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.

Из купе воздух поступает в коридор через вытяжные отверстия в дверях. Этим объясняется повышенная температура воздуха в коридоре примерно на 2°С по сравнению с температурой воздуха в купе при работе холодильной установки.

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.

Для удаления воздуха из вагона применяются потолочные дефлекторы работающие на принципе эжекции. В вагонах отечественной постройки наиболее распространены дефлекторы конструкции Чеснокова (рис 75). При относительном движении вагона и воздуха в верхней части трубы дефлектора возникает разрежение, воздух из помещения всасывается в трубу и выходит в атмосферу.

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.