КОТЕЛ КОМБИНИРОВАННЫЙ ПАССАЖИРСКОГО ВАГОНА

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, а именно к устройствам отопления транспортных средств.
Известен отопительный котел некупейного пассажирского вагона разработки Тверского вагоностроительного завода (РФ), описанный в книге "Вагон пассажирский некупейный техническое описание и инструкция по эксплуатации", Калинин, 1988 г., стр.31-33, раздел 5.3.1." Состав, устройство и работа отдельных узлов".
Отопительный котел служит для нагрева воды, циркулирующей в системе отопления. Вода в котле нагревается от электронагревательных элементов или от сгорания в топке твердого топлива. Отопительный котел состоит из наружной рубашки, внутри которой расположены газоход, топочная камера и зольник с крышкой. Пространство между наружной рубашкой и топочной камерой с газоходом заполняется водой.
К недостаткам аналога следует отнести короткий срок службы электронагревательных элементов и низкая теплоотдача процесса конвективного теплообмена.
За прототип полезной модели взят котел вагона с комбинированным отоплением, описанный в книге Ю.А.Фаерштейн, Б.Н.Китаев "Кондиционирование воздуха в пассажирских вагонах", издательство "Транспорт", Москва, 1984 г., стр. 86-90, глава "Отопление пассажирских вагонов".
Отопительный котел состоит из наружной рубашки, внутри которой расположены газоход, выполненный в целях увеличения поверхности теплоотдачи в виде 3-х поперечных труб и одной газоходной трубы, сообщающейся с атмосферой, топочная камера и зольник с крышкой. Пространство между наружной рубашкой и топочной камерой с газоходом заполняется водой. Для нагрева воды при помощи электроэнергии в нижней части водяной рубашки на опорные поверхности фланца установлены электронагревательные элементы.
2
К недостаткам аналога следует отнести: короткий срок службы электронагревательных элементов. Нагрев воды от электронагревательных элементов сопровождается выделением парогазовых пузырьков, в центре которых температура может достигать значений 1000...1500°С, а местное давление - 1500...2000 кг/см. Эти процессы протекают вблизи от стенок кожухов электронагревательных элементов, последние подвергаются непрерывным гидравлическим ударам (бомбардировкам), которые вызывают местное разрушение (эрозию) стенок.
К недостаткам также следует отнести низкую теплоотдачу в процессе конвективного теплообмена и недостаточную регулировку подачи воздуха через зольник, потерю тепла через наружную поверхность рубашки, а также ее нагрев до температуры, опасной для обслуживающего персонала.
Технической задачей полезной модели являются:
- увеличение срока службы электронагревательных элементов и в целом котла;
- повышение теплоотдачи процесса конвективного теплообмена;
- увеличение аккумулирующей способности котла и периода сохранения комфортной температуры в пассажирском салоне и служебных помещениях вагона;
- повышение безопасности обслуживания котла;
- улучшение эффективности сгорания твердого топлива.
Сущность полезной модели заключается в том, что электронагревательные элементы установлены с наклоном к оси котла, это позволило снизить разрушительное кавитационное воздействие на кожухи электронагревательных элементов, а также повысило теплоотдачу котла за счет интенсификации процесса конвективного теплообмена. Наружная рубашка котла утеплена, для увеличения аккумулирующей способности котла и периода сохранения комфортной температуры в вагоне, что также снизило температуру наружных поверхностей, с которыми возможен контакт обслуживающего персонала в котельном отделении вагона.
Опорная поверхность фланца крепления электронагревательных элементов выполнена с уклоном.
Крышка зольника котла, для улучшения эффективности сгорания твердого топлива, оборудована механизмом ее фиксации в любом заданном положении.
Технический результат заключается в увеличение срока службы электронагревательных элементов и в целом котла;
- повышение теплоотдачи процесса конвективного теплообмена;
- увеличение аккумулирующей способности котла и периода сохранения комфортной температуры в пассажирском салоне и служебных помещениях вагона;
- повышение безопасности обслуживания котла;
- улучшение эффективности сгорания твердого топлива
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором показан котел комбинированный пассажирского вагона.
Котел комбинированный пассажирского вагона служит для нагрева воды, циркулирующей в системе отопления. Вода в котле нагревается от электронагревательных элементов или от сгорания в топке твердого топлива.
Котел пассажирского вагона состоит из наружной рубашки 1 (см. фиг.), внутри которой расположен газоход 2, топочная камера 3 и зольник 4 с крышкой 5. На опорной поверхности фланца 6 установлены электронагревательные элементы 7 с наклоном к оси котла. Наружная рубашка 1 котла имеет утепление 8, а крышка 5 зольника 4 оборудована механизмом 9 ее фиксации в любом положении.
Опорная поверхность фланца 6 крепления электронагревательных элементов 7 выполнена с уклоном, который обеспечивает заданный наклон электронагревательным элементам к оси котла.
2
Нагрев воды от электронагревательных элементов 7 сопровождается выделением парогазовых пузырьков, в центре которых температура может достигать значений 1000...1500°С, а местное давление - 1500...2000 кг/см. Наклон электронагревательных элементов позволил удалить парогазовые пузырьки при их отрыве от кожуха электронагревательных элементов, а осуществляемая естественная циркуляция нижних и верхних слоев воды при ее нагреве усилит теплоотдачу котла.
Механизм 9 фиксации (например, трещотка) крышки 5 зольника 4 обеспечивает заданное открытие крышки зольника и, соответственно, поступление необходимого количества воздуха для эффективного сгорания твердого топлива.