Комбинированное отопление вагона: как организован обогрев

В результате набранного многолетнего опыта, эксплуатируя пассажирские вагоны ближнего следования, снабженные электрическим отоплением, эксперты пришли к выводу, что данный вид обогрева наиболее благоприятен. Он обладает преимуществом в сфере экономии и при эксплуатации оборудования. Но если использовать данный вид в поездах, имеющих дальние маршруты, то можно испытывать трудности с электроснабжением. К примеру, на перецепке вагонов. Также могут быть повреждения электрической магистрали, либо поломки электровоза.

Система отопления вагонов

Именно по этой причине были разработаны комбинированные виды отопления. Их производство велось в трех странах СССР, ГДР и ПНР. Комбинированное отопление вагона устанавливается как на купейные, так и на другие виды. В качестве проводника тепла выступает вода. На путях, снабженных электричеством, вагонные помещения отапливаются электроотоплением. В случае отсутствия электросетей, их переводят на твердотопливное отопление. В обоих случаях по системе отопления в качестве проводника тепла, протекает вода. Сочетание этих двух видов топлива, более подходящие для вагонного отопления.

Устройство комбинированного отопления вагонов

Система комбинированного отопления осуществляет обогрев электронагревателями, которые находятся в котельном оборудовании. В качестве теплоносителя в данном устройстве служит вода. Котельное оборудование снабжено угольной топкой и находящейся внизу водяной рубашкой. На фланец крепятся нагреватели высокого напряжения в количестве 24 штук. Мощность всех нагревателей 48 киловатт. На фланец устанавливаются 3 изолирующих элемента. Проводка проходит через изолирующие элементы и подходит к нагревателям котельного оборудования. В целях безопасности все нагреватели закрываются элементами защиты, а сама защита имеет заземление.

Рассматривая любой вид вагонов, можно отметить, что везде работают идентичные нагреватели, отопительные схемы и остальные устройства. Нагреватели котельного оборудования делятся на две части. Каждая часть делится на две параллельно идущие ветки. Одна ветка имеет нагревательные элементы, имеющие последовательное соединение. Нагреватель имеет пятьсот вольт напряжения.

Схема отопления пассажирских вагонов

Нагревательные элементы котельного оборудования соединяются с электрической магистралью, в которых напряжение 3000 вольт. Под вагоном находится ящик для высоковольтной коммутационной аппаратуры. Ящик открывается только при помощи специального ключа отопления. Реле, находящееся в ящике, выполняет функцию защиты нагревателей от короткого замыкания.

Размеры и масса комбинированного отопления внушительные. Если сравнивать водяное отопление с воздушным видом, то можно найти много минусов. Но что делает комбинированное отопление на воде универсальным, так это возможность получения тепла при помощи твердого топлива. Именно с этим связан повышенный спрос и широкое применение.

Правила эксплуатации

С наступлением холодов, проводники проверяют исправность комбинированного отопления в вагоне и его подготовку к зимнему периоду, проводятся следующие виды работ:

• проверяется котельное оборудование на неисправность;
• обращается внимание на положение кранов и задвижек;
• в топке исследуется наличие колосников и их исправность;
• исправляется работа насосов и измерительных приборов;
• проверяется вода в системе. В достаточном ли она количестве, также осматривается запасной бак на наличие воды;
• обращается внимание на твердое топливо. В случае нехватки необходимо об этом руководству;
• просматривается инвентарь для работ с твердым топливом;
• также приводится в порядок техническая документация по правилам пользования смешанного обогрева вагонов.

Нижняя часть котла плацкартного вагона

Для нормального и бесперебойного функционирования смешанного отопления, у каждого вагона исправность оборудования должно быть проверено, сто девяносто восемь обогревающих головок, которые подходят к водоналивным трубам.

Перед запуском котельного оборудования необходимо проверить исправность вентиляционной системы. Для этого необходимо посмотреть положение ручки клапана. Она находится на потолке в котельном отделении. При запущенной вентиляции, положение ручки будет повернуто к слову «Открыто». Также важное требование – это посмотреть противопожарную заслонку. По положению ручки привода можно догадаться, что она открыта.

Температура

Максимально допустимая температура воды отопительной системы не более 95 градусов. Если ее уровень будет подниматься выше допустимых норм, то пыль, которая оседает на нижний уровень труб, будет гореть.

В котле установлено два прибора, которые следят за работой нагревателей и их температурным режимом. Если температура в котельном оборудовании поднимается выше допустимой нормы, то термостат блокирует нагреватели, и они выключаются.

YouTube responded with an error: Daily Limit Exceeded. The quota will be reset at midnight Pacific Time (PT). You may monitor your quota usage and adjust limits in the API Console: https://console.developers.google.com/apis/api/youtube.googleapis.com/quotas?project=268921522881

Загрузка…

Система отопления пассажирского вагона поезда

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.

Источник: http://www.vagoni-jd.ru/index.php

Поделись с друзьями

Похожее

Системы отопления и водоснабжения

Нагревательные приборы

К ним относят

электропечи низковольтного отопления
(расположены под кожухами батарей
отопления), электрокалориферы (находятся
в вентиляционном канале), электрокипятильники,
электроплитки (в котельном отделении).

Все нагревательные
приборы должны включаться в строгом
соответствии с правилами эксплуатации.
На них запрещено развешивать тряпки
или ветошь для сушки. С ними не должны
контактировать посторонние предметы.
При эксплуатации нагревательных
приборов проводнику запрещено покидать
вагон. Кроме этого их нельзя включать
при питании вагона от АКБ, при неисправном
генераторе, а также при подаче питания
в соседний вагон.

Правила эксплуатации

С наступлением холодов, проводники проверяют исправность комбинированного отопления в вагоне и его подготовку к зимнему периоду, проводятся следующие виды работ:

проверяется котельное оборудование на неисправность;
обращается внимание на положение кранов и задвижек;
в топке исследуется наличие колосников и их исправность;
исправляется работа насосов и измерительных приборов;
проверяется вода в системе. В достаточном ли она количестве, также осматривается запасной бак на наличие воды;
обращается внимание на твердое топливо

В случае нехватки необходимо об этом руководству;
просматривается инвентарь для работ с твердым топливом;
также приводится в порядок техническая документация по правилам пользования смешанного обогрева вагонов.

Нижняя часть котла плацкартного вагона

Для нормального и бесперебойного функционирования смешанного отопления, у каждого вагона исправность оборудования должно быть проверено, сто девяносто восемь обогревающих головок, которые подходят к водоналивным трубам.

Перед запуском котельного оборудования необходимо проверить исправность вентиляционной системы. Для этого необходимо посмотреть положение ручки клапана. Она находится на потолке в котельном отделении. При запущенной вентиляции, положение ручки будет повернуто к слову «Открыто»

Также важное требование – это посмотреть противопожарную заслонку. По положению ручки привода можно догадаться, что она открыта

Высоковольтное электрическое оборудование пассажирских вагонов

Питание высоковольтного
электрического оборудования пассажирских
вагонов осуществляется от контактного
провода, через пантограф локомотива,
перемычки (пинчи) высоковольтной
магистрали и высоковольтные подвагонные
ящики.

Если в контактной
сети находится постоянный ток напряжением
3000 В, то котлы питаются им напрямую. Если
в контактной сети находится переменный
ток напряжением 25000 В, то в локомотиве
устанавливается трансформатор отбора
мощности, который понижает это напряжение
до 3000 В, и котлы обогреваются переменным
током.

Розетка высоковольтного
отопления

Холостая розетка
высоковольтного отопления

После опробования
тормозов ПЭМ и машинист подходят к
первому вагону. ПЭМ присоединяет
перемычку вагона к локомотиву при помощи
специального ключа отопления.

Для соединения
магистралей отдельных вагонов между
собой в общую магистраль необходимо
последовательное присоединение всех
вагонов к локомотиву. Для соединения
магистралей штырь одного ваго­на
вставляют в розетку другого вагона, а
в розетку первого вагона вставляют
штырь второго вагона. При этом между
каждыми двумя вагонами образуются два
межвагонных высоковольтных соединения.

После этого ключ
отопления передается машинисту.
Дальнейшее включение отопления
осуществляется из кабины локомотива.

Конструкция
котла и ТЭН.

Котел комбинированно­го
отопления имеет следующую конструкцию.
Водяная руба­шка котла выполнена
не­сколько уширенной, и в ней вертикально
размещены 24| высоковольтных нагревательных
элемента, которые монтируются на
фланцевом кольце. Фланец нагревательного
элемента крепится к кольцу с помощью
двух шпилек с гайками и лепестковыми
шайбами. Над топкой котла размещены
три изолятора, к которым в трубопроводах
подведены три провода, питающие
на­гревательные элементы.

Высоковольтные
нагревательные элементы закрыты защитным
кожухом. На защитном кожухе установлена
низковольтная блокировка в виде концевого
выключате­ля, разрывающая цепь катушек
высоковольтных контак­торов при
разъединении болтов и подъеме кожуха
под высоким напряжением.

При надежном
креплении кожуха в нижнем положе­нии
болт нажимает на хвостовик концевого
выключате­ля, подготовляя включение
высоковольтных контакто­ров. Для
осмотра элементов кожух поднимают
вверх, предварительно отвернув болты,
и укрепляют его на предохранительных
цепях .

Высоковольтный
нагревательный элемент выполнен в виде
стального цилиндра. Спираль 12 на по­лом
керамическом стержне 11 одним концом
соединена со скобой 3, укрепленной на
изоляторе 2, а другим — с об­ратным
проводом 13, проходящим внутри стержня
к за­жиму 1. Изоляция токоведущих
частей от стального кор­пуса 8
осуществляется кварцевой втулкой
(стаканом) 10, изолятором 2 и керамическим
фланцем 6 с резиновой прокладкой 7.
Фланец 6, выполненный вместе с керами­ческим
стержнем 11, прикреплен к корпусу
нагревателя

болтами 4 с шайбами
5.

Теплота от спирали
передается воде через окружаю­щий ее
воздух, кварцевый стакан, графитовую
оболочку 9, служащую для улучшения
теплопередачи, и корпус нагревателя.
Графитовая оболочка также защищает
кварцевый стакан от повреждений.

та

Каждый ТЭН рассчитан
на напряжение 500 В. В котле ТЭНы собирают
последовательно в подгруппы по 6 штук.2
подгруппы соединены в группы параллельно.

Отопительный котел

1
-Зольник

2
— Шуровочный люк

3
— Люк топки

4
– Расширитель

5,
6 – Дымовая труба

7
– Наружная рубашка

8
– Высоковольтный электронагреватель

9
– Колосниковая решетка

10
– Циркуляционные трубы

Наиболее
распространенным типом водогрейного
вагонного котла является котел,
совмещенный с расширителем 4. Отопительный
котел состоит из наружной рубашки 7,
внутри которой расположена огневая
коробка и топочная камера. В нижней
части камеры имеются колосниковые
решетки 9 и зольник 1. В верхней части
котла над огневой коробкой расположена
дымовая труба 5. В огневую коробку вварены
циркуляционные трубы 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.

Для нагрева воды
с помощью электроэнергии в водяную
рубашку котла вертикально вмонтированы
24 нагревательных элемента, которые
распределены по всему периметру котла,
за исключением пространства над люком
топки для твердого топлива, и крепится
к фланцу топки котла через прокладки
из паронита. Клеммы нагревательных
элементов защищены кожухом, который
можно поднять и зафиксировать на
цепочках, приваренных к расширителю 4
котла, при необходимости проведения
работ по монтажу нагревательных элементов
и ухода за ним.

Наибольшая
расчетная температура воды в коте
90-95С.
При более высокой температуре нижние
трубы отопления нагреваются до 70С
и выше и осаждающаяся на их поверхности
пыль подгорает.

1. Корпус

2. Труба
   подающая горячую воду в систему отопления

3. Наливная
   труба

4. Кожух

5. Пробка

Водяное
отопление

Система водяного
отопления всех пассажирских вагонов
служит для обеспечения требуемого
температурного режима вагона независимо
от температуры наружного воздуха. При
температуре наружного воздуха – 40 оС

Внутри вагона она
должна быть не ниже +18 оС
при отоплении твёрдым топливом и в
пределах +20 оС
при отоплении электрической энергией.
Верхний предел температуры при отоплении
твёрдым топливом не регламентируется,
однако необходимо стремиться, чтобы
она не превышала 22-23 оС
, так как в комплексе с относительной
влажностью воздуха 30-60 оС
, скоростью воздуха в зоне головы спящего
пассажира около 0,25 м/c,
запыленностью не более 1 мг/м3
эта
температура создает наиболее комфортные
условия пребывания пассажира в вагоне.

Система водяного
отопления любого пассажирского вагона
состоит из водогрейного котла с верхней
и нижней разводкой труб с ребристыми
теплообменниками(радиаторами) для
обогрева помещений вагона и калорифера
(водяного или электрического) с
вентилятором для подогрева поступающего
в вагон наружного воздуха.

Водогрейный котёл
может отапливаться либо твердым топливом
(углём), либо электрической энергией
благодаря расположенным внутри котла
электрическим нагревательным элементам.
Когда для нагрева воды применяется
только твёрдое топливо, систему отопления
называют водяной, если же котел может
работать как на твердом топливе, так и
на электроэнергии, систему называют
комбинированной, хотя теплоносителем
в ней является вода. И при водяном, и при
комбинированном отоплении в пути
следования вагона, чтобы был обеспечен
требуемый температурный режим.

Зачем при наличии электропитания нужен старый добрый угольный котёл в вагоне

Это преобразователь питания пассажирского вагона дальнего следования. В современном вагоне электричество нужно почти для всего, начиная от 5 Вольт в розетках USB, 220 В в розетках для пассажиров в каждом купе и на микроволновке у проводника, 110 В для системы управления. И ещё не считая таких мелочей, как насосы, водонагреватели, кондиционеры, обеззараживатели и моторы дверей.

Без питания вагон не живёт. Вообще. Даже если сломать вагонный аккумулятор, ваш вагон сможет пользоваться аккумулятором соседнего — это есть в протоколе энергообмена (с точки зрения второго проводника, к нему подключится ещё один потребитель).

И при этом всём даже на самые современные вагоны продолжают ставить угольные котлы.

Как устроен вагон

Чтобы разобраться в том, почему нужен угольный котел, давайте сначала разберёмся, какие вообще основные подсистемы есть у вагона. Вот самый простой случай:

Вагон может цепляться к тепловозу, электровозу или ещё какому-нибудь изобретению сумрачного русского гения. Про дизельные электрички мы уже рассказывали. Есть три варианта передать электричество вагону.

По высоковольтной трассе напряжением 3000 Вольт, вот такой:

По «аварийному» каналу для питания от аккумулятора соседнего вагона 110 Вольт примерно вот через такие коммуникации:

И ещё механическим путём. То есть вращая его колёса. Это настолько элегантное решение, насколько вообще возможно при обеспечении универсальности. Выглядит это вот так:

Это генератор, работающий от вращения колёсной пары. Он связан карданом с одной из колёсных пар, и благодаря вращению пары вращается и вал, генератор вырабатывает электричество.

Что-то тянет за собой вагон, колёса у него крутятся, и часть усилия передаётся на генератор вагона. Генератор представляет собой стандартную схему — «перевёрнутый» электродвигатель.

Кардан можно вручную отсоединить. Это нужно на случай, если что-то заклинит в генераторе и он будет работать как тормоз. В этом случае срабатывает предохранительная муфта и генератор начинает вращаться вхолостую. Отсоединение кардана — это аварийный случай по механическим повреждениям. В случае более высокоуровневых поломок срабатывает предохранитель и генератор начинает вращаться вхолостую.

Различия между автономными вагонами и вагонами с трассой

Вагон с таким генератором, очевидно, катится чуть хуже (с большим усилием), чем вагон без генератора. Потому что на работу этого самого генератора тратится механическая энергия. С точки зрения того, что этот вагон тянет, автономная модель более «шершавая», чем без генерации. Это означает большие потери, например, топлива. Что вполне логично.

С другой стороны, автономные вагоны универсальны и могут входить в состав любого поезда. У них есть полная обратная совместимость с даже паровозами (теми самыми, которые на пару, которые стоят в виде экспонатов на вокзалах) — если прицепить их к такому, получится подвижная паровая электростанция.

Все вагоны оснащены высоковольтной магистралью (для отопления). Не на всех она используется для питания собственных нужд вагона — тогда ставят генератор. Причина в том, что современные вагоны делают с беззазорной сцепкой и герметичным межвагонным переходом, а старая сцепка «гармошкой» (через которую «прорезинивались» некоторые зайцы, причём не всегда выживая в процессе) геометрически несовместима с новыми стандартами. Беззазорная сцепка и герметичный межвагонный переход — это разные поколения вагонов. В итоге мы имеем два стандарта, и всё идёт к тому, что герметичная сцепка будет побеждать.

Естественно, какой вагон выбрать и заказать, решает перевозчик.

Аккумулятор

По очевидным причинам на стоянках и до скорости 35 км/ч от генератора энергия не поступает. Поэтому нужен аккумулятор.

Аккумулятор монтируется во взрывозащищённом боксе (если что-то пойдёт не так, стенка бокса отстрелится и взрывная волна пойдёт наружу от поезда, что быстро и относительно безопасно её погасит). Вот такой же отсек на двухэтажном вагоне:

Напряжение бортовой сети вагона — 110 Вольт. Аккумуляторы ставятся и кислотные, и щелочные — заказчик по региону эксплуатации выбирает разные батареи.

Срок более-менее нормальной эксплуатации аккумулятора — 5–7 лет в хороших условиях. На практике случаются ситуации глубокого разряда без возможности восстановления батареи — например, когда вагон оставили в поле на морозе и некоторое время не трогали. Батарея уходит в критический разряд, и всё.

ПСН

Ещё один ящик под одноэтажным вагоном — ПСН (преобразователь собственных нужд).

Это устройство, которое управляет всеми источниками энергии вагона на входе и раздаёт всем устройствам вагона нужный ток на их входы. В том числе вот на эти розетки:

Проводники, кстати, рассказывают, что особо продуманные граждане уже возят с собой полуторакиловаттные чайники. И ничего, сеть выдерживает. Но это экстрим уже, потому что допустимая мощность розеток в купе — 100 Вт. Больше — это грубое нарушение условий эксплуатации.

Напряжение 110 Вольт вагонной сети гуляет в пределах от 100 до 144 Вольт, и это нормальная ситуация. Раньше у проводника был вольтметр и на нём было видно реальное напряжение. Сейчас стрелочный вольтметр спрятан под панель с сенсорным экраном, а на экране видно данные мониторинга на картинке с разбиением по подсистемам: лучше смотреть на десятки показателей, но раньше ориентировались на опыт и вольтметр.

Все бортовые приборы (включая кулер для воды, который вместо титана в современных вагонах) рассчитаны на этот диапазон напряжений.

ПСН также управляет зарядом батареи. Одна из важнейших частей электроники вагона — организация правильного режима подзарядки (в частности, в аккумуляторном боксе есть датчик и в зависимости от температуры выбирается режим).

Так зачем котёл?

Вагоны в России рассчитаны на диапазон от –50 до +50 градусов. Именно такие производит для заказчика Тверской вагоностроительный завод (все фотографии в посте из цехов). Чтобы эксплуатировать вагон в условиях –50 градусов, нужна система отопления. А она требует очень много энергии. Если есть высоковольтная трасса и на ней есть напряжение, водонагреватель работает от электричества.

Если же поезд двигается по неэлектрифицированному участку железной дороги и при этом нет мощного генератора где-то в составе поезда (когда они есть — это специальные случаи), то нужно где-то брать дополнительную энергию на обогрев.

Её получают химическим образом — просто сжигая дрова и уголь.

А вот так загружают ТВЭЛы:

На самом деле это, конечно, теплоэлектронагреватели, которые монтируются в основание котла.

В двухэтажных вагонах котла и титана нет, равно как и водяного отопления. Только электрика. В двухэтажных вагонах везде централизованное снабжение: нет 3000 Вольт, вагон может работать только на критичные системы на 110 Вольтах от соседнего. Но их пускают только по маршрутам, где полная электрификация пути, поэтому проблем нет.

Вот и всё. Да, мы сейчас говорили про пассажирский вагон дальнего следования. В метровагонах и вагонах электричек может устанавливаться другая система отопления — с раздельным водным контуром и электрокалориферами или вообще без водного контура.

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).

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.

8.3.3. Система отопления купейного и некупейного вагонов постройки Тверского вагоностроительного завода (твз)

Система предназначена для поддержания в вагоне температурь не ниже 18 °С, подогрева воздуха, подаваемого вентиляционной установкой, и нагрева водь в системе горячего водоснабжения.

Принцип действия системь следующий: вода нагревается в кот­ле и через коллектор поступает в верхние разводящие трубь сети и стоянки, затем в нижние обогревательнье трубь, где, отдавая теп­ло окружающей среде, охлаждается и вследствие разности темпера­тур в котле и стояках возвращается в котел. Образующийся пар от-водится в расширитель.

Система водяного отопления включает в себя: отопительньй котел с расширителем и коллектором, сеть отопления, ручной на­сос, злектронасос (циркуляционньй насос с злектроприводом), со-единительнье трубопроводь, наливную трубу, водянье обогрева-тели наливньх труб системь водоснабжения, возвратную трубу с пробкой, трубопроводь для вьпуска воздуха, контрольнье прибо-рь, арматуру для регулировки и управления системой. Отопитель-ньй котел, ручной циркуляционньй насос, часть трубопроводов, арматура и приборь расположень в котельном помещении.

Отопительньй котел служит для нагрева водь, циркулирующей в системе отопления и калорифера. Вода в котле нагревается путем злектронагрева или сгорания в топке твердого топлива. Отопитель-ньй котел (рис. 8.13) состоит из наружной рубашки 9, внутри кото-рой расположень газоход 10 и топочная камера 12. В нижней части камерь имеются колосниковье решетки 13 и зольник 1. В верхней части котла расположень прерьватель тяги 7, дьмовая труба 5, рас-ширитель 4 и коллектор 6. Верхняя часть газохода закрьта кожу­хом 8. Пространство между наружной рубашкой и топочной каме-рой с газоходом заполняется водой. Загрузка топлива на колосни-ковье решетки производится через люк топки 3. Воздух под колос­никовую решетку подается через люк зольника 1. Над люком золь­ника расположен люк 2 для прочистки колосниковьх решеток и уда-ления образующихся шлаков. На конусе котла со сторонь коридо-ра предусмотрен лючок для очистки газохода от сажи.

Для нагрева водь при помощи злектрознергии в водяную ру-башку котла вертикально вмонтировань двадцать четьре вьсоко-вольтньх трубчатьх нагревателя 11, которье распределень по все-му периметру котла, за исключением зонь, где расположень люки топки, зольника и шуровочного люка. Нагреватели крепятся к флан-цу топки котла через прокладки из паронита.

Расширитель 4 служит для сбора расширившейся при работе си-стемь водь. Коллектор 6 предназначен для подсоединения трубо-проводов и установки приборов.

Наибольшая температура водь в котле 90—95 °С.

Прерьватель тяги 7 автоматически обеспечивает примерное постоянство расхода воздуха через топку котла. Принцип работь

прерьвателя тяги основан на использовании разности давлений внутри и снаружи котла. Уменьшение давления внутри дьмовой трубь, возникающее при движении вагона, приводит к приоткрь-ванию заслонки прерьвателя. При зтом к верхней части дьмовой трубь котла подсасьвается воздух из котельного отделения. Зто приводит к снижению тяги в самом котле. При вьравнивании дав­ления заслонка прерьвателя возвращается в исходное положение.

Для поддержания в вагоне температурь не ниже 18 °С режим топки котла должен бьть таким, чтобь обеспечивалась соответ-ствующая зависимость температурь водь на вьходе из котла і_в от температурь наружного воздуха і_н (рис. 8.14). На вагонах, обо-рудованньх системой программного управления работой котла,

указанная зависимость обеспе-чивается автоматически при ра­боте злектронагревателей.

водьі на вшходе из котла от температу­рь наружного воздуха: 1 — темпера­тура отключения нагревательншх зле­ментов; 2 — средняя температура водш на вшходе из котла; 3 — температура включения нагревательньх злементов

Сеть отопления состоит из верхних разводящих труб, рас-положенньїх над потолком по коридорной стороне, стояков и нижних обогревательньх труб, образующих две ветви. Соеди-нение труб фланцевое. Для до-ступа к фланцевььм соединени-ям предусмотрень люки в по-толке. Нижние обогреватель-нье трубь вьполнень с ребра­ми. Отопительньье трубьь зак-рьть щитками.

В летний период система ото-пления хотя и не работает, но должна бьть заполнена водой во избежание интенсивной кор-розии труб изнутри.

Ручной насос поршневого типа предназначен для пополнения системь отопления водой из системь водоснабжения.

Злектронасос, установленньй на полу котельного помещения, состоит из циркуляционного насоса и злектродвигателя. Циркуля-ционньй насос служит для циркуляции водь в системе, когда есте-ственная циркуляция не обеспечивает нагрев воздуха в вагоне до необходимой температурь при низких температурах наружного воздуха. Он состоит из всасьвающего и нагнетательного корпусов, крьльчатки с валиком.

Соединительнье трубопроводь соединяют отдельнье составнье части системь между собой.

Наливная труба с наливной (заправочной) головкой и запорнььм вентилем предназначена для заполнения системь отопления водой от водоразборной колонки на станционншх путях. Концьі налив-ньх труб оборудовань обогревателями, предохраняющими трубь от замерзания в зимнее время.

Обогреватель состоит из корпуса, через которьй проходит на­ливная труба, заканчивающаяся наливной головкой, трубь, пода-ющей горячую воду из системь отопления, и трубь, удаляющей ее в систему отопления, а также сливной пробки с прокладкой. В зоне пола обогреватель заполнен теплоизоляцией и заключен в кожух.

Возвратная труба с пробкой служит для соединения обогрева-тельного трубопровода со сторонь служебного отделения с котлом, а также для сбора и удаления механических примесей, находящих-ся в воде.

Трубопроводь для вьпуска воздуха, вьведеннье под вагон, пред-назначень для удаления воздуха при заполнении системь и при зк-сплуатации во избежание образования воздушньх пробок и само-произвольного отключения приборов и трубопроводов.

Контрольнье приборь позволяют производить контроль за тем-пературой и уровнем водь в системе.

Контроль за температурой водь в котле при работе его на угле осуществляется с помощью дистанционного термометра, прием-ник которого вставляется в коллектор и крепится накидной гай-кой.

Указатель прибора вьведен в служебное отделение.

Управление работой котла на злектрознергии и контроль за ней осуществляются автоматически с помощью системь температурной автоматики.

Защитнье функции при работе системь обеспечивают вмонти-рованнье в коллектор реле температурь и жидкостной вьключа-тель, реагирующий на падение уровня водь в системе.

Арматура для регулировки и управления системой включает в себя различнье клапань и крань, с помощью которьх можно про-изводить подключение различньх приборов и трубопроводов. Для системь отопления применяется арматура с корпусами, изготовлен-ньми из стали, ковкого чугуна или цветньх сплавов. Для удобства обслуживания к створке ниши кипятильника прикреплена таблич­ка со схемой системь отопления, в которой указань основнье опе-рации при работе с ней.

Схема системь отопления купейного вагона постройки ТВЗ дана на рис. 8.15.

Рис. 8.15. Схема системь отопления купейного вагона постройки ТВЗ (нумера-ция оборудования соответствует принятой в документации завода-изготовите-ля): 1 — водопробньй кран для проверки уровня водь в котле; 2 — вентиль обьединенного слива; 4, 32 — вентили отключения калорифера; 5, 24 — вентили подводки горячей водь к унитазам; 6, 47—вентиль и кран отключения нагрева-тельного змеевика бойлера; 7, 8 — вентили отключения разводящих труб; 10 — вентиль наливной трубь; 12 — вентиль отключения ручного насоса; 17, 19 — крань вьпуска воздуха; 20 — котел; 26, 29 — водянье обогреватели наливньх труб; 33 — циркуляционньй насос с злектроприводом; 34 — кран слива водь из системь; 35, 36—вентили отключения циркуляционного насоса; 37, 43 — вентили отключения обогревательньх труб; 38 — пробка слива водь из котла; 39 — вен­тиль отключения коридорной ветви отопления от циркуляционного насоса; 41 — пробка слива водь из системь; 46 — ручной насос; 52 — кран неполного слива водь из котла; 53 — пробка слива водь из ручного насоса; 54 — калорифер; 55 — расширительньй бак; 57—коллектор; 58 — переливная труба; 59, 96, 99—налив-нье головки; 71 — вентиль подключения ручного насоса ксистеме водоснабжения