Системы вентиляции пассажирского вагона: типы, устройство и принцип работы

III. Вентиляция пассажирских вагонов

1. Общие положения

Вентиляция – воздухообмен в помещении.

Система вентиляции служит для подачи свежего воздуха и поддержания норм санитарно-гигенических условий в вагонах.

Существуют два вида вентиляции в пассажирских вагонах:

P Естественная: летом – через неплотности вагона; отрытые двери, окна; потолочные вытяжные дефлекторы;

P Приточно-механическая – с помощью вентиляционной установки.

В вагонах где имеется система охлаждения (кондиционирования) воздуха в обязательном случае применяется приточно-механическая вентиляция.

При приточно-механической вентиляции воздух нагнетается в вагон через воздуховод и вентиляционные решетки, находящиеся в каждом купе или пассажирском отделении, а удаляется воздух из вагона через потолочные вытяжные дефлекторы, открытые двери и неплотности в вагоне.

Приточно-механическая вентиляция вагона создает подвижность воздуха в зоне пребывания пассажиров, очищает воздух от пыли и химических примесей, участвует совместно с охладительной установкой в охлаждении пассажирских помещений, а при калориферном отоплении – в подогреве воздуха и подаче его в вагон. Воздух, подаваемый вентиляционной установкой в зимнее время должен подогреваться, проходя через калорифер (водяной или электрический) до температуры 20±2 О С. Контроль температуры подаваемого воздуха осуществляется по дистанционному термометру, находящемуся в котельном отделении и в служебном купе проводника.

2. Устройство приточно–механической вентиляции вагона

Заборные решетки (жалюзи) находятся над боковой дверью с рабочего конца вагона. За заборными решетками установлены заслонки, с помощью которых регулируется подача воздуха в вагон: в зимнее и переходное время года заслонки должны быть закрыты, а в летнее время – полностью открыты. Рукоятка перевода заслонок находится в котельном отделении, имеет положения: в купейном вагон – «зима-лето»; в плацкартном вагоне – «закрыто-открыто».

Фильтры предназначены для очистки воздуха от пыли и других механических примесей, изготавливаются из мелкой металлической сетки сложенной в несколько слоев и пропитанной смазкой. Находятся между крышей и потолком в тамбуре с рабочей стороны вагона, их меняют в зависимости от загрязнения 1 раз в месяц, 1 раз в год, после каждой поездки.

Вентиляционный агрегат состоящий из: двух вентиляторов и электродвигателя; Диффузор соединяющий вентиляторы с калорифером, изготавливается из плотной ткани; Калорифер предназначен для подогрева воздуха подаваемого в зимнее время года и в переходный период; Конфузор соединяет калорифер с воздуховодом – все находится в потолочном пространстве с рабочей стороны вагона.

Воздуховод проходит между потолком и крышей вагона от начала до конца вагона, по нему нагнетается воздух вагон. В воздуховоде сразу же за конфузором установлена противопожарная заслонка предназначенная для перекрытия воздуховода на случай пожара в вагоне, для предотвращения распространения пламени по воздуховоду.

Пожарная заслонка состоит из: заслонки; пружины; легкоплавкой вставки; рукоятки; сигнализатора. Рукоятка должна быть всегда опломбирована.

Пожарная заслонка может сработать автоматически когда температура воздуха в воздуховоде достигнет 80-100 О С – легкоплавкая вставка плавится и при помощи пружины заслонка перекрывает воздуховод, сигнализатор втягивается в отверстие потолка. Можно ее привести в действие в ручную – повернуть рукоятку на 90 О С находящуюся в потолке над дверью в проходе или в купе проводника.

От воздуховода в каждое купе или пассажирское отделение отходит вентиляционная решетка через которую поступает воздух в вагон, зазоры вентиляционных решеток регулируются в заводских условиях, а проверяются при деповских ремонтах – в начале вагона составляют ≈ 10-12 мм., к концу вагона постепенно увеличиваются до 20-24 мм., для того чтобы воздух равномерно распределялся по всему вагону и достигалась хорошая вентиляция всех помещений вагона.

Отработанный воздух удаляется из вагона через потолочные вытяжные дефлекторы – летом все должны быть открыты полностью, а зимой и в переходное время года полностью закрыты, кроме туалетов и котельного отделения. Зимой и в переходное время года отработанный воздух удаляется из вагона через потолочные вытяжные дефлекторы туалетов и котельного отделения, открытые двери, неплотности вагона.

Возможные проблемы – причины – действия проводника:

Поступление в вагон недостаточно прогретого воздуха:

– недостаточно высокая температура в котле – усилить горение топлива в котле;

– недостаточное количество воды в калорифере, расширителе – пополнить систему отопления водой;

– возможно, открыта заслонка, регулирующая подачу воздуха – проверить положение рукоятки перевода заслонки и установить в нужное положение;

– вентиляторы дают повышенное число оборотов (полное) – снизить число оборотов вентилятора (низкие) или вообще выключить.

После включения приточно-механической вентиляции стрелка амперметра должна отклонится на 15-20 А и занять устойчивое положение (не колебаться). Если стрелка амперметра не колеблется вентиляцию необходимо выключить, через 1-1,5 мин. попробовать еще раз включить вентиляцию, если стрелка амперметра опять колеблется – выключить вентиляцию и вызвать ПЭМ.

Вентиляционная установка берет повышенное потребление тока – отключить вентиляцию и вызвать ПЭМ.

В процессе работу вентиляционной установки появились посторонние шумы, стуки, скрежет – отключить вентиляцию и вызвать ПЭМ.

3. Рециркуляция воздуха

Рециркуляция воздуха – процесс смешивания части отработанного воздуха из вагона со свежим, для того чтобы меньше подогревать воздух в калорифере – только в купированных вагонах.

Для рециркуляции воздуха имеется рециркуляционный канал – часть отработанного воздуха через отверстия попадает в канал и поступает к вентиляторам. В дальнейшем происходит смешивание отработанного воздуха со свежим и нагнетание его в вагон. У рециркуляционного канала имеется заслонка, которая в зимнее и переходное время года должна быть открыта, а летом – закрыта.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Студент – человек, постоянно откладывающий неизбежность. 11065 – | 7465 – или читать все.

Вентиляция пассажирских вагонов

Вентиляция воздуха предназначена для удаления воздуха из помещений вагона и замена его чистым наружным. Существует два вида вентиляции: естественная и принудительная. В пассажирских вагонах применяется как естественная, так и принудительная (механическая) вентиляция. По принципу работы вентиляцию разделяют на приточную, вытяжную и приточно-вытяжную. Естественная вентиляция осуществляется с помощью каких-либо неподвижных устройств и не требует затрат энергии. Принудительная же вентиляция осуществляется с помощью центробежных или осевых вентиляторов и требует постоянной затраты энергии, в основном — электрической.

Современные пассажирские вагоны оснащены приточной вентиляцией с использованием центробежных вентиляторов, которая: 1)создает необходимый воздухообмен, благодаря чему воздух внутри вагона обеспечивается достаточным количеством кислорода и ограничивается содержание углекислого газа, пыли и гнилостных примесей, образующихся в результате жизнедеятельности пассажиров; 2)создает подвижность воздуха в зоне пребывания пассажиров; 3)создает подпор воздуха в вагоне, препятствуя тем самым проникновению внутрь воздуха, не очищенного от пыли, зимой не нагретого, а летом неохлажденного воздуха, поступающего через не плотности в ограждениях; 4)совместно с системой кондиционирования воздуха охлаждает вагон; 5)при калориферном отоплении совместно с системой отопления обогревает вагон. Естественная вентиляция (через открытые окна) является наиболее простым способом. Однако использование этого способа связано с существенными недостатками: возможность осуществления только в теплое время, отсутствие средств защиты от проникновения в вагон пыли, невозможность использования во время дождя, появление сквозняков и др.

Совершенным средством вентиляции вагона являются специальные вытяжные устройства — дефлекторы, которые могут использоваться в течение круглого года. Однако они также имеют недостатки: низкую и неустойчивую производительность, образование разрежения воздуха в вагоне, приводящее к проникновению через не плотности ограждения кузова неочищенного наружного воздуха, а следовательно, к ухудшению условий проезда пассажиров.

Дефлекторы устанавливают на крыше и действуют по принципу эжекции (отсасывания воздуха) при обдувании наружным потоком. Верхняя рабочая часть дефлектора устроена так, что в ней под действием протекающего потока воздуха происходит разрежение, благодаря чему воздух из вагона всасывается в трубу и уходит наружу.

Механическая вентиляция в зависимости от способа притока воздуха в вагон подразделяется на две системы: без использования рециркуляции и с рециркуляцией воздуха. Особенности вентиляционной системы с использованием рециркуляции воздуха заключается в том, что в вагон подается смесь наружного и взятого из вагона и возвращаемого обратно воздуха. В пассажирских вагонах применяется частичная рециркуляция воздуха. Использование рециркуляционного воздуха требуется в процессе охлаждения и в отопительный сезон.

При использовании рециркуляции воздуха усложняется система вентиляции, так как появляются дополнительный рециркуляционный (возвратный) воздуховод, камера смешения воздуха, дополнительные фильтры, устройства для регулирования заданного соотношения количества наружного и рециркуляционного воздуха и специальные выпуски. Остальные составляющие остаются принципиально, а часто и конструктивно такими же.

20. Особенности конструкции специализированной платформы для перевозки контейнеров модели 13-470

Перевозка большегрузных контейнеров в универсальных вагонах неэффективна из-за низкого использования грузоподъемности. Поэтому для перевозки большегрузных контейнеров разработана специализированная платформа модели 13-470 которая отличается от универсальной своими параметрами и конструкцией. Конструкция платформы допускает ее обращение как по всей сети железных дорог бывшего СССР, так и по железным дорогам зарубежных стран колеи 1435 мм и соответствует габариту О-ВМ. На платформе может быть размещено шесть контейнеров типа 1Д массой брутто. 10 т, либо три контейнера типа 1С массой брутто 20 т, либо два разнотипных контейнера— один контейнер типа 1А массой брутто 30 т и один типа 1С. В конструктивном отношении специализированная платформа для перевозки большегрузных контейнеров отличается от универсальной тем, что она не имеет настила пола и бортов, но снабжена элементами для крепления контейнеров. Она состоит из рамы, ходовых частей, автосцепного оборудования и тормоза. Рама платформы имеет хребтовую, две продольные боковые, две концевые, две шкворневые, три основные и две дополнительные поперечные балки и четыре раскоса. Хребтовая балка выполнена из двух двутавров № 60 переменной по длине высоты, перекрытых сверху листом (400X12 мм) на протяжении всей балки, а нижние горизонтальные полки в средней части на длине 7м усилены полосами (150X14 мм). В местах пересечения со шкворневыми и поперечными балками двутавры хребтовой балки соединены диафрагмами, а в консольных частях усилены задним и передним упорами автосцепки. В средней части к хребтовой балке приварены кронштейны для крепления деталей тормозного оборудования. Боковые балки выполнены из двутавра № 60 также переменной высоты по длине. Нижние полки двутавров № 60, как и у хребтовой балки, усилены в средней части полосами 150×14 мм. На каждой из балок по диагонали рамы приварены лестницы, а к концевым балкам — стойки с поручнями, которые служат для удобства подъема на платформу обслуживающего персонала. Между боковой и хребтовой балками приварена балка для крепления штурвала стояночного тормоза вагона. Концевые балки сварные П-образного сечения и имеют постоянную высоту по длине. В середине к концевым балкам прикреплены ударные розетки автосцепки, объединенные с передними упорами.

Для передачи избыточной части силы удара от розетки и концевой балки на продольные боковые балки при полном закрытии поглощающих аппаратов в консольной части рамы установлены раскосы, которые сварены из двух швеллеров № 14 и имеют коробчатое сечение. Для безопасности работы составителей поездов на концевых балках укреплены поручни. Шкворневые балки сварные замкнутого коробчатого сечения и состоят из двух вертикальных (10 мм) и двух горизонтальных (12 мм) листов. К нижнему листу шкворневой балки приварены скользуны и на болтах закреплены пятники, через которые рама опирается на тележки. Средние поперечные балки рамы сварные двутаврового сечения и состоят из вертикального листа (5 мм) постоянной по длине высоты и горизонтальных листов толщиной 8 мм. Дополнительные поперечные балки сварные коробчатого сечения из вертикальных и горизонтальных листов толщиной 12 мм. Для крепления типовых большегрузных контейнеров платформа оборудована десятью поворотными и четырьмя угловыми неподвижными упорами, которые удерживают контейнеры за нижние угловые фитинги от продольных и поперечных смещений. При погрузке контейнеров используются только те упоры, которые расположены на расстоянии, соответствующем длине данного контейнера, а остальные приводят в нерабочее положение. Поворотный упор представляет собой панель с жестко закрепленными на ней двумя упорами. В рабочем положении упоров панель фиксируется от продольных и поперечных смещений планками. Панель поворачивается на шарнире, включающем валик, опорные ушки и петлю. Расстояние между центрами упоров смежных панелей соответствует межцентровым расстояниям угловых фитингов контейнеров, а одной панели — 280 мм, которое выбрано из расчета постановки двух контейнеров с зазором 75 мм. Все несущие элементы рамы выполнены из стали 09Г2Д.

Последнее изменение этой страницы: 2017-02-10; Нарушение авторского права страницы

5.4.4 Система вентиляции воздуха

Естественная вентиляция осуществляется с помощью каких-либо неподвижных устройств и не требует затрат энергии. Принудительная же вентиляция осуществляется с помощью центробежных или осевых вентиляторов и требует постоянной затраты энергии, в основном — электрической.

Современные пассажирские вагоны оснащены приточной вентиляцией с использованием центробежных вентиляторов, которая:

создает необходимый воздухообмен, благодаря чему воздух внутри вагона обеспечивается достаточным количеством кислорода и ограничивается содержание углекислого газа, пыли и гнилостных примесей, образующихся в результате жизнедеятельности пассажиров;
создает подвижность воздуха в зоне пребывания пассажиров;
создает подпор воздуха в вагоне, препятствуя тем самым проникновению внутрь воздуха, не очищенного от пыли, зимой ненагретого, а летом неохлажденного воздуха, поступающего через неплотности в ограждениях;
совместно с системой кондиционирования воздуха охлаждает вагон;
при калориферном отоплении совместно с системой отопления обогревает вагон.

Естественная вентиляция (через открытые окна) является наиболее простым способом. Однако использование этого способа связано с существенными недостатками: возможность осуществления только в теплое время, отсутствие средств защиты от проникновения в вагон пыли, невозможность использования во время дождя, появление сквозняков и др.

Совершенным средством вентиляции вагона являются специальные вытяжные устройства — дефлекторы, которые могут использоваться в течение круглого года.

Однако они также имеют недостатки: низкую и неустойчивую производительность, образование разрежения воздуха в вагоне, приводящее к проникновению через неплотности ограждения кузова неочищенного наружного воздуха, а следовательно, к ухудшению условий проезда пассажиров.

Наибольшее распространение в пассажирских вагонах получил унифицированный дефлектор ЦАГИ-ЦНИИ (рис. 5.20, б) Центрального аэрогидродинамического института, разработанный совместно с Центральным научно-исследовательским институтом железнодорожного транспорта (ныне ВНИИЖТ). Перечисленные выше недостатки естественной вентиляции ограничили ее применение. На современных пассажирских вагонах она используется только как подсобная: дефлекторы — для удаления воздуха через туалеты, окна — для проветривания вагонов во время их отстоя, когда система вентиляции не включается.

Механическая вентиляция в зависимости от способа притока воздуха в вагон подразделяется на две системы: без использования рециркуляции и с рециркуляцией воздуха. Принципиальная схема вентиляционной системы без использования рециркуляции воздуха пассажирского вагона включает в себя (рис. 5.21, а) заборные решетки 1, масляные фильтры 2, вентиляционный агрегат 3, диффузор 4, конфузор 6, нагнетательный воздуховод 7 и выпуски 8. Диффузор 4 и конфузор 6 по существу являются частями нагнетательного воздуховода, в котором установлен калорифер 5. Между крышей 9 и подшивным потолком 10 проходит нагнетательный воздуховод 7.

Особенности вентиляционной системы с использованием рециркуляции воздуха заключается в том, что в вагон подается смесь наружного и взятого из вагона и возвращаемого обратно воздуха. В пассажирских вагонах применяется частичная рециркуляция воздуха. Использование рециркуляционного воздуха требуется в процессе охлаждения и в отопительный сезон.

Система вентиляции пассажирского вагона

Владельцы патента RU 2407663:

Изобретение относится к технике вентиляции и кондиционирования воздуха в пассажирских вагонах. Система состоит из наружной воздухозаборной решетки, воздушного фильтра, приточного вентилятора, водяного или электрического калорифера и приточного воздуховода с выпусками по длине вагона. В систему вентиляции дополнительно введены холодильная машина, вытяжные вентилятор и воздуховод, наружная решетка для удаляемого воздуха, сборник конденсата, конденсатоотводный трубопровод. Холодильная машина выполнена в виде моноблочной установки, состоящей из тепло-шумоизолированного корпуса, разделенного на два отсека. Первый отсек содержит воздухоохладитель и приточный вентилятор, причем воздухоохладитель соединен воздуховодом с воздушным фильтром. Во втором отсеке расположены компрессор, четырехходовой клапан, конденсатор, соединенные между собой трубопроводами с элементами регулирования и защиты, и вытяжной вентилятор. Всасывающая полость вытяжного вентилятора соединена с вытяжным воздуховодом, а нагнетательная – с наружной решеткой для удаляемого воздуха. Сборник конденсата установлен в днище корпуса, в отсеке, где размещен компрессор таким образом, что объем сборника конденсата сообщен с отсеком, в котором размещен воздухоохладитель. В объеме сборника конденсата размещен нагнетательный трубопровод, выполненный в виде плоского змеевика. Технический результат заключается в обеспечении охлаждения и нагрева приточного воздуха и поддержания в вагоне параметров воздуха на уровне допустимых при питании от бортовой системы электроснабжения. 1 ил.

Изобретение относится к технике вентиляции и кондиционирования воздуха в пассажирских вагонах и может быть использовано для создания комфортных условий для пассажиров в салонах вагонов.

Известны системы вентиляции (СВ), в состав которых входит холодильная машина. Такие системы вентиляции – системы кондиционирования воздуха (СКВ) способны обеспечить требуемые параметры воздуха в вагоне в течение всего года. Однако их эффективность и стоимость, связанная с ее производительностью, в значительной степени зависит от вида и располагаемой мощности системы электроснабжения вагонов [1].

При автономной системе электроснабжения от подвагонного генератора на долю СКВ затрачивается до 65% располагаемой мощности и может достигать 20÷22 кВт.

Недостаток известной СВ с холодильной машиной – СКВ состоит в невозможности использования ее на вагонах с автономной системой электроснабжения и с располагаемой мощностью не более 3,5 кВт с бортовым напряжением 50 В.

Известна применяемая в пассажирских вагонах с бортовым питанием 50 В и располагаемой мощностью не более 3,5 кВт система вентиляции, которая обеспечивает необходимый воздухообмен, создает подвижность воздуха в зоне пребывания пассажиров и подпор воздуха в вагоне. Эта система вентиляции (СВ) состоит из следующих основных частей по ходу движения воздуха: размещенных в боковых стенках вагона над входными дверями заборных наружных решеток, воздушных фильтров, приточного вентилятора, водяного или электрического калорифера, приточного воздуховода с выпусками по длине вагона [2].

Недостатком этой системы вентиляции (СВ) является отсутствие возможности охлаждения воздуха в летний период.

Целью настоящего изобретения является создание системы вентиляции пассажирских вагонов, конструкция которой обеспечивала бы охлаждение и нагрев приточного воздуха и поддержание в вагоне параметров воздуха на уровне допустимых при питании от бортовой системы электроснабжения с напряжением 50 В и располагаемой мощностью не более 3,5 кВт.

Поставленная цель достигается тем, что в заявляемой системе вентиляции пассажирского вагона, состоящей по ходу движения воздуха из наружной воздухозаборной решетки, воздушного фильтра, приточного вентилятора, водяного или электрического калорифера и приточного воздуховода с выпусками по длине вагона, согласно изобретению в систему вентиляции дополнительно введены холодильная машина, вытяжные вентилятор и воздуховод, наружная решетка для удаляемого воздуха, сборник конденсата, при этом холодильная машина выполнена в виде моноблочной установки, состоящей из теплошумоизолированного корпуса, разделенного на два отсека, в первом отсеке расположены воздухоохладитель и приточный вентилятор, причем воздухоохладитель соединен воздуховодом с воздушным фильтром, во втором отсеке расположены компрессор, четырехходовой клапан, конденсатор, соединенные между собой трубопроводами с элементами регулирования и защиты, и вытяжной вентилятор, причем всасывающая полость вытяжного вентилятора соединена с вытяжным воздуховодом, а нагнетательная – с наружной решеткой для удаляемого воздуха, сборник конденсата установлен в днище корпуса в отсеке, где размещен компрессор таким образом, что объем сборника сообщен с отсеком, в котором размещен воздухоохладитель; в объеме сборника размещен нагнетательный трубопровод, выполненный по крайней мере в виде плоского змеевика.

Сущность изобретения поясняется описанием со ссылкой на чертеж.

Система вентиляции пассажирского вагона состоит из наружной воздухозаборной решетки 1, воздушного фильтра 2, моноблочной холодильной машины 3, водяного или электрического калорифера 4, приточного воздуховода с выпусками 5, вытяжного воздуховода 6, наружной решетки для удаляемого воздуха 7. Холодильная машина 3 состоит из теплошумоизолированного корпуса, разделенного на два отсека 3.1 и 3.2, причем в первом отсеке 3.1 расположены по ходу движения воздуха воздухоохладитель 8 и приточный вентилятор 9; во втором отсеке 3.2 расположены компрессор холодильной машины 10, нагнетательный трубопровод, выполненный по крайней мере в виде плоского змеевика 11, размещенного внутри сборника конденсата 12, который установлен в днище корпуса, четырехходовой клапан 13, конденсатор 14, соединенные между собой трубопроводами с элементами регулирования и защиты и вытяжной вентилятор 15.

Работа системы вентиляции осуществляется в режимах вентиляции, охлаждения и нагрева.

В режиме вентиляции наружный воздух забирается через наружную решетку 1, очищается в воздушном фильтре 2 и приточным вентилятором 9 моноблочной холодильной машины 3 в количестве, необходимом для обеспечения санитарных требований по газовому составу, и для обеспечения необходимого подпора в вагоне подается в приточный воздуховод с выпусками 5, через которые воздух поступает непосредственно в зону пребывания пассажиров. Одновременно с приточным вентилятором 9 в моноблочной холодильной машине 3 работает вытяжной вентилятор 15, который удаляет воздух из вагона, по крайней мере из верхней зоны коридора и верхней зоны туалетных комнат, через воздуховод 6 и выбрасывает из вагона через решетку 7. Количество удаляемого из вагона воздуха меньше приточного для обеспечения необходимого подпора. А использование принудительной механической вытяжки, особенно из мест санитарно-гигиенических, позволяет значительно улучшить воздухообмен в вагоне и условия проезда пассажиров.

В режиме охлаждения приточного воздуха дополнительно к работе приточного 9 и вытяжного 15 вентиляторов добавляется работа холодильной машины, состоящей из компрессора 10, четырехходового клапана 13, конденсатора 14, воздухоохладителя 8, соединенных между собой трубопроводами с элементами регулирования и защиты. В контуре холодильной машины циркулирует хладагент, например R22 или иной. Приточный наружный воздух, приходящий через воздухоохладитель 8, охлаждается за счет передачи теплоты кипящему хладагенту, затем поступает в вагон через приточный воздуховод с выпусками 5 и компенсирует тепло- и влагопритоки в вагон через наружные ограждающие конструкции и от людей. Удаляемый воздух с температурой, которая установилась в вагоне и которая значительно ниже наружной, через вытяжной воздуховод поступает на поверхность конденсатора 14 холодильной машины 3, нагревается за счет отбора теплоты от конденсирующегося хладагента и с высокой температурой вытяжным вентилятором 15 выбрасывается через наружную решетку 7 из вагона. Таким образом, осуществляется охлаждение приточного воздуха за счет утилизации «холода» от удаляемого принудительно из вагона воздуха. Поскольку конденсатор 14 холодильной машины 3 охлаждается воздухом с температурой ниже наружной, то ее энергетические показатели повышаются. На поверхности воздухоохладителя 8 при работе холодильной машины 3 образуется конденсат, который собирается в сборнике конденсата 12, внутри которого размещается нагнетательный трубопровод хладагента, выполненный в виде плоского змеевика 11. Нагнетательный трубопровод 11 имеет высокую температуру поверхности (70÷90)°С. Конденсат, находящийся в сборнике конденсата 12, нагревается и начинает испаряться, охлаждая поверхность трубопровода. За счет теплопередачи и испаряющегося конденсата происходит охлаждение перегретого пара хладагента. Затем перегретый пар хладагента с более низкой температурой, по отношению к температуре нагнетания из компрессора 10, поступает в конденсатор 14, где происходит конденсация его за счет передачи теплоты удаляемому из вагона воздуху вытяжным вентилятором 15. Испарившаяся вода в виде пара удаляется из отсека 3.2 холодильной машины 3 вытяжным вентилятором 15.

Использование конденсата для охлаждения нагнетательного трубопровода 11 значительно улучшает энергетические показатели холодильной машины 3 – снижается потребляемая мощность и повышается холодопроизводительность. По результатам предварительных испытаний при энергопотреблении 3,5 кВт холодопроизводительность установки составляет от 8,5 до 10,0 кВт. При этом наружный воздух в количестве 1500 м 3 /час с температурой 40°С охлаждается до 20-23°С.

В режиме нагрева приточного воздуха работает все то же оборудование холодильной машины 3, но четырехходовой клапан 11 переключает потоки хладагента для работы холодильной машины в режиме «тепловой насос». При этом горячие пары хладагента из компрессора 10 поступают в воздухоохладитель 8, где конденсируются за счет отдачи теплоты холодному приточному воздуху. Конденсат по трубопроводам с элементами регулирования поступает в конденсатор 12, где кипит за счет теплоты, отнимаемой от теплого удаляемого из вагона воздуха. Таким образом, при работе холодильной машины 3 в режиме «теплового насоса» осуществляется нагрев приточного воздуха за счет утилизации теплоты удаляемого из вагона воздуха. При этом наружный воздух в количестве 1500 м 3 /час нагревается на 20-24°С. Далее он нагревается в водяном или электрическом калорифере 4 и поступает в приточный воздуховод с выпусками 5.

Таким образом, применение описанной системы вентиляции пассажирского вагона позволяет значительно улучшить условия проезда пассажиров при незначительных энергозатратах, и это возможно на вагонах с малой располагаемой мощностью системы энергоснабжения, особенно на вагонах с бортовым напряжением 50 В. Необходимо отметить, что вентиляторы, используемые в холодильной машине, могут иметь двигатели вентильного типа с питанием от бортового напряжения 50 В. Это дополнительно позволяет снизить потери мощности на преобразовательной технике.

1. М.А.Зворыкин, В.М.Черкез. Кондиционирование воздуха в пассажирских вагонах. – М.: Транспорт, 1977. – С.17-21.

2. М.А.Зворыкин, В.М.Черкез. Кондиционирование воздуха в пассажирских вагонах. – М.: Транспорт, 1977. – С.52-56.

Система вентиляции пассажирского вагона, состоящая по ходу движения воздуха из наружной воздухозаборной решетки, воздушного фильтра, приточного вентилятора, водяного или электрического калорифера и приточного воздуховода с выпусками по длине вагона, отличающаяся тем, что в систему вентиляции дополнительно введены холодильная машина, вытяжные вентилятор и воздуховод, наружная решетка для удаляемого воздуха, сборник конденсата, конденсатоотводный трубопровод, при этом холодильная машина выполнена в виде моноблочной установки, состоящей из тепло-шумоизолированного корпуса, разделенного на два отсека, в первом отсеке расположены воздухоохладитель и приточный вентилятор, причем воздухоохладитель соединен воздуховодом с воздушным фильтром, во втором отсеке расположены компрессор, четырехходовой клапан, конденсатор, соединенные между собой трубопроводами с элементами регулирования и защиты, и вытяжной вентилятор, причем всасывающая полость вытяжного вентилятора соединена с вытяжным воздуховодом, а нагнетательная – с наружной решеткой для удаляемого воздуха, сборник конденсата установлен в днище корпуса, в отсеке, где размещен компрессор таким образом, что объем сборника конденсата сообщен с отсеком, в котором размещен воздухоохладитель; в объеме сборника конденсата размещен нагнетательный трубопровод, выполненный по крайней мере в виде плоского змеевика.

Системы вентиляции пассажирского вагона: типы, устройство и принцип работы

Система вентиляции пассажирского вагона предназначена для удаления воздуха из помещений вагона и замены его чистым наружным воздухом. Известны два вида вентиляции пассажирских вагонов как естественная, так и принудительная (механическая) вентиляция.[1] Естественная вентиляция осуществляется с помощью каких-либо неподвижных устройств и не требует затрат энергии. Однако использование этого способа связано с существенными недостатками: возможность осуществления только в теплое время, отсутствие средств защиты от проникновения в вагон пыли, невозможность использования во время дождя, появление сквозняков и др. Принудительная же вентиляция осуществляется с помощью центробежных или осевых вентиляторов и требует постоянной затраты энергии, в основном электрической. Таким образом, их эффективность и стоимость, связанная с ее производительностью, в значительной степени зависит от вида и располагаемой мощности системы электроснабжения вагонов.

Известна также система приточной механической вентиляции, выполненная как система вентиляции пассажирского вагона, состоящая по ходу движения воздуха из наружной воздухозаборной решетки, воздушного фильтра, приточного вентилятора, водяного или электрического калорифера и приточного воздуховода с выпусками по длине вагона. [2]

Недостатком этой система приточной механической вентиляции является то, что она недостаточно эффективна, так как наружная воздухозаборная решетка обычно располагается горизонтально относительно поверхности вагона, и должна иметь значительные размеры для забора требуемого количества воздуха, а для получения требуемого расхода воздуха необходимы также значительного затраты энергии, в основном электрической. Кроме того, при значительной скорости движения состава с вагонами над воздухозаборной решеткой наблюдается падение давления, что требует дополнительных затрат энергии на преодоление динамических сопротивлений, вызванных разрежением, особенно в тех случаях, когда поверхность решетки относительно велика.

Целью изобретения является снижение затрат энергии для получения требуемого расхода воздуха в системе приточной механической вентиляции, обеспечение необходимого воздухообмена при снижении подпора воздуха, повышение эксплуатационных качеств системы вентиляции при различных скоростях движения состава с вагонами.

Указанная цель достигается за счет оборудования системы приточной механической вентиляции газодинамическим устройством в виде нагнетателя воздуха, состоящего из двояковыпуклых барьеров-щитков, установленных под углом и поперечно к набегающему воздушному потоку, размещенных в центре и по периметру наружной воздухозаборной решетки по всей ее ширине и частично высоте, и оснащенных патрубками подачи наружного воздуха, имеющих клапан для перекрывания патрубка подачи наружного воздуха при изменении направления движения состава с вагонами.

При использовании обычной системы приточной механической вентиляции свежий воздух всасывается через вентиляционную решетку с помощью вентилятора. Поскольку вентиляционная решетка обычно расположена в зоне крыши или боковой стенки рельсового транспортного средства, нередко за счет набегающего потока свежего воздуха возникает разрежение на наружной стороне воздухозаборника. В соответствии с этим вентилятор для всасывания свежего воздуха должен преодолевать также дополнительное сопротивление, возникающее за счет разрежения на наружной стороне воздухозаборника.

Установленные по периметру наружной воздухозаборной решетки выпуклые барьеры-щитки, действуя как отражатели воздушного потока, увеличивают сопротивления при обтекании барьеров-щитков воздушным потоком, вследствие чего скорость набегающего воздушного потока падает, давление повышается, что способствует возрастанию расхода воздуха, попадающего в патрубок подачи наружного воздуха. За счет выпуклости барьеров-щитков, установленных под углом и поперечно к набегающему воздушному потоку, поток воздуха подвергается дополнительному сжатию, что способствует повышению давление перед патрубком подачи наружного воздуха. При повышении скорости воздушного потока сопротивления при обтекании барьеров-щитков воздушным потоком увеличивается, что также способствует увеличению давления. Кроме того, двояковыпуклые барьеры-щитки обеспечивают подачу наружного воздуха при изменении направления движения состава с вагонами. Эти явления приводят к снижению затрат энергии для получения требуемого расхода воздуха в системе приточной механической вентиляции, обеспечивают необходимый воздухообмен при снижении подпора воздуха, повышают эксплуатационные качества системы вентиляции при различных скоростях движения состава с вагонами.

Эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «новизна». Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники [3, 4, 5, 6] не позволяет выявить в них признаки, сходных с заявляемой системой вентиляции, оборудованной газодинамическим устройством в виде нагнетателя воздуха, что позволяет сделать вывод о соответствии его критерию «существенные отличия».

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 показан общий вид системы вентиляции пассажирского вагона, выполненной как система приточной механической вентиляции, с установленным газодинамическим устройством в виде нагнетателя воздуха; на фиг. 2 показана система вентиляции по 1-1 на фиг. 1.

Система вентиляции пассажирского вагона, выполненная как система приточной механической вентиляции, состоящая по ходу движения воздуха 1 из наружной воздухозаборной решетки 2, воздушного фильтра 3, приточного вентилятора 4, водяного или электрического калорифера 5 и приточного воздуховода 6 с выпусками 7 по длине вагона 8, при этом система приточной механической вентиляции оборудована газодинамическим устройством в виде нагнетателя воздуха, состоящего из двояковыпуклых барьеров-щитков 9, установленных под углом к наружной воздухозаборной решетке 2 и перпендикулярно к набегающему воздушному потоку 10, размещенных по периметру наружной воздухозаборной решетки 2 по всей ее ширине, и оснащенных патрубками подачи наружного воздуха 11, имеющих клапаны 12 для перекрывания патрубка подачи наружного воздуха при изменении направления движения состава с вагонами.

Функционирует система вентиляции пассажирского вагона, выполненная как система приточной механической вентиляции следующим образом. После монтажа системы вентиляции пассажирского вагона, выполненной как система приточной механической вентиляции, оборудованной газодинамическим устройством, она переходит в рабочее положение. При функционировании системы вентиляции пассажирского вагона, установленные по периметру наружной воздухозаборной решетки двояковыпуклые барьеры-щитки, действуя как отражатели воздушного потока, увеличивают сопротивления при набегании воздушного потока, вследствие чего скорость воздушного потока падает, давление повышается, что способствует возрастанию расхода воздуха, попадающего в патрубок подачи наружного воздуха. За счет выпуклости барьеров-щитков, установленных под углом к наружной воздухозаборной решетке и перпендикулярно к набегающему воздушному потоку, воздушный поток подвергается дополнительному сжатию, что способствует повышению давление перед патрубком подачи наружного воздуха. При возрастании скорости воздушного потока сопротивления при обтекании барьеров-щитков воздушным потоком увеличивается, что также приводит к увеличению давления. Так как барьеры-щитки имеют двояковыпуклую форму, при изменении направления движения состава с вагонами функционирование системы обеспечивают выпуклые барьеры-щитки, имеющие выпуклость в противоположном направлении, при этом клапан перекрывает патрубок подачи наружного воздуха с противоположной стороны, что обеспечивает непрерывную подачу наружного воздуха. Эти явления приводят к снижению затрат энергии для получения требуемого расхода воздуха в системе приточной механической вентиляции, обеспечивают необходимый воздухообмен при снижении подпора воздуха, повышает эксплуатационные качества системы вентиляции при различных скоростях движения состава с вагонами.

Таким образом, оборудование системы вентиляции пассажирского вагона, выполненной как система приточной механической вентиляции, газодинамическим устройством в виде нагнетателя воздуха, способствует возрастанию расхода воздуха, попадающего в патрубок подачи наружного воздуха, обеспечивают необходимый воздухообмен при снижении подпора воздуха, что приводит к снижению затрат энергии для получения требуемого расхода воздуха в системе вентиляции, повышает эксплуатационные качества системы вентиляции при различных направлениях и скоростях движения состава с вагонами.

1. Сайт: http://www.vagoni-jd.ru.

2. Патент RU №2407663, 20.11.2008, МПК B61D 27/00, B60H 1/00.

3. Патент RU №2409490, 22.03.2007, МПК B61D 27/00, B60H 1/30.

4. Патент RU №2402447, 2006.01, МПК B61D 27/00.

5 Патент RU №2110428, 09.07.1996, МПК B61D 27/00.

6. Сайт http://bankpatentov.ru.

Система вентиляции пассажирского вагона, выполненная как система приточной механической вентиляции, состоящая по ходу движения воздуха из наружной воздухозаборной решетки, воздушного фильтра, приточного вентилятора, водяного или электрического калорифера и приточного воздуховода с выпусками по длине вагона, отличающаяся тем, что оборудована газодинамическим устройством в виде нагнетателя воздуха, состоящего из двояковыпуклых барьеров-щитков, установленных под углом к наружной воздухозаборной решетке и перпендикулярно к набегающему воздушному потоку, размещенных по периметру наружной воздухозаборной решетки по всей ее ширине, и оснащенных патрубками подачи наружного воздуха, имеющих клапан для перекрывания патрубка подачи наружного воздуха при изменении направления движения состава с вагонами.

Система вентиляции вагонов, их кондиционирование

Вентиляция — это процесс воздухообмена в каком-либо помещении или внесения наружного воздуха в помещение. С помощью системы вентиляции обеспечиваются не только необходимый воздухообмен, но и подпор воздуха в вагоне, препятствующий проникновению пыли, а также необработанного, не очищенного от пыли, зимой не нагретого, летом не охлажденного воздуха через неплотности в ограждениях. Кроме того, вентиляция создает требуемую подвижность воздуха в зоне пребывания пассажиров, очищает воздух от пыли и прочих механических примесей, участвует совместно с холодильной установкой в охлаждении пассажирских помещений, а при калориферном (воздушном) отоплении — также и в отоплении вагона.

Вагоны необходимо обеспечивать воздухом из расчета 25 м 3 /ч на одного пассажира летом и 20 м 3 /ч зимой.

Существуют два вида вентиляции: естественная и механическая (принудительная).

Естественная вентиляция пассажирских вагонов монтируются во время сборки вагона, она работает без использования электричества. Принудительная является комбинацией вентиляторов и воздуховодов и работает на электричестве.

Естественная вентиляция осуществляется с помощью каких-либо недвижущихся устройств и не требует затраты энергии,

механическая — с помощью движущихся устройств и требует постоянной затраты энергии (чаще всего электрической).

В пассажирских вагонах без устройств кондиционирования необходимый воздухообмен осуществляется естественной циркуляцией через дефлекторы, опускные окна, форточки или принудительной вентиляцией — вентиляторами, приводимыми в движение электродвигателями.

Система механической (принудительной) вентиляции обеспечивает подачу свежего очищенного от пыли воздуха, а также подогрев его в зимний и переходный периоды года.

Кондиционирование воздуха.

Кондиционирование воздуха — это искусственная обработка воздуха с изменением температуры и влажности до определенного значения. Для кондиционирования используются специальные установки, оборудованные нагревателями, охладителями, вентиляторами, фильтрами, а также приборами автоматического регулирования.

Некоторые пассажирские вагоны оборудованы установками для кондиционирования воздуха, которые позволяют получить внутри вагона желаемую температуру, чистоту и влажность воздуха вне зависимости от состояния наружного воздуха.

Пассажирские вагоны могут иметь установки неполного или полного кондиционирования. Первые оборудуются системами вентиляции с фильтрами для очистки воздуха и отопления, вторые — дополнительно системой охлаждения воздуха.

Кондиционирование воздуха в пассажирских вагонах заключается в постоянном его обмене, очистке, автоматическом охлаждении или обогревании и регулировании влажности.

ГОСТ утверждены следующие параметры воздуха в вагонах с кондиционированием: температура летом 22—25 °С, зимой 18—22 °С, относительная влажность 30—60 %, допускаемая неравномерность температуры по длине вагона на одном уровне по высоте не более 3 °С, наибольшая скорость движения воздуха в зонах пребывания пассажиров 0,25 м/с, наименьшее количество подаваемого в вагон наружного воздуха на одного пассажира (по числу спальных мест) летом 25 м 3 /ч, зимой 20 м 3 /ч, наибольшее допустимое содержание пыли 1 мг/м 3 , наибольшее допустимое содержание углекислого газа 0,1 % по объему. Температура подаваемого в вагон воздуха должна быть не ниже 20 °С в зимний период и 14 °С — в летний. Необходимый воздухообмен в вагоне обеспечивается системой вентиляции.

Установка кондиционирования воздуха имеет следующие основные узлы: компрессор, конденсатор, устройство кондиционирования воздуха, системы вентиляции и отопления, приборы автоматики и защиты.

Упругие площадки

Для обеспечения безопасного перехода пассажиров из одного вагона в другой, а также для амортизации резких ударов и толчков, возникающих при трогании поезда и торможении, пассажирские вагоны оборудуют упругими переходными площадками.

Между деталями автосцепного устройства имеются зазоры, составляющие в сумме 40—100 мм.

Автосцепки и вагоны могут свободно перемещаться взаимно в пределах указанных зазоров, так как в это время поглощающие аппараты еще не работают. Упругие же площадки обеспечивают постоянное натяжение сцепленных автосцепок, тем самым ликвидируя свободные зазоры и исключая их отрицательное влияние на плавность движения поезда.

В настоящее время пассажирские вагоны оборудуют упругой переходной площадкой с суфле выполненным из морозостойкой резины, которая обеспечивает хорошую плотность соединения и одновременно является звукоизоляционным материалом. Чтобы атмосферные осадки, пыль и грязь не попадали с крыши в пространство между стеной вагона и баллонами двух смежных вагонов, предусмотрено отводное устройство. Один конец перекрытия крепится к торцевой стене вагона, а другой свободно лежит на верхнем баллоне. Внизу перекрытием служит переходной фартук. В свободном состоянии резиновые суфле выходят на 65 мм за ось сцепления автосцепок. Благодаря этому после сцепления вагонов создается хорошее уплотнение по периметру, надежное при прохождении поезда и по кривым участкам пути.

В качестве амортизирующих устройств на вагонах устанавливают упругие переходные площадки, которые, кроме упругого натяжения автосцепок и амортизации ударов при сцеплении вагонов и трогании поезда, обеспечивают также безопасный переход пассажиров из вагона в вагон во время движения поезда.

Тема 1.9 Вагонное хозяйство

Вагонное хозяйство железных дорог России представляет собой одну из важнейших отраслей железнодорожного транспорта. Оно включает в себя вагонный парк, а также комплекс технических средств для его содержания и ремонта.

Из истории

При проектировании Царскосельской линии для обеспечения эксплуатации и ремонта подвижного состава были предусмотрены специальные предприятия, называвшиеся в то время паровозными и вагонными сараями. Первые паровозы и вагоны Царскосельской дороги собирались в Царском Селе. В конце лета 1836 г. там начались работы по сооружению паровозных и вагонных сараев. Основные работы по их сооружению завершили к апрелю 1838 г.

Ежемесячно в мастерских Царскосельской дороги большой ремонт проходили 1-2 паровоза, 3- 4 вагона, техническому осмотру подвергалось 11-12 паровозов и 20-35 вагонов.

Штат мастерских был небольшим: 18 человек в паровозных мастерских и 17 – в вагонных. Наиболее высокооплачиваемыми работниками были токари, модельщики литейного производства и кузнецы, чей ежемесячный оклад составлял 30 рублей; чернорабочие получали в три раза меньше. Часть деталей для ремонта подвижного состава производили сами мастерские, наиболее сложные доставлялись из-за границы. Английские и бельгийские заводы, позже предприятия Круппа в Германии, поставляли для подвижного состава Царскосельской железной дороги паровозные и вагонные оси, бандажи, колесные центры, рессоры. С развитием российской железоделательной промышленности и строительством железных дорог Общество Царскосельской дороги стало размещать заказы на отечественных заводах.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: