
Охлаждение воздуха в вагоне основано на физическом свойстве жидкого фреона при испарении поглощать тепло из окружающей среды.
Процесс охлаждения подаваемого в вагон наружного воздуха происходит следующим образом. Пары фреона из испарителя засасываются в цилиндры компрессора и сжимаются в них до 10—15 кГ/см 2 . Сжатые пары фреона нагнетаются в змеевики конденсаторов, где они охлаждаются до температуры окружающей среды потоком воздуха, подаваемого вентиляторами. Так как температура окружающей среды ниже температуры испарения фреона, то пары его конденсируются и снова превращаются в жидкость.
При прохождении жидкого фреона через терморегулирующие вентили и змеевики испарителя (воздухоохладителя) давление его падает и он вновь испаряется. Тепло, необходимое для парообразования фреона, отнимается от воздуха, подаваемого вентилятором в вагон, благодаря чему температура воздуха снижается. После того как пары фреона поглотили тепло из воздуха, проходящего через змеевики испарителя, цикл движения фреона повторяется.
В настоящее время эксплуатируются ЦМВ, оборудованные установками для кондиционирования воздуха с индивидуальным электроснабжением от подвагонного генератора: жесткие купированные вагоны и вагоны-рестораны постройки заводов ГДР, оборудованные установкой типов МАБ-Ι и МАБ-II; мягко-жесткие и жесткие купированные вагоны постройки заводов ВНР, оборудованные установкой фирмы «Стоун»; мягкие вагоны с купе постройки завода им. Егорова, оборудованные отечественной установкой типа КЖ-25П; купированные вагоны постройки того же завода с установкой типа КЖ-25.

Блог об энергетике

энергетика простыми словами

Система отопления пассажирского вагона поезда

Питание нагревательных элементов осуществляется по однопроводной поездной линии с номинальным напряжением 3000 В постоянного или однофазного переменного тока частотой 50 Гц в пути следования от локомотивов, а в пунктах отстоя — от стационарных устройств.
Системой водяного отопления с комбинированным котлом оснащены вагоны различных типов. Эта система состоит из котла с расширителем и отопительных приборов. Котел (рис. 5.19) с электроугольным отоплением имеет обычную угольную топку 4 и водяную рубашку 2, в которой на опорном фланце 11 расположены 24 высоковольтных нагревательных элемента 3.

Для увеличения поверхности нагреваемой воды в коническую часть топки установлены циркуляционные трубы 6, 7, и 8. В нижней части топки расположены колосниковая решетка 1 и наклонный лист зольника 14. Уголь загружается в котел через топочное отверстие 12, через него же извлекается шлак. Зола и мелкий шлак удаляются через отверстие зольника 13. На опорном фланце в зоне топки размещены три изолятора 9, через которые высоковольтные провода подводятся к нагревательным элементам котла. В целях обеспечения электробезопасности кожух 5 котла заземляется. Для этого в его нижней части предусмотрен специальный болт, к которому присоединяется заземляющий провод.
Нагревательные элементы закрыты защитным кожухом 10, на котором установлена блокировка, разрывающая цепь катушек высоковольтных контакторов при подъеме кожуха и наличии высокого напряжения. В поднятом положении для осмотра нагревательных элементов кожух подвешивается на цепях. Объем воды в системе 855 л, из которых 370 л находятся в котле и расширителе.
Схема отопления, нагревательные элементы и другое высоковольтное оборудование у различных типов вагонов одинаковое. Высоковольтные нагревательные элементы имеют общую мощность 48 кВт и разделены на две параллельные группы, каждая из которых состоит из двух параллельных ветвей, включающих по шесть последовательно соединенных нагревательных элементов. Для защиты котла предусмотрено тепловое реле, отключающее электронагревательные элементы при повышении температуры воды в котле выше 90 °С, и реле минимального уровня, отключающее их при понижении уровня воды в расширителе более чем 200 мм. В вагонах с кондиционированием воздуха используются дополнительные низковольтные электрические печи и калорифер, которые питаются от автономной системы электроснабжения напряжением ПО В постоянного тока. В пассажирских вагонах межобластного и пригородного сообщений наиболее распространено отопление с помощью электрических печей и калориферов.
В системах водоснабжения и водяного отопления современных пассажирских вагонов находят широкое применение пластмассы для изготовления многих деталей и узлов. Из стеклопластика на основе полиэфирной смолы выполняют водяные баки, умывальные раковины и унитазы, из полиэтилена низкой плотности — трубы, фитинги, вентили, втулки, тройники, а также другие соединительные и регулирующие детали. В туалетах пол настилают из стеклопластика вместо цементного, покрытого метлахской плиткой. Применение пластмасс обеспечивает снижение собственной массы вагона, продление срока службы, уменьшение трудоемкости и затрат при изготовлении и ремонте систем водоснабжения, отопления и внутреннего оборудования.

Пассажирский вагон кондиционирование отопление