Вагоны пассажирские комбинированного отопления

8.2. Отопление и водоснабжение пассажирских вагонов

Комбинированное отопление пассажирских вагонов

Комбинированное отопление широко внедряется на электрифицированных участках. С 1975 г. все новые вагоны оборудуют такой системой. Вагоны с комбинированной системой отопления можно эксплуатировать как на электрифицированных участках, так и на не-электрифицированных. Отопительное оборудование вагонов унифицировано. Работы по внедрению электроотопления на неэлектрифи-цированных участках сдерживаются из-за отсутствия тепловозов с генератором отопления и необходимостью реконструкции устройств СЦБ на этих участках.

Наиболее распространенным типом водогрейного вагонного котла (рис. 8.3) является котел, совмещенный с расширителем 8. Отопительный котел состоит из наружной рубашки 5, внутри которой расположены огневая коробка 6 и топочная камера 11. В нижней части камеры имеются колосниковые решетки 2 и зольник. В верхней части котла над огневой коробкой расположена дымовая труба 7. В огневую коробку вварены циркуляционные трубы 9 для увеличения поверхности нагрева котла. Пространство между наружной рубашкой и топочной камерой, огневой коробкой и дымовой трубой заполняется водой. Топливо загружается на колосниковые решетки через люк топки 3. Воздух подается под колосниковую решетку через люк зольника 1. Для нагрева воды с помощью электроэнергии в водяную рубашку котла вертикально вмонтированы 24 нагревательных элемента (общей мощностью 48 кВт) 10, которые распределены по всему периметру котла, за исключением пространства над люком топки для твердого топлива, и крепятся к фланцу топки котла через прокладки из паронита.

Клеммы нагревательных элементов защищены кожухом 4, который можно поднять и зафиксировать на цепочках, при-

варенных к расширителю 8 котла, при необходимости проведения работ по монтажу нагревательных элементов и ухода за ними. Наибольшая расчетная температура воды в котле 90—95 °С. При более высокой температуре нижние трубы отопления нагреваются до 70 °С и выше и осаждающаяся на их поверхности пыль подгорает. В качестве дополнительного электрическое отопление применяется на вагонах ряда типов с кондиционированием воздуха. Режим работы системы отопления устанавливает проводник в зависимости от температуры наружного воздуха и внутри вагона, от населенности вагона и времени года.

Комбинированное отопление вагонов

Опыт эксплуатации пассажирских вагонов межобластного сообщения с электрическим отоплением на электрифицированных железных дорогах показал, что для местных поездов такое отопление обладает значительными экономическими и эксплуатационными преимуществами по сравнению с водяным. Но в поездах дальнего следования использование системы электрического отопления может быть связано с некоторыми трудностями, например, при перерывах в электроснабжении (при отцепке электровоза), повреждении подвагонной электромагистрали или контактной сети, неисправности электровоза и т. п.

На вагоностроительных заводах ПНР, ГДР и СССР построены некупейные и купейные вагоны с комбинированной системой отопления, в которой теплоносителем также является вода. На электрифицированных участках работают помещенные в котле нагреватели, питающиеся от контактной сети через электровоз, междувагонные электрические соединения и подвагонную магистраль. При отсутствии электроэнергии или при движении поезда на неэлектрифицированных участках пути система отопления работает как обычная водяная на твердом топливе.

В купейных вагонах постройки заводов ГДР 1966—1967 гг. установлены котлы, оборудованные нагревательными элементами мощностью 1,6 кВт на напряжение 3000 В. В вагонах с кондиционированием воздуха постройки 1966— 1968 гг. котлы дополнительно оборудованы нагревательными элементами на напряжение 125 В, которые питаются от подвагонного генератоpa и могут быть использованы для подогрева воды весной и осенью, когда необходим незначительный обогрев вагона. Все поставляемые нам с 1974 г. из ГДР и ПНР пассажирские вагоны оборудуются только комбинированным отоплением. Отечественная вагоностроительная промышленность выпускает вагоны с такой системой отопления серийно с 1975 г.

Доступ к котлу отопительной установки возможен как со стороны тамбура, так и со стороны косого коридора через специальную дверь. Водяная рубашка 8 (рис. 55) котла выполнена несколько уширенной; в ней размещены двадцать четыре высоковольтных нагревательных элемента 5, которые укреплены на кольце 7, расположенном в верхней части топки и удерживаемом с помощью двух шпилек, гаек и лепестковых шайб. Над топочной дверкой 9 установлены три изолятора (на рисунке не показаны), к которым в кондуитных трубах подведены три провода высокого напряжения. Высоковольтные нагревательные элементы закрыты защитным кожухом 3. Предусмотрено заземление котла на корпус вагона.

На защитном кожухе смонтировано блокировочное устройство 4, отключающее высокое напряжение с нагревательных элементов при демонтаже кожуха под напряжением. Это устройство представляет собой один из болтов крепления кожуха с приваренной к нему снизу опорной планкой. На передней укрепленной на котле панели, к которой подведены провода высокого напряжения, установлен концевой выключатель. При завернутом положении болта его опорная планка нажимает на хвостовик рычага концевого выключателя, замыкая цепь питания низковольтных катушек высоковольтных контакторов. После вывертывания болта хвостовик рычага освобождается, прерывая цепь питания катушек контакторов, и подача высокого напряжения на нагревательные элементы прекращается.

Для осмотра элементов необходимо поднять кожух вверх, предварительно отвернув болты 1 крепления, и закрепить его на предохранительных цепях 2. Уплотнение 6 защитного кожуха предохраняет нагревательные элементы от прикосновения к ним обслуживающего персонала и от механических повреждений.

Наибольшая температура воды в котле допускается 90— 95 °С. При более высокой температуре нижние обогревательные трубы системы отопления будут нагреваться выше 70 °С и осаждающаяся на их поверхности пыль будет подгорать. Верхнюю и нижнюю ветви отопительных труб составляют из отдельных частей с фланцевыми соединениями на болтах с постановкой прокладок. Для доступа к фланцевым соединениям верхней ветви в потолке вагона предусмотрены люки.

Для обеспечения контроля за режимом работы нагревательных элементов в зависимости от температуры и уровня воды в котле имеются предохранительный термостат и специальный прибор. В случае нагрева воды в котле выше 95 °С или снижения уровня ее ниже допустимого нагревательные элементы автоматически выключаются. При работе комбинированного отопления на электрической энергии температура воды в котле поддерживается двумя термостатами, отрегулированными на 60 и 90 °С. Режимы работы систем комбинированного отопления и вентиляции автоматически регулируются в зависимости от температуры воздуха внутри и снаружи вагона.

Дата добавления: 2017-01-08 ; просмотров: 4672 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Комбинированная система водяного отопления

Система отопления некупейных вагонов, построенных после 1974 г.,отличается от системы ранее построенных вагонов в основном тем, что вода в котле нагревается либо электронагревателями, либо при сгорании в топке твердого топлива. Схема системы отопления таких вагонов показана на рисунке 33.

(нумерация приборов соответствует принятой в документации завода–изготовителя).

1– водогрейный котел, 2– патрубок для аварийного наполнения системы водой, 3– ручной насос, 4 – вестовая труба расширителя, 5 – гидрометр, 6 – расширитель, 7 – поддувало, 8 – топка, 9– калорифер, 10, 45 – дистанционные термометры, 13– запасный бак, 14, 15, 16 – вентили для выпуска воды из ветвей отопления, 19, 20, 22 – запорные вентили, 21 – соединительный трубопровод от системы водоснабжения, 23 – спускная пробка котла, 24, 26 – краны бойлера, 25 – вентиль минимального уровня воды в расширителе, 27– циркуляционный насос УП-50, 28, 36 – передняя и задняя дроссельные заслонки, 29 – запорный вентиль системы водоснабжения, 30, 31, 33 – вентили заполнения системы водой от стационарных (станционных) источников водоснабжения, 32 – воздушный кран, 34 – воронка, 38 – рычаги дроссельных заслонок, 39 – спускной вентиль запасного бака, 40, 44 – грязевики, 41, 42 – запорные вентили ветви калорифера, 43 – спускной вентиль ветви калорифера, 46, 49 – запорные вентили бойлера, 47 – огневая плитка, 48 – бойлер, 63 – уравнительный трубопровод, 64, 67 – вентиляционный трубопровод, 65 – статический трубопровод, 66 – обратный клапан, 68 .- термостат помещения, 69 – температурное реле, 70 – термостат приточного воздуха, 71 – термостат наружного воздуха, 72. – высоковольтный подвагонный ящик, 73 – магнитный клапан, 74,75.76. – высоковольтные междувагонные электрические соединения, 77 – распределительный шкаф, 78 – высоковольтный нагревательный элемент, 79 – жидкостный выключатель, 80 – запорный кран, 81 – фланец отводящего трубопровода

Рисунок 33. Схема комбинированной системы водяного отопления

В данной системе водяного отопления установлен расширитель 6, совмещенный с водогрейным котлом 1, производительность которого составляет 36кВт. Объем воды в котле 350 л (0,35 м 3 ), а в трубах — 505 л (0,505 м 3 ). Отопительный котел, установленный в котельном помещении, оборудован высоковольтными нагревательными элементами, укрепленные на специальном фланце по периметру котла. Всего установлено 24 нагревательных элемента 78 мощностью по 2 кВт каждый. Номинальное рабочее напряжение всей системы отопления составляет 3000В. Нагревательные элементы распределены по всему периметру котла, за исключением пространства над люком топки для твердого топлива, и крепятся к фланцу топки котла через прокладки. Номинальное рабочее напряжение одного нагревательного элемента составляет 500 В. Элементы соединены последовательно в секции по 6 штук.

Общий вид нагревательного элемента и схема его подключения в комбинированной системе отопления пассажирского вагона приведены на рисунке 34.

1 – клемма, 2 – нагревательная спираль, 3 – керамический стержень, 4 – провод спирали, 5 – кварцевый кожух, 6 – графитовый кожух, 7 – стальной кожух

Рисунок 34. Общий вид нагревательного элемента и схема его включения

Конструктивно нагревательный элемент включает: клемму для подвода электричества 1, нагревательную спираль 2 навитую на составной керамический сердечник 3, сердечник со спиралью помещен в кварцевый трубчатый кожух 5. Зазор между кварцевым кожухом и стальным защитным кожухом 7 заполнен хорошо уплотненным порошкообразным графитом 6. В верхней части стального кожуха имеется фланец, при помощи которого кожух крепиться в отопительном котле. От внешних воздействий нагревательная спираль защищена стальным кожухом внутри которого, располагается кварцевая втулка. Для улучшения теплопередачи пространство между кожухом и втулкой заполнено графитовым порошком. Клеммы нагревательных элементов защищены кожухом 83. Для подвода электрической энергии к нагревательным элементам предусмотрены высоковольтные междувагонные электрические соединения 74, 75 и 76.

Для подогрева воздуха, поступающего в вентиляционные каналы, служит пластинчатый калорифер 9 (см. Рис 33). Над котлом установлен дефлектор, обеспечивающий лучшее разрежение в дымоходе. Для улучшения циркуляции воды в системе применяется электрический центробежный насос 27. Ручной поршневой насос 3 служит для пополнения системы отопления водой из запасного бака 13 и в необходимых случаях для улучшения циркуляции воды в системе. Для измерения температуры воды в котле и бойлера установлены дистанционные термометры 10,45, шкалы которых выведена в служебное отделение. При работе отопительной системы количество воды в ней постепенно уменьшается за счет испарения ее в атмосферу, часть воды идет на промывку унитазов. Поэтому за уровнем воды в расширителе котла необходимо внимательно следить с помощью вестовой трубы расширителя 4. Управление работой системы отопления осуществляется с помощью температурного реле 69 и термостатов 68, 70 и 71, расположенных соответственно в помещении вагона и в каналах приточной вентиляции. Для усиления циркуляции воды в системе нужно периодически пользоваться циркуляционным насосом 27. Рекомендуемые температуры воды в котле, в зависимости от температуры наружного воздуха приведены в таблице 8.

Рекомендуемые температуры воды в котле,

в зависимости от температуры наружного воздуха

Температура Наружного воздуха, ºС (K)	Температура воды в котле, °С (K)	Температура наружного воздуха, 0°С (K)	Температура Воды в котле, °С (K)
Плюс 10 (283)	Не выше плюс 35 (308)	Минус 20 (253)	Плюс 55-70 (328-343)
Плюс 5 (278)	Плюс 30-40 (303-313)	Минус 30 (243)	Плюс 65-80 (338-353)
Плюс 35-50 (308-323)	минус40 (233)	Не ниже плюс 95 (368)
Минус 10 (263)	Плюс 45—60 (318-333)

Пассажирские вагоны последних лет постройки, например, вагон-салон, предназначенный для поездок руководства железных дорог (модели 61-9941); пассажирский купейный штабной (модели 61-4188); пассажирский некупейный (модели 61-4194) оснащены комбинированной системой отопления с нагревом незамерзающего теплоносителя (антифриз) электронагревателями.

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.