II. Водоснабжение пассажирских вагонов

1. Введение. Назначение водоснабжения в пассажирских вагонах

Устройства водоснабжения в пассажирских вагонах предназначены для обеспечения пассажиров питьевой водой и для удовлетворения их бытовых нужд, а также для пополнения системы отопления водой. В устройствах водоснабжения в пассажирских вагонах предусмотрены приборы для кипячения и охлаждения питьевой воды, для снабжения горячей водой умывальных чаш в туалетах и раковин для мытья посуды в служебных купе. Все пассажирские вагоны имеют самотечную систему водоснабжения.

Заправка вагонов водой производится от водоразборной колонки не реже 2 раз в сутки. Объем запасных баков рассчитан исходя из средней нормы расхода воды на одного пассажира в сутки ≈ 20 л. Для пассажирских вагонов считается оптимальным запас воды на 12 часов. Общий объем воды в системе холодного водоснабжения у большинства вагонов – около 1000 л. Около 25% всего объема воды приходится на обеспечение бесперебойной эксплуатации горячего водоснабжения.

2. Водоналивные трубы

Водоналивная труба с головкой находится с нерабочей стороны вагона, под кузовом или же на боковой стенке кузова, с двух сторон.

Резервная наливная головка системы холодного водоснабжения находится в котельном отделении. Заправку вагона водой через нее производят в случаях, когда нет возможности заправить вагон водой через основные водоналивные головки.

Обогреватели водоналивных труб бывают двух видов:

1. Электрические – у вагонов более поздних лет выпуска.

P Включить тумблер на распределительном щите для обогрева водоналивных труб за 10-40 мин. до прибытия поезда на станцию, где будет производится заправка водой.

P Выключить тумблер после заправки вагона водой.

В случае неисправности электрообогревателя, отогревание водоналивных труб производится горячей водой при помощи грелки со шлангом.

2. От системы отопления – на вагонах выпускаемых в настоящее время, имеются специальные устройства, в которые помещены водоналивные трубы. В этом устройстве постоянно циркулирует горячая вода от системы отопления – водоналивные трубы в холодное время года всегда теплые и не замерзают.

3. Устройство системы холодного водоснабжения

1. Большой бак – емкость 850 л., расположен между крышей и потолком с нерабочего конца вагона;

2. Малый бак – емкость 80 л., расположен между крышей и потолком с рабочего конца вагона;

3. Труба, соединяющая большой и малый баки;

4. Вентили находящиеся на трубах у баков – предназначены для перекрытия баков на случай их неисправности;

5. От баков отходит труба к унитазу, на ней находится вентиль для перекрытия трубы, в случае неисправности запорно-пускового устройства унитаза.

4. Запорно-пусковой механизм унитаза

Иногда вода уходит через унитаз, причиной может быть: неплотное прилегание клапана к трубе; попадание под клапан окалины от трубы; излом пружины; износ клапана. Действия проводника: перекрыть вентиль на трубе к унитазу, закрыть туалет, доложить ЛНП и ПЭМ.

5. Система горячего водоснабжения

Применяется в купейных вагонах. Состоит из: бойлерной установки; трубопровода; кранов.

Бойлерная установка предназначена для подогрева воды в системе горячего водоснабжения и для приготовления пищи. Состоит из:

1. Зольника с дверкой;

2. Топки с дверкой, внутри колосник;

3. Плиты для приготовления пищи с дверкой;

4. Дымовытяжной трубы;

5. Бойлера, в нем имеется змеевик.

Бойлерная установка работает в двух режимах:

P В отопительный сезон от системы отопления. В этом случае горячая вода из системы отопления поступает в змеевик бойлера, подогревая в нем воду. Подогрета вода по трубопроводу поступает к кранам умывальных чаш туалетов и мойке в служебном купе проводника.

P Когда не работает система отопления (закончен отопительный сезон) – подогрев воды в бойлере осуществляется при помощи сжигания твердого топлива (дрова, уголь).

6. Кипятильник непрерывного действия

Кипятильник непрерывного действия предназначен для кипячения питьевой воды.

Кипяток используется для приготовления чая, кофе, наполнения бака охладителя питьевой воды и технических нужд в вагоне.

Устройство кипятильника: корпус, внизу которого имеется топка с дверцей и зольникс дверцей. Внутри топки находятся колосники и пламегаситель.

Внутри кипятильника находятся две колбы: для сырой воды (9 л) и для кипяченой воды (17 л); с водомерным стеклом, по которому наблюдают накипание кипяченой воды. На нем имеются две метки – 15 л и 17 л. У водомерных стекол имеются внизу вентили для перекрытия водомерных стекол в случае их раскола.

На корпусе кипятильника установлены: разборный кран титана; термометр спиртовой; трехходовой кран – для спуска сырой воды с кипятильника, имеет три положения: сырая вода; закрыто; кипяченая вода; фильтр с отстойником для очистки сырой воды от механических примесей; регулятор подачи сырой воды (внутри которого находится поплавок (металлический), на поплавке имеется нижняя игла, которая входит в трубку и верхняя игла с закрепленным на ней клапаном – для перекрытия доступа сырой воды в кипятильник).

Кипятильник может быть с ТЭНами: с одним или двумя — внизу; с тремя – 2 внизу, 1 от крышки.

По санитарным нормам требуется 1 раз в 5-6 дней промывать колбу сырой воды – заполнять и сливать не менее 2 раз. Если кипяченая вода простояла неиспользуемая более 12 часов, ее не рекомендуется употреблять для питья – слить.

5.4.2 Система водоснабжения

Система водоснабжения пассажирских вагонов является важнейшим санитарно-техническим оборудованием, обеспечивающим необходимые условия пассажирам во время их длительной поездки. Независимо от типа каждый пассажирский вагон оснащен самотечной системой водоснабжения, предназначенной для обеспечения пассажиров питьевой водой, удовлетворения их бытовых нужд и пополнения системы отопления в промежутках между заправками. В вагоностроении нашли применение две системы водоснабжения пассажирских вагонов: отечественного и постройки заводов Германии.

Отечественная система водоснабжения (рис. 5.13) общей вместимостью 1000 литров обеспечивает горячей и холодной водой всех потребителей вагона. Система снабжения холодной водой состоит из большого 77 и малого 4 баков с поддонами 5, объединенных двухдюймовой трубой, наливных труб с соединительными головками, расположенными под вагоном с обеих сторон, и сети трубопроводов (на схеме изображены сплошными линиями) с разнообразной арматурой.

Большой бак 17 объемом 850 л расположен над потолком туалета и коридора нетормозного конца вагона. Он состоит из стального корпуса, волнорезов и крышки. В корпус вварены две наливные трубы и вестовая труба, ограничивающая уровень воды в баке. По торцам бак снабжен люками, предназначенными для его очистки. Малый бак 4 объемом 80 л размещен над потолком туалета и коридора тормозного конца вагона. Он состоит из стальных корпуса, крышки и снабжен смотровым люком, воздушной трубой и водомерным стеклом. Внутренняя поверхность большого и малого баков оцинкована, а наружная окрашена эмалью. Поддоны изготовлены из листовой оцинкованной стали и имеют слив под вагон. Сливные трубы снабжены обогревателями, расположенными на их концах. На наливных трубах устанавливают вентили, предназначенные для предотвращения выплескивания воды из бака во время движения вагона. Головки наливных труб закрывают кожухами, предохраняющими их от загрязнения, и оборудуют электронагревателями. Уровень воды в обоих баках, соединенных между собой уравнительной трубой, определяется по водомерному стеклу, установленному на малом баке 4. Из баков холодная вода поступает к кипятильнику 10, водяной коробке системы отопления, в туалеты к умывальникам 13 и унитазам 12, а также в служебное отделение к мойке 14.

Система снабжения горячей водой состоит из водогрейной плиты 8, расширительного бака б, расположенных в котельном отделении, а также бака 11 для горячей воды, размещенного над потолком коридора котлового конца вагона, и системы трубопроводов горячей воды (на схеме изображены пунктирными линиями). Бак для горячей воды 11 объемом 45 л состоит из стального корпуса, покрытого теплоизоляцией, крышки, змеевика и патрубка. Для периодического контроля за температурой воды в бак вмонтирован термометр с дистанционным указателем температуры. Покрытие поверхностей корпуса бака горячей воды выполнено аналогично с баками холодной воды. Расширительный бак б состоит из корпуса, переливной трубы, не допускающей повышения воды выше установленного уровня, водопроводной трубы и патрубков для подсоединения различных трубопроводов. Для управления системой водоснабжения вагона служат вентили 2, 7 и краны 3.

Рассматриваемая система имеет два режима работы: зимний и летний. В зимнем режиме при работающем котле системы отопления горячая вода непосредственно из котла поступает в змеевик бака 11. В летнем режиме при неработающем котле горячая вода в змеевик поступает от водогрейной плиты 8. Перед тем, как затопить водогрейную плиту, а также когда она уже топится, уровень воды в расширителе периодически проверяется, открывая водопробный кран, и, в случае необходимости пополнения, подкачивается ручным насосом 9. Питьевая вода перед употреблением кипятится и поступает в бак 16, а охлаждение ее осуществляется водоохладителем 15.

Система водоснабжения в пассажирском купейном вагоне (рис. 5.14) включает два сообщающихся между собой бака 13, размещенных в конце кузова вагона. Общий объем рассматриваемой системы водоснабжения составляет 1050 литров. В котловом конце вагона установлен промывной бак объемом 50 л, в который вода поступает из больших баков по трубе 11. В этой системе вода нагревается в специальном бойлере 1 змеевиком 2, соединенным системой труб и кранов с котлом отопления. Температура воды в бойлере контролируется с помощью термометра 4. Система заполняется водой посредством наливных труб 14, находящихся в некотловом конце вагона: одна — со стороны купе, а другая — со стороны коридора. На концах этих труб имеются соединительные головки, служащие для подключения наливных шлангов, защищенные кожухами. В зимнее время перед заполнением системы заблаговременно включают электрические обогреватели для оттаи¬вания головок наливных труб.

В случае заполнения системы одной трубой 14, другая и труба 16 являются вестовыми, не допускающими завышения установленного уровня. Когда заполнение системы закончено, в средней части кузова на электрощите, смонтированном на боковой стене, зажигается сигнальная лампочка белого цвета, после чего наполнение прекращается, а выключатель сигнальной установки на распределительном щите служебного отделения ставится в положение «выключено». Магистральный трубопровод 11, идущий вдоль вагона, питает холодной водой кипятильник 9 через фильтр и поплавковую камеру, а систему отопления — через обратный клапан. Кипяченая вода из кипятильника 9 перекачивается ручным насосом в бак 6, откуда она поступает в бак 7 охладительной установки. Охлажденная до +(12—18) °С вода по трубопроводу поступает к крану питьевой воды, установленному в нише стены коридора котлового конца вагона. Умывальные чаши 5, расположенные в обоих концах вагона, а также мойка 8 снабжаются холодной и горячей водой. К унитазам 17 холодная вода поступает из системы холодного водоснабжения, но для оттаивания в зимний период к ним через трубопровод 18 из системы отопления подается горячая вода. Для подсоединения шланга, используемого при уборке туалета, предусмотрен трубопровод 3 с вентилем. Горячая вода к умывальникам 5 и мойке 8 поступает по трубопроводу 72, а возвращается в бойлер неиспользованной горячей воды по трубопроводу 10. Уровень воды в баках 13 проверяют с помощью контрольных трубок 15 и кранов, установленных в туалете некотлового конца вагона.

Пассажирские вагоны других типов, такие как вагоны-рестораны, почтовые, багажные и другие, также оборудованы самотечной системой водоснабжения и отопления и отличаются от рассмотренных выше конструктивными решениями, обусловленными назначением вагона. В вагоне-ресторане, например, установлены две самостоятельные системы снабжения горячей и холодной водой: первая — для кухни с раздаточным отделением, вторая — для котельной с туалетным отделением. Для снабжения кухни и раздаточной холодной водой имеется бак емкостью 800 литров, расположенный над потолком кухни. Из бака холодная вода по трубам подается к кранам: мойке, находящейся в раздаточной, мойке и умывальнику, находящимся в кухне. От этого же бака по трубопроводу ручным насосом вода подается к водонагревателю и баку горячей воды, объем которого равен 50 литров. Отсюда вода через очистной фильтр поступает к кранам моек для посуды и умывальника.

Обе системы холодной и горячей воды кухни и раздаточной наполняются через соединительные головки, расположенные в середине вагона с обеих сторон кузова. Система налива воды всего вагона оборудована электрической сигнализацией наполнения баков. Когда наполнение системы подходит к концу, загорается лампочка на щитке, которая гаснет в момент прекращения наполнения. Наливные трубы и труба слива умывальной чаши имеют электрические обогреватели. Запас воды в вагоне-ресторане для котельной и туалета составляет 130 л. Холодная вода по трубопроводу подается в котел отопления, к умывальной чаше и душу. Горячая вода от водонагревателя по трубопроводу путем естественной циркуляции попадает в бак горячей воды и возвращается обратно в водонагреватель. Расходуется горячая вода в туалете, душе и умывальнике.

Система водоснабжения багажных и почтовых вагонов также имеет горячую и холодную воду. Система снабжения холодной водой состоит из бака емкостью 300 литров, расположенного над коридором в нише служебного отделения, а также трубопроводов и водоразборных устройств. Система заполняется водой снизу из-под вагона по наливным трубам, проходящим в коридоре и купе багажных раздатчиков. Горячей водой душ снабжается от расширителя котла, а туалет — от системы отопления. На почтовых вагонах некоторых моделей для получения горячей воды установлен электронагреватель на 25 л. Питьевая вода в пассажирских вагонах приготавливается в кипятильниках непрерывного действия (рис. 5.15) с комбинированным электроугольным отоплением. Он состоит из корпуса У, топки 21 угольного отопления, электрических элементов: верхнего 33 и бокового 27, водосборника 32 кипяченой воды, поплавковой камеры 18 с клапаном 16, фильтра 9, указателя 30 уровня кипяченой воды, термометра 19 и арматуры: трехходового 7, водоразборного 20 и спускного 22 кранов.

Пространство между наружной стенкой корпуса кипятильника 1, корпусом топки 21 и конусной трубой 31 водосборника заполняется сырой водой. Внутренняя стенка корпуса кипятильника и конусная труба образуют водосборник 32 кипяченой воды, который соединен с атмосферой сливным патрубком 3. Вода из сети водоснабжения посту¬пает в кипятильник через трехходовой кран 7 и фильтр 9, поплавковую камеру 18 и кран 22.

При нагревании воды до температуры кипения она переливается через конус 31 в водосборник 32, уровень ее в камере сырой воды и поплавковой камере понижается, поплавок 16 опускается и открывает клапан водопровода. Таким образом, сырая вода пополняет кипятильник, ее уровень поднимается и поплавок своей верхней запорной иглой перекрывает водопровод. Поплавок отрегулирован так, что уровень сырой воды не может подняться выше уровня, не доходящего на 40 мм до верхней кромки конуса 31, в результате чего исключается возможность попадания ее в некипяченом виде в водосборник 32. Уровень сырой воды контролируется по указателю 12 уровня поплавковой камеры, на котором нанесены две красные риски 14 и 15. Верхняя риска указывает на предельное наполнение кипятильника водой, а нижняя — на предельно возможный расход сырой воды и минимально допустимый уровень ее в камере. Наполнение водосборника кипяченой водой контролируют по указателю уровня 2, на котором также имеется красная риска, указывающая на предельное наполнение водосборника. Производительность кипятильника при нормальной его работе составляет 1,1—1,4 л кипяченой воды в минуту.

Установка для охлаждения питьевой воды (рис. 5.16) состоит из компрессора 18, нагнетательного вентиля 20, конденсатора 16, ресивера 13, запорного вентиля 12, фильтра 11, автоматического регулирующего вентиля 10 и испарителя 8. Кипяченая вода из бака 4 поступает в бак 6, охлаждается в нем, а затем подается к водоразборному крану 2.

Вода охлаждается за счет отдачи своего тепла парам хладагента в испарителе 8. Процесс работы холодильной установки заключается в следующем. Из компрессора 18 газообразный хладагент через нагнетательный вентиль 20 поступает в конденсатор 16 и переходит в жидкое состояние. Из конденсатора он через ресивер 13, запорный вентиль 12, фильтр 11 и автоматический регулирующий вентиль 10 компрессором 18 нагнетается в испаритель 5. При прохождении через регулирующий вентиль 10 жидкий хладагент расширяется, давление его резко падает и он переходит в газообразное состояние — испаряется.

В процессе испарения хладагент отбирает тепло от воды, а затем его пары всасываются компрессором 18 через всасывающий вентиль 19, и цикл повторяется. Уровень температуры охлаждения воды устанавливается при помощи термостата 7 и может регулироваться в пределах +(12—20) °С. Водоохладитель размещен в шкафу, где находятся бак 4 для кипяченой воды вместимостью 40 л, бак для охлажденной воды 6, холодильный агрегат 17, а в нише 1 кран 2 для раздачи воды.