Из котла 1горячая вода поступает в расширитель 3,который предназначен для приема избытка воды в системе, образующегося вследствие увеличения ее объема при нагревании и для текущего восполнения потерь воды в результате испарения. От расширителя идут две ветви отопительных труб вдоль боковых стен вагона. Каждая ветвь, отходящая от расширителя идет по верху до противоположного конца вагона, затем спускается вниз, образуя стояки 7. От стояков понизу вдоль стен проходят обогревательные трубы 8, которые присоединяются к нижней части котла. В верхних трубах предусмотрены краны 6 для удаления воздуха. Насос 12 предназначен для питания котла водой из запасного водяного бака и в необходимых случаях для циркуляции воды системе. Контрольные приборы 2 (термометр и гидрометр) служат для наблюдения за температурой и уровнем воды в котле.
Для спуска воды из котла, обогревательных труб и запасного бака предусмотрены краны 9, а для сбора и удаления выпавших из воды осадков – грязевики 13. Налив воды в систему производятся через трубу 4. Контроль за уровнем воды при заполнении расширителя осуществляется с помощью сигнальной (вестовой) трубы 11. Вентили 5 служат для регулирования температуры в помещениях вагона и разобщения отдельных элементов системы отопления, также для подачи воды в бачок 10 при заполнении котла водой и контроля за наличием воды в расширителе. Рассмотренная система отопления с верхней разводкой, труб является самой распространенной. Иногда в вагонах применяют систему отопления с нижней разводкой труб, которая более экономична, но требует обязательного применения циркуляционного насоса, так как в ней практически не происходит естественной циркуляции воды из-за малого гидравлического напора. Крупным недостатком такойсистемы является то, что при отказе насоса прекращается отопление вагона из-за отсутствия циркуляции воды в системе. Поэтому система водяного отопления с нижней разводкой труб в настоящее время на пассажирских вагонах почти не применяется. Помимо естественной циркуляции, применяется искусственная с помощью насосов ручных, поршневых и центробежных с приводом от электродвигателя.
2.3 Отопительный котел
Отопительный котел служит для нагрева воды, циркулирующей в системе отопления и ветви калорифера. Вода в котле нагревается путем электронагрева или сгорания в топке твердого топлива. Отопительный котел (рис. 2) состоит из наружной рубашки 9, внутри которой расположены газоход 10 и топочная камера 12. В нижней части камеры имеются колосниковые решетки 13 и зольник 1. В верхней части котла расположены прерыватель тяги 7, дымовая труба 5, расширитель 4 и коллектор 6. Верхняя часть газохода закрыта кожухом 8. Пространство между наружной рубашкой и топочной камерой с газоходом заполняется водой. Загрузка топлива на колосниковые решетки производится через люк топки 3. Воздух под колосниковую решетку подается через люк зольника 1. Над люком зольника расположен шуровочный люк 2 для прочистки колосниковых решеток и удаленияобразующихся шлаков. На конусе котла со стороны коридора предусмотрен лючокдля очистки газохода от сажи.
Для нагрева воды при помощи электроэнергии в водяную рубашку котла вертикально вмонтированы двадцать четыре высоковольтных трубчатых нагревателя 11, которые распределены по всему периметру котла, за исключением зоны, где расположены люки топки, зольника и шуровочного люка. Нагреватели крепятся к фланцу топки котла через прокладки из паронита.
Расширитель 4 служит для сбора расширившейся при работе системы воды. Коллектор 6 предназначен для подсоединения трубопроводов и установки приборов. Наибольшая температура воды в котле 90–95 °С.
Прерыватель тяги 7 автоматически обеспечивает примерное постоянство расхода воздуха через топку котла. Принцип работы прерывателя тяги основан на использовании разности давлений внутри и снаружи котла. Уменьшение давления внутри дымовой трубы, возникающее при движении вагона, приводит к приоткрыванию заслонки прерывателя. При этом к верхней части дымовой трубы котла подсасывается воздух из котельного отделения. Это приводит к снижению тяги в самом котле. При выравнивании давления заслонка прерывателя возвращается в исходное положение.
Для поддержания в вагоне температуры не ниже 18 0С режим топки котла должен быть таким, чтобы обеспечивалась соответствующая зависимость температуры воды на выходе из котла‚от температуры наружного воздуха. Проводник обязан наблюдать при этом, чтобы вода в котле не кипела, а уровень воды в расширителе был на уровне кромки трубы водопробного крана для проверки уровня воды в котле. На вагонах, оборудованных системой программного управления работой котла, указанная зависимость обеспечивается автоматически при работе электронагревателей.
2.4 Режим водяного отопления
Система водяного отопления может работать в следующих режимах:
обогрев помещений вагона отопительными трубами и подогретым воздухом;
обогрев отдельными ветвями отопительных труб с усилением циркуляции воды (при необходимости) с помощью ручного насоса;
усиление подогрева вентиляционного воздуха с помощью циркуляционного насоса (при этом следует поддерживать интенсивное горение топлива);
обогрев подогретым воздухом при отключенных обогревательных трубах (этот режим применяется при плюсовых температурах наружного воздуха);
обогрев отопительными трубами при выключенной принудительной вентиляции.
Режим работы системы отопления устанавливает проводник в зависимости, от температуры наружного воздуха и воздуха внутри вагона, от населенности вагона и времени года.
3. Охрана труда. Правила эксплуатации водяного отопления
3.1 Правила эксплуатации водяного отопления при подготовке вагонов в рейс
При подготовке в рейс вагона с водяным и комбинированнымотоплением в отопительный период проводник должен проверить состояние котла, положение вентилей и дроссельных заслонок, наличие колосников в топке, исправность насосов и измерительных приборов, наличие воды в системе и запасном баке, наличие технической документации, схемы отопления, инструкции завода-поставщика, убедиться в отсутствии течи воды в трубах и кранах. Следует проверить наличие инвентарных пики-резака, совка для угля, скребка, топора, ведра. При необходимо систему пополняют водой, очищают топку от шлака и золы, проверяют количество угля.
Вагоны начинают отапливать при температуре наружного воздуха 10 0С и ниже. Растопку котла производят бумагой и мелконаколотыми 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 через 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 50–100 мм. 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. Ориентировочная зависимость температуры воды в котле от температуры наружного воздуха приведена в табл. 2.
Таблица 2
| Наружная температура воздуха, о С | Температура воды в котле, о С | Наружная температура воздуха, о С | Температура воды в котле о С |
| +5 | +40 | -20 | +90 |
| 0 | +50 | -25 | +90 |
| -5 | +60 | -25 | +90 |
| -10 | +80 | -35 | +90 |
| -15 | +80 | -40 | +90 |
3.2 Правила эксплуатации водяного отопления в пути следования
В пути следования необходимо систематически контролировать уровень воды в системе отопления по гидрометру или контрольному крану, при необходимости подкачивая воду насосом. Черная стрелка гидрометра показывает уровень воды в системе, красная маркировка – минимальный уровень воды. В вагонах с водяным отоплением во избежание парообразования и связанных с этим потерь воды и ухудшения ее циркуляции необходимо следить по термометру за тем, чтобы температура воды в системе не превышала 90 °С. При более высокой температуре крышку зольника следует закрыть.
Ускорение обогрева вагона при низких температурах наружного воздуха производят с помощью ручного или циркуляционного насоса при температуре воды в котле не ниже 50 0С. Перед посадкой пассажиров вагон должен быть прогрет до температуры 18 – 22 °С.
Чистку топки котла производят при накоплении в ней большого количества золы и шлака, когда на поверхности топлива образуются темные пятна, постепенно заволакивающие всю поверхность колосниковой решетки. 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 горящий слой топлива на очищенную поверхность колосниковой решетки и так же произвести чистку второй ее части; разровнять горящий слой топлива изагрузить топку свежим углем, залу из зольника выгрести в ведро. Рекомендуется производить чистку топки котла быстро, чтобы она не охлаждалась.
3.3 Правила эксплуатации водяного отопления по прибытии вагона в пункт оборота и формирования
По прибытии вагонов в пункт 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 заполнена водой. В процессе эксплуатации периодически, но не менее одного раза в сутки и при заполнении системы отопления водой необходимо выпускать воздух через воздухоспускные краны.