Глава lll
УСТРОЙСТВО И ЭКСПЛУАТАЦИЯ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ ЦЕЛЬНОМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПАССАЖИРСКИХ ВАГОНОВ
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Поддержание в пассажирских вагонах нормальной температуры, отвечающей санитарно-гигиеническим требованиям, является одним из главных условий перевозки пассажиров в холодное время года.
Цельнометаллические пассажирские вагоны оснащены надежной системой отопления, способной обеспечивать нормальную температуру в пассажирских помещениях при любых низких температурах наружного воздуха при условии соблюдения режима работы системы отопления в зависимости от конкретных условий.
Поэтому проводник пассажирских вагонов должен хорошо знать устройство отопления пассажирских вагонов, уметь вести правильный режим работы отопительной установки и в необходимых случаях устранять возникающие мелкие неисправности в системе отопления.
В пассажирских вагонах, эксплуатируемых на железных дорогах Советского Союза, применяются следующие системы отопления:
водяное индивидуальное — во всех ЦМВ и вагонах с деревянными кузовами дальнего следования, а также в четырехосных вагонах пригородного сообщения;
электрическое — в вагонах межобластного сообщения и вагонах дальнего следования;
электрическое — в вагонах пригородных электропоездов.
В вагонах с водяным отоплением обогрев внутренних помещений производится с помощью проложенных по всей длине вагона обогревательных труб, в которых циркулирует горячая вода, нагреваемая в котле.
Устройство и действие водяного отопления основаны на известном законе физики, согласно которому частицы воды при нагревании увеличиваются в объеме, а плотность их уменьшается. Поэтому они как наиболее легкие устремляются вверх. В то же время частицы воды, находящиеся в трубах, охлаждаются и уменьшаются в объеме, плотность их увеличивается, вследствие чего они как более тяжелые опускаются вниз.
Рис. 28. Схема циркуляции воды в системе водяного отопления пассажирского вагона:
1— котел; 2 — расширитель; 3, 5 — обогревательные трубы. 4 — дымовытяжная труба; 6 — топка котла
Таким образом, благодаря различию плотности воды в котле и нагревательных трубах непрерывно происходит циркуляция (движение) воды в системе отопления по замкнутому кольцу: котел — нагревательные трубы — котел
Направление движения воды при циркуляции показано стрелками на рис. 28.
Система индивидуального водяного отопления пассажирских вагонов независимо от ее конструктивных особенностей состоит из следующих элементов: котла 1 с топкой и дымовытяжной трубой, служащего для подогрева воды, бака-расширителя 2, который является резервуаром для запаса горячей воды в системе, разводящих и обогревательных труб, насосов для питания системы водой и для искусственной циркуляции, арматуры и других вспомогательных устройств.
Все трубы в пассажирских вагонах уложены с некоторым уклоном, что создает лучшие условия для циркуляции воды в системе отопления, а также дает возможность обеспечить при необходимости полное удаление воды из труб отопления и водоснабжения.
Система отепления в ЦМВ служит не только для поддержания нормальной температуры внутри вагона, но и для подогрева воздуха, подаваемого в вагон вентиляционной установкой в зимнее время.
Режим работы отопительной установки ЦМВ зависит от температуры наружного воздуха, населенности вагона, периода отопительного сезона и наличия устройств искусственной вентиляции.
В вагонах с деревянными кузовами повышение или снижение температуры в пассажирских помещениях достигается усилением или ослаблением интенсивности горения и такую регулировку применять нельзя, так как при уменьшении интенсивности топки снижается температура воды в котле и расширителе-воздухоподогревателе. Поэтому воздух, проходя через воздухоподогреватель, не прогреется и будет поступать в вагон холодным, что создаст неблагоприятные условия для пассажиров. Режим топки котла водяного отопления в цельнометаллических пассажирских вагонах устанавливается таким образом, чтобы температура воды в котле и воздухоподогревателе обеспечивала нагрев воздуха, подаваемого в вагон, до нормальной температуры. Если при этом температура в вагоне чрезмерно повышается, то снижения ее можно добиться путем частичного перекрытия запорного вентиля на одной или обеих ветвях обогревательных труб.
Осенью и весной при температуре наружного воздуха примерно от +10 до 0 градусов можно обеспечить обогрев вагона подогретым воздухом. Запорные вентили при этом частично можно закрывать, а на вагонах постройки зарубежных и отечественных заводов, у которых расширитель-воздухоподогреватель оборудован циркуляционной трубой, вентили можно закрывать полностью.
При температуре ниже 0о прекращать циркуляцию воды в трубах нельзя, так как это может вызвать замораживание трубы, проложенной под верхним настилом пола вагона.
Для установления соответствующего режима топки котла, обеспечивающего внутри вагона температуру 20 С, можно руководствоваться табл. 6, характеризующей ориентировочную зависимость температуры воды в котле от температуры наружного воздуха.
Таблица 6
Для надежной работы системы отопления необходимо поддерживать:
чистоту внутренних поверхностей котла, обогревательных труб, воздухоподогревателя (отсутствие осадков грязи), дымовытяжной трубы;
исправность котла, труб, насосов и колосниковой решетки;
достаточный уровень воды в расширителе.
Основная особенность системы отопления цельнометаллических пассажирских вагонов заключается в том, что отопительная установка допускает:
отопление через сеть обогревательных труб при одновременном действии принудительной вентиляции с подачей подогретого воздуха;
отопление подогретым вентиляционным воздухом с частично и полностью выключенной сетью обогревательных труб при наружной температуре от +10 до 0 С;
отопление через сеть обогревательных труб без принудительной вентиляции на отстое вагона;
искусственную и естественную циркуляцию воды в трубах.
Главным условием удовлетворительной работы водяного отопления является надлежащая циркуляция воды в трубах. Если вола проходит по трубам очень медленно, то она быстро остывает и трубы нагреваются слабо. Нельзя нагревать воду до кипения, так как при этом она испаряется; кроме того, из-за бурления циркуляция воды по трубам уменьшается и обогрев вагона ухудшается.
Уход за водяным отоплением должен быть внимательный, так как при небрежности можно заморозить систему отопления и на длительное время вывести вагон из строя. Ремонт размороженной системы обычно требует больших затрат.
Наполнение водой системы отопления при особо низких температурах рекомендуется производить горячей водой от паровоза, стационарной установки или холодной водой, но в теплом помещении. Если нет возможности наполнить систему отопления горячей водой, рекомендуется наложить в топку сухих дров и одновременно с наливом воды затопить котел. Во время налива воды надо воздушные краники держать в открытом состоянии до появления из них струи, после чего закрыть.
После нагрева воды в котле пропустить ее в одну отопительную ветвь с одновременным пополнением котла водой, затем во вторую отопительную ветвь и опять пополнить расширитель.
Во всех цельнометаллических пассажирских вагонах схема отопительных установок и принцип работы их аналогичны, за исключением вагонов с кондиционированием воздуха и вагонов с электрическим отоплением.
Однако конструкция воздухоподогревателя, отдельные другие элементы и их расположение на вагонах имеют некоторые особенности.
Вагоны постройки отечественных заводов до 1959 г. оборудованы расширителем-воздухоподогревателем трубчатого типа, совмещенным с котлом.
Вагоны постройки завода ПНР оборудованы расширителем воздухоподогревателем, совмещенным с котлом карманного типа и циркуляционной трубой.
Некупированные вагоны и вагоны межобластного сообщения постройки Калининского завода после 1959 г. оборудованы пластинчатым калорифером и расширителем, совмещенным с котлом. Кроме того, вагоны межобластного сообщения оборудуются циркуляционной трубой, соединяющей калорифер с нижней отопительной трубой.
На вагонах жестких купированных, мягких и вагонах-ресторанах расширитель совмещен с котлом, а воздухоподогреватель пластинчатого типа установлен отдельно и несколько ниже расширителя, что гарантирует постоянную заполняемость его горячей водой.