С увеличением скорости движения пассажирских поездов резко возрастает попадание пыли в вагон снаружи даже при закрытых окнах, дверях и дефлекторах, поэтому применяемая система вентиляции должна создавать необходимый подпор воздуха изнутри вагона, чтобы одновременно обеспечить обмен воздуха и исключить попадание пыли снаружи.
Вентиляция в вагоне может быть естественной, когда обмен воздуха осуществляется через дефлекторы в крышке и через открытые окна, и принудительной. Естественная вентиляция применялась в вагонах ранних лет постройки с малой энерговооруженностью. Однако уже при скоростях движения 100 км/ч и более не рекомендуется открывать окна в вагонах из-за попадания снаружи большого количества пыли. В настоящее время все пассажирские вагоны оборудованы системами принудительной вентиляции, а многие вагоны и кондиционированием воздуха.
Сложность устройства эффективной вентиляции в вагонах объясняется сравнительно малым объемом помещения, приходящегося на одного пассажира, высокой населенностью вагона и быстрым передвижением вагона через различные климатические зоны.
Для обеспечения подачи в вагон свежего воздуха и создания нормальных санитарно-гигиенических условий пребывания пассажиров разработана система вентиляции, производительность которой летом (летний режим) — 4500 м3/ч, зимой (зимний режим) — 900 м3/ч. Вентиляция механическая, приточная с подогревом воздуха и вытяжная естественная через дефлекторы может работать в автоматическом (под контролем ртутных контактных термометров) и ручном режимах управления включения электродвигателя вентилятора.
2.2 Система вентиляции
Наружный воздух с двух сторон вагона засасывается вентилятором через заборные жалюзи и фильтры, а затем через диффузор, калорифер и конфузор нагнетается в воздуховод, откуда через вентиляционные решетки подается в помещения вагона. Отработанный воздух удаляется через дефлекторы. Система вентиляции должна быть постоянно включена в автоматическом режиме.
Работа вентилятора осуществляется автоматически в заданном режиме (зимнем или летнем) в зависимости от температуры в канале приточной вентиляции и в вагоне, контролируемой термодатчиками. При выходе термодатчиков из строя вентилятор можно переключить вручную на любую скорость. О работе вентилятора сигнализирует лампа на пульте управления в служебном отделении. На панели перегородки между четвертым и пятым купе установлены датчики на температуру 18, 24 °С, осуществляющие автоматический режим работы высоковольтных нагревательных элементов котла отопления и вентиляции.
В качестве приборов автоматического управления работой системы вентиляции применяются ртутные термоконтакторы типа ТК-52А. Ртутный термоконтактор представляет собой капиллярную стеклянную трубку с колбочкой, заполненной ртутью. Внутрь капилляра введены контакты, которые с наружной стороны припаяны к изолированным медным проводам. Термоконтактор имеет рабочий и соединительный контакты. При включении термоконтактора в цепь постоянного тока «-» источника тока подключается к соединительному (нижнему) контакту.Термоконтакторы на температуру включения 24 и 26 °С установлены на одной панели с датчиками, управляющими автоматической работой нагревательных элементов котла.
В вентиляционном канале установлены термоконтакторы на температуру включения 16 и 18 °С.
Термоконтакторы в зависимости от температуры окружающей среды через схему автматики воздействуют на переключение двигателя вентиляционной установки на разные режимы работы.
При выходе из строя термодатчика переключателем на передней панели распределительного шкафа вентилятор переключается на ручной режим и соответствующую скорость.
Система вентиляции включает в себя заборные жалюзи, инерционный и сетчатый фильтры, вентилятор, диффузор, воздухонагреватель, конфузор, воздуховод, вентиляционные решетки и дефлекторы, противопожарную заслонку.
Заборные жалюзи предназначены для засасывания свежего воздуха в систему вентиляции и представляют собой планки, приваренные под углом 7° к прорезям направляющих реек воздухозаборного короба.
Инерционный фильтр предназначен для удаления крупных частиц пыли под действием центробежных сил. Отделенная пыль через фильтрующую решетку поступает в пылесборник, соединенный с аэродинамическим очистительным устройством, работающим при движении поезда от набегающего потока воздуха.
Сетчатые фильтры (всего их четыре) позволяют окончательно очищать поступающий воздух. Каждый фильтр состоит из корпуса, представляющего собой коробку, в которой уложены пять сеток размером 2,5 х 0,5 мм, четыре сетки размером 1,2 х 0,32 мм, три сетки размером 0,63 х 0,25 мм, и рамки с сеткой. Сетки гофрами уложены одна на другую под углом 90°.
Вентиляционный агрегат служит для подачи очищенного воздуха в вагон и состоит из двух роторов, насаженных на вал электродвигателя типа П-41, и кожухов вентиляторов. Вентиляторы и электродвигатель смонтированы на общей раме . Роторы вентиляторов насажены на вал электродвигателя при помощи конусных ступиц. Для обеспечения нормальной работы агрегата должны соблюдаться зазоры между ротором и торцом конусного фланца, которые должны быть в пределах 0,5... 3 мм.
Диффузор предназначен для соединения вентиляционного агрегата с калорифером и состоит из брезентового раструба, двух квадратных и одного прямоугольного фланцев.
Калорифер (воздухонагреватель) служит для подогрева поступающего в вагон воздуха при низких температурах наружного воздуха и состоит из теплопередающих элементов, трубных решеток, крышек, съемных боковых щитков и двух патрубков для входа и выхода воды. Для доступа к нему в потолке коридора котлового конца имеется люк. Для сбора образующегося конденсата под калорифером установлен поддон. Подтяжку болтов фланца калорифера следует производить со стороны котельного отделения, сняв один из листов ограждения.
Для соединения калорифера с воздуховодом используется конфузор, который представляет собой короб переменного сечения, имеющий с двух сторон присоединительные фланцы. Для периодической очистки внутренних поверхностей системы от пыли путем продувки сжатым воздухом на нижней части конфузора имеется люк.
Воздуховод позволяет обеспечить подачу воздуха во все помещения вагона. Он состоит из отдельных верхних и нижних листов, прикрепленных к обшивке крыши. Нижние листы воздуховода имеют форму корытообразного сечения и соединены между собой фланцами. В нижней части воздуховода имеются прямоугольные вырезы, в которые устанавливаются вентиляционные решетки.
Вентиляционная решетка состоит из листов, клапана, служащего для ограничения скорости и направления потока воздуха. Клапан крепится к листу планкой, приваренной к упорам. Регулирование количества подаваемого в помещения вагона свежего воздуха осуществляется величиной зазора между листом и клапаном, который устанавливается поворотом винта.
Дефлекторы служат для удаления отработанного воздуха. Система установки дефлектора в туалетах, служебном отделении, коридоре и тамбуре некотлового конца состоит из собственно дефлектора, патрубка и заслонки.
В крыше имеются люки для доступа к вентиляционному агрегату и калориферу.
При подготовке системы вентиляции к работе необходимо провести внешний осмотр состояния и крепления фильтров, положения заслонок наружных жалюзи и шиберов дефлекторов туалетов, механизмов дефлекторов салона. В туалетах шиберы дефлекторов должны быть открыты, за исключением времени нахождения вагона в отстое. Дефлекторы салона в летний период должны быть открыты полностью, в остальное время — полуоткрыты. Заслонки наружных жалюзи должны быть установлены в зависимости от сезона.
На панели распределительного шкафа в служебном купе находится переключатель «Отопление и вентиляция». Он должен быть поставлен в положение Отопление и вентиляция.
Если выключатель ставится в положение Автоматика, то установка принудительной вентиляции и управление по ступеням вентиляции работают автоматически. Термостат в канале приточного воздуха и термостаты, расположенные в первом и втором купе, включают соответствующую ступень для подачи необходимого количества воздуха.
При неполадках в автоматике переключатель ставится на необходимую ступень вручную, в зависимости от желаемой температуры.
Независимо от положения многопозиционного переключателя «Вентиляция» во время движения вагона производится принудительное включение вентиляционного агрегата на ступень при температуре в канале приточного воздуха выше 18 °С. Однако предварительно агрегат должен быть введен в эксплуатацию соответствующим выключателем.
Рабочие ступени вентилятора:
— эксплуатация в зимний период (малое количество приточного воздуха);
— эксплуатация в переходный период (среднее количество приточного воздуха);
— эксплуатация в летний период (большое количество приточного воздуха).
Когда температура приточного воздуха становится ниже 18 °С, термостат в канале приточного воздуха отключает мотор вентилятора и выключатель находится в положении Автоматика.
При эксплуатации вагона необходимо соблюдать следующие условия:
• заслонки наружного воздуха, расположенные за потолком тамбура котловой стороны вагона, должны быть установлены в положение, соответствующее сезону;
• дефлекторы в туалетах и купе должны быть летом открыты, зимой — полуоткрыты; дефлектор в тамбуре некотловой стороны вагона должен быть всегда полностью открыт;
• заслонки в дверях туалетов во время работы вентилятора должны быть открыты;
• при выходе вентиляционного агрегата из строя летом вентилировать вагон можно, открывая окна и используя дефлекторы;