Водопостачання пасажирських вагонів
Незалежно від типу, всі пасажирські вагони оснащені самопливною системою водопостачання, яка призначена для забезпечення пасажирів питною водою, задоволення їх побутових потреб та поповнення системи опалення в проміжках між заправками.
У пасажирському вагонобудуванні знайшли застосування дві системи та конструкції водопостачання: вітчизняного та спорудження НДР. Вагони, що випускаються Калінінським вагонобудівним заводом, обладнані гарячим та холодним водопостачанням із загальною місткістю 1000 л.
Система постачання холодною водою складається з великого та малого баків з піддонами, об'єднаних дводюймовою трубою, наливних труб із сполучними головками, розташованими під вагонами з обох боків, та мережі трубопроводів (зображені суцільними лініями) з різною арматурою.
Великий бак (об'єм 850 л) розташований над стелею туалету та коридору некотлового кінця вагона. Він складається із сталевого корпусу, хвилерізів, кришки. У корпус вварені дві наливні труби та вістова труба, що запобігає переливу баків. По торцях є люки, призначені для чищення бака.
Малий бак (об'єм 80 л) розміщений над стелею туалету котлового кінця вагона.
Він складається із сталевих корпусу та кришки, забезпечений оглядовим люком, повітряною трубою та водомірним склом. Внутрішня поверхня великого та малого баків оцинкована, а зовнішня забарвлена емаллю. Піддони виготовлені з листової оцинкованої сталі та мають злив під вагон.
Зливні труби забезпечені обігрівачами, розташованими на їх кінцях. На наливних трубах встановлюються вентилі для запобігання виплескування води з бака під час руху. Головки наливних труб закриті кожухами, що оберігають їх від забруднення, та обладнані електрообігрівачами. Рівень води в обох бакахвизначається по водомірному склу, встановленому на малому баку. З баків холодна вода потрапляє до кип'ятильника, водяної коробки системи опалення, у туалетні до умивальників та унітазів, а також у службове відділення до миття.
Система постачання гарячої води складається з водогрійної плити 8, що працює на твердому паливі, і розширювального бака 6, розташованих у котельному відділенні, а також бака для гарячої води, розташованого над стелею коридору котлового кінця вагона, і системи трубопроводів гарячої води (зображені штриховими лініями) .
Бак для гарячої води (об'єм 45 л) складається із сталевого корпусу, покритого теплоізоляцією, кришки, змійовика та патрубка. Для періодичного контролю за температурою води в бак вмонтовано дистанційний термометр.
Покриття поверхонь корпусу аналогічне до баків холодної води.
Розширювальний бак 6 складається з корпусу, переливної труби, завдяки якій рівень води в баку не піднімається вище встановленого водопровідної труби і патрубків для приєднання різних трубопроводів.
Для управління системою водопостачання служать вентилі та крани. Система має два режими роботи: зимовий та літній. У зимовому режимі, коли працює котел системи опалення, гаряча вода змійовик бака 11 надходить безпосередньо з котла. У літньому режимі, коли котел не працює, гаряча вода до змійовика надходить від водогрійної плити.
Перед тим як затопити водогрійну плиту, а також коли вона вже топиться, рівень води в розширювачі періодично перевіряється, відкриваючи водопробний кран, і у разі потреби поповнення підкачується ручним насосом. Питна вода перед вживанням кип'ятиться і надходить у бак. Охолодження її здійснюється водоохолоджувачем.
У водопостачанні купейного вагона спорудиНДР на відміну попередньої системи з некотлового кінця розташовані два сполучених між собою бака. Загальний об'єм системи водопостачання – 1050 л. У котловому кінці вагона знаходиться промивний бак об'ємом 50 л, який вода подається з великих баків по трубі.
У цій системі вода нагрівається у спеціальному бойлері змійовиком, з'єднаним системою труб та кранів із котлом опалення. Температура води у бойлері контролюється за допомогою термометра. Влітку бойлер можна підігрівати від плитки для приготування їжі, що опалюється твердим паливом.
Система наповнюється водою через наливні труби, що у некотловом кінці вагона: одна — з боку купе, іншу — з боку коридору. На кінцях цих труб є сполучні головки для підключення шлангів, захищені кожухами. У зимовий час перед заповненням системи заздалегідь включаються електричні обігрівачі для відтавання головок наливних труб. Якщо система заповнюється через одну трубу, то інша і вестова труби є водозливними, що не допускають завищення встановленого рівня. Коли заповнення системи закінчено, у середній частині вагона на електрощиті, змонтованому на бічній стіні, запалюється сигнальна лампочка білого кольору, після чого наповнення припиняється, а вимикач сигнальної установки на розподільчому щиті службового відділення ставиться в положення «вимкнено». Магістральний трубопровід, що йде уздовж вагона, живить холодною водою кип'ятильник через фільтр і камеру поплавця, а систему опалення - через зворотний клапан. Кип'ячена вода з кип'ятильника перекачується ручним насосом у бак 6, звідки вона надходить у бак охолоджувальної установки. Охолоджена до + (12—18) °С вода трубопроводом надходить до крана питної води, встановленого в ніші стіни малогокоридору. Умивальні чаші, розташовані в обох кінцях вагона, а також миття 8 забезпечуються холодною і гарячою водою.
До унітазів надходить холодна вода із системи холодного водопостачання, але для відтавання в зимовий період до них через трубопровід із системи опалення подається гаряча вода. Для під'єднання шланга, що використовується при збиранні в туалеті, передбачений трубопровід з вентилем. Рівень води в баках перевіряють за допомогою контрольних трубок та кранів, встановлених у туалеті некотлового кінця вагона.
Пасажирські вагони інших типів (вагони-ресторани, поштові, багажні та ін.) також обладнані самопливною системою водопостачання та відрізняються від наведених вище конструктивними рішеннями, зумовленими призначенням вагонів.
У вагонах-ресторанах встановлено дві самостійні системи постачання гарячою та холодною водою:
- перша-для кухні з роздавальним відділенням,
- друга - для котельні з туалетним відділенням.
Для постачання кухні та роздавальної холодної води є бак місткістю 800 л, розташований над стелею кухні.
З бака холодна вода по трубах підводиться до кранів: миття посуду, що знаходиться в роздавальній, мийці та умивальнику, що знаходиться в кухні. Від цього ж бака по трубопроводу ручним насосом вода подається до водонагрівача та баку гарячої води (200 л). Звідси вода через фільтр очищення надходить до мийних кранів.
Для посуду та умивальника. Обидві системи холодної та гарячої води кухні та роздавальної наповнюються через сполучні головки, розташовані в середині вагона з обох боків. Система наливу води всього вагона обладнана електричноюсигналізацією заповнення баків. Коли наповнення системи добігає кінця, спалахує лампочка на щитку, яка гасне в момент припинення на поповнення. Наливні труби та труба зливу умивальної чаші мають електричні обігрівачі.
Запас води у вагоні-ресторані для котельні та туалету 130 л. Холодна вода по трубопроводу подається в опалювальний котел до умивальної чаші і душу.
Гаряча вода готується у встановленому у котельному відділенні водонагрівачі, від якого вона трубопроводом шляхом природної циркуляції потрапляє в бак гарячої води і повертається назад у водонагрівач. Витрачається гаряча вода в туалеті (у душі та умивальнику).
Система водопостачання багажних та поштових вагонів також має гарячу та холодну воду. Система постачання холодною водою складається з бака 300 л, розташованого над коридором у ніші службового відділення, а також трубопроводів і водорозбірних пристроїв.
Постачання гарячої води душа здійснюється від розширювача котла, а туалету - від системи опалення. На поштових вагонах, збудованих 1971 р., для отримання гарячої води додатково встановлено електронагрівач об'ємом 25 л.
Кип'ячена питна вода пасажирських вагонів готується у кип'ятильниках безперервної дії з комбінованим (електричним та вугільним) опаленням.
Він складається з корпусу кип'ятильника, корпусу топки вугільного опалення, електричних елементів, водозбірника кип'яченої води, камери поплавця з клапаном, фільтра, покажчика рівня кип'яченої води, термометра і арматури (триходового, водорозбірного і спускного кранів).
Простір між зовнішньою стінкою корпусукип'ятильника, корпусу топки та конусною трубою водозбірника є камерою, що заповнюється сирою водою.
Внутрішня стінка корпусу окропу та конусна труба утворюють водозбірник кип'яченої води, який пов'язаний з атмосферою зливним патрубком. Вода в окропі нагрівається за рахунок спалювання деревного вугілля в топці або від електричних нагрівальних елементів.
Вода з мережі водопостачання підводиться в кип'ятильник через триходовий кран і фільтр, камеру поплавця і кран. При нагріванні води до температури кипіння вона переливається через конус у водозбірник, рівень її в камері сирої води і камері поплавця знижується, поплавок опускається і відкриває клапан водопроводу. Таким чином, сира вода поповнюється в кип'ятильнику. Після подачі води рівень її піднімається і поплавець своєю верхньою запірною голкою перекриває водопровід.
Поплавець відрегульований так, що рівень сирої води не може піднятися вище за рівень, що не доходить на 40 мм до верхньої кромки конуса, в результаті чого виключається можливість попадання її в некип'яченому вигляді у водозбірник. Рівень сирої води контролюється за вказівником рівня камери поплавця, на якому є дві червоні ризики. Верхня ризику вказує на граничне наповнення кип'ятильника водою, а нижня — на гранично можливу витрату сирої води і рівень її в камері, що мінімально допускається. Наповнення водозбірника кип'яченою водою контролюють за вказівником рівня, на якому є червона ризику, що вказує на граничне наповнення водозбірника.
При номінальній роботі кип'ятильник дає 1,1-1,4 л кип'яченої води за хвилину.
Установка для охолодження питної води складається з компресора, вентиля нагнітального, конденсатора, ресивера, запірного вентиля, фільтра, автоматичного регулюючого.вентиля та випарника. Вода з бака кип'яченої води надходить у бак, охолоджується в ньому, а потім подається до водорозбірного клапана. Вода охолоджується за рахунок віддачі свого тепла парам холодоагенту у випарнику.
Послідовність процесу роботи холодної установки наступна: компресора газоподібний холодоагент (хладон-12) через нагнітальний вентиль надходить у конденсатора і переходить у рідкий стан.
З конденсатора через ресивер, запірний вентиль, фільтр і автоматичний регулюючий вентиль компресором нагнітається у випарник 8. При проходженні через регулюючий вентиль рідкий хладон розширюється, тиск його різко падає і він переходить у газоподібний стан - випаровується.
У процесі випаровування хладон-12 відбирає тепло від навколишнього середовища - води, а потім його пари всмоктуються компресором 18 через вентиль, що всмоктує, і цикл повторюється. Рівень температури охолодження води встановлюється термостатом і може регулюватися в межах (12—20) °С. У вагоні водоохолоджувач знаходиться у шафі, де розташовані бак для кип'яченої води місткістю 40 л, бак для охолоджувальної води, холодильний агрегат, а ніша 1 з краном 2 для роздачі води – у коридорі.
Деталі системи водопостачання із пластмас. Пластмаси мають малу щільність, необхідну міцність і високу корозійну стійкість. Багато пластмас добре опираються підвищеній вологості. У зв'язку з цим у вагонобудуванні із пластмас виготовляють різні деталі та вузли системи водопостачання.
Калінінський вагонобудівний завод випустив серію пасажирських вагонів, у яких у системі водопостачання баки місткістю 520 і 80 л, умивальні раковини та унітази виготовлені зі склопластику на основі поліефірної смоли. Труби, фітинги, вентилі, втулки,трійники та інші регулюючі та сполучні деталі зроблені з поліетилену низької щільності.
Поліетиленові труби не піддаються корозії і в порівнянні з металевими мають більшу пропускну здатність, обумовлену гладкістю їх внутрішньої поверхні і відсутністю продукції корозії.
Термопластичність поліетилену дозволяє здійснювати нероз'ємні з'єднання труб за допомогою зварювання. У туалетних відділеннях підлогу виготовляють зі склопластику замість цементного, вкритого метлахской плиткою. : водяна та електрична. Водяна система застосовується на всіх пасажирських вагонах локомотивної тяги, забезпечених автономною системою електропостачання від підвагонних генераторів та акумуляторних батарей.
Вагони локомотивної тяги, що мають централізоване електропостачання від вагона-електростанції або контактної мережі через електровоз, а також самохідні вагони електропоїздів обладнані електричним опаленням. Системи опалення пасажирських вагонів вивчаються у курсі «Кондиціонування повітря у пасажирських вагонах».