Принцип работы водяного отопления 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;

Читайте также  Должно ли падать давление в системе отопления?

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.

Отопление и водоснабжение пассажирских вагонов

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

2
— Шуровочный люк

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.

Труба
подающая горячую воду в систему отопления

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.

Читайте также  Чем промыть алюминиевый радиатор отопления?

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.

Блог об энергетике

энергетика простыми словами

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.

Водяное отопление

Система водяного отопления всех пассажирских вагонов служит для обеспечения требуемого температурного режима внутри вагона независимо от температуры наружного воздуха. При температуре снаружи минус 40 °С внутри вагона она должна быть не ниже плюс 18 °С, при отоплении твердым топливом и в пределах плюс 202 °С при отоплении электрической энергией. Верхний предел температуры при отоплении твердым топливом не регламентируется, однако необходимо стремиться, чтобы она не превышала 22-23 0 С, так как в комплексе с относительной влажностью воздуха 30-60%, скоростью воздуха в зоне головы спящего пассажира около 0,25 м/с, запыленностью не более 1 мг/м 3 эта температура создает наиболее комфортные условия пребывания пассажира в вагоне. Система водяного отопления включает в себя: отопительный котел с расширителем и коллектором, калорифер (водяной или электрический) с вентилятором для подогрева поступающего в вагон наружного воздуха, сеть отопления, ручной насос, электронасос (циркуляционный насос с электроприводом), соединительные трубопроводы, наливную трубу, водяные обогреватели наливных труб системы водоснабжения, возвратную трубу с пробкой, трубопроводы для выпуска воздуха, контрольные приборы, арматуру для регулировки и управления системой. Отопительный котел, ручной и циркуляционный насосы, часть трубопроводов, арматуры и приборов расположены в котельном помещении.

Водогрейный котел может отапливаться либо твердым топливом (углем), либо электрической энергией благодаря расположенным внутри котла электрическим нагревательным элементам. Когда для нагрева воды применяется только твердое 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 также является вода. И при водяном, и при комбинированном отоплении в пути следования вагона водяной или электрический калорифер должен работать постоянно, чтобы был обеспечен требуемый температурный режим.

Сеть отопления состоит из верхних разводящих труб, расположенных над потолком по коридорной стороне, стояков, и нижних обогревательных труб, образующих две ветви. Соединение труб фланцевое. Для доступа к фланцевым соединениям предусмотрены люки в потолке. Нижние обогревательные трубы выполнены с ребрами. Отопительные трубы закрыты щитками.

В летний период система отопления хотя и не работает, но должна быть заполнена водой во избежание интенсивной коррозии труб изнутри. Ручной насос поршневого типа предназначен для пополнения системы отопления водой из системы водоснабжения.

Электронасос, установленный на полу котельного помещения, состоит из циркуляционного насоса и электродвигателя. Циркуляционный насос служит для усиления циркуляции воды в системе, когда естественная циркуляция воды не обеспечивает нагрев воздуха в вагоне до необходимой температуры при низких температурах наружного воздуха. Он состоит из всасывающего и нагнетательного корпусов, и крыльчатки с валиком.

Соединительные трубопроводы соединяют отдельные составные части системы между собой.

Наливная труба с наливной (заправочной) головкой и запорным вентилем предназначена для заполнения системы отопления водой от водоразборной колонки на станционных путях. Концы наливных труб оборудованы водяными обогревателями, предохраняющими трубы от замерзания в зимнее время.

Обогреватель состоит из корпуса, через который проходит наливная труба, заканчивающаяся наливной головкой, трубы, подающей горячую воду из системы отопления, и трубы, 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 обогревательного трубопровода со стороны служебного отделения с котлом, а также для сбора и удаления механических примесей, находящихся в воде.

Читайте также  Почему шумит электрический котел отопления?

Трубопроводы для выпуска воздуха, выведенные под вагон, предназначены для удаления воздуха при заполнении системы и при эксплуатации во избежание образования воздушных пробок и самопроизвольного отключения приборов и трубопроводов.

Контрольные приборы позволяют производить контроль за температурой и уровнем воды в системе. Контроль за температурой воды в котле при работе его на угле осуществляется с помощью дистанционного термометра, приемник которого вставляется в коллектор и крепится накидной гайкой. Указатель прибора выведен в служебное отделение. Управление работой котла на электроэнергии и контроль за ней осуществляются автоматически с помощью системы температурной автоматики. Защитные функции при работе системы обеспечивают вмонтированные в коллектор реле температуры и жидкостный выключатель, реагирующий на падение уровня воды в системе. Арматура для регулировки и управления системой включает в себя различные клапаны и краны, с помощью которых можно производить подключение различных приборов и трубопроводов. Для системы отопления применяется арматура с корпусами, изготовленными из стали, ковкого чугуна или цветных сплавов. Для удобства обслуживания к створке ниши кипятильника прикреплена табличка со схемой системы отопления, в которой указаны основные операции при работе с ней.

Принцип действия системы водяного отопления следующий: вода нагревается в котле и через коллектор поступает в верхние разводящие трубы сети и в стояки, а затем в нижние обогревательные трубы, где, отдавая тепло окружающему воздуху, охлаждается и вследствие разности температур в котле и стояках возвращается в котел. Образующийся пар отводится в расширитель. Направление движения воды при циркуляции в системе отопления показано стрелками на рис. 1. Для упрощения схема системы отопления показана на рисунке только с одной ветвью обогревательных труб, без калорифера, бойлера и центробежного циркуляционного насоса.

Так как вагоны поставлялись на наши дороги заводами разных стран, они имеют некоторые различия в конструктивном исполнении отдельных узлов и деталей отопления и в расположении их на вагоне, однако схема и действия всех систем одинаковы.

Из котла 1 горячая вода поступает в расширитель 3, который предназначен для приема избытка воды в системе, образующегося вследствие увеличения ее объема при нагревании и для текущего восполнения потерь воды в результате испарения. От расширителя идут две ветви отопительных труб вдоль боковых стен вагона. Каждая ветвь, отходящая от расширителя идет по верху до противоположного конца вагона, затем спускается вниз, образуя стояки 7. От стояков понизу вдоль стен проходят обогревательные трубы 8, которые присоединяются к нижней части котла. В верхних трубах предусмотрены краны 6 для удаления воздуха. Насос 12 предназначен для питания котла водой из запасного водяного бака и в необходимых случаях для циркуляции воды системе. Контрольные приборы 2 (термометр и гидрометр) служат для наблюдения за температурой и уровнем воды в котле.

Для спуска воды из котла, обогревательных труб и запасного бака предусмотрены краны 9, а для сбора и удаления выпавших из воды осадков — грязевики 13. Налив воды в систему производятся через трубу 4. Контроль за уровнем воды при заполнении расширителя осуществляется с помощью сигнальной (вестовой) трубы 11. Вентили 5 служат для регулирования температуры в помещениях вагона и разобщения отдельных элементов системы отопления, также для подачи воды в бачок 10 при заполнении котла водой и контроля за наличием воды в расширителе. Рассмотренная система отопления с верхней разводкой, труб является самой распространенной. Иногда в вагонах применяют систему отопления с нижней разводкой труб, которая более экономична, но требует обязательного применения циркуляционного насоса, так как в ней практически не происходит естественной циркуляции воды из-за малого гидравлического напора. Крупным недостатком такой системы является то, что при отказе насоса прекращается отопление вагона из-за отсутствия циркуляции воды в системе. Поэтому система водяного отопления с нижней разводкой труб в настоящее время на пассажирских вагонах почти не применяется. Помимо естественной циркуляции, применяется искусственная с помощью насосов ручных, поршневых и центробежных с приводом от электродвигателя.

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.