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).
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.
Система водяного отопления багажного вагона аналогична принятой для пассажирских вагонов, только она имеет сеть труб более короткую, так как проложена в купе багажных раздатчиков, туалетной и служебном помещении. Грузовое помещение не отапливается. Емкость системы 500 л\ 360 л в котле 20 (рис. 69) с расширителем 18, 90 л в трубах и 50 л в водяной коробке 4. Наружная рубашка котла в верхней части переходит в расширитель с плоскими стенками, закрытый крышкой с отверстием, через которое проходит дымовая труба с дефлектором. Для обеспечения лучшего температурного режима верхняя’ разводящая труба в служебном помещении и в купе багажных раздатчиков изолирована войлоком. Нижние обогревательные трубы купе багажных раздатчиков и туалетной имеют ребристую поверхность. Перед заполнением системы водой через водоналивную трубу 24 вентили и краны 7, 12, 15, 16, 17, 19, 22, 23, 26 и 27 открывают, а 2, 3, 5, 6, 10, 13 и 21 закрывают. Для пополнения системы при помощи ручного насоса 14 следует открыть вентили 10 и 15 и закрыть 22 и 27. Наблюдение за уровнем воды в системе производится по гидрометру 9 или с помощью водопробных кранов 6 и 7. Воду наливают до тех пор, пока она заполнит расширитель, водяную коробку и будет вытекать через вестовую трубу расширителя, а затем и через вестовую трубу 1 водяной коробки. Калорифер 8 сообщается с расширителем 18 по трубопроводу с вентилем 16 и обратным клапаном. Рис. 69. Система водяного отопления багажного вагона
Вентиль на трубопроводе от ручного насоса к водяной коробке
В котельном отделении у водяной коробки
Вентиль на трубопроводе между котлом и калорифером
В котельной внизу около котла
Вентиль для спуска воды из калорифера
В котельной внизу около водяной коробки
Вентиль на трубопроводе между ручным насосом и котлом
Вентили на разводящих трубах
В котельной у расширителя
Сливной кран возвратных труб
В коридоре рядом с котельной
Вентили на трубопроводе для улучшения циркуляции
Вентили возвратных труб со стороны коридора и служебного отделения
Спускная пробка котла
Снаружи кузова под котлом
Для усиления циркуляции воды с помощью ручного насоса в ветви котловой стороны нужно закрыть вентили 10, 23 и 27 и открыть вентили 15 и 22. Аналогичное переключение производится, когда требуется усилить циркуляцию в ветви некотловой стороны. Чтобы слить воду из всей системы, все вентили и краны открывают, выворачивают сливные пробки 25 котла и 11 грязевика и прокачивают воду, оставшуюся в насосе. Удаляя воду из одной ветви системы, отключают эту ветвь от котла, закрыв вентили 19 и 23 (или 17 и 26) и кран, 22 (или 27), и открывают кран 21 (или 2). Для слива воды из котла его отключают от системы, закрыв вентили 15, 19, 17, 22, 23, 26 и 27 и выворачивают сливную пробку 25 котла. Воду из калорифера удаляют через спускной кран 13, предварительно отключив калорифер от котла и от расширителя с помощью вентилей 12 и 16. Расположение и назначение арматуры в вагоне приведены в табл. 15.
Система отопления багажных вагонов
Одним из главных условий перевозки багажа и грузобагажа является нормальный температурный режим в вагонах, соответствующий санитарно-гигиеническим требованиям. Согласно техническим условиям на проектирование и постройку пассажирских вагонов, система отопления должна обеспечивать температуру внутри вагона в пределах +20.. .+22 °С при скорости движения 160 км/ч . Разность температур по высоте и по длине вагона не должна превышать 3 °С. В туалетах должно быть не менее +18 °С. Обязательны подогрев воздуха, подаваемого вентиляционной установкой; подогрев воды в системе горячего водоснабжения; температура поверхности нагревательных приборов не выше +70 °С; регулирование отдачи тепла от нагревательных приборов в зависимости от изменения температуры наружного воздуха.
Багажные вагоны, эксплуатируемые на железных дорогах РФ, имеют в основном индивидуальное водяное отопление от котла, установленного в вагоне и работающего на твердом топливе, с электрическим или комбинированным подогревом воды. В настоящее время выпускаются также вагоны, имеющие централизованное электрическое отопление от генератора электроэнергии напряжением 380/220 В, установленного в вагоне электростанции, или от контактной сети с подачей в вагон через фидер электровоза напряжения 3000 В.
Система водяного отопления (рис. 1.3) багажных вагонов аналогична той, что принята для пассажирских вагонов. Она имеет более короткую сеть труб, так как проложена в купе багажных приемосдатчиков, в туалете и служебном помещении. Грузовое помещение не отапливается. Емкость системы 500 л: 360 л в котле 20 с расширителем 18, 90 л — в трубах и 50 л — в водяной коробке 4. Наружная рубашка котла в верхней части переходит в расширитель с плоскими стенками, закрытый крышкой с отверстием, через которое проходит дымовая труба с дефлектором. Для обеспечения лучшего температурного режима верхняя разводящая труба в служебном помещении и в купе приемосдатчиков изолирована войлоком. Нижние обогревательные трубы в купе приемосдатчиков и в туалете имеют ребристую поверхность.
4 — водяная коробка; 8 — калорифер; 9 — гидрометр для контроля налива воды; 11 — сливная пробка грязевика; 14 — ручной насос; 18 — расширитель; 20 — котел отопления; 24 — труба для налива воды в систему; 25 —
Перед заполнением системы водой через водоналивную трубу 24 вентили и краны 7,12,15,16,17,19,22,23,26 и 27 открывают, а 2, 3, 5, 6, 10, 13 и 21 закрывают. Для пополнения системы при помощи ручного насоса 14 следует открыть вентили 1,10 и 15 и закрыть вентили 22 и 27. Наблюдение за уровнем воды в системе производится по гидрометру 9 или с помощью водопробных кранов 6 и 7. Воду наливают до тех пор, пока она заполнит расширитель, водяную коробку и будет вытекать через вестовую трубу расширителя, а затем — и через вестовую трубу 1 водяной коробки. Калорифер 8 сообщается с расширителем 18 по трубопроводу с вентилем 16 и обратным клапаном.
Для усиления циркуляции воды с помощью ручного насоса в ветви котловой стороны нужно закрыть вентили 10, 23 и 27 и открыть вентили 15 и 22. Аналогичное переключение производится, когда требуется усилить циркуляцию в ветви некотловой стороны.
Чтобы слить воду из системы в целом, все вентили и краны открывают, выворачивают сливные пробки 25 котла и 77 грязевика и прокачивают воду, оставшуюся в насосе. Удаляя воду из одной ветви системы, отключают эту ветвь от котла, закрыв вентили 19 и 23 (или 77 и 26) и кран 22 (или 27), и открывают кран 21 (или 2). Для слива воды из котла его отключают от системы, закрыв вентили 15, 19, 17, 22, 23, 26 и 27, и выворачивают сливную пробку 25 котла. Воду из калорифера удаляют через спускной кран 13, предварительно отключив калорифер от котла и от расширителя с помощью вентилей 12 и 16.
Расположение и назначение арматуры системы отопления в вагоне приведены в табл. 1.2.
При содержании и эксплуатации приборов отопления запрещается:
• применять для растопки котлов, печей, плит и кипятильников легковоспламеняющиеся и горючие жидкости (керосин, бензин, масло и др.), сжигать в них топливо, не соответствующее эксплуатационной документации на вагон;
• хранить около котла, в нише кипятильника, возле кухонных плит, на электропечах и под ними горючие предметы и материалы;
• топить котел, бойлер и кипятильник без воды или с водой ниже допустимого уровня, с неисправными дымовытяжными трубами, их кожухами, разделками, без флюгар или с наращенными трубами, а также использовать дрова, длина которых превышает размер топки;
• оставлять без надзора действующие отопительные приборы;
• выбрасывать на перегонах и станциях в неустановленных местах шлак или золу, а также чистить котел при открытых тамбурных дверях во время движения вагона. Выбрасывать шлак, золу и мусор следует только в предусмотренных для этого местах на станциях, указанных в расписании, а также в пунктах формирования и оборота;
• эксплуатировать вагоны с нарушенной (частично или полностью) термоизоляцией стен и перегородок в котельных, кухнях, возле кипятильников и в надпотолочном пространстве в районе прохода дымовытяжных труб;
Арматура системы отопления багажного вагона
Отопление пассажирских вагонов
Назначение отопления и виды систем отопления вагонов
Система отопления служит для поддержания внутри вагона нормального температурного режима. Независимо от температуры наружного воздуха, температура внутри вагона должна быть 20±2 О С (при наружной температуре воздуха до -40 О С и скорости движения до 160 км/ч). Кроме того , система отопления должна подогревать воздух, подаваемый вентиляционной установкой, обеспечивать подогрев воды в системе горячего водоснабжения, а вагонах последних лет выпуска обеспечивать обогрев головок водоналивных труб.
Приборы отопления любой системы должны быть безопасны в пожарном отношении, просты в обслуживании и надежны в работе.
В зависимости от способа получения тепла для обогрева вагонов системы отопления подразделяются на:
1. Водяная система отопления в нее входят: котел; трубы; батареи – все заполнено водой. Подогрев воды в котле происходит при помощи сжигания твердого топлива;
2. Комбинированная система отопления в нее входят: котел; трубы; батареи – все заполнено водой. Подогрев воды в котле происходит при помощи сжигания твердого топлива или от электричества. В основание котла вмонтированы электронагревательные элементы – тэны 24 шт;
3. Электрическая система отопления в нее входят электропечи установленные у пола (под сиденьями и вдоль стен) и электрокалориферы установленные в воздуховоде системы вентиляции;
4. Смешанная система отопления в нее входят комбинированная система отопления и электрическая система отопления.
Устройство водяной системы отопления
Водяная система отопления состоит из: Котел имеющий три части: основание (наружная рубашка); средняя часть (огневая камера); дымовытяжная труба. Пространство между наружной рубашкой, огневой камерой и дымовытяжной трубой заполнено водой. В котел вмещается ≈ 355 литров воды. На котле имеется топка с дверцей , внутри которой имеется колосниковая решетка , состоящая из двух половинок.
Расширитель . Котлы бывают совмещенными с расширителем и отдельно от расширителя (соединен с котлом патрубком). От расширителя отходят трубы на малую сторону (коридорная сторона) отопления и на большую сторону отопления (купейная сторона). Трубы проходят между крышей и потолком до противоположного конца вагона, там спускаются, вниз образуя стояки , в верхних точках стояков находятся краны для выпуска воздуха из системы отопления , трубы проходят вдоль боковых стен, у пола, и присоединяются к нижней части котла.
На трубах отопления имеются батареи; краны для слива воды из системы отопления; грязевики-отстойники – предназначены для сбора окалины, ржавчины, мути, которая может быть в трубах; вентили для перекрытия труб отопления — находятся у расширителя и в основании котла. В некоторых вагонах в туалетах установлены радиаторы – дополнительные батареи.
В котельном отделении имеется запасной бак из которого пополняется система отопления водой. На котле установлен ручной насос – предназначенный для пополнения системы отопления водой, а у тех систем, где нет циркуляционного насоса, и для усиления циркуляции воды в системе отопления воды.
Циркуляционный насос установлен на трубах отопления с малой стороны и предназначен для усиления циркуляции воды в системе отопления. У тех систем, где имеются циркуляционные насосы на трубах с большой и малой стороны у основания котла установлены дроссельные заслонки (типа пробкового крана) – предназначенные для перекрытия труб отопления перед включением циркуляционного насоса.
На котлах установлены термометры : ртутные; дистанционные – предназначены для измерения температуры воды в котле. Обычно устанавливается два термометра: один показывает температуру воды в котле; второй температуру в воздуховоде системы вентиляции в зимний период. Имеются гидрометры показывающие уровень воды в котле, устанавливаются на котле.
В туалетах с нерабочей и рабочей стороны имеются краны разбора горячей воды для технических нужд (мытья полов, отогревания труб умывальных чаш, фановых труб унитазов и т.д.).
Пополнение системы отопления водой и усиление циркуляции воды в системе отопления вагона
Для пополнения системы отопления водой необходимо:
1. Проверить, чтобы вентиль под запасным баком был закрыт;
2. Открыть кран на трубе от системы холодного водоснабжения;
3. Открыть вентиль от запасного бака;
4. Открыть вентиль выше ручного насоса;
5. Движением рукоятки ручного насоса пополнить систему отопления водой, до тех пор пока из сигнальной (контрольной) трубы не польется вода;
6. Закрыть кран на трубе от системы холодного водоснабжения;
7. Закрыть вентиль выше ручного насоса;
8. Закрыть вентиль от запасного бака.
Циркуляция воды в системе отопления при помощи ручного насоса:
Малая сторона отопления:
1. Проверить, чтобы вентиль от запасного бака был закрыт;
2. Закрыть вентиль на главной трубе с малой стороны отопления у котла;
3. Открыть вентиль на тонкой трубе (обратке) на малую сторону;
4. Открыть вентиль выше ручного насоса;
5. Открыть кран для выпуска воздуха с малой стороны отопления;
6. При помощи ручного насоса произвести циркуляцию воды по трубам малой стороны отопления, до тех пор пока стояк и трубы не станут горячими, а из крана для выпуска воздуха польется горячая вода.
7. Закрыть кран для выпуска воздуха с малой стороны отопления;
8. Закрыть вентиль выше ручного насоса;
9. Закрыть вентиль на тонкой трубе (обратке) на малую сторону;
10. Открыть вентиль на главной трубе с малой стороны отопления у котла.
Большая сторона отопления при помощи ручного насоса циркулируется так же как и малая сторона отопления, только все краны и вентили с большой стороны отопления.
Циркуляция воды в системе отопления при помощи циркуляционного насоса:
1. Проверить, чтобы были открыты два вентиля циркуляционного насоса;
2. Закрыть дроссельные заслонки;
3. Включить циркуляционный насос;
4. После выключения циркуляционного насоса открыть дроссельные заслонки для естественной циркуляции воды, краны циркуляционного насоса можно оставить открытыми, открыть краны для выпуска воздуха.
В случае неисправности циркуляционного насоса, модно произвести циркуляцию системы отопления ручным насосом:
Малая сторона отопления:
1. Закрыть главный вентиль на главной трубе с большой стороны отопления у котла;
2. Закрыть дроссельные заслонки;
3. Открыть вентиль на тонкой трубе обратки;
4. Открыть вентиль выше ручного насоса;
5. Открыть кран для выпуска воздуха с малой стороны;
6. После циркуляции закрыть кран для выпуска воздуха с малой стороны;
7. Закрыть вентиль выше ручного насоса;
8. Закрыть вентиль на тонкой трубе обратки;
9. Открыть дроссельные заслонки;
10. Открыть главный вентиль на главной трубе с большой стороны отопления у котла.
Причины нарушения циркуляции воды в системе отопления вагона и способы их устранения
1. Воздушные пробки в системе отопления – проциркулировать систему отопления и удалить воздушные пробки;
2. Недостаточно воды в системе отопления – пополнить систему отопления водой;
3. Закрыты или не полностью открыты вентили у расширителя или в котле, на главной трубе отопления – проверить положение вентилей, при необходимости открыть их полностью;
4. Частичное замерзание труб отопления (большая сторона отопления труба в полу тамбура) – необходимо обнаружить замерзшее место трубы, отогреть горячей водой, усилить горение топлива в котле;
5. Засорение труб отопления или основания котла – доложить ЛНП и ПЭМ, сделать запись в журнале ремонта на промывку системы отопления.
Заправка системы отопления водой
При плюсовой температуре:
1. Вентили на главных трубах отопления, у расширителя и котла, должны быть открыты полностью;
2. Открыть краны для выпуска воздуха с большой и малой стороны отопления;
3. Присоединить кран от водоразборной колонки к наливной трубе системы отопления;
4. Заполнить систему отопления водой, до тех пор, пока из кранов для выпуска воздуха и сигнальной трубы расширителя не польется вода – в напор;
5. Необходимо закрыть краны для выпуска воздуха.
При низкой температуре наружного воздуха существуют два способа заправки системы отопления водой:
Первый : вагон ставят в теплое помещение и выдерживают там не менее суток, для того, чтобы нагрелись металлические части и заполняют систему отопления водой как при плюсовой температуре;
Второй: Можно заправить на улице, для этого необходимо :
1. Вентили на главных трубах отопления, у расширителя и котла, перекрыть;
2. Проверить два вентиля на тонкой трубе обратки – закрыты;
3. Вентиль выше ручного насоса – закрыт;
4. Перед началом заправки котла водой, его можно растопить, чтобы нагрелись внутренние стенки котла, и заправить котел и расширитель водой – пока из сигнальной трубы расширителя не польется вода;
5. Необходимо нагреть воду в котле до 90-95 О С, потом заполнить малую сторону отопления водой, для этого:
5.1 Открыть вентили у расширителя и котла;
5.2 Открыть кран для выпуска воздуха с малой стороны;
6. Закрываем кран для выпуска воздуха на малой стороне. Греем воду в котле – прогреваем малую сторону. Потом заполняем большую сторону, для этого:
6.1 Открыть вентиль у расширителя и котла на большую сторону отопления;
6.2 Открыть кран для выпуска воздуха с большой стороны.
Растопка котла
Перед растопкой котла необходимо обратить внимание на:
— то, что система отопления полностью заполнена водой;
— положение вентилей на главных трубах отопления у расширителя и котла – должны быть полностью открыты;
— исправность ручного насоса – работает с нагрузкой;
— отсутствие течи воды из труб отопления;
— наличие топлива (угля) – должно быть в достаточном количестве;
— наличие инвентаря в котельном отделении – ведро, совок, шуровка, пика (лом);
— чистоту и порядок в котельном отделении – не должно быть посторонних предметов: веник, тряпка, бумага, дрова;
— наличие и исправность колосниковых решеток.
НЕ РАСТАПЛИВАТЬ КОТЕЛ ЛЕГКОВОСПЛАМЕНЯЮЩИМИСЯ ЖИДКОСТЯМИ.
