Как устроено водоснабжение пассажирских вагонов?

Система водоснабжения пассажирских вагонов является важнейшим санитарно-техническим оборудованием, обеспечивающим необходимые условия пассажирам во время их длительной поездки [18].Каждый пассажирский вагон оснащён самотёчной системой водоснабжения, предназначенной для обеспечения пассажиров питьевой водой, удовлетворения их бытовых нужд и пополнения системы отопления в промежутках между заправками. В вагоностроении нашли применение две системы водоснабжения пассажирских вагонов: отечественного и постройки заводов Германии.

Система водоснабжения некупейного вагона отечественного производства (модель 61-4194) (см. рисунок 70) предназначена для обеспечения холодной и горячей водой мойки служебного отделения, умывальников туалетов, душевой сетки, холодной водой – кипятильника, туалетных блоков, системы пожаротушения и для пополнения системы отопления.

Система водоснабжения включает в себя в соответствии с рисунком 70: наливные трубы с заправочными головками, баки (66,86, 150) служащие для размещения запаса воды, необходимой для удовлетворения санитарно-гигиенических потребностей пассажиров и обслуживающего персонала, баки горячей воды (81, 149) бак горячей кипяченой воды (161), системы подготовки питьевой воды (СППВ), расходный бак водяного пожаротушения, трубопроводов и арматуру, устройство контроля уровня воды в баках.

Заправочные головки расположены с двух сторон вагона. Концы наливных труб закрыты кожухами, предохраняющими их от загрязнения во время движения. Для предотвращения обмерзания наливных труб при минусовых температурах наружного воздуха концы наливных труб оборудованы обогревателями. В котельном отделении предусмотрена резервная заправочная головка 117 с краном 70.

Заполнение системы водой осуществляется через заправочные головки 96 и 99. В случае их обмерзания заполнение водой можно осуществлять через резервную заправочную головку 117, которая находится в котельном отделении. Заполнение системы в этом случае осуществляется с помощью инвентарного шланга с заправочными головками. Перед включением подачи воды через резервные устройства необходимо проверить наличие уплотнительных резиновых колец в заправочных головках шланга и заправочной головки 117. Один конец шланга вывести наружу и присоединить к наливному шлангу водоразборной колонки на станционных путях. Другой конец шланга соединить с заправочной головкой 117.

159 – электронасос; 66, 81, 86, 149, 150, 161 – баки с водой; 96, 99, 117 – головки заправочные; 85, 107 – поддоны; 77 – кипятильник; 95, 114 – унитазы; 98, 110 – чаши умывальные; 103 – водоохладитель; 115, 116, 123 – водосливы с водяным отогревом; 109 – мойка; 120, 121 – затворы водяные; 139 – обеззараживатель воды; 160 – фильтр

Рисунок 70. Система водоснабжения некупейного вагона отечественного производства (модель 61-4194)

После этого открыть кран 70, находящийся над заправочной головкой 117 и включить подачу воды от водоразборной колонки. Кран 79 питания водой кипятильника при заполнении системы водой должен быть закрытым. Момент заполнения большого бака 86 определяется по появлению воды под вагоном из трубы сливного стояка умывальника туалета нетормозного конца вагона, в которую происходит сброс излишка воды из системы через вестовую трубу большого бака.

С появлением струи воды из указанной трубы подачу воды прекратить, кран 70 закрыть, инвентарный шланг отсоединить от наливного и дать стечь из него воды. Затем отсоединить инвентарный шланг от резервной головки 117 и смотать его, начиная с конца, находящегося в котельном отделении. По окончанию заполнения системы водой кран 79 открыть.

В настоящее время разработано устройство подачи и слива воды из шлангов которое вместе с запорным клапаном К-0497.00.00.000 полностью автоматизирует про­цесс заправки пассажирских вагонов водой путем присоединения шланга к водоналивной трубе вагона и нажатия на рукоятку устройства. Прекращение подачи воды при заполнении бака, отключение водонапорной магистрали и слив остаточной воды из водоналивных труб и шлангов производится автоматиче­ски (без присутствия человека).

Общий вид запорного клапана и устройства подачи и слива воды из шлангов показаны на рисунке 71.

Рисунок 71. Общий вид запорного клапана (а) и устройства подачи и слива воды из шлангов (б)

Ниже приведены его технические характеристики:

Габаритные размеры, мм:

высота без рукоятки……………………….280

высота рукоятки ………….определяется заказчиком

Давление воды в заправочной магистрали

Вероятность безотказной работы [Р (t)] за 2 года …….0,95

Конструкция защищена патентом РФ и заявкой на изобретение.

Система снабжения горячей водой состоит из водогрейной плиты 8, расширительного бака 6, расположенных в котельном отделении, а также бака 11 для горячей воды, размещённого над потолком коридора котлового конца вагона, и системы трубопроводов горячей воды (на схеме изображены пунктирными линиями). Бак для горячей воды объёмом 45 литров состоит из стального корпуса, покрытого теплоизоляцией, крышки, змеевика, патрубка и для контроля уровня ее нагрева снабжен дистанционным термометром. Расширительный бак 6 состоит из корпуса, переливной трубы, не допускающей повышения воды выше установленного уровня, водопроводной трубы и патрубков для подсоединения технологических трубопроводов. Для управления системой водоснабжения вагона служат вентили 2, 7и 3. Рассматриваемая система имеет два режима работы: зимний и летний.

В зимнем режиме при работающем котле системы отопления горячая вода непосредственно из котла поступает в змеевик бака 11.

В летнем режиме при неработающем котле горячая вода в змеевик поступает от водогрейной плиты 8. Перед тем, как затопить водогрейную плиту, а также когда она уже топится, уровень воды в расширителе периодически проверяется, открывая водопробный кран, и, в случае необходимости пополнения, подкачивается ручным насосом 9. Питьевая вода перед употреблением кипятится и поступает в бак 16, а её охлаждение осуществляется водоохладителем 15.

Система водоснабжения в купейном вагоне (см, рисунок 72), отличается от выше рассмотренной тем, что оба бака 13 размещены в некотловом конце кузова вагона с общим объём 1050 литров. В котловом конце вагона установлен промывной бак объёмом 50 литров, в который вода поступает из баков 13 по трубе 11. В этой системе вода нагревается в специальном бойлере 1 змеевиком 2, соединённым системой труб и кранов с котлом отопления. Температура воды в бойлере контролируется с помощью дистанционного термометра 4. Система заполняется водой посредством наливных труб 14, находящихся в некотловом конце вагона: одна — со стороны купе, а другая — со стороны коридора. На концах этих труб имеются соединительные головки, служащие для подключения наливных шлангов, защищённые кожухами.

1 – бойлер со змеевиком 2; 3 – трубопровод используемый для уборки туалета, 4 – термометр; 5 –умывальные чаши 5, 6 .7 – баки водоохладительной установки; 8 – мойка; 9 – кипятильник; 10,11,12 – соединительные трубы; 13 – бак с водой; 14 – наливные трубы; 15, 16 – вестовые трубы; 17 – унитаз; 18 – трубопровод для оттаивания унитазов в зимний период года

Рисунок 72. Схема водоснабжения пассажирского купейного вагона

В летний период года бойлер можно подогревать плиткой, служащей для приготовления пищи. В зимнее время перед заполнением системы заблаговременно включают электрические обогреватели для оттаивания головок наливных труб. В случае заполнения системы посредством одной трубы, то другая и вестовая 16 трубы являются вестовыми, не допускающими завышения установленного уровня. Когда заполнение системы закончено, в средней части кузова на электрощите, смонтированном на боковой стене, зажигается сигнальная лампочка белого цвета, после чего наполнение прекращается, а выключатель сигнальной установки на распределительном щите служебного отделения ставится в положение «выключено». Магистральный трубопровод 11, идущий вдоль вагона, питает холодной водой кипятильник 9 через фильтр и поплавковую камеру, а систему отопления — через обратный клапан.

Кипячёная вода из кипятильника 9 перекачивается ручным насосом в бак 6, откуда она поступает в бак 7 охладительной установки. Охлаждённая до температуры плюс 15 3 0 С (288 3К) вода по трубопроводу поступает к крану питьевой воды, установленному в нише стены коридора котлового конца вагона.

Умывальные чаши 5, расположенные в обоих концах вагона, а также мойка 8 снабжаются холодной и горячей водой. К унитазам 17 холодная вода поступает из системы холодного водоснабжения, но для оттаивания в зимний период к ним через трубопровод 18 из системы отопления подаётся горячая вода. Для подсоединения шланга, используемого при уборке туалета, предусмотрен трубопровод 3 с вентилем.

Горячая вода к умывальникам 5и мойке 8 поступает по трубопроводу 12, а возвращается в бойлер неиспользованной горячей воды по трубопроводу 10. Уровень воды в баках 13 проверяют с помощью контрольных трубок 15 и кранов, установленных в туалете некотловом конце вагона.

Пассажирские вагоны других типов, такие как вагоны-рестораны, почтовые, багажные, также оборудованы самотёчной системой водоснабжения и отопления и отличаются от рассмотренных выше конструктивными решениями, обусловленными назначением вагона.

Так, например, в вагоне-ресторане установлены две самостоятельные системы снабжения горячей и холодной водой: первая — для кухни с раздаточным отделением; вторая — для котельной с туалетным отделением.

Для снабжения кухни и раздаточной холодной водой имеется бак ёмкостью 800 литров, расположенный над потолком кухни. Из бака холодная вода по трубам подаётся к кранам мойке, находящейся в раздаточной, мойке и умывальнику, находящимся в кухне. От этого же бака по трубопроводу ручным насосом вода подаётся к водонагревателю и баку горячей воды, объём которого равен 50 литров. Отсюда вода через очистной фильтр поступает к кранам моек для посуды и умывальника. Обе системы холодной и горячей воды кухни и раздаточной наполняются через соединительные головки, расположенные в середине вагона с обеих сторон кузова.

Система налива воды всего вагона оборудована электрической сигнализацией наполнения баков. Когда наполнение системы подходит к концу, загорается лампочка на щитке, которая гаснет в момент прекращения наполнения. Наливные трубы и труба слива умывальной чаши имеют электрические обогреватели. Запас воды в вагоне ресторане для котельной и туалета составляет 130 литров. Холодная вода по трубопроводу подаётся в котёл отопления, к умывальной чаше и душу.

Горячая вода от водонагревателя по трубопроводу путём естественной циркуляции попадает в бак горячей воды и возвращается обратно в водонагреватель. Расходуется горячая вода в туалете — душе и умывальнике.

Система водоснабжения багажных и почтовых вагонов также имеет горячую и холодную воду. Система снабжения холодной водой состоит из бака ёмкостью 300 литров, расположенного над коридором в нише служебного отделения, а также трубопроводов и водоразборных устройств. Система заполняется водой снизу из-под вагона по наливным трубам, проходящим в коридоре и купе багажных раздатчиков. Горячей водой душ снабжается от расширителя котла, а туалет — от системы отопления. На почтовых вагонах некоторых моделей для получения горячей воды установлен электронагреватель.

Лекция № 1

Перечень рассматриваемых вопросов:

1. Назначение и устройство системы водоснабжения пассажирского вагона;

2. Заполнение системы водоснабжения пассажирского вагона и слив воды из нее;

3. Принцип действия и устройство системы горячего водоснабжения пассажирского вагона;

4. Устройство и принцип действия комбинированного кипятильника;

5. Основные правила эксплуатации системы водоснабжения пассажирского вагона.

1. НАЗНАЧЕНИЕ И УСТРОЙСТВО СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ ПАССАЖИРСКОГО ВАГОНА

Система водоснабженияпассажирских вагонов является важнейшим санитарно-техническим оборудованием, обеспечивающим необходимые условия пассажирам во время их длительной поездки.Каждый пассажирский вагон оснащен системой водоснабжения, предназначенной для обеспечения пассажиров питьевой водой, удовлетворения их бытовых нужд и пополнения системы отопления в промежутках между заправками. В системе водоснабжения предусмотрены приборы для кипячения и охлаждения питьевой воды, для снабжения горячей водой умывальников в туалетах и раковины для мытья посуды в служебном отделении. Все пассажирские вагоны оборудованы самотечной системой холодного и горячего водоснабжения. Объем системы составляет около 1200 л из расчета примерно 20 л на одного человека в сутки с интервалом между заправками и пополнением системы до 12 ч.

Несмотря на различное конструктивное исполнение, принци­пиальное устройство систем водоснабжения всех существующих типов практи­чески одинаково. Рассмотрим устройство системы водоснабжения на примере системы водоснабжения некупейного вагона постройки ТВЗ, представленной на рисунке 1.

Система водоснабжения включает в себя следующие основные элементы:

— большой (86) и малый (66) баки холодного водоснабжения, предназначенных для хранения и распределения запаса воды и расположенных с двух сторон в верхней части ваго­на;

— наливные трубы с наливными головками (96) и (99) для налива воды снаружи вагона;

— сеть трубопроводов холодного и горячего водоснабжения;

— поддоны (63), (85), (107) для сбора воды и конденсата;

— мойку (109), кипятильник (77), установку для охлаждения питьевой воды называемой водоохладителем (103);

— вестовую трубу (), не допускающую переполнения баков при несвоевременном прекращении на­лива воды;

— арматуру для выпуска воздуха (68), (102), (138), а также множество разобщительных, спускных вен­тилей и кранов.

Большой бак (86) емкостью 850 л расположен за потолком туалета и коридора некотлового конца вагона, малый бак (66) емкостью 80 л — за потолком туалета котловой стороны вагона. В корпус большого бака вварены две наливные трубы с за­порными кранами (140) и (141), предотвращающими выплескива­ние воды из бака во время движения, и вестовая труба. На малом баке установлены труба для выхода воздуха при нали­ве воды с краном (68) и водомерное стекло для проверки уровня заполнения баков с кранами (64) и (65). В баках предусмотре­ны сливные краны (87) и (67). Под баками установлены поддоны (85) и (63), которые имеют слив под вагон. На выходе большого бака предусмотрен вентиль (80) для отключения магистрали, расположенный за потолком коридора некотлового конца.

Рисунок 1 – Схема системы водоснабжения некупейного вагона постройки ТВЗ

2 – вентиль объединенного слива; 3 – вентиль заполнения бойлера; 6, 47 – вен­тиль и кран отключения нагревательного змеевика бойлера; 61, 91 – вентили под­водки холодной воды к унитазам; 63, 85, 107– поддоны; 64, 65– краны водомер­ного стекла; 66– бак вместимостью 80 л; 67, 87, 100, 105, 136– краны слива воды; 68, 102, 138– арматура выпуска воздуха; 69, 83– вентили подводки холодной воды к умывальникам; 70 – вентиль резервной наливной головки; 71 – вентиль под­ключения ручного насоса; 73, 92, 113 – вентили горячей воды смесителей; 74, 93, 112– вентили холодной воды смесителей; 75– смеситель; 77 – кипятильник; 78, 79 – арматура подводки холодной воды к кипятильнику; 80 – вентиль отключе­ния магистрали; 81, 134 – баки горячей кипяченой воды; 84 – кран подводки кипяченой воды к водоохладителю; 86 – бак вместимостью 830. 850 л; 89 – водопробные краны; 95, 114 – унитазы; 96, 99 – наливные головки с водяными обогревателями; 97, 111 – умывальные краны; 98, 110– умывальные чаши; 103 – водоохладитель; 104, 106 – краны разбора питьевой воды; 108, 123 – водосливы с отогревающей воронкой; 109 – мойка; 115, 116 – водяные отогреватели сливных труб; 117 – резервная наливная головка; 118, 119 – промывные клапаны унита­зов; 120, 121 – водяные затворы; 135 – компрессор; 137 – кран подачи воды из кипятильника в промежуточный бак; 139 – запирающее устройство; 140, 141 – обратные клапаны на наливных трубах; 142 – кран отбора воды для бытовых нужд и тушения пожара; 144 – бойлерная установка

2. ЗАПОЛНЕНИЕ СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ ПАССАЖИРСКОГО ВАГОНА ВОДОЙ И СЛИВ ВОДЫ ИЗ НЕЕ

ЗАПОЛНЕНИЕ СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ ПАССАЖИРСКОГО ВОДОЙ

Заполнение (заправка) системы водоснабжения водой (т. е. поступление воды в баки (66), (86)) осуществля­ется снизу, из-под вагона, через наливные головки (96) и (99), которые в зимнее время отогреваются горячей водой из системы отопления.

При температуре на­ружного воздуха ниже 0 °С заполнять систему следует только после вы­держки вагона в отапливаемом помещении не менее суток или после заправки системы отопления и нагрева воздуха в вагоне до температуры не ниже +12 °С.

При заполнении системы водой должны быть открыты сле­дующие вентили и краны: (61), (91) – вентили подводки холодной воды к унитазам; (64), (65) – краны водомерного стекла; (68) – кран вы­пуска воздуха; (69), (83) — вентили подводки холодной воды к умывальникам; (71) – вентиль подключения ручного насоса (вентиль подводки холодной воды к бойлеру); (80) – вентиль отключения магистрали; (78), (79) – вентили подводки холодной воды к кипятильнику; (3) – вентиль заполнения бойлера, а также (140), (141) – вентили на наливных трубах. Ос­тальные вентили и краны, а также кран-смеситель должны быть закрыты.

Заблаговременно перед прибытием поезда на станцию, на которой будет производиться заполнение системы водой, необходимо спросить у ПЭМа подключена ли сигнализация окончания налива воды.

Если сигнализация подключена, то необходимо на пульте управления находящимся в служебном купе перевести переключатель в положение «Включено».

Налив воды в систему должен быть прекращен при загорании сигнальной лампы, расположенной у наливной головки на ваго­нах, оборудованных сигнализацией налива воды, или при появ­лении воды из вестовой трубы и противоположной наливной тру­бы. Краны (64) и (65)следует открывать при определении уровня воды в системе. Для предотвращения перелива воды на железнодорож­ное полотно при заполнении системы служат запирающее уст­ройство (139), установленное в запотолочном пространстве перед торцовой стенкой бака (86), и обратные клапаны (140) и (141)на на­ливных трубах в туалете и коридоре некотлового конца.

При низких температурах наружного воздуха в случае об­мерзания наливных головок (96) и (99) или выхода из строя обогревателей, заполнение системы водой можно осуществлять через резерв­ную наливную головку (117), находящуюся в котельном отде­лении над запасным водяным баком и не подверженную обмер­занию. Заполнение системы в этом случае осуществляется с помощью инвентарного наливного шланга длиной около 4 м.

Для подготовки к заполнению системы через резервную наливную головку необходимо:

— закрыть вентиль резервной наливной головки (70);

— соединить одну из головок инвентарного шланга с резервной наливной го­ловкой. Противоположный конец шлан­га с головкой перед заполнением системы надо вывести наружу через открытую дверь для подсоединения к наливному шлангу во­доразборной колонки на станционных путях;

— после соединения шлангов открыть вентиль (70);

— Во время заполнения системы необ­ходимо следить, чтобы не было течи в соединении резервной го­ловки с головкой шланга;

— Для наблюдения за заполнением бака (66) следует открыть краны водомерного стекла (64), (65). Момент запол­нения бака 86 определяют по появлению течи воды под вагоном из вестовой трубы большого бака.

— после заполнения большого бака необходимо закрыть вен­тиль (70);

— прекратить подачу воды из водоразборной колонки, за­тем отсоединить наливной шланг от инвентарного и последний от резервной наливной головки;

— по окончании заправки необходимо открыть вентиль (68).

Положение остальных вентилей и кранов системы при пользовании ре­зервной головкой такое же, как в случае заправки системы из-под вагона через наливные головки (96), (99).

2.2 СЛИВ ВОДЫ ИЗ СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ ПАССАЖИРСКОГО ВАГОНА

При полном сливе воды из системы нужно открыть все вентили и краны, при этом воду из кипятильника слить в соответствии с указаниями технического описания и инструкции по эксплуатации кипятильника непре­рывного действия. При сливе воды из баков необходимо к кранам подключить шланги и слив производить в унитазы.

Частичный слив воды из системы осуществляется через краны (97), (111), смеситель (75) и унитазы (95) и (114).

В случае прекращения топки котла при отрицательных темпе­ратурах наружного воздуха воду из системы водоснабжения необ­ходимо полностью слить до слива воды из системы отопления.

3. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ СИСТЕМЫ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ ПАССАЖИРСКОГО ВАГОНА

Система горячего водоснабжения состоит из бойлерной установки (144), расположенной в котельном отделении, и сис­темы трубопроводов горячей воды. Бойлерная установка, предназначенная для нагревания воды и приготовления пищи, состоит из бойлера, плиты и запасного бака.

Система горячего водоснабжения работает в двух ре­жимах – зимнем и летнем. В зимнем режиме, когда рабо­тает котел системы отопления, вода в бойлере нагревает­ся за счет горячей воды системы отопления, поступаю­щей в змеевик непосредственно из котла. При этом вен­тили (6) и (47) должны быть открыты.

В летнем режиме, когда котел системы отопления не работает, вода в бойлере нагревается за счет теплоты, получаемой при сжигании топлива в топке плиты. В этом случае вентили (6) и (47) должны быть закрыты. Топ­ливом для плиты служат дрова или древесный уголь.

Вода из сети водоснабжения подводится в кипятиль­ник через краны (78) и (79) и трехходовый кран (105). Разбор кипяченой воды производится через кран (106). Пароотводящая труба (76) совместно с трубой поддона (107) подведе­на к водосливу с отогревающей воронкой (108).

Из бака (81) горячей кипяченой воды, который зали­вается через воронку, вода через вентиль (84) поступает в водоохладитель (103), бак которого имеет воздуховыпускной кран (102) и сливной кран (100). Разбор охлажденной воды производится через кран (104), установленный в нише ко­ридора котловой стороны.

Умывальные чаши 110, 98 снабжаются холодной и горя­чей водой соответственно через краны 113, 112 и 93, 92, а мойка 109 — через краны 74, 73. Холодная вода поступает к унитазам 114 и 95 через промывные клапаны 118 и 119). Краны (2) и (3) задействованы в работе системы отопления.

4. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ КОМБИНИРОВАННОГО КИПЯТИЛЬНИКА