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.

Техническая эксплуатация системы отопления пассажирского вагона

В соответствии с техническими условиями на проектирование и постройку пассажирских вагонов температура внутри них должна быть 20± 20 С. А в туалетах – не ниже 160 С при наружной температуре воздуха до — 400С и скорости движения 160 км/час. В летнее время температура воздуха в вагоне должна быть от 22 до 260 С.

Содержание

Общие сведения

Температура воздуха в вагоне в зимнее и переходное время года нормируется для всех типов пассажирских вагонов, а в летнее – только для вагонов, оборудованных установками кондиционирования воздуха.

Работы, связанные с обслуживанием систем водоснабжения и отопления, производятся в специальной одежде.

Для поддержания нормального температурного режима, а также для подогрева воздуха, подаваемого вентиляционной установкой, подогрева воды в системе водоснабжения, обогрева головок водоналивных и сливных труб предназначена система отопления.

Классификация

В зависимости от способа получения тепла для обогрева вагонов системы отопления подразделяются на следующие типы: водяная система с котлом на твердом топливе; электрическая система, состоящая из электропечей, установленных на полу, и электрокалорифера для подогрева воздуха, расположенном в нагнетательном воздуховоде; комбинированная система с подогревом воды в котле сжиганием твердого топлива или электронагревательными элементами; смешанная система, состоящая из водяной и электрической систем; водяная система с подогревом воды паром при следовании поезда по дорогам зарубежных стран ( применялась в вагонах международного сообщения габарита 03-Т РИЦ).

Естественная циркуляция воды в системе отопления происходит непрерывно из-за разности температур в различных ее частях. Предусмотрена также искусственная циркуляция воды с помощью циркулярного 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 воды после отстоя.

1-котел, 2-отопительная калориферная ветвь, 3-напорная труба котла, 4- воздухоотводящие трубы, 5- расширитель, 6,7 – отопительные ветви купейной и коридорной сторон, 8- нагревательные трубы, 9- циркуляционный насос.

При комбинированной (электроугольной) системе отопления (рис.1) 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 3000В постоянного или однофазного переменного тока частотой 50Гц 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 оптимальных приборов.

Техническое обслуживание систем отопления вагонов

Перед производством работ по техническому обслуживанию арматуры системы отопления производится слив теплоносителя (воды). Если в системе отопления находится ТОСОЛ, то слив его из системы не производится. Слив головки системы отопления расположены в бойлерном отделении и коридоре напротив служебного отделения. Для слива теплоносителя необходимо откинуть кожух, присоединить шланг соответствующего диаметра, снять щиток отопления, отвернув четыре винта, и открыть соответствующие краны.

Отопительный бойлер, расширительный и запасной баки промывают и осматривают. Вышедшие из строя ТЭНы, паронитовые прокладки, дефектные болтовые соединения заменяют новыми. Ослабшие болтовые соединения подтягивают. Трубы отопления снаружи очищают от пыли и грязи, межреберные промежутки оребренных труб промывают. Поврежденные трубы отопления ремонтируют посредством сварки или заменяют неисправные элементы новыми. Все отверстия для трубопроводов в полу и стенах бойлерного отделения должны иметь уплотнения. Исправность ручных и электрических циркуляционных насосов проверяют в рабочем состоянии и устраняют неисправности. Краны и клапаны системы отопления осматривают, проверяют на плотность закрытия и работу без заедания, обнаруженные неисправности также устраняют. При необходимости неисправную арматуру вагона демонтируют, разбирают и ремонтируют. Сальниковые и фланцевые уплотнения, имеющие следы подтеков, заменяют. Неисправные дистанционные термометры, датчики – реле температуры и жидкостные выключатели, расположенные в бойлерном отделении, заменяют новыми.

Перед заполнением системы отопления теплоносителем необходимо убедиться в том, что сливные пробки ручного насоса, соответствующие клапаны и краны закрыты; следует также проверить наличие уплотнительного кольца в заправочной головке. Заправка системы теплоносителем производится через наливную трубу с клапаном через заправочную головку.

Воздух из системы необходимо выпустить через воздушные трубы в расширительный бак, соединенный с запасным баком, и водопробный кран, который необходимо закрыть при появлении теплоносителя.

Во время заполнения необходимо следить за уровнем теплоносителя в системе. После появления теплоносителя из переливной трубы нужно продолжить заправку до заполнения запасного бака на 1/3 объема (метка на водомерном стекле). Затем отключить подачу теплоносителя и закрыть кран.

Особенности обслуживания систем отопления и охлаждения вагонов – ресторанов модели 61-4189.

На вагонах ресторанах модели 61-4189 в качестве теплоносителя используется 50%-ный раствор пропиленгликоля. При поступлении вагона – ресторана на ТО-3 систему отопления и охлаждения осматривают на предмет выявления возможных утечек из трубопроводов теплоносителя. В случае если уровень теплоносителя недостаточный, на пульте управления в служебном отделении загорается лампочка «Низкий уровень гидросистемы». В случае наличия утечек теплоноситель спускают из всей системы или только из участка, подлежащего ремонту. При этом:

• необходимо убедиться в том, что сливные пробки ручного насоса и соответствующие краны закрыты, а также проверить наличие уплотнительного кольца в заправочной горловине;

• заправка системы с теплоносителем производится через наливную трубу с краном через заправочную горловину с использованием рукава с желтыми соединительными головками, расположенного в прилагаемом ЗИП вагоне, находящемся в бойлерном отделении;

• при заправке необходимо один конец рукава с заправочной головкой присоединить к заправочной головке, расположенной в бойлерном отделении над лючком запасного бака на тамбурной стене, а второй конец вывести наружу через открытую тамбурную дверь для подсоединения к наливному шлангу емкости для теплоносителя;

• снять крышку с лючка запасного бака и открыть кран;

• воздух из системы выпускают через воздушные трубы в расширительный бак, соединенный с запасным резервуаром, и водопроводный кран, который закрывают, как только в нем появится теплоноситель;

• во время заполнения необходимо следить за уровнем теплоносителя в системе; после появления теплоносителя из переливной трубы продолжить заправку до заполнения запасного бака на 1/3 объема (метка на водомерном стекле), после чего заправку прекратить, отключив подачу теплоносителя и закрыть кран;

• во избежание выливания теплоносителя на пол бойлерного отделения необходимо отключить второй конец рукава от наливного шланга и только после слива остатка теплоносителя из рукава и наливной трубы в отдельную емкость отсоединить шланг от заправочной горловины. Доставка системы производится ручным насосом из запасного бака.

Пополнение системы отопления теплоносителем из посторонней емкости можно производить через пробку, установленную между ручным насосом и запасным баком.

Заполнение системы охлаждения производится в следующей последовательности:

• заправить систему охлаждения теплоносителем через наливную трубу с краном электронасосом;

• выпускают воздух через воздушные трубы в расширительный бак, соединенный с запасным баком системы охлаждения, и водопробный кран, который закрывают, как только в нем появится теплоноситель.

Для удаления воздуха из теплообменника необходимо:

• закрыть все краны на входе теплообменника;

• включить электронасос системы охлаждения;

• открыть кран у первого теплообменника со стороны тормозного конца вагона на 3*4 мин;

• открыть кран на втором теплообменнике и закрыть кран на первом и так далее для всех десяти теплообменников;

• время прокачки каждого теплообменника 3*4 мин. При этом необходимо следить за уровнем пропиленгликоля в запасном бачке системы охлаждения. При понижении уровня пропиленгликоля ниже риски на смотровом лючке бака необходимо произвести его пополнение.

Во время заполнения необходимо следить за уровнем теплоносителя в системе. После появления теплоносителя из переливной трубы продолжить заполнение запасного бака до риски (150мм от дна бака), после чего заправку прекратить, отключив подачу теплоносителя и закрыть кран.

Дозаправку систему охлаждения выполняют с помощью электронасоса из запасного бака системы охлаждения через фильтр и обратный клапан, который исключает перелив теплоносителя через бак.

Эксплуатация водяного отопления

На стадии подготовки вагона в рейс в отопительный период при наличии в вагоне водяного или комбинированного отопления, проводник обязан проверить состояние котла, положение всех вентилей и дроссельных заслонок, наличие колосников в топке, исправность насосов и измерительных приборов, наличие воды в системе и отсутствие в ней течи, наличие технической документации, а также инвентаря.

Отопление вагонов начинается при температуре наружного воздуха 100 С и ниже. Растопку котла производят бумагой и мелко наколотыми дровами. По мере разгорания дров топку загружают топливом равномерно по колосниковой решетке. При этом дверца топки должна быть закрыта, а дверца зольника открыта. Интенсивность горения топлива регулируют количеством воздуха, подаваемого в топку черех дверцу зольника. Для увеличения тяги и притока воздуха дверцу зольника открывают, а для уменьшения – прикрывают. Рекомендуемая толщина слоя топлива для крупных кусков угля 100-200 мм, для мелких 50-100мм. Для лучшего горения топлива периодически пикой делают проколы топлива и шлака. Нельзя допускать скапливания золы и шлака по периметру колосниковой решетки в месте соприкосновения с кожухом огневой коробки, так как они создают значительное препятствие теплообмену. Во время топки котла нужно поддерживать постоянное горение топлива и необходимую температуру воды в котле. Необходимо систематически контролировать уровень воды в системе отопления по гидрометру или контрольному крану, при необходимости подкачивая воду насосом.

Во избежание парообразования и связанных с этим потерь воды и ухудшения ее циркуляции проводник должен следить по термометру за тем, чтобы температура воды в системе не превышала 900 С. При более высокой температуре крышку зольника следует закрыть.

При низких температурах наружного воздуха ускорение обогрева вагона производят с помощью ручного циркуляционного насоса при температуре воды в котле не ниже 500 С. Перед посадкой пассажиров вагон должен быть прогрет до температуры 18 -200 С.

Если на поверхности топлива образуются темные пятна, постепенно заволакивающие всю поверхность колосниковой решетки, следует проводить чистку котла топки. Рекомендуется чистить топку в три этапа: сгрести весь горячий слой топлива в одну сторону, пикой поднять шлак, после удаления топочных газов выложить его в ведро, золу удалить через отверстия колосниковой решетки в зольник; сдвинуть горячий слой топлива на очищенную поверхность колосниковой решетки и так же произвести чистку второй его части; разровнять горячий слой топлива и загрузить топку свежим углем, золу из зольника выгрести в ведро. Производить чистку топки котла следует быстро, не дожидаясь ее охлаждения.

В пункте формирования и оборота необходимо очистить топку и зольник от золы и шлака и содержать котел в рабочем состоянии. После отопительного сезона в целях сохранности система отопления должна быть заполненной водой. В процессе эксплуатации периодически, но не менее одного раза в сутки и при наполнении системы отопления водой, необходимо выпускать воздух через воздухоспускные краны.

В зимний период при плюсовых температурах наружного воздуха вагоны во всех поездах снабжаются топливом в пунктах формирования и оборота до полной вместимости угольных ящиков.

Особенности технического обслуживания вагонов с электрическим и комбинированным отоплением

В соответствии с правилами Международного союза по пассажирским м багажным вагонам для электрического отопления вагонов могут применяться переменный ток напряжением 1500В частотой 50Гц и постоянный – напряжением 1500 и 3000В. На отечественных дорогах электроотопление работает на напряжении 3000В постоянного или переменного однофазного тока частотой 50Гц. При работе на постоянном токе электроотопление получает питание без преобразования с электровоза через междувагонные электрические высоковольтные соединения и подвагонную магистраль.

При работе на переменном токе напряжением 25 кВ частотой 50Гц переменный ток в главном трансформаторе электровоза преобразуется в переменный напряжением 3000В частотой 50Гц. Для высоковольтного оборудования вагонов род тока значения не имеет.

При передаче электрической энергии для отопления на каждом вагоне устанавливают межвагонные электрические соединения, включающие штепсель, гнездо – розетку и холостой приемник (глухую розетку). Штепсель и розетка служат соединительными элементами высоковольтной поездной магистрали. Отверстие для штепселя в розетке закрыто крышкой, которая запирается блокировочным замком. Открыть крышку и вставить штепсель в гнездо можно только после открытия замка ключом отопления. При открытой крышке ключ из розетки не вынимается. Аналогично с помощью ключа открывают и запирают холостой приемник штепселя.

При разрыве поезда в пути машинист электровоза должен снять напряжение с отопительной магистрали и вместе с поездным электромехаником обеспечить отключение отопительной магистрали от электровоза.

В случае пожара бригада, обслуживающая вагон, и машинист электровоза должны действовать согласно Инструкции по обеспечению пожарной безопасности в вагонах пассажирских поездов и Инструкции по обеспечению пожарной безопасности на локомотивах и моторвагонном подвижном составе.

Сроки отопления состава от электровоза (подключения состава к электровозу) установлены на большей части дорог с 5 сентября по 15 мая.

Проверка комплектности и исправности электрооборудования вагонов и электровозов при подготовке к зимним перевозкам должна заканчиваться на 20 дней до отопительного сезона.

В отопительный период при ТО-1 осматривают заземляющие шунты. Штепсели головного и хвостового вагона вынимают из холостого приемника и осматривают. Механизмы запоров проверяют ключом отопления.

Межвагонные соединения других вагонов проверяют без разъединения. Открывают ящики с электрооборудованием и осматривают электрические аппараты. Проверяют соединения видимых заземляющих шунтов на котлах комбинированного отопления и защитных кожухах электрических печей. Системы электрического или комбинированного отопления проверяют на функционирование аппаратов управления и сигнализации. Приводят измерения сопротивления электроизоляции магистрали каждого вагона, которое должно быть не менее 20Мом, а состава до 24 вагонов – не менее 1,2Мом.

За 1 ч до отправления поезда с технической станции состав подключают для отопления к стационарной установке или электровозу. Во время отопления проверяют работоспособность электроотопления по температурному режиму в вагонах. Температура воздуха в вагонах должна быть 18 — 220 С.

В пунктах обора поездные электромеханики проверяют состояние межвагонного соединения головного вагона, осматривают электрооборудование и проверяют систему электрического или комбинированного отопления на функционирование.

Техническое обслуживание электрооборудования высокого напряжения поездов с оборотом до трех суток производится в пункте формирования через 6 суток.

Электрооборудование отопительных установок вагонов в эксплуатации должно работать только в автоматическом режиме управления.

На каждом пассажирском поезде, сформированном из вагонов с высоковольтным комбинированным или электрическим отоплением, должен быть только один из ключей отопления для проверки устройств.

Запрещается подключать к электровозу на отопление количество вагонов более установленного, указанного на кузове электровоза.

В маршруте машиниста поездной электромеханик указывает фактическое количество отапливаемых вагонов в составе поезда. На подготовленный в рейс состав пассажирского поезда должна быть дана готовность к подаче на него высокого напряжения ответственным работникам за его подготовку. После присоединения отопительной магистрали состава машинист поднимает токоприемник, вставляет отопительный ключ в гнездо на пульте управления и поворачивает его – на передней панели распределительного шкафа загорается сигнальная лампа, указывающая, что состав находится под напряжением 3000В.

Снятие напряжения и отсоединение отопительной магистрали состава производится в обратном порядке.

После подключения состава к электровозу переменного тока машинист должен произвести пуск вспомогательных машин, а затем включить отопление поезда. После подключения отопительной магистрали проводники должны установить переключатель пульта управления на автоматический режим отопления. Перед отсоединением отопительной магистрали от источника электроснабжения необходимо отключить устройства вагонов.

При наличии напряжения в составе поезда запрещается выполнять работы по техническому обслуживанию электрооборудования и запрещается мыть полы при наличии высокого напряжения на электрических печах. Разрешается влажная протирка при включенных печах. На вагонах с комбинированным отоплением разрешается влажная уборка полов, кроме котельного отделения, без отключения электрических цепей комбинированного котла отопления.

На электрифицированных участках пути работникам поездной бригады запрещается влезать на крышу вагона для каких-либо работ. Лестница для подъема на крышу должна быть заперта на ключ и опломбирована.

При срабатывании элементов защиты отопительной системы машинисту разрешается один раз произвести включение. В случае повторного срабатывания защиты последующее включение можно производить после выявления и устранения причины срабатывания.

В случае повреждения отопительной магистрали поезда с комбинированным отоплением, в зависимости от места повреждения, состав или группа вагонов переводятся на угольное отопление, в зависимости от места повреждения, состав или группа вагонов переводится на угольное отопление. Для включения отопления поезда на электровозах в депо приписки электровозов должны быть ремонтные ключи.

На ключе отопления должны быть нанесены код дороги, условный номер депо и порядковый номер ключа. Для учета ключей в депо ведется книга их выдачи и получения. Запрещается лицам, обслуживающим высоковольтное отопление, и локомотивным бригадам иметь и применять другие ключи и приспособления для открывания межвагонных соединений и ящиков с аппаратурой.

Соединяет и разъединяет отопительную магистраль головного вагона и электровоза поездной электромеханик в присутствии машиниста с ключом от электрических цепей управления электровозом. При этом на электровозе должны быть опущены токоприемники. После присоединения отопительной магистрали поезда к электровозу поездной электромеханик передает ключ машинисту; после отсоединения ключ остается у поездного электромеханика.

При количестве вагонов в составе до 20 единиц отопительная магистраль соединяется одним межвагонным соединением, а при большем количестве вагонов в составе –двумя. Все операции по соединению и разъединению головного вагона с электровозом электромеханик должен проводить в резиновых перчатках.

Соединяют и разъединяют отопительную магистраль состава поезда в межпоездном отстое от стационарного пункта отопления работники вагонного депо, допущенные к обслуживанию электрооборудования высокого напряжения, вместе с поездным электромехаником или начальником поезда.

Во время отопления состава поезда от стационарного пункта электроотопления проводники находятся в вагонах.