УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ В ПАССАЖИРСКОМ ВАГОНЕ

Полезная модель относится к оборудованию для обеззараживания воды ультрафиолетовым излучением и предназначена для систем водоснабжения пассажирских вагонов с целью предотвращения ее микробиологического загрязнения в пути следования поезда.
Известно устройство обеззараживания воды в пассажирском вагоне, содержащее камеру стерилизации воды и источник бактерицидного излучения, отделенный от камеры стерилизации защитным экраном, пропускающим это излучение. Камера стерилизации выполнена в виде горизонтально расположенного открытого сверху монолитного плоского бака с входным и выходным отверстиями для воды. Внутри бака выполнены продольные и поперечные перегородки, снабженные пазами и отверстиями, образующими каналы для прохода воды. Над каждым из каналов расположена отдельная УФ лампа. Число УФ ламп соответственно равно числу каналов.
Недостатком известного устройства является сложность выполнения монолитной конструкции, ее громоздкость, необходимость в использовании нескольких источников излучения, а также ее неремонтопригодность, так как монолитная и неразборная конструкция требует замены целиком. Другим существенным недостатком известного технического решения является отсутствие системы очистки экрана от неизбежных загрязнений, что снижает эффективность использования УФ излучения в процессе обеззараживания воды (Полезная модель РФ 12408, B61D 35/00, 1999 г.).
Известна система очистки воды в транспортном средстве, в том числе в железнодорожных вагонах, в состав которой входит установка для УФ обеззараживания воды и водяной бак, состоящий из корпуса с крышкой, имеющего патрубок для впуска исходной воды и патрубок для выпуска дезинфицированной воды. Проточная камера дезинфекции внутри которой установлена УФ лампа, закреплена на корпусе бака, В систему очистки входят также УЗ генератор и перекачивающий насос, выпускной патрубок которого соединен с впускным патрубком дезинфекционной камеры. Корпус и крышка бака выполнены из композитных материалов и покрыты изнутри слоем пищевого полиэтилена с добавкой серебра. Внутри водяной бак разделен на отсеки пересекающимися перегородками с отверстиями, которые обеспечивают протекание воды по образованному ими лабиринту от первого до последнего отсека. Проходя по лабиринту, вода подвергается обеззараживающему действию ионов серебра, добавленного в пищевой полиэтилен. Из последнего отсека лабиринта вода насосом подается в проточную дезинфекционную камеру, где дополнительно подвергается воздействию бактерицидного излучения УФ лампы и генератора УЗ колебаний. Вода может циркулировать в системе по замкнутому циклу, когда после обработки в камере дезинфекции вновь поступает в лабиринт бака, а затем в камеру дезинфекции. Перед подачей потребителю, вода проходит через фильтр, который прикреплен ко дну бака. Известная система обеззараживания воды обеспечивает получение воды хорошего качества, однако сложна в исполнении, так как для ее функционирования необходима совокупность разнообразных средств очистки воды - УФ лампа, УЗ генератор, фильтр очистки. Наличие множества компонентов, установленных непосредственно на баке, затрудняет обслуживание и ремонт оборудования, так как требует демонтажа всей конструкции. Недостатком устройства также является сложность его размещения в ограниченном пространстве вагона, а также отсутствие возможности очистки УФ лампы, что ведет к потерям интенсивности бактерицидного УФ излучения и снижению эффективности процесса обеззараживания (Патент РФ 2429201, C02F 1/18, 2009 г.).
Известна установка для обеззараживания питьевой воды пассажирского вагона УФ излучением, включающая проточную камеру облучения с патрубками для входа и выхода воды, состоящую из гильзы, внутри которой установлена ртутная бактерицидной УФ лампа, заключенная в кварцевый чехол. Камера облучения закреплена в одном коробе совместно с блоком питания. Кроме камеры облучения в состав установки входят пускорегулирующая аппаратура, устройства контроля и сигнализации работы лампы, устройства защиты персонала от УФ излучения и поражения электрическим током. В вагоне установка расположена в отдельном служебном отделении. (З.М. Болотин, Н.Л. Травина, В.В. Соломатин «Проводник пассажирских вагонов», Москва, Академия,2004 г., стр. 78-79). Недостатками установки является габаритность, необходимость организации специального помещения для ее размещения в вагоне, а также снижение эффективности процесса УФ обеззараживания воды, обусловленное загрязнением поверхности кварцевого чехла в процессе работы установки и невысокой мощностью бактерицидной лампы.
Техническая задача, на решение которой направлена предложенная полезная модель, заключается в создании компактного устройства для обеззараживания воды пассажирского вагона УФ излучением, которое легко монтируется в систему водоснабжения вагона и обеспечивает высокоэффективное обеззараживание воды в пути следования поезда.
Технический результат, достигаемый при реализации заявленного технического решения, заключается в повышении компактности устройства и улучшении условий монтажа в систему водоснабжения вагона.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для обеззараживания воды в пассажирском вагоне, включающем камеру обеззараживания, содержащую корпус с входным и выходным патрубками для воды, внутри которого установлена заключенная в прозрачный для УФ излучения чехол бактерицидная УФ лампа, и блок пускорегулирующей аппаратуры (ПРА), согласно полезной модели, камера обеззараживания и блок ПРА установлены в едином каркасе совместно с соединительной коробкой и насосом, и образуют в совокупности с ними единый моноблок.
Дополнительный технический результат заявленной полезной модели состоит в повышении эффективности процесса обеззараживания воды и обеспечивается наличием установленного на ламповом чехле приспособления для очистки его внешней поверхности, выполненное с возможностью вращения вокруг чехла. Приспособление для очистки выполнено в виде кассеты, состоящей из соединенных между собой и размещенных вокруг чехла чистящих элементов, имеющих форму сетки.
Использование излучения мощной амальгамной лампы в качестве источника бактерицидного УФ излучения также позволяет более эффективно осуществлять процесс обеззараживания воды за счет большой мощности излучения.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен моноблок обеззараживания воды, а на фиг. 2 - камера обеззараживания с приспособлением для очистки поверхности лампового чехла.
Устройство для обеззараживания воды УФ излучением в пассажирском вагоне состоит из каркаса 1, на котором установлены: камера 2 обеззараживания; блок 3 ПРА, предназначенный для зажигания и поддержания режима горения лампы; насос 4 и соединительная коробка 5, служащая для защиты электрических соединений элементов модуля с пультом управления.
Камера 2 обеззараживания содержит корпус 6, с впускным 7 и выпускным 8 патрубками для воды, внутри которого установлен УФ излучатель, представляющий собой бактерицидную лампу 9 в кварцевом чехле 10. На поверхности чехла 10 установлено приспособление 11 для очистки внешней поверхности чехла, выполненное в виде кассеты из соединенных между собой чистящих элементов 12, изготовленных из сетчатого материала, которая может вращаться вокруг чехла и приводится в движение через наконечник вала 13 электропривода 14. Камера 2 обеззараживания, блок 3 ПРА, насос 4 и электропривод 14 кассеты очистки посредством электрических кабелей соединены с соединительной коробкой 5. Один из концов камеры закрыт герметичной крышкой 15. Ламповый разъем защищен специальным стаканом 16. Дренаж воздуха при заполнении камеры обеззараживания водой осуществляется при помощи крана 17, а для слива воды из камеры предусмотрен кран 18, расположенный в ее нижней части.
Устройство для обеззараживания воды УФ излучением работает следующим образом.
Моноблок монтируется в системе водоснабжения в подкрышевом пространстве вагона. В зависимости от расположения баков системы водоснабжения, он может крепиться к стенке бака либо устанавливаться между баками с исходной и подготовленной для потребителя водой. Устройство подключается к системе водоснабжения вагона посредством электрического кабеля и включается в работу при условии заполнения баков водой до определенного уровня.
Вода, поступающая в водяной бак через выпускной патрубок, прокачивается насосом 4 и через впускной патрубок подается в камеру обеззараживания 2, где обеззараживается под воздействием бактерицидного излучения УФ лампы 9, а затем, через выпускной патрубок 8 камеры, обеззараженная вода поступает либо опять в водяной бак (в системе рециркуляции воды), либо к потребителю в системе водоснабжения пассажирского вагона.
Пример осуществления полезной модели:
Устройство для обеззараживания воды УФ излучением, представляющее собой единый каркас 1, на котором установлены камера 2 обеззараживания, блок 3 электронной пускорегулирующей аппаратуры (ЭПРА) совместно с насосом 4 и соединительной коробкой 5, монтировалась в систему водоснабжения железнодорожного пассажирского вагона модели 61-4447. Габаритные размеры моноблока составляют 863×276×690 мм.
Камера обеззараживания изготовлена из нержавеющей стали. В качестве источника бактерицидного УФ излучения используется амальгамная лампа 9 типа ДБ 95 мощностью 30 Вт, заключенная в кварцевый чехол 10, на котором дополнительно установлено приспособление для механической очистки внешней поверхности, выполненное в виде кассеты 11 из соединенных между собой чистящих элементов 12. Для предотвращения загрязнения поверхности кварцевого чехла периодически (каждые 24 часа на 10 мин.) включается электропривод 14 кассеты, вращающий чистящие элементы из металлической сетки вокруг поверхности чехла УФ лампы.
С целью исследования эффективности работы устройства обеззараживания воды в системе водоснабжения пассажирского вагона исследовались пробы воды до и после устройства по микробиологическим показателям на соответствие нормативам СанПиН 2.1.4. 1074-01 на общее микробное число (ОМЧ), общие колиморфные бактерии (ОКБ), термотолерантные колиморфные бактерии (ТКБ) и колифаги. Для исследований отбирались образцы исходной воды, используемой для промывки и заправки системы водоснабжения вагона; вода до включения установки из системы водоснабжения в точках раздачи воды; вода в тех же точках раздачи через 30 мин., 6 час и 24 часа в течение недели.
Анализ данных испытаний показал, что при содержании в исходной воде и в воде системы водоснабжения до включения установки от 130 до 184 КОЕ/мл ОМЧ (от 2,6 до 3,7 ПДК по СанПин 2.1.4.1074-01); от 22 до 31 КОЕ/100 мл ОКБ и от 2 до 4 КОЕ/100 мл ТКБ уже при минимальном времени обеззараживания (30 мин) эффективность обеззараживания по всем указанным показателям достигает 100% и сохраняется на этом уровне 6 и 24 час работы УОВ. Вода по микробиологическим показателям соответствует требованиям СанПин 2.1.4.1074-01. (Отчет Главного контрольно-испытательного центра питьевой воды (ЗАО «ГИЦ ПВ») «Исследование эффективности работы установки обеззараживания воды в системе водоснабжения пассажирского вагона», 07.07.2013 г.).
Размещение всех узлов устройства на едином каркасе, объединяющем их в моноблок, делает устройство компактным и удобным для встраивания в систему водоснабжения вагона, что особенно актуально при ограниченных площадях. Моноблок удобен при эксплуатации и сервисном обслуживании, так как легко извлекается, например, при необходимости плановой замены лампы. Отдельные узлы моноблока в случае необходимости ремонта легко демонтируются и заменяются. Таким образом, размещение на едином каркасе основных узлов устройства для обеззараживания воды позволяет создать компактный модуль, легко встраиваемый в ограниченное пространство вагона и удобный в эксплуатации и техническом обслуживании.
Использование мощной амальгамной лампы в качестве и наличие приспособления для очистки поверхности существенно увеличивает эффективность обеззараживания и устраняет потери бактерицидного излучения, необходимого для создания требуемой по санитарным нормам дозы УФ облучения.