Назначение и устройство принудительной вентиляции
Назначение и устройство принудительной вентиляции
В
вагонах с кондиционированием воздуха применяется приточная система вентиляции с
рециркуляцией воздуха, предназначенная для обеспечения требуемого
воздухообмена, охлаждения или подогрева воздуха в зависимости от времени года и
создания повышенного давления в помещении для пассажиров, препятствующего
проникновению пыли.
Приточной называется такая система вентиляции, при которой воздух
нагнетается по воздуховоду в вагон механически с помощью центробежных
вентиляторов, а удаляется из вагона через дефлекторы и неплотности дверей и
окон.
Рециркуляция
воздуха заключается в использовании части воздуха из помещения вагона и
применяется для уменьшения мощности холодильных установок летом и обеспечения
нормальной работы электрических воздухоподогревателей в холодное время года.
Соотношение объемов рециркуляционного и свежего воздуха обычно принимается 3:1.
На рис.
показана принципиальная схема устройства воздуховодов пассажирских вагонов с
кондиционированием воздуха. Обычно в пассажирских вагонах с водяным отоплением
вентиляционный агрегат, камера смешения воздуха, фильтры, воздухоподогреватели
и воздухоохладитель расположены с котловой стороны вагона для обеспечения
питания горячей водой воздухоподогревателя.
Для
нагнетания воздуха в вагон применяются центробежные вентиляторы, создающие
требуемое давление при меньших собственной массе и размерах в сравнении с
вентиляторами других типов. Центробежные 'вентиляторы, кроме того, создают
статическое давление больше динамического за счет спиральной формы кожуха, что
способствует лучшему преодолению сравнительно большого аэродинамического сопротивления
воздуховодов и уменьшению Шума.
Центробежный вентилятор
состоит из кожуха и колеса с лопатками, насаженного на вал электродвигателя.
При вращении колеса воздух засасывается через осевое отверстие в кожухе, под
действием центробежной силы стекает с лопаток и нагнетается в воздуховод.
Применяемые
в пассажирских вагонах центробежные вентиляторы имеют производительность
4000-5500 м3/ч при частоте вращения ротора, ограничиваемой по уровню
шума, до 1800 об/мин.
Для
получения меньших габаритных размеров вентиляционного агрегата обычно применяют
сдвоенный центробежный вентилятор, имеющий диаметр колеса 280-320 мм.
Нагнетательный
воздуховод расположен между крышей и подшивным потолком вагона и проходит по
всей длине помещения для пассажиров. Он изготовлен из листовой стали и покрыт
снаружи слоем изоляции. В вагонах выпусков прежних лет нагнетательные
воздуховоды изготавливались из водостойкой фанеры.
Воздуховод
имеет прямоугольное поперечное сечение с закругленной по форме крыши верхней
частью. По длине нагнетательного воздуховода в нижней его части в каждом купе
имеются воздуховыпускные решетки, предназначенные для равномерного
распределения воздуха в -помещениях для пассажиров и перемещения его с
определенной скоростью.
Скорость
движения воздуха в нагнетательном воздуховоде исходя из допускаемого уровня
шума обычно принимается 6-7 м/с (наибольшая допускаемая на отдельных участках
10-12 м/с). При таких сравнительно небольших скоростях для прохода требуемого
количества воздуха поперечные сечения нагнетательного воздуховода сделаны
достаточно больших размеров.
Рециркуляционный
канал имеет решетку для забора воздуха из помещения вагона, установленную в
купированных вагонах горизонтально на потолке коридора вблизи первого купе. В
некупированных вагонах решетка рециркуляционного канала установлена вертикально
в стене малого коридора.
Для
изменения в зависимости от времени года соотношения количества наружного и
рециркуляционного воздуха предусмотрены заслонки.
На рис.
69 показана схема расположения воздуховодов в жестком купированном вагоне
постройки заводов ГДР.
Во время работы
вентиляционного агрегата наружный воздух вследствие создаваемого разрежения во
всасывающем воздуховоде поступает через жалюзи, расположенные над боковыми
входными дверями вагона, и смешивается с рециркуляционным воздухом. Смешанный
воздух после очистки в фильтрах поступает, в вентиляторы и далее проходит через
воздухоохладитель, электровоздухоподсгреватель и водяной воздухоподогреватель,
где в зависимости от режима работы установки охлаждается или подогревается.
Подготовленный таким образом воздух поступает через конфузор в нагнетательный
воздуховод и распределяется через перфорированные выпускные решетки по купе.
Применение
перфорированных решеток позволяет летом подавать в купе вагона охлажденный
воздух, не вызывая у пассажиров неприятного ощущения сквозняка
благодаря относительно быстрому уменьшению скорости воздуха, вытекающего из
многих отверстий. Равномерность распределения воздуха по всем купе достигается
величиной открытия клапанов, расположенных над решетками.
Часть
воздуха всасывается в рециркуляционный канал, а остальная часть, примерно
равная по объему поступившему наружному воздуху, удаляется наружу через
потолочные дефлекторы туалетов и инфильтруется через неплотности окон и дверей.
Перфорированная решетка
имеет металлическое основание (рис. 70) с отверстием диаметром 210 мм, к
которому прикреплена панель из стального листа толщиной 1 мм с большим числом!
отверстий диаметром 3 мм, расположенных в шахматном порядке. Над конусом
установлен клапан 6 с регулирующим винтом. В нижней перфорированной панели 3 толщиной
2 мм имеются отверстия диаметром 1,8 мм, расположенные в шахматном порядке с
шагом, 5,5 мм. Количество воздуха, проходящего через перфорированную панель,
зависит от положения клапана (размер А), которое изменяется вращением регулировочного
винта 5. Для доступа к винту надо снять нижнюю панель.
Воздух,
пройдя через отверстия конусной панели, изменяет направление движения, теряет
скорость и поступает в камеру давления между нижней частью воздуховода и
перфорированной панелью, откуда выходит тонкими струйками, формирующимися в
общий поток, и перемешивается с воздухом в купе.
У
мягко-жестких вагонов «Микст» постройки завода ВНР камерой смешения свежего и
рециркуляционного воздуха служит пространство над потолком тамбура со стороны
котлового конца вагона. Поэтому фильтры наружного и рециркуляционного воздуха
установлены раздельно. Вентиляционный агрегат' установлен после
воздухоохладителя, воздухоподогревателя и объединен с ними в общий блок. Фланцы
выходных отверстий вентиляторов соединены с нагнетательным воздуховодом
диффузором, изготовленным из ткани.
В нижней
части блока вентиляционного агрегата имеется байпасная заслонка с
автоматическим приводом от сервомотора. При открытой заслонке часть
рециркуляционного воздуха поступает к вентиляторам, минуя воздухоохладитель и
воздухоподогреватель.
Из
нагнетательного воздуховода воздух поступает в купе через перфорированные
решетки, затем через отверстия в дверях он выходит в коридор и через фильтры
всасывается в рециркуляционный воздуховод. Остальная часть воздуха удаляется из
вагона через потолочные дефлекторы туалетов и неплотности дверей и окон.
В мягких
вагонах типа 23сб с двух- и четырехместными купе, построенных на Ленинградском
вагоностроительном заводе имени Егорова, вентиляционный агрегат расположен над
потолком тамбура некотлового конца вагона, поэтому водяного
воздухоподогревателя в нем нет (рис. 71).
Вентиляционный
агрегат состоит из двух центробежных вентиляторов низкого давления (35-40 мм
вод. ст.), рабочие колеса которых насажены на выступающие части вала якоря
электродвигателя мощностью 2,58 кВт. Наибольшая производительность
вентиляционного агрегата 5000 м3/ч при 1720 об/мин.
Наружный
воздух засасывается через жалюзи, проходит между вертикальными перьями
снегоотделителя, за которым находится заслонка для регулирования соотношения
наружного и рециркуляционного воздуха.
В нижнем
листе нагнетательного воздуховода сделаны прямоугольные вырезы для
воздухораспределителей. Каждый воздухораспределитель имеет по две
перфорированные решетки, установленные вертикально и направляющие воздух двумя
горизонтальными потоками (рис.72). При встрече двух горизонтальных потоков
скорость перемещения воздуха снижается, он направляется вниз, через решетки в
продольной перегородке купе поступает в коридор, откуда частично всасывается в
рециркуляционный воздуховод, частично удаляется наружу через потолочные
дефлекторы туалетов.
Количество
подаваемого в купе воздуха регулируется изменением величины сечения
прямоугольных отверстий путем перемещения верхнего подвижного листа (вращением
регулировочного
Пассажирские
вагоны 1без кондиционирования воздуха оборудованы системой вентиляции без
рециркуляции или с рециркуляцией воздуха. Наибольшая производительность
вентиляционной установки в таких вагонах 5500-6000 м3/ч.
Регулирование количества подаваемого воздуха производится путем изменения
частоты вращения вала электродвигателя с помощью реостата.
Расположение
воздуховодов приточной вентиляции вагонов без кондиционирования воздуха с рециркуляцией
показано на рис.73
Всасывающие
каналы наружного воздуха в этой системе расположены на торцовой стене кузова.
Регулирование соотношения наружного и рециркуляционного воздуха осуществляется
с помощью заслонок, управляемых от общего вала вращением рукоятки винта.
Устройство вентиляционной решетки, применяемой в системе вентиляции этого типа,
показано на рис. 74.
Рис.74. Вентиляционная
решетка пассажирских купированных вагонов без кондиционирования воздуха:
1-регулирующий винт; 2- крышка; 3-корпус; 4-решетка; 5-облицовка потолка;
6-нижняя поверхность воздуховода.
Принудительная
вентиляция с рециркуляцией воздуха применяется в купированных вагонах и
вагонах-ресторанах постройки заводов ГДР и в мягких и купированных вагонах
постройки завода ВНР.
Рис.75. Дефлектор
конструкции Чеснокова: 1-конический патрубок; 2-промежуточный патрубок;3-
фланец для установки дефлектора на крышке; 4-кожух дефлектора; 5-крышка;
6-механизм регулирования количества удаляемого воздуха.
Очистка
подаваемого в вагон воздуха от пыли и других механических примесей происходит в
фильтрах, действие которых основано на прилипании загрязняющих частиц к
масляной пленке, нанесенной на металлическую лабиринтную поверхность наполнителей.
В качестве наполнителей применяются металлическая стружка, сетки металлические
перфорированные листы с разными размерами отверстий, расположенных в шахматном
порядке. Наибольшее распространение получили сетчатые фильтры, обладающие
высокой эффективностью очистки.