ГЛАВА VIII
ИСКУССТВЕННАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ ЦЕЛЬНОМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПАССАЖИРСКИХ ВАГОНОВ
Общие сведения
Как известно, воздух состоит в основном из кислорода, азота и водяного пара. Воздух, содержащий много водяного пара, называют влажным, а в противном случае — сухим. Состав сухого воздуха (по объему): азот — 78,03%, кислород — 20,99%, аргон — 0,94%, углекислота — 0,03%, водород — 0,01%.
Содержание водяного пара в воздухе характеризует его влажность и зависит от его температуры и давления. При понижении температуры (или повышении давления) часть водяных паров в насыщенном воздухе конденсируется и оседает на стенках помещения в виде капель.
Степень влажности воздуха характеризуют следующие понятия:
а) абсолютная влажность — количество водяных паров (в граммах), содержащихся в 1 м3 влажного воздуха;
б) относительная влажность — отношение количества водяных паров, содержащихся в воздухе, к количеству водяных паров, которое может его насытить при той же температуре.
Внутри пассажирского вагона воздух содержит в себе вредные для организма человека вещества и пыль. Следует знать, что количество углекислоты, выделяемое одним пассажиром в час, составляет 20 л. В то же время каждый пассажир выделяет в среднем 75 больших калорий тепла и от 40 до 100 г влаги. В помещения вагона проникает разными способами и пыль.
Для обеспечения хорошего самочувствия и сохранения здоровья пассажиров воздух внутри вагона должен отвечать следующим требованиям:
а) содержание пыли — не более 1,5 мг на 1 м3 воздуха;
б) содержание углекислоты — не более 1,25 л в 1 м3 воздуха;
в) относительная влажность воздуха — от 30 до 70%.
При искусственной вентиляции температура воздуха, подаваемого внутрь вагона, должна быть, как правило, в зимнее время на 2—3° выше температуры воздуха внутри вагона, иначе у пассажиров могут возникнуть заболевания простудного характера. В летнее время следует подавать воздух в вагон с таким расчетом, чтобы температура внутри вагона чрезмерно не повышалась. Движение воздуха вагона должно быть равномерным, без сквозняков. Скорость движения воздуха может быть 0,15— 0,5 м/сек.
Требования, предъявляемые к вентиляции пассажирских вагонов
Вентиляционные установки пассажирских вагонов должны обеспечивать: подачу воздуха в зимнее время не менее 20 м3/ч на каждого пассажира, подачу воздуха в летнее время не менее 25 м3/ч на каждого пассажира; подогрев воздуха в зимнее время до температуры 25° и очистку его от пыли, а также других механических примесей; соблюдение санитарно-гигиенических норм на содержание в воздухе углекислоты и влаги.
Следует иметь в виду, что кузов ЦМВ обладает большой герметичностью, вследствие чего воздухообмен через неплотности окон и дверей невелик; в то же время наружная металлическая обшивка и каркас кузова являются аккумулятором холода или тепла, так как непосредственно подвергаются воздействию холода и солнечных лучей. Кузов ЦМВ аккумулирует около 100 000 ккал/ч. При температуре наружного воздуха 38—40° С наружная обшивка кузова ЦМВ на стоянках нагревается с солнечной стороны до 70° С.
Указанные особенности конструкции кузовов ЦМВ требуют не только производства надлежащей изоляции стен, крыш и пола, но также и бесперебойной работы в соответствующих режимах систем отопления вентиляции вагонов. Наличие аккумулированного в кузове ЦМВ холода или тепла при нарушении нормального действия системы отопления и вентиляции вагона ведет к ухудшению температурного режима.
Нерегулярная работа вентиляции при значительной населенности вагона приводит к резкому повышению содержания в воздухе углекислоты и влаги.
Значит, для создания в ЦМВ нормальных санитарно- гигиенических условий пассажирам и сохранности самого вагона обслуживающий персонал должен обеспечить нормальную и бесперебойную работу устройств отопления и вентиляции ЦМВ в пути следования и на остановках.
Действие устройств принудительной вентиляции при эксплуатации ЦМВ имеет важное значение. Недостаточная работа вентиляции приводит в зимнее время к образованию влаги в стенах и полу вагона, что вызывает потемнение внутренней облицовки вагона и усиленную коррозию (ржавление) кузова, резко сокращающую срок службы вагона; в летнее же время — к повышению температуры воздуха в вагоне и загрязнению его. И в том, и в другом случае ухудшаются условия проезда пассажиров.
Краткое описание устройств вентиляции ЦМВ
В эксплуатируемых ЦМВ применяются следующие системы принудительной вентиляции:
а) у некупейных вагонов — с воздухоподогревателем, совмещенным с расширителем;
б) у купейных жестких и мягких и вагонов-ресторанов — с калорифером, отделенным от котла.
Вентиляционная установка в некупейных вагонах размещена между крышей и потолком вагона. Она схематически представлена на рис. 52. Сдвоенный центробежный вентилятор 5, приводимый в движение электромотором 6, установлен над потолком тамбура со стороны котельного отделения. Воздух поступает в вагон через наддверные вентиляционные решетки 3, расположенные над входными тамбурными дверями, очищается в фильтрах 4, помещенных на потолке тамбура, и проходит через воздухоподогреватель 7 в воздуховод 1, откуда распределяется по пассажирским помещениям через вентиляционные решетки 2. Загрязненный воздух удаляется из вагона через потолочные дефлекторы 8 в купе и туалетных комнатах, через неплотности окон и дверей.
Рис. 52. Схема вентиляции некупейного ЦМВ
При работе вентиляционной установки в вагоне создается давление несколько выше атмосферного, и поэтому пыль в вагон проникает значительно меньше.
На рис. 53 схематически показана вентиляционная установка, применяемая в некупейных ЦМВ. На схеме: 1 — воздуховод, 2 — вентиляционные решетки купе, 3 — расширитель-воздухоподогреватель, 4 — наддверные вентиляционные решетки, 5 — электромотор, 6 — центробежный вентилятор, 2 — фильтры, 8 — расширяющийся канал (диффузор), 9 — суживающийся канал (конфузор), 10 — рычаг для перекрытия каналов.
Количество воздуха, подаваемого в некупейных ЦМВ, можно регулировать в зависимости от времени года и населенности вагона. В вагонах купейного типа, построенных до 1950 г., количество подаваемого воздуха не регулируется—оно всегда одинаково. У купейных вагонов, построенных после 1950 г., предусмотрено регулирование подачи воздуха: один зимний режим с подачей 1500 м3/ч воздуха и два летних — с подачей воздуха 3 000 или 4 000 м3/ч.
Рис. 53. Вентиляционная установка некупейных ЦМВ
Сменной частью вентиляционной установки, регулярно заменяемой, являются фильтры, которые крепятся на потолке тамбура специальными запорами. Доступ к фильтрам осуществляется через люки в потолке тамбура. Фильтр некупейного вагона состоит из металлической разъемной коробки, затянутой с обеих сторон сеткой. Пространство между сетками заполнено фильтрующим материалом — металлической стружкой или кольцами, увлажненными минеральным маслом. Однако эти типы фильтров заменяются сетчатыми, которые наиболее совершенны. Сетчатый фильтр состоит из 12 сеток: 5 сеток с ячейками размером 2,5x2,5 мм, 4 сеток с ячейками 1,2х0,35 мм и 3 сеток с ячейками 0,63 X 0,25 мм. Сетки штампуются в виде гофров и уложены одна на другую. На вагонах жестких и мягких постройки ГДР установлены в основном лабиринтовые фильтры.
В зимний и пароходный периоды при температуре до +15° для увлажнения фильтров применяется турбинное масло марки «Л». В теплое время при температуре выше + 15° следует применять машинное масло марки «С». Фильтр погружают в ванну с маслом примерно на час, после чего избытку масла дают стечь.
Очень важно своевременно заменять загрязненные фильтры, иначе подача в вагон чистого воздуха будет прекращена. В поездах, курсирующих на восточном и среднеазиатском направлениях, фильтры следует заменять на станциях формирования и оборота поездов. В поездах, курсирующих на всех других направлениях, замена фильтров должна производиться не реже одного раза в неделю или по мере их загрязнения.
В зимнее время продолжительность работы фильтров может быть увеличена в полтора-два раза.
Недопустимая степень загрязненности фильтров определяется по следующим признакам:
а) наружная поверхность фильтра покрыта толстым слоем пыли, ячейки сетки или решетки значительно уменьшены, кусочки слипшейся пыли при легком сотрясении сетки легко отстают от нее; поверхность слоя пыли сухая, без масляного блеска;
б) количество поступающего в вагон воздуха заметно уменьшается, при этом в его помещениях во время работы вентилятора замечается быстрое оседание пыли.
В случае отсутствия запасного комплекта фильтров в пункте оборота следует произвести облегченную очистку загрязненных фильтров. Для этого они вынимаются из своих гнезд, выносятся наружу, обметаются, слегка обстукиваются и продуваются сжатым воздухом от воздушной магистрали пункта технического осмотра.
Продолжительность эффективной работы фильтра зависит от времени года, состояния погоды, особенностей направления, на котором эксплуатируются вагоны, от качества фильтров и их конструктивных особенностей, от степени использования вентиляционной установки и т. п. В отдельных случаях, например в летний период, может возникать необходимость внеочередной смены фильтров.
В связи с неполной очисткой воздуха фильтрами часть пыли, примерно от 10 до 30%, поступает в воздушный канал и оседает в нем главным образом на нижней стенке. Накопившаяся здесь пыль в момент запуска электродвигателя вентилятора и при повышенных его оборотах подхваты вается воздушным потоком и поступает во внутренние помещения вагона. Это значительно ухудшает условия пребывания пассажиров в вагоне. Поэтому воздушные каналы должны постоянно содержаться в чистом состоянии.
Общие указания о порядке пуска вентиляционной установки:
а) проверить положение заслонок и поставить их в соответствие с требуемым режимом работы;
б) проверить положение рукояток пускового и регулирующего реостатов (должны находиться в исходном положении);
в) включить пакетный выключатель электродвигателя вентиляционного агрегата;
г) повернуть рукоятку пускового или пускорегули рующего реостата по часовой стрелке и довести число оборотов электродвигателя до установленной для данного режима величины;
д) поддерживать необходимую производительность вентиляционного агрегата, руководствуясь показаниями амперметра.