Общие сведения
Каждый современный пассажирский вагон оборудован системой вентиляции с подогревом в холодное время года поступающего в вагон воздуха. Это значительно улучшает санитарно-гигиенические условия в вагоне. Однако требуемой температуры при наличии воздухообмена в вагоне можно достигнуть только с помощью совокупности устройств: механической (принудительной) вентиляции, водяного или электрического отопления, охлаждения или подогрева воздуха. Установки кондиционирования воздуха позволяют получить внутри вагона желаемый климат независимо от параметров наружного воздуха. Поэтому вагоны с установками кондиционирования эксплуатируются главным образом на Среднеазиатском, Кавказском и Крымском направлениях.
Поступающий в вагон воздух должен иметь соответствующие влажность, скорость движения, температуру и содержать минимальное количество углекислого газа и пыли. В цельнометаллических пассажирских вагонах, не оборудованных установками кондиционирования воздуха, необходимый воздухообмен осуществляется с помощью устройств естественной вентиляции (дефлекторы, форточки и опускные рамы окон), а также принудительной (вентиляторы, приводимые в движение электродвигателями). Естественная вентиляция не обеспечивает подогрева воздуха и очистки его от пыли. С помощью же устройств принудительной вентиляции в пассажирские помещения подается воздух, очищенный от пыли и подогретый в холодное время года. Система принудительной вентиляции, кроме того, обеспечивает равномерное распределение воздуха с определенной скоростью по вагону, а в вагонах с установкой кондиционирования — и охлаждение воздуха.
Принудительная вентиляция должна обеспечивать:
количество подаваемого в вагон наружного воздуха на каждого пассажира летом 25 м3/ч, зимой 20 м3/ч;
содержание углекислого газа в воздухе не более 0,1% по объему; содержание пыли не более 1 мг/м3;
скорость движения воздуха в пассажирских помещениях при температуре внутри вагона до 24° С — до 0,6 м/сек, свыше 24 и до 28° С — 1,2 м/сек, свыше 28° С — до 2 м/сек.
Система вентиляции жесткого некупированного вагона постройки Калининского завода
Жесткие некупированные вагоны, строящиеся Калининским заводом с 1967 г., оборудованы принудительной вентиляцией с автоматическим и ручным управлением на летнем и зимнем режимах.
Система вентиляции состоит из вентиляционного агрегата (электродвигатель и два центробежных вентилятора), фильтра, диффузора, конфузора, воздуховода и водяного или электрического калорифера.
Наружный воздух засасывается через воздухозаборные жалюзи 13 (рис. 70), расположенные над входными дверями тамбура со стороны служебного отделения. Проходя сквозь фильтры 7/, воздух очищается от пыли и механических примесей, а затем вентиляционным агрегатом 2 нагнетается в вагон. Очищенный воздух последовательно проходит диффузор 10, водяной или электрический калорифер 9, конфузор 4 и поступает в воздуховод 8, а затем через вентиляционные решетки 7 распределяется по вагону. Для монтажа вентиляционного агрегата и калорифера в крыше вагона предусмотрены люки 1 и 3. Удаление воздуха из вагона происходит через вытяжные дефлекторы 6, установленные на крыше вагона.
Для наблюдения за температурой приточного воздуха в воздуховоде установлен дистанционный термометр, шкала 5 которого помещена в служебном отделении.
Рис. 70. Система вентиляции жесткого некупированного вагона постройки Калининского завода
Рис. 71. Заслонка в канале забора наружного воздуха: 1 — указатель положения заслонки; 2 — рукоятка; 3 — заслонка; 4 — корпус
Между фильтром 11 и воздухозаборными жалюзи 13 установлена заслонка 12 с регулирующим устройством для изменения количества наружного воздуха, поступающего в вагон в теплое и холодное время года. Руководствуясь показаниями дистанционного термометра, проводник должен вручную регулировать положение заслонки 12 с помощью рукоятки над потолком тамбура. Поворотом этой рукоятки 2 (рис. 71) заслонка может быть установлена в открытое, закрытое (показано на рисунке) и промежуточное положения.
На вагоне введено автоматическое управление системой вентиляции в зависимости от температуры воздуха внутри вагона: электродвигатель вентилятора работает с различной скоростью вращения под контролем ртутно-контактных термометров, размещенных в воздуховоде и в средней части пассажирского помещения вагона. Система вентиляции имеет ступени производительности: высокую (5 000 м3/ч) для летнего режима и низкую (1 200 м3/ч) для зимнего режима. Вентилятор работает со скоростью вращения соответственно 1200 и 300 об/мин.
В случае неисправности автоматической системы возможен переход на ручное управление с помощью пакетного переключателя, положения которого соответствуют указанным выше ступеням производительности.
Фильтры применяют в системах вентиляции пассажирских вагонов для очистки воздуха от пыли и механических примесей. Эффективность фильтров характеризуется коэффициентом очистки, сопротивлением проходу воздуха и пылеемкостью. В качестве фильтрующих материалов (заполнители) используются стальная прессованная стружка, кольца Рашига, сетка плоская и гофрированная.
Перед постановкой на вагон фильтры пропитывают минеральным маслом. Летом для пропитки применяется машинное масло марки С (ГОСТ 1707—51), зимой — турбинное масло марки Л (ГОСТ 32—53). При прохождении воздуха через фильтр частицы пыли, содержащиеся в нем, прилипают к поверхности фильтрующего материала, покрытого тонкой масляной пленкой. Менять фильтры нужно не реже двух раз в месяц, зимой — не реже одного раза. Загрязненные фильтры вываривают в ваннах с раствором каустической соды, а затем промывают теплой водой, просушивают и пропитывают маслом.
Фильтр, который ставится в настоящее время на все типы пассажирских вагонов постройки заводов СССР, ГДР, ПНР, ВНР, состоит из металлического корпуса 3 (рис. 72), рамки 4 с сеткой, имеющей ячейки размером 5x5 мм, четырех сеток 2 с ячейками размером 2,5X0,5 мм, гофрированной несъемной сетки 1 с ячейками 2,5х X 2,5 мм, трех сеток 5 с ячейками 0,63 X 0,25 мм и четырех сеток 6 с ячейками 1,2 X 0,35 мм. Сетки гофрированы и уложены так, что образующие гофров двух смежных сеток располагаются под углом 90°. Фильтр имеет сопротивление проходу воздуха, равное 5— 10 мм вод. ст., коэффициент очистки 98% и пылеемкость 600 г.
Вентиляционный агрегат (рис. 73), предназначенный для подачи в вагон свежего воздуха, состоит из двух центробежных вентиляторов и электродвигателя. Два вентилятора (а не один) установлены для того, чтобы при заданной производительности получить возможно меньшие габариты агрегата. Кожух 2 каждого вентилятора закрывает ротор 1, насаженный конусной ступицей 4 на конец вала электродвигателя 3. Вентиляторы и электродвигатель смонтированы на общей раме 7 и крепятся к ней болтами. Регулировка соосности вентиляторов с электродвигателем производится постановкой прокладок 6.
Максимальная мощность электродвигателя типа П-41 вентиляционного агрегата составляет 1,2 кВт при 1200 об/мин, напряжение 50 в. Для лучшего поглощения шума, возникающего во время работы вентиляционного агрегата, рама крепится к кузову вагона через резиновые прокладки. Для обеспечения нормальной работы агрегата необходимо соблюдать зазоры по 2,5—3 мм между роторами и торцами конусных фланцев 5 с каждой стороны. Подшипники электродвигателя смазывают смазкой 1-ЛЗ ГОСТ 12811—67 или ЦИАТИМ-201 по ГОСТ 6267—59 один раз в шесть месяцев.
Подогрев наружного воздуха зимой перед подачей в пассажирские помещения осуществляется водяным калорифером.
Рис. 72. Сетчатый фильтр:
а — общий вид; б — поперечный разрез; в — форма и размеры гофрировки сеток
Рис. 73. Вентиляционный агрегат
Калорифер КФБ-4 состоит из коллекторов 1 (рис. 74), в которые вварены ребристые трубы 4 и два патрубка 3 для подвода и отвода горячей воды (направление указано стрелками). К каркасу приварены кронштейны 2 крепления калорифера. Чтобы увеличить поверхность нагрева, на трубы насажены пластины 5 из листовой стали толщиной 0,5 мм. Расстояние между пластинами 5 мм. Площадь поверхности калорифера равна 16,7 м2. При подаче 120 м3/ч наружного воздуха с температурой — 40° С теплопроизводительность калорифера составляет 18 000 ккал/ч. Работает он как при естественной циркуляции воды, так и при принудительной с помощью электрического центробежного насоса. Вес калорифера равен 80,7 кг.
Рис. 74. Пластинчатый калорифер КФБ-4
Рис. 75. Диффузор
Рис. 76. Вентиляционная решетка
Диффузор выполнен в виде двух патрубков 2 (рис. 75) из брезента, пропитанного огнестойким составом. Клапан 3 также сделан из брезента. Двумя квадратными фланцами 1 диффузор крепится к вентиляторам, одним прямоугольным 4 — к калориферу. Для очистки внутренних поверхностей воздуховода от пыли путем продувки сжатым воздухом в нижней части конфузора сделан люк.
Воздуховод состоит из нескольких соединенных болтами звеньев прямоугольного сечения, изготовленных из оцинкованной стали. В нижней части воздуховода имеются прямоугольные вырезы для вентиляционных решеток.
Вентиляционная решетка служит для регулирования количества подаваемого через нее воздуха. Крышка 3 (рис. 76) крепится к корпусу 1 на петлях 6. Внутри корпуса установлены лопатки 2. При вращении трехгранным ключом винта 4 гайка 5 вместе с крышкой поднимается или опускается. Каждая решетка регулируется в заводских условиях, поэтому нарушать регулировку в процессе эксплуатации не рекомендуется.
Дефлектор 1 (рис. 77) крепится на трубе 2. Клапан 3 с рукояткой 5, размещенный в конусном патрубке 4, позволяет регулировать сечение для прохода воздуха. При эксплуатации системы вентиляции вагона дефлекторы в туалетах и купе летом держат открытыми, зимой полуоткрытыми, а дефлектор в тамбуре некотлового конца вагона всегда полностью открытым. Жалюзи решеток в дверях туалетов во время работы вентиляторов открывают. В холодное время года постоянно следят по шкале дистанционного термометра, установленного в служебном отделении, чтобы температура подаваемого в вагон воздуха была не ниже 18° С. При входе вагона в тоннель вентиляционный агрегат выключают.
Очищают воздуховод от пыли путем продувки сжатым воздухом. Для этого снимают вентиляционные решетки и закрывают отверстия всех вентиляционных решеток, кроме последней. К отверстию последней решетки присоединяют брезентовый рукав и выводят его наружу через окно. Воздушные фильтры снимают, продувают сжатым воздухом заборные решетки, вентиляционный агрегат, диффузор, отсоединяют диффузор от вентилятора и продувают калорифер, затем снимают крышку люка с конфузора и продувают его. В конце концов продувают все звенья воздуховода до полной их очистки. Продувать воздуховод и каждое его звено нужно через вырезы в потолке для вентиляционных решеток. Продувка считается законченной, если из брезентового рукава выходит чистый, без примеси пыли, воздух.
Система вентиляции почтового и багажного вагонов
Вентиляционный агрегат почтовых багажных вагонов состоит из одного вентилятора 1 (рис. 78) и электродвигателя. Помимо воздухоразборной решетки 7, размещенной в служебном отделении, имеются заслонки 8 в транзитной или багажной кладовой и 5 в воздуховоде. Привод к заслонкам выведен в служебное отделение. В остальном устройство системы вентиляции почтовых и багажных вагонов такое же, как и жестких некупированных.
Для обеспечения нормальных условий в багажных и почтовых вагонах необходимо усиленно вентилировать вагон, если зимой и в переходное время года (весна, осень) появляется отпотевание внутренних поверхностей стен и окон; менять фильтры летом не реже двух раз в месяц, зимой — не реже одного раза. В переходное и зимнее время года (котел топится) температура подаваемого в вагон воздуха должна быть не ниже 18° С по шкале дистанционного термометра, установленной в служебном отделении у потолка на поперечной перегородке.
Рис. 78. Система вентиляции багажного вагона с увеличенной кладовой постройки завода им. Егорова 1968—1969 гг.: 1 — вентилятор; 2 — диффузор; 3 — калорифер; 4 — конфузор; 5 — заслонка воздуховода; 6 — воздуховод; 7 — воздухоразборные решетки; 8 — заслонка; 9 — привод заслонки; 10 — дистанционный термометр; 11 — фильтр; 12 — жалюзи над дверями тамбура
При необходимости проветривания помещения транзитной кладовой почтового или почтово-багажного вагона летом или для подогрева воздуха в кладовой зимой надо открыть заслонку в воздуховоде с помощью привода и включить вентиляцию.