Совершенствование системы вентиляции пассажирского вагона

  • Вид работы:
    Дипломная (ВКР)
  • Предмет:
    Транспорт, грузоперевозки
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    2,33 Мб
  • Опубликовано:
    2017-04-01
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Совершенствование системы вентиляции пассажирского вагона















совершенствование системы вентиляции пассажирского вагона

Содержание

Введение

. Расчет и проектирование депо в объеме технического задания

.1Назначение депо и его структура

.2Общие положения

.3Анализ технологического процесса ремонта вагоновдепо ЛВЧД-1

.4 Расчет фронта и ритма работы сборочного цеха и малярного участка

.5Расчет геометрических размеров сборочного и малярного участков

.6Выбор и обоснование взаимного размещения основных и вспомогательных участков и отделений депо

.7 Расчет рабочей силы депо

.8 Выбор технологии, оборудования, площадей и рабочей силы участков и рабочих мест депо

.9 Основные технико-экономические показатели депо

. Совершенствование системы вентиляции воздуха пассажирского вагона

.1 Современные системы кондиционирования воздуха

.2 Системы вентиляции воздуха пассажирских вагонов

.3 Влияние качества воздуха на здоровье человека

.4 Обзор существующих решений по повышению эффективности функционирования системы вентиляции пассажирских вагонов

. Обеспечение требований безопасности труда в конструкции системы вентиляции воздуха пассажирских вагонов

.1 Характеристика опасных зон на оборудовании

.2 Определение наличия и эффективности действия технических средств, обеспечивающих безопасность обслуживания оборудования

.3 Эргономический анализ организации рабочего места на оборудовании

.4 Выводы и предложения с разработкой конструкции технического средства (устройства безопасности)

. Расчет затрат на разработку и изготовление усовершенствованной системы вентиляции воздуха пассажирского вагона, расчет себестоимости системы при серийном производстве

.1 Общие принципы определения себестоимости

.2 Расчет расходов на проведение научно-исследовательских и конструкторских работ

.3 Расчет затрат на разработку оборудования

.4 Затраты по оплате труда

Заключение

Список использованных источников

Приложение А. Уменьшенные копии графических материалов

Демонстрационные документы:

А1 Генеральный план вагонного депо ЛВЧД-1 станции Омск - Пассажирский

Графические конструкторские документы:

А2Редуктор цилиндрический одноступенчатый

А3 Колесо зубчатое

Введение

Целью выполнения дипломного проекта является анализ существующих систем вентиляции воздуха и предложений, направленных на реализацию усовершенствованной системы вентиляции воздуха; создание технического предложения, решающего поставленную задачу - обеспечение очистки, обеззараживания, ионизации и обогащения воздуха кислородом в системе вентиляции пассажирского вагона.

Областью применения результата разработки является внедрение предложенной усовершенствованной системы вентиляции воздухана современные вагоны.

Научно-техническое решение заключаетсяв разработке технического предложения, задачей которого является обеспечение обеззараживания, ионизации и обогащения воздуха кислородом.

Рассмотрены вопросы безопасности жизнедеятельности и экологии в конструкции системы вентиляции воздуха вагона.

В экономической части проекта выполнен расчет затрат на разработку и изготовление усовершенствованной системы вентиляции воздуха вагона, расчет себестоимости системы при серийном производстве.

. Расчет и проектирование депо в объеме технического задания

.1Назначение депо и его структура

Вагонное депо является основным производственным подразделением вагонного хозяйства и предназначено для выполнения планового деповского и капитального ремонта вагонов, ремонта и комплектации вагонных узлов и деталей. Депо по ремонту пассажирских вагонов находятся на станциях, обслуживающих крупные промышленные и административные центры с большим пассажиропотоком. Деповской ремонт предназначен для поддержания вагонов в технически исправном состоянии между заводскими ремонтами.

При деповском ремонте пассажирских вагонов производят работы, обеспечивающие безопасность движения поездов, безаварийность работы вагонов и создание условий комфорта для пассажиров.

Руководство депо осуществляют начальник депо, четыре заместителя (по эксплуатации, по ремонту, по пассажирской работе, по кадрам и быту), главный инженер и главный бухгалтер.

Вагонное депо состоит из основного производственного корпуса и вспомогательных подразделений. Основные цеха и участки предназначены для ремонта вагонов и их узлов в соответствии с установленной программой. В заготовительном цехе ремонтируют и комплектуют детали и запасные части для вагонов. Обслуживающие устройства обеспечивают условия для нормальной работы основных и заготовительных цехов и участков депо.

К основным цехам и участкам пассажирского вагонного депо ЛВЧД-1 относятся:

заготовительный цех;

вагоносборочный цех с малярным участком;

тележечный участок;

колесно-роликовый цех;

кузнечно-рессорный участок;

участок ремонта автосцепки и ударно-тяговых приборов;

автотормозной участок;

цех ремонта электрооборудования;

участок ремонта холодильного оборудования;

участок ремонта приборов отопления и водоснабжения;

слесарно-механический участок;

участок ремонта фильтров;

участок ремонта унитазов и запорной арматуры;

кровельно-жестяницкий участок;

рабочее место неметаллических покрытий и капронового литья;

столярно-стекольный участок;

обойное рабочее место;

электрогазосварочный участок.

К вспомогательным подразделениям относятся котельная, компрессорная, газогенераторная, главный материальный склад, колесный парк, электрическая подстанция, склад горючесмазочных материалов, бытовые и конторские помещения, гараж автотранспорта и электрокар, деревообрабатывающий цех, сооружения местного значения.

Котельная служит для снабжения депо технологическим паром, а в случае отсутствия центрального горячего водоснабжения - горячей водой. В котельной устанавливают не менее двух котлов. Обслуживают котельную машинисты. В зависимости от рода топлива для котлов в непосредственной близости к котельной располагают склад твердого топлива или хранилище жидкого (газообразного) топлива.

Компрессорная предназначена для снабжения депо сжатым технологическим воздухом. В компрессорной устанавливают не менее двух компрессоров. Обслуживают ее компрессорщики.

Газогенераторная предназначена для обеспечения основного производственного корпуса депо газом и кислородом с целью проведения сварочных работ. В газогенераторной устанавливают сварочные газогенераторы и кислородные баллоны.

Главный материальный склад предназначен для хранения материалов, регламентированных ЦЛ МПС. Обслуживают его кладовщики-диспетчеры. Располагается склад в отдельно стоящем здании, снабженном подъездными железнодорожными и автомобильными путями.

В колесном парке выставлены на кратковременное хранение подлежащие отправке или ремонту колесные пары.

Электрическая подстанция предназначена для учета и преобразования электроэнергии линий электропередач до нужных потребителям депо параметров (220/380 В).

Склад горючесмазочных материалов (ГСМ) предназначен для хранения горючих и смазочных материалов согласно перечню ЦЛ МПС. Склад ГСМ располагается в отдельно стоящем здании с соблюдением требований пожарной безопасности.

Бытовые и конторские помещения размещаются в здании депо или в отдельно стоящем двух- или трехэтажном здании. На первом этаже располагаются бытовые помещения, на втором - помещения для обслуживания рабочих и служащих депо, на третьем - рабочие кабинеты конторы депо.

Гараж автотранспорта и электрокар предназначен для содержания и проведения профилактического ремонта автотранспорта депо. В нем или в соседнем помещении могут находиться в нерабочее время электрокары. В этом случае в пристройке к гаражу устанавливают преобразовательное оборудование для подзарядки аккумуляторных батарей электрокар.

Деревообрабатывающий цех располагается в отдельно стоящем здании. На участке выполняются все работы по изготовлению деревянных деталей вагонов и нужд депо. К деревообрабатывающему цеху прилегает склад лесоматериалов, снабженный подъездными железнодорожными и автомобильными путями, козловым краном. Для сушки древесины имеется сушилка закрытого типа.

К сооружениям местного значения относятся убежище, устройства аварийного водоснабжения депо, спортивно-культурные сооружения, тепличное хозяйство, автостоянка и др. Убежище выполняется в виде подземного сооружения с достаточно свободными пешеходными подступами. Тепличное хозяйство потребляют тепло местной котельной и располагаются в непосредственной близости к ней. Устройства аварийного водоснабжения представляют собой несколько пробуренных и законсервированных скважин, расположены на территории площадью 200-300 м2. На этой же территории устанавливаются насосная станция в виде здания 6×6 м и колодец, соединенный с водопроводной системой депо [1].

Территория депо огораживается забором. Здания и сооружения депо, в которых производственный процесс связан с использованием крупногабаритных и тяжелых объектов, имеют подъездные железнодорожные пути и асфальтированные автомобильные дороги. В темное время суток территория освещается прожекторами мачтового типа. С целью обеспечения пожаробезопасности на территории депо прокладывается замкнутый водопровод с колодцами-гидрантами на расстоянии не более 150 м друг от друга.

.2Общие положения

Руководство по деповскому ремонту055 ПКБ ЦЛ-2010 РД утверждено первым вице-президентом ОАО «РЖД» Морозовым В.Н. 30.01.2012 года.

Руководство предназначено для организации выполнения деповского ремонта пассажирских вагонов, находящихся в собственности ОАО «РЖД» и дочерних обществ, в вагонных депо и на вагоноремонтных заводах.

Руководство разработано на основе конструкторской и эксплуатационной документации заводов-изготовителей и материалов по исследованию неисправностей, возникающих в процессе эксплуатации, а также анализа износа узлов и деталей пассажирских вагонов, устанавливает технические требования к объему работ, выполняемых при деповском ремонте, и указывает допускаемые нормы износа узлов и деталей.

Руководство распространяется на пассажирские цельнометаллические вагоны локомотивной тяги железных дорог РФ колеи 1520 мм со скоростью движения до 200 км/ч, а также на пассажирские вагоны железных дорог РФ, обращающиеся в международном сообщении (кроме вагонов типа ВЛАБ-200).

Деповской ремонт выполняют для типов вагонов и в сроки, установленных приказом №15 от 13 января 2011 г. Министерства транспорта РФ«О внесении изменений в приказ Министерства путей сообщения Российской Федерации от 4 апреля 1997 г. №9Ц».

Деповской ремонт вагонов осуществляют на предприятиях, имеющих необходимые участки и отделения, оснащённые соответствующим оборудованием.

Производственные участки и отделения, связанные с безопасностью движения, подлежат аттестации в соответствии с положениями об аттестации участков: Положение об аттестации колесно-роликовых участков вагонных депо» РД 32 ЦЛ 030-2009, «Положение об аттестации отделения по ремонту редукторно-карданного привода» РД 32 ЦЛ 015-03, «Положение об аттестации контрольных пунктов автосцепки пассажирских вагонных депо (КПА)»РД 32 ЦЛ 016-03, «Положение об аттестации производственного участка по ремонту и техническому обслуживанию электрического и холодильного оборудования» РД 32 ЦЛ 017-03, «Положение об аттестации производственного участка по ремонту и техническому обслуживанию гидравлических гасителей колебаний пассажирских вагонов в депо, ПТО» РД 32 ЦЛ 018-03, «Положение об аттестации контрольных пунктов автотормозов и автоматных отделений пассажирских вагонных депо (АКП)» РД 32 ЦЛ 019-03.

Вагоноремонтные предприятия должны иметь средства технологического оснащения, обеспечивающие ремонт вагонов необходимого объема и качества, согласно требованиям Руководства, и способствующие высокому техническому уровню ремонта с наименьшими трудовыми и материальными затратами.

Расположение и планировка участков и отделений депо и цехов вагоноремонтных предприятий должны предусматривать поточность технологических процессов и сокращение путей транспортировки деталей и сборочных единиц при ремонте вагонов.

Материалы и комплектующие изделия, используемые при ремонте, должны соответствовать требованиям конструкторской документации, а подлежащие, в соответствии с действующими документами, обязательной сертификации, должны иметь соответствующие документы и, где это предусмотрено документацией, маркировку непосредственно на изделии.

Допускается заменять импортное оборудование и приборы на отечественные аналоги по согласованию установленным порядком.

Вносить изменения в конструкции основных сборочных единиц пассажирских вагонов (несущих элементов кузова и рамы, тележек, автосцепного устройства, тормозных приборов, колесных пар и буксовых узлов) допускается только с разрешения ОАО «РЖД», а остальных составных частей вагона - с разрешения начальника Департамента пассажирских сообщений или его заместителя.

Работы по модернизации пассажирских вагонов должны выполняться в соответствии с технической документацией, согласованной установленным порядком.

Для производства деповского ремонта в депо должен быть создан технологический запас необходимых запасных частей и материалов.

Размеры технологического запаса основных узлов устанавливают с учетом выполняемой работы и фактического расхода.

Вагоны, оборудованные узлами и деталями повышенного ресурса, проходят техническое обслуживание и ремонт в соответствии с приказом №15 от13 января 2011 г. Министерства транспорта РФ «О внесении изменений в приказ Министерства путей сообщения Российской Федерации от 4 апреля 1997 г.№9Ц».

Средства измерений и допускового контроля промышленного изготовления, а так же не стандартизированные, должны находиться в исправном состоянии и своевременно проходить обязательную периодическую государственную или ведомственную поверку в соответствии с нормативными документами базовой организации метрологической службы.

На средствах измерений, прошедших поверку, должно быть поверительное клеймо или выдан соответствующий документ о поверке (свидетельство, аттестат).

Конкретные средства измерения должны быть указаны в технологических процессах на ремонт отдельных составных частей и деталей вагонов, разрабатываемых на основании данного Руководства.

Ремонт вагонов должны производить высококвалифицированные рабочие и специалисты, знающие технологический процесс и организацию ремонта вагонов (узлов, деталей). Персонал, производящий ремонт вагонов, ежегодно должен проходить обучение. В случаях, предусмотренных нормативными документами, эти лица после прохождения обучения подвергаются проверочным испытаниям с выдачей документа установленной формы.

В производственных отделениях (участках) должны быть изоляторы брака (закрывающиеся помещения или емкости), в которых хранятся забракованные узлы и детали. Доступ в изолятор брака должен производиться только с разрешения работников службы качества предприятия.

На ремонтных участках должна быть следующая документация:

технологическая документация;

инструкции по технике безопасности;

должностные инструкции;

руководящие документы;

журналы испытаний, учета ремонтных работ (в случаях предусмотренных нормативными документами);

конструкторская документация (при изготовлении новых деталей или восстановлении деталей после наплавки).

Технические характеристики, полученные на испытательном оборудовании и средствах измерения, имеющих в своем составе микропроцессорную технику для автоматизированной регистрации испытания, должны фиксироваться на бумажном носителе и подписываться ответственными должностными лицами. Разрешается распечатка с магнитного носителя на бумажный носитель на другом печатающем оборудовании. Результаты испытаний должны также фиксироваться в журналах.

Документы, фиксирующие показания при испытаниях, как и журналы, должны регистрироваться и сохраняться.

На основании документов о проведении ремонта (форма ВУ-36) вносится информация в паспорт вагона формы ВУ-5 и в электронный паспорт вагона.

Вагоны при выпуске из ремонта должны иметь: информационные рамки или доски для описи инвентарного имущества, правил внутреннего распорядка для пассажиров и расписания поездов, принципиальных схем электрооборудования, отопления, водоснабжения и др. (размещают на стенах в соответствующих местах вагона); полный комплект электроламп, комплект клиновых ремней для привода вагонного генератора.

Вагоны-рестораны с плитой кухни на жидком топливе должны быть укомплектованы исправным фитилем зажигания горелки, хранящимся в чехле, бачком для тушения фитиля, державкой фитиля, тремя ключами для вентилей(кранов) топливной арматуры, комплектом колосников и дверцей зольника [2].

1.3 Анализ технологического процесса ремонта вагонов депо ЛВЧД-1

вентиляция пассажирский вагон депо

Ремонт пассажирских вагонов осуществляется на основании действующего технологического процесса пассажирского вагонного депо Омск.

Прежде чем предъявить вагон в ремонт, мастер вагонной группы приглашает специалистов дорожного филиала ФГУЗ «Центра гигиены и эпидемиологии по железнодорожному транспорту» для производства дезинфекционной обработки туалетов, мусорных ящиков, при необходимости специалистами ФГУЗ производится дезинсекционная обработка вагона. Справку о проведённой дезинфекции (дезинсекции) старший мастер вагонной группы предоставляет диспетчеру вагонного депо.

Вагонам перед постановкой в цех деповского ремонта вагонов производят обмывку кузовов в вагономоечной машине.

Вагоны за сутки до постановки на ремонтные позиции выставляют на путях № 3, 4, 5 парка формирования для осмотра каждого вагона комиссией в составе:

1)старшего мастера участка деповского ремонта вагонов (в его отсутствие - сменный мастер участка деповского ремонта вагонов по внутреннему оборудованию);

2)сменного мастера (ремонт электрооборудования вагонов);

)оператора участка деповского ремонта вагонов;

)приемщика вагонов.

Диспетчер вагонного депо заранее предупреждает по телефонам или двусторонней парковой связи вышеназванную комиссию о предстоящем осмотре.

При осмотре комиссией проверяется по ведомости приписного парка депо, которую составляет вагонная группа, или трафарету правильность отцепки, определяется объем требуемых работ. Результаты осмотра оформляются составлением дефектной ведомости ремонтных работ по форме ВУ-22. Оформляют ведомость мастер участка по ремонту внутреннего оборудования и мастер участка по ремонту системы отопления и водоснабжения.

Вагон в цех деповского ремонта вагонов принимается укомплектованный, с заправленной системой отопления и водоснабжения. Проводники охраны вагонов производят окончательную очистку внутренних помещений вагона от мусора, угля, шлака.

В зимний период вагоны на участок деповского ремонта подаются очищенными от снега.

При выявлении вагонов, требующих дробеструйной очистки кузова вагона, старший мастер участка деповского ремонта вагонов записывает данный вагон в «Книгу по перезарядке участка деповского ремонта вагонов», на основании чего производится постановка вагонов на позицию дробеструйной очистки маневровым локомотивом и составительской бригадой пассажирского вагонного депо ст. Омск.

В целях своевременного выполнения ежемесячного плана деповского и капитального ремонтов и ритмичного выпуска вагонов с ремонта мастер вагонной группы не позднее 25 числа предыдущего месяца предоставляет график постановки вагонов для производства деповского и капитального ремонта на последующий месяц. График утверждается начальником депо и согласовывается заместителями начальника депо по ремонту и эксплуатации. В графике указывается номер вагона, год выпуска, вид ремонта и дата постановки в ремонт.

Ремонт пассажирских вагонов в депо производится поточным методом. При этом методе ремонтируемый вагон последовательно, через определенные промежутки времени, перемещается с одной ремонтной позиции на другую.

На каждой позиции ремонтные бригады выполняют определенный объем ремонтных работ. Рабочие ремонтные бригады специализируются на выполнении определенных операций.

Поступившие в ремонт вагоны осматривает старший мастер и составляет дефектную ведомость формы ВУ-22, по которой в дальнейшем определяется объем работ на вагоне и выдается задание ремонтным бригадам.

К дефектной ведомости формы ВУ-22 подшивается приемо-сдаточная ведомость на данный вагон, а также приемо-сдаточная ведомость, выписанная при сдаче вагона под охрану или в поезд.

Для проведения деповского ремонта вагоны исключаются из эксплуатации на 10 суток, а вагоны с кондиционированием воздуха - на 14 суток. Простой вагона в ремонте составляет 6 суток, для вагонов с кондиционированием воздуха - 9 суток согласно указания МПС №1465 У от 23.12.97 г.

Руководителем цеха деповского ремонта вагонов является старший мастер. Старший мастер осуществляет руководство и организацию производственного процесса. В подчинении у старшего мастера находятся: 2 мастера 11-го разряда (ремонт ходовых частей), 2 мастера 11-го разряда (ремонт внутреннего оборудования), 2 мастера 11-го разряда (ремонт системы водоснабжения и отопления и окраска вагонов), проводники пассажирских вагонов (в парке отстоя) для охраны вагонов, 9 человек в летний период и 15 - в зимний.

Ежесменно работает мастер 11-го разряда (ремонт ходовых частей), который имеет в подчинении бригаду, состоящую из 5-и слесарей по ремонту подвижного состава (р.п.с.) 5-го и 4-го разрядов (ремонт ходовых частей) и 2-х слесарей р.п.с. 5-го разряда (ремонт тормозного оборудования), 2-х маляров (очистка и окраска тележек), электрогазосварщика 5-го (6-го) разряда, 2-х грузчиков (с правом вождения электроавтотележки).

Ежесменно работает мастер 11-го разряда (ремонт внутреннего оборудования), который руководит бригадой, состоящей из 6 столяров 5-го и 4-го разрядов, 2-х слесарей р.п.с. 3-го и 4-го разрядов (ремонт арматуры, замков), 4-х мойщиц-уборщиц подвижного состава 2-го разряда. Мастер 11 разряда (ремонт внутреннего оборудования) руководит работниками отделения ремонта деревянных деталей.

Ежесменно работает мастер 11-го разряда (ремонт системы водоснабжения и отопления и окраска вагонов), который руководит бригадой, состоящей из 2-х слесарей р.п.с. 4-го разряда (ремонт системы отопления и водоснабжения), 2-х маляров 5-го разряда по очистке кузовов вагонов от старой краски, 3-х маляров 4-го разряда (окраска вагонов внутри), 6-ти маляров 4-го разряда (окраска кузовов), маляра 4-го разряда (нанесение знаков и надписей) и маляра 3-го разряда (приготовление лакокрасок).

Подготовленные и прошедшие обмывку кузовов вагоны подаются маневровым локомотивом депо в цех деповского ремонта вагонов до начала рабочего дня (в летнее время - до 04.00; в зимнее время - до 21.00 часов московского времени) на первую позицию ремонта, где производится разборка вагона, ремонт по ходовым частям, ударно-тяговым приборам и автотормозному оборудованию.

Цех деповского ремонта вагонов имеет четыре ремонтные позиции. Каждая из позиций оснащена необходимым оборудованием и инструментом.

На первой ремонтной позиции (разборка вагона) бригады слесарей по ремонту подвижного состава (ремонт ходовых частей и внутреннего оборудования), электрогазосварщики, грузчики и слесари по ремонту электрооборудования производят следующие работы:

1)подъемка вагона;

2)выкатка и подкатка тележек под вагон, проверка технических параметров и допусков;

)смена ударно-тяговых приборов вагонов;

)ремонт переходных и входных площадок;

)ремонт автотормозного оборудования вагона;

)ремонт системы отопления;

)ремонт системы водоснабжения;

)дезинфекция системы водоснабжения;

)снятие неисправных дверей и окон;

)снятие неисправной мебели, фурнитуры и других деталей и узлов внутреннего убранства;

)внутренняя уборка и обмывка кузова вагона;

)демонтаж с вагона панели для номера;

)ремонт кузова вагона.

Кроме того, на первой ремонтной позиции цеха по ремонту электрооборудования пассажирских вагонов выполняются следующие работы:

1)снятие аккумуляторных батарей;

2)ремонт ящика аккумуляторной батареи;

)замена вентиляционных фильтров;

)снятие в ремонт и постановка подвагонных генераторов, приводов генераторов и выпрямителей;

)снятие холодильных установок;

)снятие циркуляционного насоса;

)снятие вентиляционной установки;

)снятие неисправных узлов электрооборудования;

)ремонт подвагонного высоковольтного оборудования;

)ремонт низковольтной магистрали, в том числе электропневматического тормоза.

Технологическая последовательность выполнения данных работ изложена в «Комплекте документации на технологический процесс ремонта щелочных аккумуляторов», «Комплекте документации на технологический процесс ремонта электрического, холодильного и радиооборудования», «Комплекте документации на технологический процесс регенерации пылевых воздушных фильтров», «Комплекте документации на технологический процесс технического обслуживания, ремонта и испытания приводов вагонных генераторов».

Время простоя вагона на позиции - одни сутки.

Оборудование и устройства ремонтных позиций представлены в таблице 1.3.

После завершения работ на первой ремонтной позиции группа вагонов маневровым локомотивом и составительской бригадой переставляется к началу следующего рабочего дня на вторую позицию (подготовка вагонов под окраску), а в тех случаях, когда подготовка вагонов под окраску не требуется - на третью позицию ремонта.

На второй позиции производится полная подготовка вагонов под окраску - очистка поверхности кузова вагона до металла.

Время простоя вагона на второй позиции - одни сутки.

На третьей ремонтной позиции бригады слесарей по ремонту подвижного состава (ремонт внутреннего и электрооборудования), электрогазосварщики, грузчики производят следующие работы:

установка оборудования системы отопления и водоснабжения;

ремонт дверей и окон;

ремонт внутреннего оборудования;

протирка окон и уборка внутренних помещений вагона.

Кроме того, на третьей ремонтной позиции работниками участка по ремонту электрооборудования пассажирских вагонов осуществляются следующие работы:

установка аккумуляторных батарей;

установка холодильных установок;

установка циркуляционного насоса;

установка вентиляционного агрегата;

установка отремонтированных узлов электрооборудования;

окончание ремонта высоковольтного оборудования.

Технологическая последовательность выполнения данных работ изложена в «Комплекте документации на технологический процесс ремонта щелочных аккумуляторов», «Комплекте документации на технологический процесс ремонта электрического, холодильного и радиооборудования», «Комплекте документации на технологический процесс регенерации пылевых воздушных фильтров», «Комплекте документации на технологический процесс технического обслуживания, ремонта и испытания приводов вагонных генераторов».

Время простоя на позиции - двое суток.

После окончания сборки и подготовки кузовов вагонов к окраске группа вагонов к началу пятого (рабочего) дня маневровым локомотивом и составительской бригадой пассажирского вагонного депо Омск перемещается на четвертую позицию ремонта.

На четвертой позиции (окраска и сушка вагонов) малярами производятся следующие работы:

1)внутренняя уборка перед покраской;

)очистка кузова, свесов, крыши вагона в местах повреждений лакокрасочного покрытия до металла от продуктов коррозии;

3)грунтовка кузова, свесов и крыши вагона;

)производство малярных работ внутри вагона;

)производство лакокрасочных работ на кузове;

)нанесение знаков и надписей на вагон;

)нанесение лакокрасочного покрытия на подвагонное оборудование и раму вагона;

)покраска ходовых частей.

Время простоя на четвертой позиции - двое суток.

После ремонта вагон подается маневровым локомотивом пассажирского вагонного депо Омск на станцию диагностирования пассажирских вагонов (СДПВ), где осуществляется проверка работоспособности основных узлов вагонов, прошедших деповской ремонт.

После испытания вагона на станции диагностирования пассажирских вагонов, вагон маневровым локомотивом пассажирского вагонного депо Омск выставляется на один из путей № 6, 7, 8 парка формирования для комиссионной приёмки вагона из ремонта.

После приёмки вагоны выставляются на пути парка формирования под охрану проводников участка охраны вагонов ПТО парка формирования до предъявления их в поезд.

Весь объем работ распределен по позициям ремонта на основании действующего технологического процесса пассажирского вагонного депо Омск [3].

Проанализировав данный технологический процесс ремонта вагонов, предлагается несколько пересмотреть его, а именно, рекомендуется предусмотреть подготовительную позицию, расположенную в отдельно стоящем здании, так как все подготовительные работы рекомендуется выполнять на позиции, защищенной от сборочного цеха.

В объем подготовительных операций необходимо включить:

оттайка вагона (в зимнее время);

осмотр вагона;

снятие фильтров;

очистка или замена фильтров;

очистка вентиляционных каналов;

грубая очистка окрашенных поверхностей вагона;

дробеструйная очистка окрашенных поверхностей вагона;

влажная уборка внутри вагона;

санитарная обработка туалетов;

промывка системы отопления и водоснабжения;

дезинфекция системы водоснабжения;

снятие фильтров;

продувка дымоходов.

Подготовительная позиция оборудуется дробеструйной камерой, малярными тележками. Время простоя вагона на позиции 1 сутки при ДР и 2 суток при КР-1.

Далее приводится объём работ, выполняемых на позициях вагоносборочного цеха при разработанной схеме, и предложим технологическую оснастку для их реализации [4].

Первая ремонтная позиция. На этой позиции выполняется следующий объём работ:

а) снятие неисправных дверей и окон;

б) снятие неисправной мебели, фурнитуры и других деталей и узлов внутреннего оборудования;

в) демонтаж с вагона панели для номера;

г) снятие аккумуляторных батарей;

д) снятие холодильных установок;

е) снятие циркуляционного насоса;

ж) снятие вентиляционной установки;

з) снятие неисправных узлов электрооборудования;

и) ремонт системы отопления;

к) ремонт системы водоснабжения;

л) ремонт кузова вагона.

м) ремонт ящика аккумуляторной батареи;

Все снимаемые узлы и детали направляются в соответствующие отделения для ремонта, проверки и окончательной приёмки. Время простоя вагона на первой позиции КР−1 и ДР 1 сутки.

Вторая ремонтная позиция. На этой позиции выполняется следующий объём работ:

а) разборка рычажной передачи и снятие шкворня;

б) подъёмка вагонов и выкатка тележек;

в) смена ударно-тяговых приборов вагонов;

г) ремонт переходных площадок;

д) снятие в ремонт и постановка подвагонных генераторов, приводов генераторов;

е) ремонт подвагонного высоковольтного оборудования;

ж) ремонт низковольтной магистрали, в том числе ЭПТ.

з) ремонт автотормозного оборудования вагона;

и) ремонт приборов арматуры тормоза;

к) смена воздухораспределителей;

л) ремонт суфле;

м) подготовка рамы, пола вагона снизу и деталей тормоза к окраске;

н) подкатка отремонтированных тележек и опускание вагона;

р) сборка рычажной передачи и постановка шкворня.

Время простоя вагона на второй позиции на КР-1 2 суток, ДР 1 сутки.

Третья ремонтная позиция. На этой позиции выполняется следующий объём работ:

а) установка снятого оборудования системы отопления и водоснабжения;

б) ремонт дверей и окон в вагоне;

в) ремонт внутреннего оборудования;

г) протирка окон и уборка внутренних помещений вагона.

д) установка аккумуляторных батарей;

е) установка холодильного оборудования;

ж) установка циркуляционного насоса;

з) установка вентиляционного агрегата;

и) установка отремонтированных узлов электрооборудования;

к) окончание ремонта высоковольтного оборудования.

Время простоя вагона на третьей позиции КР−1 и ДР 1 сутки.

Четвёртая позиция (диагностирование). На этой позиции вагон проходит диагностирование, при котором с помощью автоматизированной системы осуществляется проверка работоспособности основных узлов вагонов, прошедших деповской ремонт, выполняются следующие работы:

а) установка аккумуляторных батарей;

б) испытание автотормозного оборудования вагона;

в) окончание ремонта высоковольтного оборудования;

г) приемка вагона;

д) устранение отмеченных недостатков.

Время простоя на четвертой позиции КР-1 и ДР 1 сутки [5].

Подготовка к окраске производится на всех ремонтных позициях. Пятая позиция (окраска и сушка вагона). На этой позиции выполняется следующий объём работ:

а) внутренняя уборка перед покраской;

б)производство малярных работ внутри вагона;

в) покраска ходовых частей;

г) нанесение лакокрасочного покрытия на подвагонное оборудование и раму вагона;

д) производство лакокрасочных работ на кузове;

е) промежуточная сушка;

ж) нанесение знаков и надписей на вагон;

з) сушка вагона.

Время простоя на пятой позиции 2 суток на КР-1 и 1 на ДР.

После завершения сушки вагон маневровым локомотивом выставляется на один из путей парка формирования эксплуатационного депо для комиссионной приёмки вагона из ремонта. После приёмки вагоны отдаются под охрану проводников отделения охраны вагонов ПТО парка формирования до предъявления их в поезд [3 ,4].

Такое распределение работ по позициям, не увеличивая времени простоя вагона в ремонте, является более рациональным и удобным для работников цеха по сравнению с действующим технологическим процессом деповского ремонта вагонов пассажирского вагонного депо ст. Омск.

.4 Расчет фронта и ритма работы сборочного цеха и малярного участка

вентиляция пассажирский вагон депо

В случае принятия технологического процесса в виде тупикового поточного метода с четырьмя позициями количество поточных линий вагонов определится по формуле:

, (1.1)

где N - производственная программа, вагонов в год;- количество рабочих дней в году, z = 260;- количество смен в сутки,b = 1. [4]

Производственная программа деповского ремонта пассажирского вагонного депо Омск NДР = 400 вагонов в год, капитального ремонта -вагонов в год. Трудоемкость работ при капитальном ремонте вагонов в 1,17 раз больше трудоемкости работ при деповском ремонте. Поэтому вместо 25 вагона в год, прошедших капитальный ремонт, деповской ремонт могут пройти 29 вагонов в год. Следовательно, для упрощения расчетов можно считать, что депо производит только деповской ремонт, и его производственная программа:= 400 + 29 = 429 вагонов в год.

Количество поточных линий вагонов округляется в большую сторону с целью возможного увеличения ремонтной программы депо. Следовательно, К = 2.

Фронт работ (количество ремонтных позиций) определяется по формуле:

Ф = 6К, (1.2)

где 6 - количество дней простоя вагона в ремонте.

.

.5 Расчет геометрических размеров сборочного и малярного участков

При поточном методе ремонта вагона рациональной будет организация технологического процесса на одном ремонтном пути депо (рисунок 1.1). Перестановка вагона с позиции на позицию должна осуществляться через определенные промежутки времени, например в обеденный перерыв или между сменами. Продолжительность ремонта вагона при односменной работе составляет 5,5 сут, двухсменной - 3,7. При ритме, равном времени одной смены, и пяти ремонтных позициях длина основного здания депо рассчитывается по формуле:

= 4l1 + 6l2 + 2l3 + l4 + l5 + 4l6 + l7 + 2l8 + l9 + l10+2l11,(1.3)

где l1 - расстояние между торцевыми стенами участков и крайними вагонами, l1 = 3 - 5 м;

l2 - длина вагона, l2 = 25 м;3 - расстояние между вагонами и выкаченными тележками, l3 = 1 - 1,5 м;4 - пожарный проезд, l4 = 3 - 5 м;5 - длина тележки, l5 = 5 м;6 - расстояние от малярной тележки до стены и до вагона в малярном участке, l6 = 1,5- 2 м;7 - ширина технологического проезда, l7 = 3 - 5 м;8 - длина малярной тележки, l8 = 5 м;9 - ширина технологического тамбура между вагоносборочным участком и малярным участком, l9 = 5 м;10 - расстояние от стен камеры дробеструйной очистки до вагона, l10 = 1,5м;11 - длина лестницы в смотровую яму, м.

Рисунок 1.1 - Схема сборочного цеха и малярного участка пассажирского вагонного депо


Результат расчета L округляется до значения, кратного строительному шагу, равному 12 м.

Ширина сборочного участка рассчитывается по формуле:

= 2b1 + k(n-1)b2, (1.4)

где b1- расстояние от центра колонн до оси крайнего пути, b1- 5 - 5,5 м;количество пролетов;количество путей;2- расстояние между осями соседних путей, b2 = 7 - 8 м.

Сборочный участок может быть выполнен из нескольких пролетов. Значение ширины сборочного участка, полученное в результате расчета по выражению (1.4), необходимо округлить в сторону увеличения до числа, кратного строительному шагу (18 или 24 м).


.6 Выбор и обоснование взаимного размещения основных и вспомогательных участков и отделений депо

Основные и вспомогательные производственные помещения располагаются в виде пристройки к сборочному цеху. При этом учитывается, что производственные подразделения с вредными технологическими процессами, а также кладовые с пожаро- и взрывоопасными материалами следует располагать с подветренной стороны. Производственные помещения по отношению к позициям вагоносборочного цеха рекомендуется располагать таким образом, чтобы затраты на транспортные операции были наименьшими и отсутствовали встречные потоки.

Основными условиями для размещения производственных цехов и участков в здании главного корпуса депо являются технологические требования, а также оптимизация транспортной схемы, учитывающей как организацию межучастковой передачи вагонных деталей и скомплектованных узлов на позиции ремонта вагонов, так и рациональное передвижение людей в пределах здания. Поэтому при планировке производственных цехов и участков необходимо соблюдать следующие основные требования:

1)все производственные цеха и участки, обеспечивающие ремонт деталей и узлов вагонов, следует размещать как можно ближе к позициям, где они заменяются или после ремонта вновь устанавливаются на ремонтируемые вагоны, например, тележечный участок необходимо располагать как можно ближе к позиции подъемки вагонов и выкатки тележек, участок по ремонту автосцепок - к позиции смены автосцепок;

2)участки, в которых производится термическая обработка деталей или их ремонт с предварительным нагревом в печах, надо размещать в одной группе и изолировать от других участков огнестойкой перегородкой (например, кузнечно-рессорный, ремонта автосцепок);

)цех по ремонту электрооборудования пассажирских вагонов со всеми его участками (низковольтного и высоковольтного оборудования, холодильных установок, аккумуляторный, радиоаппаратуры и другие) следует располагать в одном месте с одной из торцевых сторон здания, причем аккумуляторный и пропиточный участки необходимо изолировать и предусмотреть для них хорошую приточно-вытяжную вентиляцию;

)во всех новых и реконструируемых пассажирских депо предусматривают участок по ремонту установок кондиционирования воздуха с размещением его рядом с электроучастком;

)инструментально-раздаточные всех типов депо надо размещать в средней части здания;

)в пассажирских депо малярный участок должен, как правило, размещаться в отдельно стоящем здании;

)подготовку вагонов к ремонту и разборке следует располагать, желательно, в отдельно стоящем здании.

.7 Расчет рабочей силы депо

Численность рабочей силы депо зависит от трудоемкости ремонта вагонов. Зная количество ремонтируемых вагонов по типам и трудоемкость их ремонта, явочную численность рабочих можно определить по следующей формуле:

, (1.5)

где Ni- количество вагонов i-го типа;i- трудоемкость ремонта вагона i-го типа, чел.-ч;

Ф - фонд рабочего времени, ч;

η- коэффициент планового повышения производительности труда.

В настоящее время формула поезда (тип и местоположение вагонов в составе) строится следующим образом: в средине состава устанавливается один вагон-ресторан, в хвосте или голове - один почтовый или багажный, половину оставшихся вагонов составляют открытые (плацкартные), вторую половину - купированные. При этом один или два вагона среди купированных - СВ.

После определения количества условных составов рассчитывается количество вагонов каждого типа. Результаты расчетов представлены в виде таблицы 1.1.

Таблица 1.1 - Производственная программа депо

Тип вагонаКоличество вагонов, ед.Трудоемкость, чел. -чна вагонвсего1234Открытый с принудительной вентиляцией189485,5491767,06Купейный с принудительной вентиляцией131469,5961516,29Купированный с установкой кондиционирования воздуха57553,4731547,79Вагон-ресторан26512,4213322,92Почтовый13440,815730,53Багажный13417,885432,44Итого4292879,71209317,03

Общая трудоемкость ремонта вагонов в год определяется как сумма трудоемкостей ремонта по типам вагонов и равна 209317,03чел.-ч.

Явочная численность рабочих:

Производственная программа депо также рассчитывается в зависимости от доли участия исполнителей по профессиям в затрате человеко-часов на один пассажирский вагон. Результаты расчётов представлены в таблице 1.2.

Таблица 1.2 - Рабочая силадепо

Производственный участок, отделение и профессия исполнителейУсреднённая доля участия в ремонте вагона исполнителей данной профессииКоличество исполнителей%чел.∙ч1234Всего на один вагон, чел.-ч (100%) В том числе:100467,8297Вагоносборочный цехСлесари по ремонту подвижного состава: ходовых частей4,9323,065тормозного оборудования1,738,092отопления и водоснабжения2,5912,142замков и металлической арматуры1,165,431электро- и радиооборудования, редукторно-карданного привода, телефонов5,5425,915Электроотопления6,6431,056холодильного оборудования2,129,932Аккумуляторщики0,703,271Столяры5,1624,135Маляры12,7859,7812Машинисты моечных установок, мойщики подвижного состава3,3115,503Электрогазосварщики, газосварщики0,532,501Кровельщики, жестянщики0,341,611*Крановщики, стропальщики0,492,301*Подсобные (транспортные) рабочие2,019,402Итого49,73232,6647Колесно-роликовый цехТокари по обточке колесных пар по профилю катания0,582,691Токари по обточке и накатке шеек колесных пар0,281,311*Слесари по ремонту подвижного состава1,888,812Машинисты моечной установки0,100,471*Дефектоскописты0,100,471*Подсобные (транспортные) рабочие0,442,041*Итого3,3715,793Контрольный пункт по ремонту тормозов (АКП)Слесари по ремонту подвижного состава1,085,071Токари0,130,601*Подсобные (транспортные) рабочие0,200,921*Итого1,416,581Деревообрабатывающий участокСтоляры-станочники0,562,611Столяры-стекольщики1,687,872Обойщики0,311,471*Зеркальщики0,391,841*Подсобные (транспортные) рабочие0,281,321*Итого3,1814,903Цех ремонта электрооборудованияСлесари-электрики4,5121,104Слесари по ремонту электроотопления1,557,261Радиомонтажники по обслуживанию и ремонту радиотелевизионной аппаратуры0,241,111*Аккумуляторщики2,3611,032Токари0,241,111*Подсобные (транспортные) рабочие0,833,881Итого9,7245,499Ремонтно-комплектовочный участокКузнецы3,0314,183Токари3,3315,563Строгальщики0,492,301*Сверловщики0,622,891Фрезеровщики0,421,971*Литейщики пластмасс0,622,891Рессорщики по обработке горячего металла1,386,441Машинисты молота0,622,891Слесари по ремонту: вагонных деталей и узлов рычажной передачи, гасителей колебаний4,6121,554тормозов2,129,922отопления и водоснабжения0,512,371*замков и металлической арматуры0,562,611редукторно-карданных приводов2,049,552фильтров0,492,301*автосцепного устройства0,391,841*холодильного оборудования2,8213,193Электросварщики по ремонту автосцепного оборудования0,231,061*Строгальщики по ремонту автосцепного оборудования0,100,491*Дефектоскописты0,622,891Электрогазсварщики2,2010,312Газосварщики0,592,761Заливщики сплавов, содержащих свинец0,562,631Болторезчики0,532,501Гальваники, полировщики, лудильщики, эмалировщики3,4316,063Машинисты моечной установки0,894,141Подсобные (транспортные) рабочие2,2210,372Слесари по ремонту технологического оборудования вагона-ресторана0,562,611Итого35,49166,0234*за счёт совмещения профессий

Явочная численность рабочих определяется как сумма численности рабочих, необходимых для каждой профессии:

Списочное количество рабочих определяется по формуле:

сп = Rяв(l+ε), (1.6)

где ε- коэффициент, учитывающий отсутствие рабочих по болезни, отпуска, отвлечение рабочих на выполнение общественных поручений и т. п., ε = 0,1

Rсп =97(1+0,1) = 107 чел.

Общая численность вспомогательных рабочих с учетом трудозатрат на хозяйственные нужды подсчитывается в процентном отношении от общего количества производственных рабочих. К вспомогательным рабочим депо относят рабочих, которые не принимают непосредственного участия в технологических операциях (транспортные рабочие, кладовщики и т. д.). По практическим данным общее количество вспомогательных рабочих вагонных депо составляет 16% производственных:

(1.7)

чел.

Необходимый штат инженерно-технических работников, служащих и младшего обслуживающего персонала устанавливается проектом по действующим нормам [6].

Количество инженерно-технических работников (ИТР) принимают от общей численности рабочих (производственных и вспомогательных) 6%, служащих - 2% и младшего обслуживающего персонала - 2%.

Общая численность рабочих:

(1.8)

чел.

Количество инженерно-технических работников:

(1.9)

чел.


(1.10)

чел.

Количество младшего обслуживающего персонала:

(1.11)

чел

.8 Выбор технологии, оборудования, площадей и рабочей силы участков и рабочих мест депо

Тележечный участок

На участке ремонтируются тележки пассажирских вагонов и их оборудование. Ремонт организован поточным методом.

С целью сокращения транспортных операций при ремонте тележек участок имеет в своем составе рабочие места по ремонту гасителей колебаний, пружинное, ремонтное, рычажное, механическое, сварочное.

Для механизации работ, связанных с ремонтом тележек пассажирских вагонов, применяется специальная технологическая оснастка. До подачи тележки на поточно-конвейерную линию, непосредственно в сборочном цехе частично выполняются разборочные работы по снятию привода и генератора, гасителей колебаний, противоюзных устройств и др. Демонтаж генератора и редуктора с рамы тележки производится с помощью электропогрузчика с захватом для генератора и тележки-подъемника для снятия редуктора. Здесь с помощью гайковертов, установленных на ремонтной машине, отвинчивают гайки шпинтонов и опускают колесные пары, которые направляют в колесно-роликовый цех для ремонта. Тележки перевозят на поточную линию и опускают на первую позицию конвейера. Затем тележку перемещают в дробеструйную машину, которая расположена на второй позиции.

После очистки дробью тележка перемещается на третью позицию для дефектации, обмера и осмотра. На позиции проверяется правильность постановки шпинтонов и проводится наружный осмотр тележки на наличие трещин и неисправностей.

После этого тележка перемещается на четвертую позицию. На данной позиции выполняется технологические операции окончательной разборки и последующей сборки узлов тележки:

а) снятие комплектов тормозных рычагов, тормозных башмаков с подвесками, траверс;

б) снятие, разборка и постановка центрального рессорного подвешивания тележек;

в) замена неисправныхшпинтонов;

г) снятие и замена продольного поводка тележек, замена резиновых пакетов;

д) ремонт коробок горизонтальных скользунов, замена вкладышей;

е) ремонт вертикальныхскользунов сваркой.

Снятые комплекты тормозной рычажной передачи, детали люлечного подвешивания с помощью кран-балки передаются на специализированные участки для проверки, испытания и ремонта. Снятые неисправные шпинтоны транспортируются на площадку ремонта.

Отремонтированные детали и узлы подаются на четвертую позицию для постановки на раму тележки.

Далее тележку перемещают на пятую позицию для окончательной сборки и выходного контроля. Здесь производится подкатка отремонтированных колесных пар под раму тележки с предварительно выполненной постановкой буксового узла. Производится установка тележек на трансбордер и передача ее в сборочный цех, где производится подкатка тележек под вагон и окончательная затяжка шпинтонных гаек.

Площадь участка выбрана в соответствии с рекомендациями, приведёнными в источнике [3] и составляет 1008 м2.

Количество рабочей силы участка приведено в таблице 1.2, основное технологическое оборудование и площадь участка - в таблице 1.3.

Колесно-роликовый цех

В цехе производятся полное обыкновенное освидетельствование и ремонт без смены элементов всех выкаченных из-под вагона колесных пар, а также полная и промежуточная ревизия и ремонт вагонных букс с роликовыми подшипниками, ревизия и ремонт редукторно-карданного привода.

Для демонтажа и монтажа букс с роликовыми подшипниками, а также ремонта подшипников в вагонном депо совместно с участком по ремонту колесных пар организован участок роликовых подшипников. Участок имеет в своем составе четыре рабочих места:

а) демонтажное;

б) ремонтное;

в) комплектовочное;

г) монтажное.

Общую площадь монтажного, ремонтного и комплектовочного рабочих мест определяют из расчета 10 м2 на одну монтируемую колесную пару в смену.

Колесные пары, подлежащие полному освидетельствованию, в комплекте с буксами поступают на демонтажную площадку, где производится демонтаж буксового узла. Далее колесные пары подаются на позицию очистки и обмывки, где расположена автоматическая линия, на которой производят данные операции.

После обмывки колесных пар и проверки их размеров производится магнитная дефектоскопия шеек, предподступичных и средних частей осей и ультразвуковая дефектоскопия подступичных частей осей колесных пар. Далее колесные пары направляют в колесно-токарное рабочее место, где производится их ремонт и обточка.

После ремонта колесные пары проходят повторное дефектоскопирование, окрашиваются, сушатся в специальных камерах и направляют в тележечный участок или накопительный парк для отремонтированных колесных пар.

Снятые с колесных пар буксы и другие детали также промывают в моечной машине, и затем они поступают в монтажное рабочее место для контроля и монтажа. Роликовые подшипники промывают в моечной машине и направляют в комплектовочное рабочее место.

Монтажное рабочее место предназначено для проверки, подготовки и монтажа букс, а также хранения проверенных, отремонтированных и готовых к монтажу корпусов букс и деталей буксового узла.

Площадь участка - 936 м2.

Кузнечно-рессорный участок

На участке производится изготовление поковок, ремонт деталей кузнечным способом и изготовление поковок для хозяйственных нужд депо, а также ремонт цилиндрических пружин.

Площадь участка - 150 м2.

Участок ремонта автосцепки и ударно-тяговых приборов

Участок предназначен для контроля, комплектации и ремонта автосцепного устройства: корпуса, деталей механизма, тяговых хомутов, поглощающих аппаратов.

Автосцепки, поступающие в ремонт из вагоносборочного цеха, очищают в дробеструйной машине. Затем автосцепка устанавливается на специальный стенд, где проводятся сварочно-наплавочные работы, а затем подвергаются механической обработке и упрочнению рабочих поверхностей. Отремонтированные детали подаются на стенд, где производится сборка автосцепок и выходной контроль.

Поглощающие аппараты, поступившие в ремонт, подвергаются промывке и разборке, контролю и испытанию. Неисправные детали ремонтируют или заменяют новыми. После сборки поглощающих аппаратов производится их выходной контроль, после прохождения которого детали передаются в сборочный цех для постановки на отремонтированный вагон.

Площадь участка - 432 м2.

Автотормозной участок

На участке ремонтируется тормозное оборудование вагонов (поршни цилиндров, концевые краны, рукава), испытываются запасные резервуары.

Концевые и разобщительные краны, соединительные рукава снимаются и направляются в ремонт. Тормозной цилиндр и тормозную магистраль осматривают и при необходимости ремонтируют непосредственно на вагоне. Запасной резервуар и стоп-кран снимают только при капитальном ремонте вагона.

Тормозное оборудование, снятое с вагонов и поступившее в ремонт, подвергается наружной очистке в обдувочной и моечной машинах. Для очистки сильно загрязненных приборов применяют раствор кальцинированной соды с обязательной последующей обмывкой чистой горячей водой для удаления следов соды и последующей обдувкой сжатым воздухом. Затем изделия поступают на разборочное рабочее место, где проводят их разборку.

Тормозные приборы ремонтируют на верстаках-стендах со специализированной типовой технологической оснасткой и инструментами.

На участке выполняют следующие работы:

) узлы и детали продувают сжатым воздухом, дополнительно очищают от загрязнения, тщательно осматривают, проверяют размеры (особенно диаметры и калиброванные отверстия с целью установления их соответствия чертежным), проверяют плотности соединений;

) тщательно продувают и очищают от притирочной пасты все каналы, смазывают трущиеся поверхности тормозной смазкой, собирают комплекты;

) проверяют их действие и плотность соединений, производят регулировку, а затем разбирают целиком узлы;

) отремонтированные узлы проверяют, собирают и передают в участок испытания тормозных приборов.

Площадь участка - 108 м2.

Цех ремонта электрооборудования

В цехе ремонтируется электрооборудование вагонов: генераторы и мотор-генераторные агрегаты, двигатели, преобразователи, электро- и радиоаппаратура, выпрямители, высоковольтное оборудование и аккумуляторные батареи. Он включает ремонтные участки: электрических машин, электроаппаратуры, радиоаппаратуры, силовых выпрямителей, высоковольтного оборудования, щелочных аккумуляторов, кислотных аккумуляторов.

На участке ремонта электрических машин выполняют следующие основные работы:

а) разборку и сборку;

б) дефектацию электрических и механических частей;

в) ремонт или замену изношенной механической части;

г) перемотку обмоток;

д) пропитку обмоток;

е) динамическую балансировку якоря;

ж) ремонт щеточного механизма;

з) испытание на стенде и окраску.

На участке ремонта электроаппаратуры выполняют следующие основные работы:

1) неисправные контакторы, реле, магнитные пускатели снимают для осмотра, очистки, ремонта и проверки электрических параметров;

) все снятое и отремонтированное электрооборудование до установки на вагон регулируют и испытывают на стендах, а после установки на вагон проверяют их работу.

На участке ремонта радиоаппаратуры выполняют следующие основные работы:

а) проверяют по контрольным приборам чувствительность приемника, а также соответствие номинальному режиму работы отдельных узлов приемника и усилителя;

б) в коммутационной части проверяют исправность монтажа проводки;

в) неисправные лампы, транзисторы, резисторы, конденсаторы и другие детали заменяют и при необходимости настраивают контуры;

г) проверяют и регулируют магнитофонные приставки;

д) проверяют при необходимости заменяют на исправные, регуляторы громкости;

е) в вагонах с радиокупе проверяют герметичность предохранительных коробок, неисправные коробки заменяют;

ж) радиооборудование после ремонта проверяют в рабочем состоянии на вагоне.

На участках ремонта щелочных и кислотных аккумуляторов ремонт производят согласно Руководству по ремонту № 433 ПКБ ЦВ.

На участках по ремонту высоковольтного оборудования выполняют следующие основные работы:

1) электрооборудование снимают с вагона, разбирают, осматривают, отбраковывают и ремонтируют высоковольтные розетки, штепсели с межвагонным электрическим соединением, при необходимости - кронштейны штепселей холостого приемника;

) осматривают трубопровод высоковольтного кабеля, крепежныедетали;

) проверяют состояние защитных чехлов изоляции межвагонного соединения, сопротивление изоляции узлов высоковольтного оборудования, работоспособность аварийных выключателей с последующим опломбированием, электрическую прочность изоляции;

) демонтируют аппаратуру и предохранители из подвагонного высоковольтного ящика.

Площадь цеха - 884 м2.

Участок ремонта холодильного оборудования

На участке ремонтируются компрессоры, конденсаторы, охладители-испарители, запорно-регулировочная арматура кондиционеров, холодильных установок вагонов-ресторанов и буфетов.

Все ремонтные работы ведутся в соответствии с Руководством по ремонту холодильного оборудования № 432 ПКБ ЦВ.

Участок имеет следующие рабочие места:

а) разрядки холодильных агрегатов с удалением хладона и масла и их зарядки;

б) демонтажа приборов автоматики;

в) наружной обмывки, сушки компрессоров и агрегатов;

г) ремонта контрольно-измерительных приборов, приборов автоматики и запорной арматуры;

д) разборки, сборки и испытания холодильных агрегатов и компрессоров;

е) ремонта, испытания теплообменных аппаратов и фильтров-осушителей;

ж) малярное.

Холодильное оборудование очищается, осматривается, производится дозаправка холодильным агентом и маслом, регулируется приборы автоматики, натяжка приводных ремней. Оборудование проверяется в действии.

Площадь участка - 360 м2.

Участок ремонта приборов отопления и водоснабжения

На участке ремонтируются и испытываются кипятильники, нагревательные устройства, калориферы, водяные баки и трубы, запорная арматура. Ремонт котла осуществляется, как правило, без снятия с вагона. Участок оборудован слесарными верстаками, снабженными тисами и трубогибами. На рабочем месте ремонта кипятильников предусматриваются установка лужения и распайки, ванна для удаления накипи, промывочная ванна и стенд для испытания кипятильников после ремонта.

Площадь участка - 144 м2.

Слесарно-механический участок

Предназначен для выполнения слесарных и станочных работ при ремонте вагона, а также изготовления деталей слесарным и станочным способом для нужд депо.

Отделение включает следующие рабочие места:

а) станочное;

б) слесарно-комплектовочное;

в) слесарно-пригоночное;

г) слесарно-замочное.

На участке производится осмотр и определение работ по той или иной детали, обточка наплавленных деталей, а при необходимости и изготовление, комплектовка деталей в узлы и отправка готовой продукции на вагон или рабочее место накопления.

Площадь участка - 180 м2.

Участок ремонта фильтров

На участке промываются, ремонтируются и вновь пропитываются фильтры системы вентиляции вагона.

При ремонте фильтры снимаются с вагона и доставляются на позицию промывки и очистки фильтров, где они промываются мыльной эмульсией, просушиваются, пропитываются маслом (зимой - турбинным, летом - машинным), после чего фильтры отстаиваются для удаления масла или обрабатываются в центрифуге. Далее фильтры отправляются на вагон или на рабочее место накопления.

Обслуживают участок рабочие и слесари-жестянщики.

Площадь участка - 78 м2.

Участок ремонта унитазов и запорной арматуры

На участке вываривают унитазы, ремонтируется их запорная арматура. Оборудуется участок выварочной установкой, слесарными верстаками. Работают на участке слесари-жестянщики.

Унитазы, снятые с вагона, обмываются в моечной машине четырехпроцентным раствором каустической соды с последующим ополаскиванием чистой проточной водой. Кольца и крышки унитазов снимают и осматривают, неисправные заменяют.

Разбитые фаянсовые вкладыши заменяют. При необходимости ремонтируют: винты и вкладыши, педали, оси, валики, резиновые прокладки, коррозионные шайбы, пружины. Унитазы и детали, требующие наплавки, транспортируются на сварочный участок. После ремонта унитаз собирается и ставится на вагон.

Площадь участка - 60 м2.

Кровельно-жестяницкий участок

Предназначен для выполнения кровельно-жестяницких работ при ремонте вагона и для нужд депо. В отделении имеется следующее оборудование:

а) слесарные верстаки;

б) ножницы для резки жести;

в) кондукторы для гибки железа.

Работают на участке слесари-жестянщики.

Площадь участка - 124 м2.

Рабочее место неметаллических покрытий и капронового литья

На рабочем месте производится покрытие металлических изделий вагона неметаллическими материалами, и изготавливаются детали из капрона и пластмасс. Оборудуется рабочее место установками для горячего напыления и прессами для литья под давлением. Работают на участке прессовщики.

Металлические изделия, поступающие на рабочее место, подвергаются отжигу остаточного покрытия, очистке и обмывке. Затем детали подаются на установку для горячего напыления неметаллическими материалами. Далее готовые детали остывают определенное время, и производится их подача на вагон или на рабочее место накопления. Также производится литье деталей из капрона и пластмасс. Изготовление неметаллических изделий производится путем заливания в формы и прессовые установки для литья под давлением. Готовая продукция поставляется на участок или в кладовую.

Площадь рабочего места - 144 м2.

Столярно-стекольный участок

На участке ремонтируются двери и оконные рамы вагона, вставляются стекла, зеркала. Обслуживают участок слесари-стекольщики и столяры. Неисправные двери и окна ремонтируются путем замены неисправных частей. Разбитые окна и зеркала заменяют новыми. Затем все отремонтированные части устанавливают на вагон.

Площадь участка - 126 м2.

Обойное рабочее место

На обойном рабочем месте ремонтируются мягкие сиденья и диваны вагонов, выкраиваются пластиковые и линкрустовые элементы отделки. Порванные и испорченные шторы, мягкие сидения и диваны ремонтируются или заменяются, после чего подаются на вагон. Работают на рабочем месте слесари-обойщики.

Площадь рабочего места - 54 м2.

Электрогазосварочный участок

Участок выполняет все газо- и электросварочные работы на деталях, которым по принятой технологии не предусматривается ремонт сваркой или наплавкой на технологическом рабочем месте. Здесь же производятся газо- и электросварочные работы для нужд депо. Участок выполняется в виде помещения для производства работ; генераторной, в которой располагают оборудование для получения ацетилена или хранения баллонов с газами, и агрегатной, предназначенной для размещения сварочных агрегатов. Работают на участке электрогазосварщики.

Площадь участка - 96 м2.

Инструментальная

Предназначена для хранения, выдачи и ремонта инструмента общего пользования. Здесь устанавливаются стеллажи, на рабочем месте ремонта - слесарные верстаки. В инструментальной изготавливают новый инструмент или приспособления, разрабатываемые рационализаторами депо. Работают здесь слесари-инструментальщики и раздатчики.

Площадь - 72 м2.

Кладовая

В кладовой хранится трехдневный неснижаемый запас комплектующих, оборудования и запасных частей вагона, обслуживают кладовую кладовщики.

Площадь кладовой - 208 м2.

Щитовая

Вщитовой устанавливаются распределительные шкафы с автоматическими выключателями. Площадь щитовой принимается не менее 24 м2. Располагается она непосредственно в основном производственном корпусе.

Площадь щитовой - 24 м2.

Просуммировав площади всех цехов и участков, получим общую площадь производственного корпуса 9076 м2.

Таблица 1.3 - Основное оборудование участков

Наименование оборудования, участкаТип, модельКоличествоШирина, мДлина, мПлощадь, м2123456 Подготовительный участокПередвижная моечная установкаСтанд. обор.2224Малярная тележка20,65,63,36Промышленный пылесосСтанд. обор.10,50,50,25Ручной инструмент5---Колонка сжатого воздуха----Автоматическая линия промывки вагонных фильтров вентиляцииЛ - 10311,53,55,25Канализационный приемникСтанд.обор.40,3257,5Вагоносборочный цехКран мостовой Q = 5 тСтанд. обор.10,81,31,04Транспортер тележек134,413,2Стенд для смены автосцепкиСтанд. обор.11,71,72,89Стенд для смены поглощающего аппаратаСтанд. обор.11,71,72,89Домкрат электровинтовой стационарный Q = 30 тУДС-16080,81,31,04Домкрат электровинтовой*Станд. обор.80,30,50,15Транспортная тележкаСтанд. обор.20,65,63,36Шкаф инструментаСобств. изгот.80,810,8Трансформатор сварочныйВДМ-100110,80,80,64Малярный участокМалярная тележка 2 0,6 5,6 3,36Механизированная Собств.изгот. 4 0,7 2 1,4 сушильная установкаУстановка для наружной окраски вагонов в Станд. электростатическом поле обор. 2 - - -Ручной инструмент 5 - - -Колесно-роликовый цехУчасток ремонта колесных парКран-балка Q = 2 тСтанд. обор.1---Моечная машина для КПСтанд. обор.11,64,26,72Гайковерт пневматический 1 1,4 1,4 1,96Станд. обор.Установка выпрессовки УПВ-901 1 0,8 1 0,8 подшипниковСтанок шеечно-накатной ХАД-112 1 2,7 5,5 14,85 «Рафамед»Станок колесотокарный «Рафамед»УВВ13,7829,6Установка магнитного контроля колесных парСтанд. обор.121,53ДефектоскопМД-12 ПС110,50,5Нагреватель индукционныйУИН003-20/8ДУ10,81,81,44Дробеструйная машина для корпусов буксСтанд. обор.11,256Пневмоподъемник для буксСтанд. обор.10,50,950,475ВерстакСобств.изг.50,854СтеллажСобств.изг.811,51,5Роликовый участокМоечная машина для Станд. обор. 1 1 2 2 роликовых подшипниковУстановка дефектоскопирования роликовСтанд. обор..10,40,40,16Установка для зачистки роликовСтанд. обор.10,60,80,48Установка для зачистки роликовСтанд. обор.10,60,80,48СтеллажСобств. изгот.1611,51,5СтолСобств. изгот.40,71,30,91Участок ремонта редукторовКран-балка Q = 1 т1---Моечная машинаСтанд. обор.1326Стенд универсальный ремонта редукторовСобств. изгот.1326Стенд обкатки редукторовСтанд. обор.1224ДефектоскопМД-12ПШ10,60,90,54Станок сверлильныйСтанд. обор.10,60,80,48Станок заточныйСтанд. обор.10,40,80,32Станок заточныйСтанд. обор.10,40,80,32Пресс для выпрессовки подшипниковСтанд. обор.10,810,8СтеллажСобств. изгот.60,621,2Верстак слесарныйСобств. изгот.40,81,71,36Верстак слесарныйСобств. изгот.40,81,71,36СтолСобств. изгот.20,71,52,1Тележечный участокКран мостовой Q = 10 т1Моечная машинаСтанд. обор.15525ГайковертыСтанд. обор..41,523Стенд дефектоскопированияСобств. изгот.1224Стенд ремонтаСобств. изгот.42,537,5Стенд испытания деталей на растяжениеСобств. изгот.10,55,42,7Стенд испытания пружинСобств. изгот.11,21,61,92Трансформатор сварочныйВДМ-320/610,50,90,45Верстак слесарныйСобств. изгот.10,71,30,91Пресс гидравлическийСобств. изгот.10,81,20,96Станок токарный1К6211,534,5СтеллажСобств. изгот.50,721,4СтеллажСобств. изгот.50,420,8 Участок ремонта автосцепокКран-балка Q = 2 т1---Дробеструйная машина автосцепокСтанд. обор.11,32,73,51Камера абразивной очисткиСтанд. обор.1224ДефектоскопСтанд. обор.10,721,4Верстак слесарныйСобств. изгот10,82,52Установка высокочастотная10,932,7 Электрогазосварочный участокПолуавтоматА-76520,30,41,2Аппарат газосварочныйСтанд. обор.10,50,90,45ТрансформаторТМ-320/610,50,70,35Печь сушильная электродовСобств. изгот.10,510,5Стол сварщикаСобств. изгот.10,71,10,77Стол сварщикаСобств. изгот.1111ШкафСобств. изгот.10,51,250,625ТумбаСобств. изгот.10,450,450,2025Рабочее место ремонта гасителей колебанийУстановка сухой очистки гасителейСтанд. обор.10,81,71,36Моечная машина гасителейСтанд. обор.2112Стенд для выпрессовки втулокСобств. изгот.10,50,90,45Стенд разборки гасителейСобств. изгот.112,42,4Стенд сборки гасителейСобств. изгот.10,821,6Стенд испытания гасителейЭНГА10,82,21,76СтеллажСобств. изгот.20,31,20,36Верстак слесарныйСобств. изгот.10,81,31,04Станок сверлильныйСтанд. обор.10,80,80,64Слесарно-комплектовочный участокУстановка наплавки под флюсомСтанд. обор.1122Установка проката шплинтовСтанд. обор.10,71,61,12Станок наплавочныйСтанд. обор.11,23,54,2Стол сварщикаСобств. изгот.2111Трансформатор сварочныйВКСМ-100010,50,90,45Печь для нагрева деталейСобств. изгот.10,81,10,88ПрессСобств. изгот.10,81,20,96ВерстакСобств. изгот.10,852,52,125ВерстакСобств. изгот.10,752,51,875Станок сверлильныйСтанд. обор.10,50,70,35СтеллажСобств. изгот.10,851,251,0625 Механический участокСтанок вертикально-сверлильный6Р1212,32,55,75Станок горизонтально-фрезерный6Р82122,34,6Станок токарный1К6211,534,5Станок токарный«Кореец»11,534,5Станок токарный1К6211,534,5Станок резьбонарезнойСтанд. обор.10,71,51,05Станок кругло-шлифовальныйДИП-300 3Б16111,847,2Станок токарныйСтанд. обор.21,233,6Станок плоско-шлифовальныйСтанд. обор.11,523Станок заточнойСтанд. обор.10,81,10,88Станок алмазно-заточнойСтанд. обор.10,550,550,3025Станок долбежно-сверлильныйСтанд. обор.122,34,6Участок ремонта кипятильниковВанна щелочнаяСобств. изгот.1111Ванна промывкиСобств. изгот.1111Ванна кислотнаяСобств. изгот.1111Кран-балка Q = 0,25 т1Верстак слесарныйСобств. изгот.10,510,5Камера окрасочнаяСтанд. обор.10,71,30,91Печь сушильнаяСтанд. обор.10,71,30,91Верстак слесарныйСобств. изгот.10,71,30,91СтеллажСобств. изгот.10,60,90,54СтеллажСобств. изгот.10,70,70,49Участок ремонта приборов отопления и водоснабженияСтол сварщикаСобств. изгот.10,70,70,49Станок заточныйСтанд. обор.10,61,20,72СтеллажСобств. изгот.10,70,70,49ВерстакСобств. изгот.10,71,51,05ВерстакСобств. изгот.10,72,51,75СтеллажСобств. изгот.10,61,81,08 Участок по ремонту унитазовМоечная машина11,21,21,32Станок сверлильныйСтанд. обор.10,40,70,28СтолСобств. изгот.10,40,60,24Верстак слесарныйСобств. изгот.11,13,53,85ШкафСобств. изгот.10,51,20,6СтеллажСобств. изгот.10,72,71,89Вентиляционный зондСобств. изгот.1Участок по ремонту аккумуляторных батарейЗарядная камераСобств. изгот.12,110,722,47Привод выкатки тележекСобств. изгот.10,510,5Верстак слесарныйСобств. изгот.10,73,52,45Моечная машина АБ11,222,4СтеллажСобств. изгот.10,41,450,58Дистиллятор10,910,9Зарядное устройство АБВАЗ 70/15050,40,60,24Установка приготовления электролитаСтанд. обор.1133Разрядное сопротивление АБ20,20,50,1ВерстакСобств. изгот.10,71,51,05Установка регенерации электролита10,951,61,52Установка фильтрации электролитаУФЭ-902810,91,251,125 Кузнечный участокГорн кузнечный11,52,23,3МолотМВ41211,222,4Молот14132А10,921,8Пресс8Б7210,50,550,275 Обменная кладоваяСтеллажСобств. изгот.10,555,53,025СтеллажСобств. изгот.10,843,2СтеллажСобств. изгот.10,552,5Столярно-стекольный участокСтанок деревообрабатывающийПИОНЕР10,51,20,6Станок деревообрабатывающийСЕВЕР10,910,9Станок деревообрабатывающий фрезерныйСтанд. обор.10,92,11,89Пресс пневматическийСтанд. обор.10,81,20,96Промышленная швейная машинаСтанд. обор.10,71,10,77 Участок ремонта холодильного оборудованияКран-балка Q = 2 т1Стенд испытания компрессоровСобств. изгот.1248Стенд ремонта компрессоровСобств. изгот.1122Стенд ремонта водоохладителейСобств. изгот.10,621,2Стенд испытания водоохладителейСобств. изгот.1122Кантователь компрессораСобств. изгот.10,40,60,24Верстак слесарныйСобств. изгот.30,71,61,12СтеллажСобств. изгот.30,61,350,81 Цех по ремонту электрооборудованияКамера для обдувки11,51,52,25Стенд для ремонта высоковольтного оборудованияСобств. изгот.211,81,8Стенд для проверки высоковольтного оборудованияСобств. изгот.1224Стенд ремонта радиооборудованияСобств. изгот.2122Стенд проверки радиооборудованияСобств. изгот.111,51,5Стенд проверки электрической изоляцииСобств. изгот.10,50,50,25Сверлильный станокСтанд. обор.30,50,50,25Заточный станокСтанд. обор.30,50,50,25СтеллажСобств. изгот.60,420,8Кровельно-жестяницкий участокВерстакСобств. изгот.12,32,35,29Установка прокаточнаяСобств. изгот.10,22,450,49Верстак слесарныйСобств. изгот.10,74,93,43Краскоприготовительный участокКран-балка Q = 1 т1КраскомешалкаСобств. изгот.1СтеллажСобств. изгот.30,55,42,7КраскотеркаСобств. изгот.10,70,70,49ДробилкаСобств. изгот.1Автотормозной участокМоечная машина1224Стенд для ремонта авторегуляторовСобств. изгот.10,93,93,51Стенд для ремонта воздухораспределителейСобств. изгот.30,851,41,19Стенд для испытания авторегуляторовСобств. изгот.10,93,93,51Стенд для испытания воздухораспределителейСобств. изгот.10,851,41,19Стенд ремонта запорной АппаратурыСобств. изгот.111,951,95Стенд для ремонта соединительных рукавовСобств. изгот.10,621,2Стенд проверки запорной аппаратурыСобств. изгот.111,951,95СтеллажСобств. изгот.50,61,40,84Верстак со сверлильным станкомСобств. изгот.10,551,10,605Стеллаж для отремонтированных авторегуляторовСобств. изгот.10,420,8СтеллажСобств. изгот.40,41,60,64 Участок капронового литьяПресс капронового литьяСтанд. обор.10,61,30,78Печь сушильнаяСтанд. обор.10,60,90,54Пресс вулканизацииСтанд. обор.10,71,51,05Пресс формовки резиныСтанд. обор.10,61,10,66Верстак слесарныйСобств. изгот.10,81,20,96СтеллажСобств. изгот.40,51,50,75 Участок по ремонту фильтровМоечная машина фильтров11,7547Верстак слесарныйСобств. изгот.10,91,81,62Пропиточная емкостьСобств. изгот.10,910,9СтеллажСобств. изгот.10,83,62,88Центрифуга10,70,70,49* резервное оборудование

.9 Основные технико-экономические показатели депо

На основании исходных данных и проведенных расчетов сформулируем основные технико-экономические показатели депо.

Технико-экономические показатели оценки проектируемого депо делят на две группы:

исходные (абсолютные);

производственные (относительные).

Исходные показатели являются основными величинами, характеризующими производственную мощность предприятия или отдельных его подразделений. Производственные показатели выражают величины, отнесенные к какой-либо единице - к одному рабочему, к единице затрат, к 1 м2 площади и т.п.

Технико-экономические показатели проектируемого депо приведены в таблице 1.4.

Таблица 1.4 - Технико-экономические показатели проектируемого депо

Исходные показатели депоПоказателиЗначение12Годовой выпуск вагонов из ремонта, усл. ед.429Количество рабочих смен1Площадь производственного участка, м29076Количество ремонтных позиций12Количество работающих124производственных работников107вспомогательных рабочих17инженерно-технических работников7служащих2младшего обслуживающего персонала2Производственные показатели депоПоказателиЗначениеПростой вагона в ремонте в сутках:при КР9при ДР6Годовой выпуск вагонов, усл. ед.на одну ремонтную позицию36

. Совершенствование системы вентиляции воздуха пассажирского вагона

.1 Современные системы кондиционирования воздуха

Классификация систем кондиционирования воздуха для пассажирского подвижного состава

Система кондиционирования воздуха (СКВ) пассажирского вагона предназначена для подачи и обработки свежего воздуха, его обеззараживания с целью предотвращения распространения инфекций и болезнетворных бактерий и обеспечения комфортных условий для пассажиров, машинистов и поездной бригады[7].

СКВ включает системы вентиляции, охлаждения, водяного отопления и электрического подогрева вентилирующего воздуха.

Системы кондиционирования на вагоне должны отвечать ряду требований: иметь низкие энергозатраты, малые габариты, высокую эффективность, а главное, стабильно поддерживать заданные параметры микроклимата в поезде, независимо от метеорологических условий.

Установки кондиционирования воздуха по функциональному назначению делят на летние, зимние и круглогодичные. Летние предназначены для охлаждения и осушения воздуха, зимние - для подогрева и увлажнения воздуха, круглогодичные - для летнего и зимнего кондиционирования. Круглогодичные установки предназначены, как правило, для отопления помещений зимой только в местностях с теплым климатом, а в холодных районах в зимний период они служат для вентиляции и дополняют обычную систему отопления.

В конструктивном отношении установки кондиционирования воздуха пассажирских вагонов подразделяют на две системы:

1)централизованную - получение холода и тепла, а также обработка воздуха централизованы; воздух подается в помещения вентиляторами по системе каналов;

2)автономную - децентрализовано как приготовление воздуха, так и производство холода и тепла; получение холода и тепла, обработка воздуха для отдельных помещений производятся автономными кондиционерами с включенной в них холодильной машиной.

По источникам энергоснабжения различают установки:

1)с индивидуальным электроснабжением от подвагонного генератора, привод которого осуществляется от оси колесной пары;

2)с приводом агрегатов от дизель-генератора, смонтированного под вагоном или внутри его;

)централизованного энергоснабжения, при котором электропитание всех вагонов поезда осуществляется от центральной электростанции, размещенной в одном из вагонов, или от контактного провода.

До 1985 г. поставляемые в СССР жесткие купейные вагоны из Германии были укомплектованы установками кондиционирования воздуха немецкого производства типа МАБ-II, оснащенными поршневыми компрессорами открытого типа, а в качестве рабочего тела использовался озоноразрушающий Хладон R-12. Основной недостаток компрессоров открытого типа связан со значительными утечками хладагента по сальниковому уплотнению приводного вала компрессора.

Для данного типа кондиционера компрессорно-конденсаторный агрегат вместе с ресивером и запорными вентилями располагаются под вагоном, а воздухоохладитель - в крышном агрегате, который устанавливается под крышей вагона с котловой стороны.

В России в течение последнего десятилетия рядом ведущих фирм (ЗАО «Лантеп», ЗАО «Остров», ОАО «Сибкриотехника» и др.) созданы отечественные вагонные кондиционеры (УКВ-ПВ, УКВ-31, УКВ-31-ТП и др.). Перечисленные кондиционеры находятся на уровне лучших зарубежных образцов, и конструктивно они представляют собой подвесной горизонтальный моноблок, устанавливаемый под крышей вагона с котловой стороны [8].

Отечественные климатические установки

Анализ мировых тенденций развития холодильной техники и систем кондиционирования воздуха показал, что в современных кондиционерах для рельсового подвижного состава применяются герметичные поршневые, ротационные, винтовые и спиральные компрессоры, которые работают на озонобезопасных хладагентах. Спиральные компрессоры отличаются наиболее высоким коэффициентом полезного действия (КПД), низкой стоимостью и приемлемой надежностью при использовании автоматизированной технологии прецизионного изготовления и сборки в условиях реального спроса (до 5 млн. шт. в год). В настоящее время ведущие разработчики отечественных кондиционеров для рельсового подвижного состава (ЗАО «Лантеп», ЗАО «Остров») продолжают вести работы по их усовершенствованию (отрабатываются оптимальные варианты по выбору типа компрессора в сочетании с хладагентами и маслами, а также предлагаются новые схемные решения). Технические характеристики современных отечественных вагонных кондиционеров приведены в таблице2.1.

Описание устройства и особенностей работы современных отечественных вагонных кондиционеров выполнено на базе климатической установки типа УКВ-31.

Климатическая установка типа УКВ-31 представляет собой подвесной горизонтальный моноблок, устанавливаемый под крышей вагона с котловой стороны. Для обеспечения оптимальных параметров микроклимата в любой период года рассматриваемая климатическая установка включает системы охлаждения, вентиляции, водяного отопления, электрического подогрева вентилирующего воздуха. Все аппараты функционально связаны в общую систему и включаются в зависимости от заданного режима работы установки кондиционирования.

Таблица 2.1 - Технические характеристики современных кондиционеров отечественного производства

Наименование кондиционераУКВ-ПВУКВИсполнение 1, 2Исполнение 3, 4Исполнение 5, 6, 7УКВ-31УКВ-31- ТПТипвагонов, в которых используется кондиционер, наименование фирмы и страна-изготовитель61-9941, ЗАО «Лантеп», Россия61-9941, ЗАО «Лантеп», Россия61-9941, ЗАО «Лантеп», Россия61-4170, 61-4188, ЗАО «Остров», Россия61-532, ЗАО «Остров», РоссияТип компрессораТурбокомпрессорСпиральныйСпиральныйВинтовойВинтовойМаксимальная частота вращения вала компрессора, об/мин24 0003600420024 00024 000Вид хладагентаХладон-С318 или его аналогиХладон-22 или его аналогиХладон-22 или его аналогиR-134аR-134аЭлектропотребление компрессора при номинальной нагрузке, кВт1511111111Номинальнаяхолодопроизво-дительность, кВт28 ± 3 %28 ± 3 %28 ± 3 %3030Масса, кг760760760500500Схема размещения кондиционера на вагонеМоноблок в надпотолочном пространствеМоноблок в надпотолочном пространствеМоноблок в надпотолочном пространствеМоноблок в надпотолочном пространствеМоноблок в надпотолочном пространстве

Питание электрооборудования климатической установки осуществляется:

1)от поездной высоковольтной магистрали (высоковольтные нагреватели котла отопления);

2)от вагонной низковольтной сети (насос отопления, нагреватели дополнительного отопления, электрокалорифер моноблочного кондиционера);

)от вагонной низковольтной сети черезпреобразователь климатической установки (электродвигатели компрессора и вентиляторов моноблочного кондиционера);

)от вагонной низковольтной сети через преобразователь постоянным напряжением 24 В (контроллер климатической установки, электроприводы воздушных заслонок моноблочного кондиционера);

)от вагонной низковольтной сети однофазным напряжением 220 В (электромеханические краны системы отопления).

При движении вагона со скоростью более 35 км/ч электроснабжение низковольтных потребителей электроэнергией обеспечивается синхронным генератором мощностью 35 кВА. На стоянке, а также при движении вагона со скоростью менее 35 км/ч электроснабжение низковольтных потребителей электроэнергией обеспечивается от аккумуляторной батареи.

Климатическая установка предназначена для эксплуатации в составе пассажирского вагона на локомотивной тяге, движущегося со скоростью до 160 км/ч, а также на остановках. Установка работоспособна при температуре наружного воздуха (tнап) от +45 °С (318 К) до -15 °С (288 К) при работе в режиме охлаждения и от +15 °С (288 К) до -50 °С (223 К) при работе в режимах вентиляции и отопления. В качестве рабочего тела парокомпрессионной холодильной машины используется Хладон R-134а - озонобезопасное, нетоксичное, не воспламеняющееся химическое соединение (С2Н2F4) в сочетании с синтетическим маслом ВSЕ 170.

Назначенный срок службы до капитального ремонта составляет 8 лет, а назначенный срок службы до списания - 28 лет. Средняя наработка на отказ не менее 10000 ч. Среднее время восстановления работоспособного состояния - не более 1 ч. Схема расположения на вагоне основных аппаратов моноблочного кондиционера типа УКВ-31 и его общий вид приведены на рисунке2.1, который включает: 1и 7 - фильтры механической очистки воздуха; 2и 9- электрические воздухонагреватели; 3и 6- конденсаторы;4 - осевой вентилятор; 5- герметичный винтовой компрессор; 10- сдвоенный вентилятор;11 и 8 - водяные воздухонагреватели.

Применение современных высокооборотных компрессоров (винтовых или спиральных) позволило существенно уменьшить массу кондиционера (с 1490 кг для МАБ-II до 500 кг для УКВ-31). Разнесенная конструкция конденсатора и испарителя существенно повысила эффективность теплопередачи в этих аппаратах, что позволило уменьшить поверхность конденсатора и испарителя почти в два раза при сохранении тепловой нагрузки. Все это позволило выполнить кондиционер в виде моноблока и разместить его в подкрышном пространстве вагона.

Климатическая установка обеспечивает следующие режимы работы:

1)режим охлаждения - при температуре воздуха в вагоне выше +22 °С (295 К) и обеспечивает температуру воздуха внутри вагона от +22 до +26 °С (295-299 К);

2)режим вентиляции - при температуре воздуха в вагоне от +20 до +24 °С (293-297 К);

)режим отопления - при температуре воздуха в вагоне ниже +20 °С (293 К). При этом подогрев воздуха обеспечивается тепловым насосом или установленными в кондиционере двумя электронагревателями суммарной мощностью 6 кВт и системой водяного отопления вагона с калорифером мощностью 20 кВт.

Рисунок 2.1 - Схема расположения установки УКВ-31 на вагоне:

и 7-фильтры механической очистки воздуха; 2 и 9- электрические воздухонагреватели; 3 и 6 - конденсаторы; 4 - осевой вентилятор; 5 - герметичный винтовой компрессор; 10 -сдвоенный вентилятор; 11 и 8- водяные воздухонагреватели

При автоматическом управлении включение высоковольтного отопления осуществляется с помощью контактного реле, при ручном - с помощью выключателя «ОТОПЛЕНИЕ 3000 В/ ГРУППА I либо «ОТОПЛЕНИЕ 3000 В/ ГРУППА II». При этом подается сигнал о включении соответствующей группы высоковольтного отопления и включаются светодиоды «ВЫСОКОВОЛЬТНОЕ ОТОПЛЕНИЕ 3000 В/ ГРУППА I» либо «ОТОПЛЕНИЕ 3000 В/ ГРУППА II».

При отключении высоковольтного отопления включается реле времени, которое блокирует повторное включение отопления на 2 мин.

Для исключения возможности проведения работ на оборудовании, находящемся под высоким напряжением, на вагоне установлены:

-блокировочный выключатель в котельной;

блокировочный выключатель на котле (БВ);

-высоковольтный разъединитель (ВР).

Блокировочный выключатель (БВ) срабатывает при открывании крышки на котле, и ВР отключает все высоковольтное оборудование от высоковольтной магистрали.

Для защиты отопительной системы на вагоне установлены:

1)реле температуры, которое срабатывает при достижении температуры воды в котле +95 °С (368 К) и отключает оба высоковольтных контактора;

2)жидкостной выключатель, который срабатывает при недопустимом снижении уровня воды в котле. Срабатывание жидкостного выключателя сигнализируется светодиодом «УРОВЕНЬ ВОДЫ».

При замыкании на корпус части нагревательных элементов группы включается светодиод «ВЫСОКОВОЛЬТНОЕ ОТОПЛЕНИЕ / АВАРИЯ». Защита восстанавливается кнопкой «ВОССТАНОВЛЕНИЕ ЗАЩИТЫ», находящейся внутри пульта управления на откидной панели.

Система водяного отопления включает котел с расширителем, системы трубопроводов, циркуляционный насос и электромеханические краны.

Циркуляционный насос служит для ускорения обогрева помещений вагона при работающем водяном отоплении (высоковольтном или на твердом топливе). Питание насоса осуществляется от низковольтной сети вагона.

Электромеханические краны предназначены для приведения системы водяного отопления в соответствующее состояние при включении и выключении насоса отопления. Электромеханические краны системы отопления питаются от вагонной низковольтной сети однофазным напряжением 220 В.

Светодиод «ВЕНТИЛИ ОТОПЛЕНИЯ» сигнализирует правильное положение кранов системы отопления.

Низковольтное отопление включает электронагреватели дополнительного отопления, расположенные в помещениях вагона, и две секции воздушного электрокалорифера, входящие в состав кондиционера. Электронагреватели дополнительного отопления служат для подогрева воздуха в помещениях вагона, их включение осуществляется либо контактором при автоматическом управлении, либо выключателем «ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ОТОПЛЕНИЕ» при ручном режиме работы. При этом включается светодиод «ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ОТОПЛЕНИЕ».

Каждая секция электрокалорифера имеет защиту от перегрева - датчики и реле температуры, установленные на калорифере. Каждый из них отключает контактор соответствующей секции калорифера при ее перегреве.

Оборудование, необходимое для вентиляции вагона и регулирования расхода наружного воздуха в вагон, входит в состав кондиционера. При автоматическом управлении включение приточного вентилятора осуществляется с помощью реле, при ручном управлении - выключателем «ВЕНТИЛЯЦИЯ». Приточный вентилятор отключается при срабатывании электронной защиты от пониженного напряжения, а также при питании от низковольтной магистрали. В случае отключения вентилятора включается светодиод «ЗАЩИТА ПРИТОЧНОГО ВЕНТИЛЯТОРА». Если в течение 1 мин после включения вентилятора его нормальная работа не обеспечивается (например, при сильном загрязнении воздушных фильтров кондиционера), контактор блокирует дальнейшую работу вентиляции. Одновременно загорается светодиод «НИЗКИЙ РАСХОД ВОЗДУХА».

Воздушные заслонки с электроприводами предназначены для регулирования подачи наружного воздуха в вагон. Регулирование осуществляется путем изменения угла открытия заслонок. Угол открытия заслонок изменяется путем изменения величины напряжения. С увеличением напряжения возрастает угол открытия заслонок и, следовательно, количество подаваемого наружного воздуха.

При автоматическом управлении напряжение управления (от нуля до 10 В) подается с аналогового выхода контроллера. При ручном управлении может осуществляться только два режима: полное открытие или закрытие заслонок. В этом случае заслонки открываются с помощью выключателя «ЗАСЛОНКИ НАРУЖНОГО ВОЗДУХА».

Преобразователь кондиционера служит для питания электродвигателей кондиционера при его работе от подвагонного генератора или батареи. Преобразователь имеет три отдельных силовых выхода:

канал 1 - для питания двигателя компрессора регулируемым трехфазным переменным напряжением до 308 В частотой до 70 Гц;

канал 2-для питания двигателя приточного вентилятора трехфазным переменным напряжением 220 В частотой 50 Гц;

канал 3 -для питания двигателей вентиляторов конденсатора трехфазным переменным напряжением 220 В частотой 50 Гц.

Путем изменения величины и частоты напряжения первого канала преобразователя регулируется скорость вращения двигателя компрессора (и, следовательно, производительность холодильной установки).

Холодильная установка кондиционера типа УКВ-31предназначена для охлаждения приточного воздуха, и все ее оборудование входит в состав кондиционера. Она может работать в автоматическом или ручном режиме управления.

Холодильная установка подготавливается к работе при включении пакетного переключателя «УПРАВЛЕНИЕ».

Автоматическое управление работой осуществляет контроллер, который состоит из следующих модулей:

-центральный процессор;

модули ввода и вывода аналоговых сигналов;

панель оператора.

Контроллер климатической установки непрерывно производит измерение значений температуры с помощью четырех термометров сопротивления, а именно температуры:

-воздуха в вагоне;

наружного воздуха;

приточного воздуха;

воды в трубопроводе на выходе из котла отопления.

При автоматическом управлении включение климатической установки в работу, выключение, контроль работы производятся обслуживающим персоналом с помощью панели оператора, которая установлена на левой двери пульта управления. Значение температуры в вагоне, которое должно поддерживаться при автоматическом управлении, вычисляется контроллером в зависимости от температуры наружного воздуха. При необходимости можно изменить требуемое значение температуры на ±2 °С по отношению к базовому значению температуры с помощью панели оператора. В процессе работы контроллер самостоятельно осуществляет включение и отключение оборудования, необходимого для достижения и последующего поддержания требуемой температуры.

Пуск холодильной установки производится в следующей последовательности:

  1. включается вентилятор конденсатора;
  2. при отключенном компрессоре запускается канал преобразователя, предназначенный для питания компрессора. При этом задается частота напряжения 50 Гц;
  3. после получения сигнала о достижении частоты 50 Гц ожидается срабатывание устройства защиты компрессора в течение 5 с. В случае срабатывания защиты (неправильное чередование фаз напряжения) происходит полное отключение холодильной установки;
  4. если срабатывания устройства защиты не происходит, то канал для питания компрессора выключается на 1 мин;
  5. по истечении 1 мин:

а) подключается компрессор;

б) запускается канал преобразователя, предназначенный для питания компрессора;

в) задается частота напряжения;

  1. работа компрессора при указанной частоте напряжения продолжается в течение 1 мин и по ее истечении начинается регулирование холодопроизводительности. Дальнейшее включение и отключение вентилятора конденсатора происходит независимо от контроллера.

Работа холодильной машины (рисунок2.2) осуществляется следующим образом: парообразный хладагент всасывается из воздухоохладителя II винтовым герметичным компрессором 3,сжимается до давления конденсации и через обратный клапан на нагнетательном трубопроводе направляется к двум воздушным конденсаторам 25и 29,где происходит конденсация хладагента, и образовавшаяся жидкость собирается в ресивере 24.Из ресивера хладагент, проходя через электромагнитный клапан и фильтр-осушитель, направляется к воздухоохладителю II. Перед воздухоохладителем установлен ТРВ 14, который дозирует подачу хладагента. На входе в воздухоохладитель установлено устройство для равномерной раздачи жидкости по параллельным змеевикам. В воздухоохладителе жидкость кипит за счет теплоты, отнимаемой от приточного воздуха. Пар, образовавшийся при кипении, отсасывается компрессором. Кондиционер работает по прямоточно-рециркуляционной схеме. Забор свежего воздуха осуществляется из окружающей среды. В воздухозаборном канале установлен клапан, угловое положение которого регулируется с помощью электрического мотор-редуктора в зависимости от температуры наружного воздуха.

Рисунок 2.2 - Пневмогидравлическая схема установки кондиционирования воздуха типа УКВ-31:-компрессорно-конденсаторный блок; II -воздухоохладитель; 1,2- манометр высокого давления с запорным вентилем; 3 - компрессор; 4, 5, 14 - манометр низкого давления с запорным вентилем; 6, 16 - испаритель; 7, 8, 18, 19 -рециркуляционный и наружный потоки воздуха; 9, 17- фильтр; 10, 15 - водяной воздухоподогреватель; 11, 13 - электрический воздухоподогреватель; 12 - сдвоенный вентилятор; 20, 21, 23 - запорный вентиль;22 - теплообменник; 24 - ресивер; 25, 29 - конденсатор; 26, 28 - терморегулирующий вентиль; 27 -осевой вентилятор конденсатора

Очистка поступающего в вагон воздуха от пыли, микроорганизмов и некоторых видов бактерий выполняется фильтрами, входящими в состав кондиционера. Образовавшийся на поверхности воздухоохладителей конденсат стекает в поддон, а затем сливается через отверстия в днище. Вода, попавшая в компрессорно-конденсаторный отсек, сливается через отверстия в днище кондиционера.

В режиме теплового насоса цикл холодильной машины осуществляется следующим образом. Пары хладагента в процессе их сжатия в компрессоре 3(см. рисунок2.2) нагреваются до температуры примерно +50-70 °С (323-343 К) и через четырехходовой клапан (на рисунке не показан) поступают в испарители 16 и 6(при работе кондиционера в режиме теплового насоса он выполняет роль конденсатора), которые омываются смесью наружного и рециркуляционного потока воздуха перед ее поступлением в купе вагона. За счет теплообмена между горячим потоком хладагента приточным воздухом пары хладагента охлаждаются и конденсируются, а приточный поток воздуха подогревается и направляется в купе вагона. Образовавшийся конденсат накапливается в ресивере 24,и после этого жидкая фракция хладагента направляется к терморегулирующим вентилям (ТРВ) 26и 28, где происходит снижение давления паров хладагента, сопровождающееся понижением их температуры. Далее хладагент поступает в конденсаторы 25и 29(при работе кондиционера в режиме теплового насоса он выполняет роль испарителя), где происходит его кипение за счет подвода теплоты от потока наружного воздуха, подаваемого осевым вентилятором 26. Образовавшиеся пары хладагента отсасываются компрессором 3, и цикл повторяется.

Обработка воздуха происходит следующим образом. Рециркуляционный поток воздуха (возвратный воздух из вагона) с каждой боковой стороны вагона смешивается в камерах смешения со свежим потоком воздуха, поступающего через воздушные заслонки. После камер смешения воздух пропускается через фильтры, где очищается от частиц пыли. Воздух перед подачей в вагон охлаждается в испарителях (летний период года) либо подогревается электрокалориферами (переходный период года) или водяными калориферами (зимний период года). После этого с помощью сдвоенного вентилятора испарителя он нагнетается в воздуховод и затем распределяется по купе и вспомогательным помещениям вагона. Параметры воздуха, подаваемого в вагон, контролируются приборами автоматического регулирования кондиционера.

Испаритель предназначен для охлаждения приточного воздуха и представляет собой ребристую батарею с общей теплопередающей поверхностью 50 м2. Змеевик испарителя выполнен из луженых медных трубок с насаженными на них ребрами из алюминия. Расположение трубок в воздухоохладителе - шахматное.

Воздушный конденсатор предназначен для конденсации предварительно сжатого хладона в компрессоре и выполнен по тому же принципу, что и испаритель. Его поверхность теплопередачи равна 67 м2 и рассчитана на передачу в окружающую среду 21 кВт тепла.

Заслонка воздушная предназначена для регулирования подачи в вагон свежего наружного воздуха. Заслонки могут быть открыты автоматикой управления в четырех фиксированных положениях. Угол открытия заслонок в каждом положении имеет следующие значения: 81 - 0; 82 - 10; 83 - 20 и 84 - 30 град. Общий расход воздуха через заслонки в положении 81 - 0; 82 - 530; 83 - 1060 и 84 - 1600 м3/ч.

Фильтр воздушный предназначен для очистки смеси наружного и рециркуляционного воздуха, поступающего в камеру смешения. В качестве фильтрующего элемента используется полотно нетканое клееное объемное фильтровальное ФРНК-1 ТУ 17-1183-74 или его заменитель. Эффективность очистки воздуха двухслойным фильтром составляет не менее 95 %.

Управление работой оборудования кондиционера осуществляется с помощью программы, которая обеспечивает:

1)автоматическое регулирование температуры воздуха в помещениях пассажирского вагона;

2)автоматическое включение и отключение системы отопления сливных баков экологически чистых туалетов вагона;

)контроль работы системы противоюзной защиты.

Загрузка и запуск программы осуществляются автоматически при подаче напряжения питания на контроллер (например, при включении главного пакетного переключателя на двери пульта управления). В течение нескольких секунд после включения питания на дисплее панели оператора (далее - дисплей) отображается стартовое меню. Это меню предназначено для настройки панели и при нормальной работе не используется.

По окончании загрузки программы на дисплее отображается главный экран, имеющий следующую информацию:

дата23.03.14время14:00температура воздуха:в вагоне+24,1 °С (297,1 К)наружного+28,4 °С (301,4 К)приточного+18,2 °С (291,2 К)температура воды в котле+75,3 °С (348,3 К)

Включение и выключение автоматического режима работы климатической установки осуществляются из главного экрана. Для включения климатической установки в работу следует на главном экране нажать кнопку «ПУСК». При этом начнется автоматическое включение необходимого оборудования и управление его работой.

Для выключения климатической установки следует на главном экране нажать кнопку «СТОП».

Если во время автоматической работы климатической установки хотя бы один из контролируемых датчиков температуры дает устойчивое заведомо ложное показание (например, в случае обрыва цепи), то контроллер:

1)включает светодиод «ПОМЕХА» на лицевой стороне пульта управления;

2)продолжает автоматическое управление работой установки исходя из последнего достоверного показания датчиков температуры.

При этом на главном экране для неисправного датчика:

)ложные показания температуры заменяются последними достоверными значениями;

4)в графе «ПОМЕХА» отображается знак «#».

Программа позволяет изменить температуру воздуха в вагоне, которая должно поддерживаться в процессе автоматического регулирования. Базовое значение температуры автоматически вычисляется контроллером в зависимости от температуры наружного воздуха. Для того чтобы повысить или понизить значение температуры на главном экране, необходимо нажать на кнопку «ИЗМЕНИТЬ». При этом на экране отображается текущее значение температуры в градусах Цельсия. Кнопками экрана осуществляются следующие действия:

1)НОРМА - температура становится равной базовому значению, вычисленному контроллером;

2)«+1», «+2» - температура повышается на 1 или 2 °С соответственно по отношению к базовому значению;

3)«-2» - температура понижается на 1 или 2 °С соответственно по отношению к базовому значению.

Установку температуры можно производить как до включения климатической установки, так и во время ее работы.

Ручное управление климатической установкой разрешается осуществлять только в следующих случаях:

)сбой автоматического регулирования температуры вследствие ложных показаний термодатчиков (включен светодиод «ПОМЕХА»);

2)необходимость проверки работы оборудования климатической установки.

Ручное управление осуществляется с помощью выключателей, расположенных внутри пульта управления на откидной панели: «ОТОПЛЕНИЕ 3000 В / ГРУППА I»; «ОТОПЛЕНИЕ 3000 В / ГРУППА II»; «ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ОТОПЛЕНИЕ»; «ЭЛЕКТРОКАЛОРИФЕР»; «ВЕНТИЛЯЦИЯ»; «КОМПРЕССОР»;«ЗАСЛОНКИ НАРУЖНОГО ВОЗДУХА» [8].

.2 Системы вентиляции воздуха пассажирских вагонов

Назначение и виды вентиляции в пассажирских вагонах

Главной задачей системы вентиляции является обеспечение оптимальных параметров микроклимата в рабочих помещениях (температуры, влажности, состава воздуха, скорости движения воздуха), что достигается удалением из помещения загрязненного воздуха и заменой его свежим (наружным). По способу перемещения воздуха различают системы естественной и механической вентиляции, которую называют принудительной. В пассажирских вагонах может применяться как естественная, так и механическая вентиляция.

При естественной вентиляции воздух перемещается как за счет разности плотностей холодного и нагретого воздуха (наружного и внутреннего), так и под действием скоростного напора.

При естественной вентиляции перепад давления, возникающего за счет разности плотностей холодного и нагретого воздуха, обычно невелик, а поступление и удаление воздуха организуется чаще всего через проемы ограждающих конструкций. Наиболее простой вид естественной вентиляции вагонов - открывание окон.

Достоинством этого способа является его простота. К недостаткам естественной вентиляции следует отнести тот факт, что она зависит от множества случайных факторов: силы и направления ветра, разности значений температуры наружного и внутреннего воздуха. Кроме того, исключается возможность открывания окон при высоких скоростях движения поездов, поскольку в вагоне возникают высокие скорости движения воздуха и недопустимые сквозняки.

Механическая вентиляция осуществляется с помощью вентиляторов и требует постоянной затраты электрической энергии. По способу подачи и удаления воздуха различают вытяжные, приточные, приточно-вытяжные системы, а также с рециркуляцией воздуха.

Вытяжная вентиляция предназначена для удаления воздуха из помещения, и в этом случае в помещении создается пониженное давление (разряжение). Вытяжную систему целесообразно применять в том случае, когда выделение вредных веществ на данном рабочем месте не должны распространяться в соседние помещения (например, рабочие места с химическими, биологическими, радиационными загрязнениями). Такую систему вентиляции применяют для помещений с кратковременным пребыванием людей или при небольших количествах удаляемого воздуха.

Приточная вентиляция- это система, при которой воздух подается в помещение после подготовки его в кондиционере или в приточной камере, а удаляется естественным путем (через дефлекторы, не плотности в окнах и дверях или через специальные устройства).

Приточно-вытяжные системы вентиляции являются наиболее распространенными в промышленности, так как они более просто могут обеспечивать нормируемые параметры воздуха в помещении.

Системы с рециркуляцией отработавшего воздуха- это системы, в которых к наружному воздуху подмешивают часть вытяжного (отработанного) воздуха. После смешения и термовлажностной обработки воздушных потоков они поступают в вентилируемое помещение. Такие системы применяются для снижения расхода теплоты в холодный период года или для снижения расхода холода в теплый период года.

В современных пассажирских вагонах применяется приточная система вентиляции с рециркуляцией воздуха, которая предназначена для обеспечения требуемого воздухообмена, охлаждения или подогрева воздуха в зависимости от времени года и создания повышенного давления в помещении для пассажиров, препятствующего проникновению пыли внутрь вагона. Схемы расположения воздуховодов системы вентиляции и порядок движения воздушных потоков в жестком купейном вагоне показаны на рисунке 2.3.Использование рециркуляции воздуха усложняет систему вентиляции пассажирских вагонов, поскольку появляется дополнительный (возвратный) воздуховод, требуется более тщательно уплотнять и утеплять камеру смешения потоков воздуха, а также необходимы специальные устройства для регулирования заданного их соотношения.

Рисунок 2.3 - Схема расположения воздуховодов в жестком купейном вагоне:

- жалюзи; 2 - заслонка; 3 - смесительная камера; 4 - фильтр; 5 - заборный конус вентилятора; 6 - вентилятор; 7 - заборные решетки рециркуляции; 8 - рециркуляционные воздуховоды; 9 - дефлекторы; 10 - эластичная вставка; 11 - диффузор; 12 - воздухоохладитель; 13 - водяной воздухоподогреватель; 14 - электровоздухоподогреватель; 15 - конфузор; 16 - нагнетательный воздуховод; 17 - регулирующий клапан; 18 - перфорированная решетка; 19 - вытяжные отверстия в дверях

Рециркуляция воздуха заключается в повторном использовании части воздуха, удаляемого из вагона. Соотношение объемов рециркуляционного и свежего воздуха обычно принимается 3:1.

Основные элементы вентиляционных систем

Вентиляционные агрегаты. В общем случае для подачи воздуха применяются два типа вентиляторов: центробежные и осевые. В осевых вентиляторах (рисунок 2.4) и забор и выброс воздуха осуществляются вдоль оси (отсюда и их название - осевые). Обычно осевой вентилятор состоит из лопаточного колеса 1и кожуха 2.

Рисунок 2.4 - Осевой вентилятор:

- лопаточное колесо; 2 - кожух (обечайка)

Центробежный вентилятор (рисунок 2.5) включает: улиткообразный кожух 1,ротор 2с лопатками 3 и выходное отверстие 4.В центробежных вентиляторах воздух забирается по оси ротора через отверстия в кожухе, а выбрасывается радиально.

Центробежные вентиляторы в отличие от осевых создают большое давление (напор), причем в полном (общем) давлении составляющая динамического или скоростного давления меньше, а статического давления больше. В центробежных вентиляторах давление образуется центробежной силой, приобретаемой струями воздуха при их отекании с лопаток ротора (отсюда их название - центробежные), а увеличение доли статического давления обеспечивается спиральной формой кожуха: скорость движения и скоростное давление между ротором и кожухом благодаря увеличению зазора между ними уменьшается, а статическое давление возрастает. Размер вентилятора характеризуются присвоенным ему номером, число которого выражает диаметр рабочего колеса в дециметрах (например, вентилятор № 5 имеет рабочее колесо диаметром 500 мм). Центробежные вентиляторы применят при необходимости преодоления значительного сопротивления сети (свыше 200 Па). Шум от работы центробежных вентиляторов благодаря относительно небольшому скоростному давлению значительно ниже, чем от работы осевых вентиляторов.

Рисунок 2.5 - Центробежный вентилятор:

- улиткообразный кожух; 2 - ротор; 3 - лопатки; 4 - выходное отверстие

В системе вентиляции пассажирских вагонов из-за необходимости преодоления сравнительно большого аэродинамического сопротивления системы и незначительного подкрышного пространства применяются вентиляционные агрегаты, которые состоят из сдвоенных центробежных вентиляторов. Принципиальная схема вентиляционного агрегата пассажирских вагонов показана на рисунке 2.6, который включает: 1 - вентилятор; 2 - электродвигатель; 3 - внутренний конус для забора воздуха; 4 - кожух; 5 - рабочее колесо или ротор; 6 - внешний (основной) конус для забора воздуха; 7 - фланец выходного патрубка.

Рисунок 2.6 - Принципиальная схема вентиляционного агрегата и центробежного вентилятора

Для снижения шума и вибрации вентиляционный агрегат смонтирован на специальной металлической раме 8.

На пассажирских вагонах для получения производительности вентиляторов 4000-5000 м3/ч и требуемого напора применяют роторы диаметром 280-320 мм. Мощность электродвигателей вентиляторов составляет 1,7-2,2 кВт, а скорость вращения - 1700-1800 об/мин. Вентилятор подбирается в соответствии с общим объемом воздуха V, м3/ч, и общей потерей давления Р, Па. С учетом возможных подсосов и утечек требуемая производительность и давление, создаваемое вентилятором, принимаются равными Пв = 1,1П и Рв = 1,1Рсоответственно.

Нагнетательный воздуховод изготовлен из листовой стали и расположен, как правило, между крышей и подшивным потолком вагона. Он имеет прямоугольное поперечное сечение, снаружи покрыт слоем изоляции. Нагнетательный воздуховод в целях унификации его секции выполняют, как правило, одного сечения и габаритов на протяжении всей длины вагона. По длине воздуховода в нижней его части (см. рисунок 2.5) в каждом купе имеются воздухораспределительные решетки, которые предназначены для равномерного распределения воздуха и перемещения его с определенной скоростью. Скорость движения воздуха в воздуховодах пассажирских вагонов может быть до 12 м/с. Однако в нагнетательном воздуховоде, начиная со служебного отделения (или первого купе по ходу движения воздуха), там, где шум, создаваемый движением воздуха, увеличивает общий уровень шума в пассажирских помещениях, скорость движения воздуха не должна превышать 6 м/с.

В купейных вагонах решетка рециркуляционного канала установлена горизонтально на потолке коридора вблизи первого купе, а в некупейных - расположена вертикально, в стене малого коридора.

Во время работы вентилятора 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, электрический и водяной воздухоподогреватели, где в зависимости от режима работы установки он 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 быстрому уменьшению скорости воздуха, вытекающего из многочисленных отверстий. Равномерность распределения воздуха по купе достигается величиной открытия клапанов, расположенных над решетками. Из купе воздух поступает в коридор через вытяжные отверстия в дверях. Этим объясняется повышение температуры воздуха в коридоре примерно на 2 °С по сравнению с температурой воздуха в купе при работе холодильной установки.

Воздухораспределительная перфорированная решетка купейных вагонов (рисунок 2.7) представляет собой металлическое основание 1с отверстием диаметром 210 мм, к которому прикреплена конусная панель 2из стального листа толщиной 1 мм и с большим числом отверстий диаметром 3 мм. Ниже конуса расположена вторая, также перфорированная панель 3с отверстиями диаметром 1,8 мм, которые располагаются в шахматном порядке с шагом 5,5 мм. Над конусом установлен клапан 6 с регулирующим винтом 5.

Рисунок 2.7- Воздухораспределительная решетка купейного вагона:

- основание; 2 - конусная панель; 3 - перфорированная панель; 4 - деревянные бруски; 5 - регулировочный винт; 6 - клапан; 7 - нагнетательный воздуховод

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. Регулирование соотношения наружного и рециркуляционного воздуха осуществляется с помощью заслонок, управляемых от общего вала вращением рукоятки винта. Из купе воздух поступает в коридор через вытяжные отверстия в дверях, при этом часть воздуха поступает в рециркуляционный канал, а остальной удаляется из вагона через потолочные дефлекторы туалетов и неплотности окон и дверей.

Для эффективного удаления воздуха из вагона применяются потолочные дефлекторы, работающие на принципе эжекции.

Дефлекторы устанавливаются на крыше, вентиляционная труба дефлектора проходит до подшивного потолка и заканчивается пластмассовым фланцем. Снизу дефлектор имеет крышку, которую по желанию пассажиров можно закрывать или открывать вращающимся винтом. В вагонах отечественной постройки наиболее распространен дефлектор конструкции А.М. Чеснокова, схема и принцип работы которого показаны на рисунке 2.8. Он состоит из конического и промежуточного патрубков 1 и 2 соответственно. Верхняя рабочая часть дефлектора снабжена кожухом 5 и крышкой 6.Снизу дефлектор имеет механизм 4 для регулирования количества воздуха, удаляемого из помещения вагона. Для крепления дефлектора на крыше вагона предусмотрен фланец 3.

Дефлекторы работают на принципе использования эффекта эжекции. Их верхняя рабочая часть устроена таким образом, что в ней под воздействием протекающего потока воздуха происходит разрежение, благодаря чему воздух из вагона всасывается в промежуточный патрубок 2, поступает в конический патрубок 1 и уходит наружу.

Рисунок 2.8 - Дефлектор конструкции А.М. Чеснокова

Фильтры в системе вентиляции необходимы для очистки наружного воздуха от пыли и других механических примесей, так как запыленность его обычно составляет 1-3 мг/м3, а в отдельных промышленных районах превышает 5 мг/м3. Применяемые на вагонах фильтры должны обладать высоким коэффициентом очистки, минимальным сопротивлением проходу воздуха, безопасностью в пожарном отношении и удобством в обслуживании. Фильтры должны иметь коэффициент очистки не ниже 95 % и в соответствии с требованиями эксплуатации нормально работать с периодичностью промывки 10 дней.

В пассажирских вагонах применяют масляные фильтры, действие которых основано на прилипании частиц пыли к смоченным маслом поверхностям. Размеры вагонных фильтров стандартные: 500х500х57 мм. Корпус фильтров изготавливается из листовой стали толщиной 1,5 мм. Крышки фильтров задвижные и состоят из рамки и закрепленной в ней сетки либо гофрированного листа. Фильтры всех типов имеют примерно одинаковую пропускную способность - 1250 м3/ч воздуха (5000 м3/ч на 1 м2). Отечественная конструкция сетчатого фильтра показана на рисунке 2.9. Сетки выполняются гофрированными и располагаются попеременно с поворотом под углом 90°. Особенностью всех фильтров, и в частности масляных, используемых в системах вентиляции железнодорожных вагонов, является то, что с течением времени, по мере заполнения пылью, их коэффициент очистки увеличивается. Однако одновременно с этим растет и сопротивление проходу воздуха, что приводит к снижению производительности вентиляции. Поэтому за состоянием фильтров необходимо следить и своевременно их промывать.

Фильтры устанавливаются таким образом, чтобы воздух проходил сначала через сетки с крупными ячейками, затем через сетки со средними ячейками и, наконец, через сетки с мелкими ячейками. Благодаря этому заполнение сеток пылью происходит равномерно, и сроки между промывками фильтра удлиняются. Фильтры системы Рекка имеют сопротивление 5-10 мм вод.ст. (50-100 Н/м2), пылеемкость 0,6 кг и коэффициент очистки 94-97 %. Промывка фильтров производится специальной мыльной пеной (эмульсией). После промывки они сушатся и пропитываются минеральным маслом: в холодное время турбинным, в теплое - обычным машинным.

Рисунок 2.9-Сетчатый масляный фильтр производства отечественных заводов:

а - общий вид; б- сечение; в - форма и размеры гофра сеток; 1 - корпус фильтра; 2 - задвижная крышка; 3- сетки с ячейкой 0,63 х0,25 мм; 4 - сетки с ячейкой 1,2 х0,35 им; 5 - сетки с ячейкой 2,5 х0,5 мм

Пассажирские вагоны нового поколения с установками кондиционирования воздуха укомплектованы двухступенчатыми фильтрами очистки воздуха, которые обеспечивают глубину очистки до 0,5 мг/м3.

Фильтрующий элемент включает коробку с крышкой, сепаратор, размещенный на опорной сетке, полотно нетканое клееное объемное фильтровальное, искрогасящий фильтр-материал и оцинкованную сетку. Фильтрация воздуха происходит следующим образом. В качестве фильтрующего элемента используется полотно нетканое клееное объемное фильтровальное ФРНК-1 ТУ 17-1183-74 (или его заменитель), которое обладает рядом особенностей: во-первых, для изготовления такого полотна используются неэлектропроводные волокна малого диаметра (примерно 2-4 микрометра), поэтому при движении вдоль таких волокон воздушного потока, содержащего твердые частицы, последние поляризуются и оседают на их поверхности. Кроме того, наличие многочисленного количества волокон малого диаметра обеспечивает хороший контакт всего потока воздуха с поверхностью каждого волокна; во-вторых, соединение отдельных волокон между собой с помощью клея обеспечивает формирование многочисленных извилистых и однородных по геометрическим размерам каналов, исключая возникновение крупных прошивных отверстий, как например, при использовании ткацкого оборудования; в-третьих, установка сепаратора перед фильтрующим элементом обеспечивает равномерное распределение воздушного потока по всей поверхности фильтрующего элемента.

Очистка воздушного потока от твердых частиц с помощью выше указанного фильтрующего элемента протекает следующим образом. При движении воздушного потока по извилистым каналам, образованным неэлектропроводными волокнами малого диаметра, твердые частицы (пыль, микробы, микроорганизмы и др.) поляризуются и оседают на поверхности многочисленных волокон. Эффект очистки усиливается благодаря наличию многочисленных извилистых каналов в фильтрующем элементе, поскольку при движении по извилистым каналам воздушный поток резко и многократно меняет свое направление движения, а твердые частицы, находящиеся в воздушном потоке, оседают в многочисленных каналах.

Для исключения возгорания на выходе из фильтровального полотна устанавливают двухслойный искрогасящий фильтр-материал. Эффективность очистки воздуха двухслойным фильтром составляет 95 %.

.3 Влияние качества воздуха на здоровье человека

К настоящему времени о термическом комфорте человек знает достаточно, а информация о влиянии качества воздуха на здоровье практически отсутствует.

Как известно, проблемы со здоровьем у пассажиров возникают из-за низкого качества воздуха и нерегулярного технического обслуживания вентиляционных систем пассажирских вагонов. Это в первую очередь обусловлено тем, что на пассажирском подвижном составе используется система вентиляции с рециркуляцией воздуха, отказаться от которой невозможно из-за высоких затрат на обработку только наружного воздуха, подогрев его в зимний период времени и дополнительное охлаждение в летний.

Применение в пассажирских вагонах системы вентиляции с рециркуляцией воздуха приводит к тому, что такие опасные вещества, как пыль органического и неорганического происхождения, патогенная флора, в том числе грибки, микробы и ряд других загрязнителей, могут попадать внутрь воздуховодов и вызывать различные нежелательные, аллергические и астматические симптомы. Зарегистрировано много случаев негативного влияния плохого качества внутреннего воздуха на здоровье человека: многие люди страдают от симптомов усталости, увеличивается количество проявлений симптомов астмы и аллергии.

Необходимость использованиярециркуляционного потока воздуха в пассажирских вагонах обусловлена только конструктивными особенностями существующей системы вентиляции, обеспечивающей эффективный теплообмен между наружным и рециркуляционным воздушными потоками. В случае отсутствия такого теплообмена затраты на поддержание оптимальных параметров микроклимата возрастут минимум в три раза.

Обеспечивать пассажиров воздухом высокого качества можно двумя способами. По первому варианту воздушная среда в помещении вагона нормализуется путем удаления из рециркуляционного потока вредных для человеческого организма веществ (газообразных отходов жизнедеятельности человека, вирусов, бактерий, пыли органического и неорганического происхождения) и донасыщения рециркуляционного потока кислородом до оптимального значения (21% об.). Для этого потребуются сложный технологический комплекс очистки воздуха от вышеперечисленных примесей и генератор кислорода заданной производительности.

По второму варианту можно воспользоваться положительными качествами рециркуляционного потока, а именно, в зимний период года отобрать от него тепло, а в летний - воспользоваться им для предварительного охлаждения потока наружного воздуха. Новая информация о влиянии качества воздуха на здоровье человека может оказать существенное влияние на разработку высокоэффективной системы вентиляции воздуха в пассажирских вагонах[8].

.4 Обзор существующих решений по повышению эффективности функционирования системы вентиляции пассажирских вагонов

Ни одна из существующих систем вентиляции воздуха в пассажирских вагонах не способна решить такие задачи, как обогащение воздуха кислородом, насыщение полезными ионами, обеззараживание, что обеспечивает комфортное пребывание пассажиров в вагоне, поэтому в данном дипломном проекте будет предложена усовершенствованная перспективная система вентиляции, которая способна решить все вышеперечисленные задачи и создать оптимальные параметры воздуха.

Для реализации поставленной задачи в новую усовершенствованную систему вентиляции воздуха в пассажирских вагонах будут внедрены:

) мембранный генератор кислорода модели «SA-2500» - для обогащения обедненного воздуха в вагоне требуемым содержанием кислорода (до 30%);

) биполярный ионизатор воздуха «Янтарь-5К» - для насыщения воздуха в вагоне отрицательными ионами;

) бактерицидный модуль «Мегалит Аэро 1/1800» - для обеззараживания воздуха в вагоне.

Обогащение воздуха кислородом в пассажирском вагоне

Совокупность процессов, обеспечивающих поступление кислорода и удаление углекислого газа (внешнее дыхание), называется дыханием. Коэффициент дыхания (К) представляет собой отношение объема углекислого газа, выделенного за определенное время при дыхании, к объему кислорода, поглощенного за то же время. У здорового человекаК=0,85. Количество диоксида углерода, выделяемого одним человеком в зависимости от вида его производственной деятельности, приведено в таблице 2.2.

Диоксид углерода сам по себе не является вредным, однако по увеличению его концентрации в воздухе (например, свыше 0,2% об.) можно судить о степени его загрязнения продуктами распада белковых веществ.

Таблица 2.2 - Количество диоксида углерода, выделяемого одним человеком

№ п/пВозраст людей и характер выполняемой работыРасход объемный, л/ч (/ч)массовый, г/ч (кг/ч)1Взрослые люди при выполнении работы:умственной (или в состоянии покоя)23 (0,023)45 (0,045)физической:легкой30 (0,03)60 (0,06)тяжелой12 (0,012)24 (0,024)2Дети до 12 лет12 (0,012)24 (0,024)

Длительными наблюдениями установлено, что для хорошего самочувствия человека, а также успешного проведения многих технологических процессов необходимо, чтобы основные параметры воздуха отвечали заданным величинам. В общем случае к таким параметрам относятся:

) химический состав воздуха (содержания кислорода, диоксида углерода, вредный для человеческого организма паров и газов и др.);

) физиологические показания (содержание микробов, микроорганизмов, пыли органического и неорганического происхождения и др.);

) физические характеристики (электрические заряды, звуковые импульсы и др.).

В настоящее время существуют 3 метода обогащения воздуха кислородом:

) адсорбционный;

) мембранный;

) криогенный.

Абсорбционный метод очистки газов не свободен от определенных недостатков, связанных, прежде всего, с громоздкостью оборудования. Этот метод достаточно капризен в эксплуатации и связан с большими затратами. К недостаткам абсорбционного метода следует отнести также образование твердых осадков, что затрудняет работу оборудования, и коррозионную активность многих жидких сред.

К недостаткам криогенных кислородных установок можно отнести более длительный, по сравнению с адсорбционными и мембранными установками, пусковой период. В силу чего данный метод целесообразно применять для крупных стационарных комплексов большой производительности с длительным периодом непрерывной работы.

Исходя из недостатков адсорбционного и криогенного методов, в качестве решения такой задачи, как обогащение воздуха кислородом, был выбран мембранный метод и предложен мембранный генератор кислорода.

Преимущества мембранного метода:

автономность;

быстрый выход на режим;

простота эксплуатации и обслуживания (не требуется дополнительного персонала);

высокая надежность эксплуатации (не требуется регенерация мембран; срок службы мембран более 10 лет);

возможность работы в непрерывном и периодическом режимах;

низкие энерго- и капитальные затраты на вырабатываемый кислород;

- простота монтажа(осуществляемого слесарем).

В основе работы генератора кислорода лежит принцип разделения газов с помощью специальной полимерной мембраны, на которую подается атмосферный воздух. При высоком давлении мембрана поглощает молекулы газов и выделяет при низком. Молекулы газов проникают в промежутки полимерных цепочек мембраны.

Азот - «медленный газ» имеет меньшую скорость проникания через мембрану, нежели кислород. Параметры прибора подобраны таким образом, что на выходе процентное соотношение концентрации азота к кислороду составляет 69% к 30%, а обогащенный кислородом воздух выходит со скоростью 3 л/мин.

Процесс не требует регенерации мембраны или использования сменных блоков, поэтому устройство долговечно и не требует дополнительного обслуживания при эксплуатации. На рисунке 2.10 показан принцип работы мембранного генератора кислорода.

Рисунок 2.10 - Принцип работы мембранного генератора кислорода

В качестве мембранного генератора кислорода, применяемого в купе пассажирского вагона, был выбран генератор модели SA-2500 компании AIRION, который представлен на рисунке 2.11.

Рисунок 2.11 - Мембранный генератор кислорода моделиSA-2500

Технические характеристики мембранного генератора кислорода модели SA-2500 компании AIRION приведены в таблице 2.3.

Таблица 2.3 - Технические характеристики мембранного генератора кислорода модели SA-2500

Габаритные размеры (высота/ширина/глубина), мм360/150/360Масса устройства, кг10Потребляемая мощность, Вт60Мощность, В/Гц220/50Производительность, л/мин3

Исходя из таблицы 2.2, можно сделать вывод, что выделяемый человеком углекислый газ составляет 23 л/ч в состоянии покоя и 45 л/ч при выполнении тяжелой работы, т.е. 4 человека в купе способны выделить 92 л/ч и 180 л/ч углекислого газа соответственно. Мембранный генератор модели SA-2500 производит 3 л/мин чистого кислорода, т.е. 180 л/ч, что обеспечивает полную компенсацию выдыхаемого пассажирами углекислого газа в купе вагона - это подтверждает, что применение в системе вентиляции пассажирского вагона мембранного генератора кислорода моделиSA-2500 является технически обоснованным решением.

Ионизация воздуха в пассажирском вагоне

Ионизация воздуха - процесс превращения нейтральных атомов и молекул воздушной среды в электрически заряженные частицы (ионы). Осуществляется под действием электромагнитного излучения <#"237" src="/wimg/18/doc_zip36.jpg" />

Рисунок 2.12 - Принцип действия биполярного ионизатора воздуха

В качестве прибора, обеспечивающего ионизацию воздуха в пассажирском вагоне, был выбран биполярный ионизатор воздуха Янтарь-5К (рисунок 2.13), который предназначен для создания и поддержания концентрации легких ионов одновременно положительной и отрицательной полярности в производственных цехах, конференц-залах, спортзалах и других помещениях.Технические характеристики биполярного ионизатора воздуха Янтарь 5К приведены в таблице 2.4.

Рисунок 2.13 - Биполярный ионизатор воздуха Янтарь-5К

Таблица 2.4- Технические характеристики биполярного ионизатора воздуха Янтарь 5К

Тип ионизатораигольчатыйОбъем обслуживаемого помещения, до 180Скорость потока воздуха на расстоянии 1 м, м/сдо 1,5Производительность вентилятора, /ч200 - 1550Размер вентилятора, мм254254Концентрация озона, мг/не более 0,01 (норматив ПДК 0,1)Уровень шума вентилятора, дБдо 62 (в максимальном режиме)Время непрерывной работыбез ограниченийПотребляемая мощность, Втне более 25Масса, кгне более 6Габаритные размеры, мм280310160Сеть, В (Гц)220 (50)

Принцип работы и описание прибора:

1) регулируемая скорость потока воздуха с одновременной коррекцией концентрации аэроионов и униполярности (управляется микропроцессором atmega);

) долговечные иглы, жесткие кольца, благодаря этому ионизатора прост в обслуживании;

) современный дизайн, подходящий для любого современного офиса, корпуса из массива сосны, возможны из бука, дуба и лиственницы;

) равномерное распределение аэроионов по помещению обеспечивается качественным высокопроизводительным вентилятором sunon 254х254 мм (до 1550 куб. м. в час);

) нет опасного влияния на другую электронную технику, использовать ионизатор можно на протяжении того времени, которое вы проводите в помещении;

) каждый ионизатор настраивается индивидуально (концентрация, униполярность);

) благодаря новейшей схемотехнике обеспечивается высокая устойчивость именно легких аэроионов, только ионы с высокой подвижностью полезны для здоровья;

) может служить в качестве нейтрализатора электростатических полей, очищает воздух от пыли и запахов, пыль не загрязняет стены и потолок;

) реализовано удобное управление пультом ду, с которого можно не только управлять режимами работы ионизатора, но и проводить настройку параметров ионизации;

) при наличии измерительного блока, активируется функция обратной связи, поддерживающая ионизацию той величины, которую необходимо задать.

Биполярный ионизатор Янтарь-5К устанавливается в 5-15 метрах от рабочих мест и обеспечивает компенсацию аэроионной недостаточности в зоне дыхания человека обоих знаков в соответствии с санитарными правилами и нормами санпин 2.2.4.1294-03 (по нормам должны быть ионы обеих полярностей, как в естественной среде).

Исходя из линейных размеров пассажирского вагона, а именно длины, ширины и высоты, можно округленно посчитать суммарный объем помещений, в которых находятся пассажиры, который составит 170 . Биполярный ионизатор воздуха Янтарь-5К способен обслуживать помещение объемом до 180 , что позволяет судить о его целесообразности и возможности применения при ионизации воздуха в пассажирском вагоне.

Обеззараживание воздуха в пассажирском вагоне

Человек проводит внутри помещений большую часть жизни (по некоторым данным от 60 до 85 % всего времени), поэтому вопросы обеспечения санитарно-эпидемиологической безопасности играют важную роль в строительстве и реконструкции зданий и помещений. Показатель заболеваемости, обусловленный микробиологическим загрязнением воздушной среды помещений, на сегодняшний момент остается на высоком уровне. Большинство патогенных микроорганизмов передается воздушно-капельным путем. Особенно остро эта проблема стоит в местах большого скопления людей - промышленных и общественных зданиях. Одной из наиболее перспективных технологий обеспечения безопасности воздушной среды по микробиологическим показателям с целью снижения рисков распространения инфекций, принятых в мировой и отечественной практике, является обеззараживание воздуха при помощи ультрафиолетового излучения. В общественных зданиях следует предусматривать системы отопления, вентиляции и кондиционирования, обеспечивающие температуру, влажность, очистку и обеззараживание воздуха, соответствующие требованиям технологической части (п. 4.17 СП 118.13330.2012 «Общественные здания и сооружения. Актуализированная редакция СНиП 31-06-2009»).

Температура и влажность воздуха в помещении являются важнейшими параметрами, определяющими качество микроклимата внутри помещения, для поддержания которых необходима кратность воздухообмена в воздухообрабатывающих агрегатах не менее 5 в час. Это обеспечивает равномерность температуры и влажности в помещении и не допускает большой разницы температуры обработанного приточного воздуха и необходимой температуры в рабочей зоне (разница не должна превышать 2-4 0С). Скорость воздуха в зоне, где находятся люди, рекомендуется поддерживать в пределах 0,13-0,25 м/с.

Подход к решению такой задачи сводится к нахождению оптимального количества наружного воздуха в общем расходе воздуха систем. Для поддержания температуры, влажности и скоростей конвективных потоков вполне можно использовать рециркуляцию, т. е. подавать воздух в обслуживаемое помещение, забирая его в том же помещении. Очевидно, что энергетические затраты на обработку воздуха будут меньше, если параметры обрабатываемого воздуха будут незначительно отличаться от нормативных, а это наиболее вероятно, когда этот воздух поступает в воздухообрабатывающий агрегат из обслуживаемого помещения, в котором и поддерживаются заданные параметры.

Оптимальное решение этой задачи определяет параметры эффективных систем вентиляции и кондиционирования: кратность воздухообмена - не менее 5; количество свежего наружного воздуха - в соответствии с санитарными нормами 20 м3/ч на человека; количество воздуха, задействованного в системе кондиционирования, - не менее 60 м 3/ч на человека (т. е. подмес в рециркуляцию 70 % воздуха из помещения).

Что же касается условий санитарно-эпидемиологической безопасности в общественных зданиях, следует признать, что описанная эффективная система вентиляции и кондиционирования является практически идеальным устройством для распространения инфекционных заболеваний.

Основной источник микробиологического загрязнения воздуха - люди, находящиеся в помещении. В среднем один человек выделяет в окружающий воздух 2 000-6 000 микроорганизмов в час (при разговоре - 800 частиц в минуту, при чихании - до 40000).

Выделяемые микроорганизмы в воздухе находятся в виде аэрозоля - коллоидной системы, состоящей из воздуха и мельчайших капель жидкости с заключенными в них микроорганизмами.

Большая часть выделяемых человеком аэрозолей (капельная, или крупноядерная фаза) состоит из частиц диаметром около 0,1 мм и более. Такие частицы оседают довольно быстро: длительность пребывания в воздухе не превышает минуты.

Мелкоядерная фаза частично выделяется человеком и образуется при высыхании частиц первой фазы. В этой фазе частицы имеют наименьшие размеры, легко перемещаются потоками воздуха, длительное время находятся в нем во взвешенном состоянии. Это наиболее устойчивая фаза, так как диаметр большинства частиц не превышает 0,05 мм, а скорость оседания частиц составляет в среднем 0,013 см/с. Именно она представляет наибольшую эпидемиологическую опасность, и основной задачей предотвращения распространения инфекционных заболеваний является недопущение распространения мелкоядерной фазы на большие расстояния.

Применение систем кондиционирования с рециркуляцией обеспечивает максимально возможные перетоки воздуха внутри помещений, что приводит к быстрому распространению аэрозолей по всему их объему.

Указанное противоречие может быть решено обеззараживанием воздуха в системах кондиционирования промышленных и общественных зданий, применяющих режим рециркуляции.

Технологических требований к эффективности систем обеззараживания в таких помещениях на сегодняшний день нет. Связано это в первую очередь с отсутствием нормативной базы по микробиологической чистоте воздуха в промышленных и общественных зданиях с большим скоплением людей при длительном пребывании. Для определения таких требований следует обратить внимание на опыт применения обеззараживания воздуха в отраслях, где существует нормативная база по микробиологическому качеству воздушной среды.

Внедрение современных систем кондиционирования в пассажирских вагонах потребовало применения режима 70 %-ной рециркуляции с целью достижения температурно-влажностных характеристик и соблюдения мероприятий по энергоэффективности.

Измерение параметров воздушной среды в таких вагонах показало, что уже при 30 %-ной рециркуляции наблюдалась высокая микробиологическая загрязненность. В связи с необходимостью соблюдения отраслевых норм принято решение об обязательном обеззараживании воздуха в системах рециркуляции пассажирских вагонов. Практическая реализация такого решения выдвинула жесткие требования к методу и установкам обеззараживания: помимо бактерицидной эффективности применяемые системы должны обладать высокой степенью встраиваемости в систему кондиционирования (т. е. обладать низкими потерями напора, малым энергопотреблением и габаритами и т. д.), простотой в эксплуатации, высокой экологичностью (в частности, не приводить к изменениям физико-химического состава воздуха). При разработке системы было необходимо учитывать фактор непостоянной (сезонной) работы.

Наиболее полно удовлетворяет поставленным требованиям метод ультрафиолетового (УФ) обеззараживания. Принцип работы УФ-лампы показан рисунке 2.14.

Рисунок 2.14 - Принцип работы УФ-лампы

Был разработан модуль обеззараживания на основе нового поколения УФ-источников - амальгамных ламп высокой интенсивности. Расчет мощности модуля производился на основании требований Руководства Р 3.5.1904-04 «Использование ультрафиолетового бактерицидного излучения для обеззараживания воздуха в помещениях».

Эффективность системы вентиляции, кондиционирования и очистки воздуха с транспортным модулем УФ-обеззараживания проверялась натурными испытаниями в пассажирском вагоне в условиях эксплуатации. Полученные данные подтвердили высокую эффективность системы очистки и обеззараживания воздуха в вагоне при включенном модуле УФ-обеззараживания. Рециркулирующий воздух, проходящий через систему, освобождался более чем на 98 % от общей гемолитической микрофлоры, что обеспечило четырехкратное снижение ее содержания в воздухе вагона и гарантированное соблюдение отраслевых нормативов.

По результатам испытаний было принято решение об эффективности и целесообразности обеззараживания каналов рециркуляции пассажирских вагонов УФ-установками. Если вернуться к системам вентиляции, кондиционирования и воздушного отопления общественных зданий, то очевидное требование к необходимости обеззараживания воздуха на сегодняшний день сталкивается с теми же задачами: высокая бактерицидная эффективность, встраиваемость в систему кондиционирования и т. д.

Правильный подбор УФ-оборудования обеспечивает эффективное обеззараживание воздуха не только от бактерий, но и от вирусов.

Выпускаемые различными производителями ультрафиолетовые лампы низкого давления на основе разряда в инертных газах и парах ртути, благодаря высокоэффективному преобразованию электрической энергии в бактерицидное излучение (30 % и более) и большому ресурсу (1 год и более), позволяют обеспечить значительное, по сравнению с фильтрацией, снижение стоимости обеззараживание воздуха. Однако есть и негативные моменты:

наличие в таких лампах жидкой ртути приводит в случае их механического повреждения к необходимости мероприятий по демеркуризации, что очевидно недопустимо в системах вентиляции и кондиционирования;

лампы низкого давления на основе разряда в инертных газах и парах ртути имеют относительно малую мощность. Бактерицидный поток лучших ламп Фбк не превышает 30 Вт (при потребляемой мощности до 100 Вт). В результате для обеззараживания больших потоков воздуха бактерицидный облучатель должен содержать большое их количество.

Это, в свою очередь, снижает коэффициент использования бактерицидного потока ламп. Лампы, размещенные в облучателе, неизбежно перекрывают друг друга, что не позволяет использовать их бактерицидный поток в полном объеме и значительно ухудшает энергоэффективность систем.

С целью обеспечения приемлемых эксплуатационных характеристик бактерицидных модулей российскими учеными были разработаны источники УФ-излучения нового поколения - амальгамные лампы.

При производстве таких ламп в колбу закладывается не жидкая ртуть, а амальгама - твердый сплав ртути с одним или несколькими металлами. Это обеспечивает экологическую безопасность ламп (в них отсутствует жидкая ртуть), и в случае их механического повреждения нет необходимости мероприятий по демеркуризации помещений.

Другим преимуществом амальгамных ламп является их высокая мощность. В настоящее время серийно выпускаются амальгамные лампы с бактерицидным потоком Фбк до 150 Вт (потребляемая электрическая мощность - не более 450 Вт), что в 5 раз превышает мощность лучших образцов ртутных ламп.

Для обеззараживания воздуха в системах вентиляции и кондиционирования пассажирских вагонов было решено использовать встраиваемый в вентиляционные короба и каналы бактерицидный модуль, типа «Мегалит Аэро 1/1800», представленный на рисунке 2.15.

Рисунок 2.15 - Бактерицидный модуль Мегалит Аэро 1/1800

Бактерицидный модуль «Мегалит Аэро1/1800» используется для обеззараживания ультрафиолетовым излучением потоков воздуха в системах вентиляции и кондиционирования. Представляет собой панели из нержавеющей стали, на которых смонтированы бактерицидные амальгамные лампы, защищенные от случайного удара каркасом из нержавеющего прутка, с другой стороны панели смонтирован блок питания, управления и контроля. Монтаж осуществляется в существующий вентиляционный короб (рисунок 2.16). В коробе вырезается технологическое окно и в него монтируется бактерицидная ячейка.

Рисунок 2.16 - Схема монтажа бактерицидного модуля «Мегалит Аэро 1/1800»

Технические характеристики бактерицидного модуля «Мегалит Аэро 1/1800» приведены в таблице 2.5.

Таблица 2.5 - Технические характеристики бактерицидного модуля «Мегалит Аэро 1/1800»

Производительность, м3/ч1800Мощность бактерицидного излучения, Вт270Количество ламп3Потребляемая мощность, Вт900Рекомендуемые сечения вент.каналов, мм400х200, 500х250Бактерицидная эффективность, %99,9

Исходя из технических характеристик модуля «Мегалит Аэро 1/1800» можно сделать вывод, что высока перспективность и целесообразность его применения при обеззараживании воздуха в пассажирском вагоне, т.к. производительности составляет 1800 м3/ч (30 , а объем помещения вагона, где пребывают пассажиры - 170 , т.е. чистый обеззараженный воздух после включения модуля поступит в помещение вагона менее чем через 6 минут.

Очистка воздуха от пыли в пассажирских вагонах

В настоящее время на пассажирском подвижном составе уже широко применяются фильтры для очистки воздуха от пыли и других элементов с материалом ФП (тканью И.В. Петрянова). Фильтры Петрянова предназначены для сверхтонкой очистки воздуха и газов от радиоактивных, токсичных, бактериальных и других высокодисперсных аэрозолей. Такие фильтры обеспечивают практически полную стерильность очищенного воздуха. Материал ФП представляет собой слой ультратонких волокон, нанесенных на перхлорвиниловую основу. При прохождении воздуха материал фильтра приобретает электрический заряд, что улучшает его фильтрующие свойства. Фильтры с материалом ФП оформляются в виде набора П-образных рамок, между которыми уложен фильтрующий слой (рисунок 2.17).

Высокоэффективные фильтрующие материалы фильтры Петрянова представляют собой равномерные слои электростатически заряженных ультратонких полимерных волокон, нанесенных на подложку из марли или нетканного материала. Фильтры Петрянова получают методом электроформования, разработанного в НИФХИ им. Л.Я.Карпова академиком И.В. Петряновым и реализованного отечественной промышленностью. Материал состоит из смеси волокон различных диаметров от десятых долей мкм до нескольких мкм с рыхлой структурой волокнистого слоя. Материал химически и термически стоек.

Рисунок 2.17 - Конструкция фильтра с фильтрующим материалом ФП:

- короб; 2 - винипластовая пленка; 3 - материал ФП

Такой фильтр способен эффективно задерживать загрязнители воздуха размером до 0,34 мкм - пыльца растений, перхоть животных, бактерии, табачный и домашний дым, частично: вирусы.

Технические характеристики фильтра Петрянова:

марка фильтрующего материала - РФМ-2,0;

исходный полимер - сополимер стирола;

средний диаметр волокон, 2 мкм;

поверхностная плотность, 35 ±5 г/м2;

эффективность фильтрации по частицам 0,34 мкм, - 99,9%;

сопротивление потоку воздуха, 23±3 Па.

Благодаря своим свойствам и высокому качеству очистки, фильтры Петрянова практически полностью заменили применяемые ранее масляные фильтры и используются на всех типах современных пассажирских вагонов.

.5 Принципиальная схема усовершенствованной системы вентиляции воздуха в пассажирском вагоне

Исходя из рассмотренных решений по повышению эффективности функционирования системы вентиляции, была разработана новая принципиальная схема движения воздуха в усовершенствованной системе вентиляции пассажирского вагона, представленная на рисунке 2.18, которая включает в себя:

) мембранный генератор кислорода модели «SA-2500» компании AIRION;

) бактерицидный модуль «Мегалит Аэро 1/1800»;

) биполярный ионизатор воздуха «Янтарь-5К».

Рисунок 2.18 - Принципиальная схема усовершенствованной системы вентиляции воздуха в пассажирском вагоне:

- мембранный генератор кислорода; 2 - бактерицидный модуль; 3 - биполярный ионизатор воздуха

Принцип работы усовершенствованной системы вентиляции воздуха заключается в следующем: наружный воздух поступает в вагон через открытые решетки жалюзи, обрабатывается и охлаждается в моноблочном кондиционере, через конфузор попадает в нагнетательный воздуховод, в котором установлен бактерицидный модуль 2 - происходит обеззараживание воздуха, затем по воздуховоду воздух поступает в биполярный ионизатор 3 - насыщение воздуха отрицательными ионами, после чего очищенный воздух попадает в купе вагона для жизнеобеспечения пассажиров, затем воздух, обедненный кислородом, вместе с продуктами жизнедеятельности людей, потоком рециркуляции поступает в заборные решетки рециркуляции и далее в воздуховод с установленным в нем мембранным генератором кислорода 1, обогащается кислородом, смешивается с наружным воздухом в смесительной камере и идет по системе по описанной выше схеме.

. Обеспечение требований безопасности труда в конструкции системы вентиляции воздуха пассажирских вагонов

При разработке способов обеспечения безопасных условий эксплуатации машин, аппаратов и другого оборудования охрана труда базируется на выводах технических наук, используя их данные в инженерных решениях, позволяющих предотвратить несчастные случаи и профессиональные заболевания.

.1 Характеристика опасных зон на оборудовании

Согласно ГОСТ 12.0.003-74 «Системы безопасности труда» опасные и вредные производственные факторы подразделяются по природе действия на физические, химические, биологические, психофизические. Железнодорожный транспорт относится к числу отраслей народного хозяйства, в котором особо остро ощущается специфичность труда и его повышенность труда.

Опасный производственный фактор - это фактор, воздействие которого на человека приводит к травме или другому внезапному ухудшению здоровья.

Вредный производственный фактор- это фактор, воздействие которого на человека приводит к заболеванию или снижению работоспособности.

Опасная зона - это пространство, в котором действует постоянно или возникает периодически ОВПФ, способные вызвать травмирование работающего или оказать другое отрицательное влияние на организм человека. Опасными являются зоны у зубчатых, цепных, ремённых и фрикционных передач, движущихся частей машин и механизмов, у открытых токоведущих частей электрооборудования, режущих инструментов, транспортных средств, люков, канав, различных проёмов. К опасным зонам относятся также источники высоких температур и вредных излучений, места выброса отлетающих частиц обрабатываемого материала (стружка, пыль и т.п.), строительные площадки, зоны работы грузоподъёмных машин, рабочие площадки, расположенные на высоте и другие.

Соответственно, опасной зоной будет являться та зона, в которой действуют постоянно или периодически опасные и вредные факторы.

При ремонте подвижного состава железнодорожного транспорта, с вентиляцией воздуха, можно выделить следующие опасные зоны:

движущиеся машины и механизмы - согласно ГОСТ 12.2.003-74 к ним относятся мостовой кран;

незащищенные подвижные элементы производственного оборудования - согласно ГОСТ 12.2.062-81 к ним относятся зубчатые и цепные передачи. Данный производственный фактор может проявить себя при неправильном или неосторожном обращении с оборудованием;

передвигающиеся изделия, заготовки, материалы - согласно ГОСТ 12.2.022-80. При несоблюдении правил по безопасному передвижению может привести к несчастному случаю (защемлению, удару человека);

повышенная запыленность и загазованность производственного помещения - согласно ГОСТ 12.1.005-88 и ГОСТ 12.1.007-76 к ним относятся такие рабочие места, как место для подготовки к ремонту, попадание паров хладагента при сливе из системы;

повышенная и пониженная температура воздуха рабочей зоны - согласно ГОСТ 12.1.005-88 к ним относится моечная машина, в которой производится обмывка, горячим раствором, в зимнее время пониженная температура (открытие наружных ворот);

повышенный уровень шума на рабочем месте - согласно ГОСТ 12.1.003-83 и ГОСТ12.1.029-80 к ним относятся мостовой кран, кран-балка и пневматический гайковерт, при работе которых происходит шум, превышающий ПДУ в 2 раза;

повышенные уровни вибрации, ультразвука - согласно ГОСТ 12.1.012-78 и ГОСТ 12.1.001-83 к ним относятся, пневматический гайковерт со сменной головкой, которые создают вибрацию при работе. Превышение ПДК в 1,5 раза;

повышенная влажность воздуха, повышенная или пониженная подвижность воздуха - согласно ГОСТ 12.1.005-88 к ним относятся моечные машины, где влажность воздуха при измерении вблизи моечных машин составляет 80 % при ПДУ 60 %. Повышенная подвижность воздуха происходит из-за сквозняков в летнее и зимнее время. По измерениям в цехе подвижность воздуха составляет 0,5 м/с при ПДУ 0,3 м/с.

повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которое может пройти через тело человека - согласно ГОСТ 12.1.019-79 и ГОСТ 12.1.038-82 к ним относятся токоведущие части и нетоковедущие части оборудования (моечные машины, демонтажный стенд, гайковерт, кран-балка, мостовой кран, все виды осветительных приборов). Наличие заземленных металлических конструкций и полов создает повышенную опасность поражения вследствие того, что человек практически постоянно связан с одним полюсом (землей) электроустановок;

В общем, воздействие на работающих опасных и вредных механических производственных факторов приводит к несчастным случаям, составляющих около 75 % всех случаев производственного травматизма.

К химическим опасным и вредным производственным факторам относятся проникающие через органы дыхания, слизистые оболочки и кожный покров - согласно ГОСТ 12.1.005-88 и ГОСТ 12.1.007-76 к ним относят аэрозоли кальцинированной соды моечных машин, красочные аэрозоли.

Безопасность производственного оборудования - это свойство оборудования сохранять безопасное состояние при выполнении заданных функций в определенных условиях в течение определенного времени.

.2 Определение наличия и эффективности действия технических средств, обеспечивающих безопасность обслуживания оборудования

Средствами защиты от ОВПФ называются средства, применение которых предотвращает или уменьшает воздействие на работающих опасных и вредных производственных факторов.

Эти средства обеспечивают:

удаление опасных и вредных веществ и материалов из рабочей зоны;

снижение уровня вредных факторов до величины установленной действующими санитарно-гигиеническими нормами;

защита работающих от опасных и вредных факторов, сопутствующих принятой технологии, также возникающие при нарушении технологического процесса.

Для обеспечения безопасной работы оборудования при ремонте систем вентиляции воздуха предусмотрены следующие технические средства защиты:

) Оградительные устройства.

Оградительные устройства - это устройства, препятствующие попаданию человека в опасную зону. Они бывают стационарные и подъемные. Стационарные оградительные устройства - это неотъемлемая часть машины или механизма, то есть, сделана конструктивно, единым целым с машиной. Стационарные оградительные устройства могут быть полными, когда ограждается опасная зона вместе с машиной; могут быть частичными - ограждается отдельная зона. К ним относятся: сетки, крышки, решетки, перила.

Подъемные (съемные) оградительные устройства закрывают доступ в опасную зону при наступлении опасного момента.

) Предохранительные устройства предотвращают поломки, аварии и несчастные случаи на оборудовании, возможные в результате:

нарушения нормальных условий и режима работы;

неправильное или неосторожное обращение с оборудованием.

Предохранительные устройства автоматически срабатывают, отключая установку при выходе параметров системы за предельные значения. К ним относятся: предохранительные, взрывные, перепускные мембраны.

По характеру действия, для нашего случая, предохранительные устройства прекращают подвод электроэнергии, к ним относятся: предохранители, защитно-отключающие устройства и плавкие вставки.

Работоспособность объекта возобновляется его включением.

) Сигнализация безопасности.

Сигнализация безопасности - это средство информации о работе технологического оборудования и об опасных и вредных факторах, которые при этом возникают. Применяются либо в самостоятельной системе, либо в сочетании с предохранительными устройствами. Сигнализация безопасности зависит от внимания и обученностиработающих.

Сигнализация звуковая (световая) оповещает о том, что сработало предохранительное устройство.

) Управление оборудованием:

пульт управления находящийся вне опасных зон - дистанционное управление.

) Специальные устройства безопасности:

заземление оборудования и изоляция токоведущих частей;

Все оборудование заземлено стальными проводниками сечением не менее 12 мм², которые подсоединены параллельно к общей магистральной цепи. Токоведущие провода имеют изоляцию. Кнопки и рычаги управления изготовлены из диэлектрических материалов.

) Средства индивидуальной защиты.

В качестве средств индивидуальной защиты применяются: средства защиты рук (голицы), спецодежда, спецобувь и средства защиты головы (каска производственная), защитные очки, респираторы.

.3 Эргономический анализ организации рабочего места на оборудовании

В соответствии с ГОСТ 12.2.033 - 78 ССБТ устанавливаются общие эргономические требования к рабочим местам при выполнении работ в положении стоя при проектировании нового и модернизации действующего оборудования и производственных процессов. Эргономика изучает анатомические, физиологические, психологические и гигиенические возможности в особенности человека для создания на этой основе оптимальных условий труда. Эргономика решает следующие вопросы:

оптимизация физической среды на производстве (определение зоны комфорта и средства защиты человека от вредных влияний среды);

решает общие принципы рациональной компоновки производства (размещение основного и вспомогательного оборудования и внешнее оформление помещений);

требования к проектированию отдельных рабочих мест;

конструирование сигнальных устройств и средств индикации;

конструирование органов управления.

При конструировании рабочего места с точки зрения эргономики оно должно проектироваться с учетом:

обзора, то есть отвечать оптимальным условиям зрительной работы, обеспечивать легкую зрительную ориентацию;

удобства, то есть иметь приемлемые размеры, отвечающие анатомическому строению человека, обеспечивать удобную рабочую позу, а также свободные физические и целесообразные движения тела и конечностей;

оснащения, то есть содержать удобное размещение рабочих инструментов, обеспечивающих рациональность движения;

освещения, предпочтительнее наличие естественного освещения, вследствие лучшего восприятия органами зрения.

Конструкция рабочего места должна обеспечивать выполнение трудовых операций в пределах зоны досягаемости моторного поля в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

Моторное поле рабочего места - это пространство, в котором размещены органы управления и осуществляются двигательные действия.

Для определения, к каким зонам моторного поля принадлежат трудовые операции, а также в каких зонах будут находиться органы управления, наложим рисунок зоны досягаемости на рисунок рабочего места (рисунок 3.1). Как видно из рисунков 3.1 и 3.2 рабочее место обеспечивает выполнение трудовых операций в пределах зоны досягаемости моторного поля. Также обеспечено выполнение трудовых операций «часто» и «очень часто» в пределах зоны легкой досягаемости и оптимальной зоны моторного поля.

Рисунок 3.1- Схема рабочего места зоны досягаемости в горизонтальной плоскости

Организация рабочего места и конструкция оборудования обеспечивает прямое и свободное положение корпуса тела работающего, наклон его вперед не более чем на 15о. оптимальное положение тела работающего достигается регулированием высоты рабочей поверхности.

В тех случаях, когда невозможно регулирование высоты рабочей поверхности ее следует выбрать по таблице для человека ростом 180 см, а оптимальное положение тела работающих более низкого роста обеспечивается за счет высоты подставки для ног.

Рисунок 3.2 - Схема рабочего места и зоны досягаемости в вертикальной плоскости: 1 - зона для размещения очень часто используемых и наиболее важных органов управления (оптимальная зона моторного поля); 2 - зона для размещения часто используемых органов управления (зона легкой досягаемости моторного поля); 3 - зона для размещения редко используемых органов управления (зона досягаемости моторного поля).

При проектировании оборудования и организации рабочего места учтены антропометрические показания мужчин. Из таблицы выбираем высоту рабочей поверхности, при организации рабочего места для мужчины равную 980 мм для средней категории работ.

Из изложенного выше можно сделать вывод, что организация рабочего места при ремонте системы вентиляции воздуха соответствует эргономическим требованиям.

.4 Выводы и предложения с разработкой конструкции технического средства (устройства безопасности)

Предложенные технические средства и меры вполне обеспечивают безопасность при работе с системой вентиляции воздуха для закрепления, повышение безопасности при работе требует дополнительных защитных мер и приспособлений. В качестве дополнительных средств, обеспечивающих безопасную работу с установкой можно предложить:

комбинированное освещение для достаточной освещенности рабочего места;

местную вентиляцию.

Обеспечение организационных мер безопасности:

к работе на установке должны допускаться лица, прошедшие инструктаж по правилам работы;

- ремонт и своевременное техническое обслуживание должны производить лица, имеющие допуск к обслуживанию системы вентиляции воздуха;

своевременное обеспечение работников спецодеждой;

к эксплуатации допускаются вентиляционные системы, полностью прошедшие предпусковые испытания и имеющие инструкции по эксплуатации, журналы ремонта и эксплуатации;

монтаж систем вентиляции воздуха следует вести только при наличии проекта производства работ, технологических карт иди монтажных схем

Таким образом, в системе вентиляции воздуха заложены и спроектированы необходимые дополнительные меры для обеспечения безопасности работников и обслуживающего персонала.

. Расчет затрат на разработку и изготовление усовершенствованной системы вентиляции воздуха пассажирского вагона, расчет себестоимости системы при серийном производстве

4.1 Общие принципы определения себестоимости

Под себестоимостью изделия понимаются расходы предприятия по его изготовлению и реализации. Если проектируется новое устройство или модернизируется существующее, то в себестоимость включаются затраты на проведение научных исследований, проектных и конструкторских работ.

Структура затрат и их величина определяются условиями изготовления проектируемого устройства. Образец технического устройства может быть изготовлен в лаборатории учебного университета или в условиях депо.

Следует принимать во внимание и количество изготавливаемых экземпляров технических средств. Для технического воплощения идеи в целях дальнейшей работы над его конструкцией достаточно иметь несколько экземпляров. В этом случае все затраты на проектирование и изготовление опытного образца будут отнесены на конкретное количество образцов.

Типовая номенклатура калькуляционных статей себестоимости установлена в следующем составе: сырье и материалы; покупные комплектующие изделия и полуфабрикаты; возвратные отходы (вычитаются); энергия, топливо, основная заработная плата производственных рабочих; дополнительная заработная плата производственных рабочих; расходы по содержанию и эксплуатации оборудования, возмещение износа специальных инструментов и оснастки; цеховые расходы; общехозяйственные расходы; потери от брака; внепроизводственные расходы.

При расчете затрат учитываются условия (лабораторные или заводские) и этапы проектирования, наличие предварительных исследовательских работ.

4.2Расчет расходов на проведение научно-исследовательских и конструкторских работ

Для определения затрат на основную заработную плату рассчитывается трудоемкость всех видов работ: исследовательских, проектных, конструкторских, связанных с изготовлением и наладкой устройства. В зависимости от масштабов работ трудоемкость измеряется в человеко-месяцах, человеко-днях, человеко-часах (нормо-часах).

Расчет трудоемкости производится отдельно для каждого вида работ и по исполнителям с учетом условий производства (таблица 4.1).В разработке установки участвовали: старший научный сотрудник (СНС) и инженер.

Основная заработная плата на исследовательские работы зависит от величин должностных окладов, премий и доплат из фонда заработной платы. Переведем трудоемкость в единицы измерения человеко-месяцы, с учетом того, что рабочих дней в месяце 20. Премия составляет 10% от должностного оклада

П=0,1·ДО, (4.1)

где П - премия, руб.;

ДО - должностной оклад, руб.

СНС: П=0,1·10268=1026,8 руб.

Инженер: П=0,1·6468=646,8 руб.

Доплаты по районному коэффициенту составляют 15% от суммы
должностного оклада и премии

ДР.К.=0,15(ДО+П), (4.2)

СНС: ДР.К.=0,15(10268+1026,8)=1694,22 руб.

Инженер: ДР.К.=0,15(6468+646,8)=1067,22 руб.

Таблица 4.1-Расчет трудоемкости

Наименование работКатегория работниковОбщая трудоемкость, чел-дниСНСИнженерПостановка задачи224Изучение технической литературы-66Разработка оборудования246Разработка рабочих чертежей оборудования235Расчет параметров268Итого82129

Месячный фонд заработной платы определяется как сумма должностного оклада, доплаты и премии

ФЗП = ДО + П + ДР.к. ,(4.3)

СНС:ФЗП=10268+1026,8+1694,22=12989 руб.

Инженер: ФЗП=6468+646,8+1067,22=8182 руб.

Фонд заработной платы на весь объем работ (ФЗП0) определяется как произведение месячного фонда заработной платы на трудоемкость

ФЗПО =ФЗП·Тр, (4.4)

где Тр - трудоемкость, чел - мес.

СНС: ФЗПО =12989·0,4=5195,6 руб.

Инженер: ФЗПО =8182·1,05=8591,1 руб.

Дополнительная заработная плата составляет 10% от фонда заработной
платы на весь объем работ и определяется по формуле

ФЗПд=0,1·ФЗПо ,(4.5)

СНС: ФЗПд=0,1·5195,6=519,6 руб.

Инженер: ФЗПд=0,1·8591,1=859,1 руб.

Отчисления на социальные нужды составляют 30,2% от суммы фонда заработной платы на весь объем работ и дополнительной заработной платы.

Таблица 4.2 Фонд заработной платы.

Наименование категорий работниковТрудоемкостьДолжностной оклад, руб.Премии и доплаты, руб.Месячный фонд заработной платы работника, руб.Фонд заработной платы на весь объем работы, руб.чел-дничел- мес.премиидоплаты по районом у коэффициенту и др.Старший научный сотрудник80,4102681026,81694,22129895195,6Инженер211,056468646,81067,2281828591,1Итого13786,7

Расчет отчислений на социальные нужды.

На предприятиях железнодорожного транспорта отчисления на социальные нужды принимаются в размере 30,2% к фонду основной и дополнительной заработной платы на весь объем работ и дополнительной заработной платы.

Сс.н=(ФЗПО+ФЗПд) ∙ 0,302

Сс.н=(13786,7+1378,67)∙ 0,302=4579,94 руб.

Накладные расходы составляют 15% прямых затрат

Сначис=(ФЗПО+ФЗПдс.н)

Сначис=(13786,7+1378,67+4579,94)∙ 0,15=2961,8 руб.

Общие затраты на разработку системы определяются как сумма основной и дополнительной заработной платы, отчислений на социальные нужды и накладных расходов.

Всего затрачено на разработку и проектировку системы

Собщ=ФЗПО+ФЗПдс.н+ Сначис

Собщ=13786,7+1378,67+4579,94+2961,8=22707,1 руб.

.3 Расчет затрат на разработку оборудования

Затраты на разработку оборудования включают:

˗ материалы;

˗ фонд заработной платы разработчикам;

˗ отчисления на социальные нужды;

˗ накладные расходы;

Затраты на материалы представлены в таблице 4.3

Транспортно-заготовительные расходы составляют 10% от себестоимости установки и определяются по формуле

Рт=0,1·Суст.,(4.6)

Рт=0,1·(21500+14000+83500)=11900 руб.

Общие затраты на материалы определяются

Змат= Рт+ Суст., (4.7)

Змат=11900+119000=130900 руб.

Таблица 4.3 - Расходы на материалы

Наименование вида материалаКоличество изделий, шт.Цена за единицу,р.Общие затраты на материалы, р.Мембранный генератор кислорода модели «SA-2500»12150021500Биполярный ионизатор воздуха «Янтарь-5К»11400014000Бактерицидный модуль «Мегалит Аэро 1/1800»18350083500Всего3119000

.4 Затраты по оплате труда

Изготовление системы осуществляется монтажником 4 разряда, слесарем 5 разряда и сварщиком 4 разряда.

Таблица 4.4- Расчет тарифной заработной платы

Наименование работТрудоемкость чел-часРазрядЧасовая тарифная ставка, руб.Тарифная заработная плата, руб.Монтажные16480,31284,8Слесарные48590,14324,8Сварные24480,31927,2

Премия составляет 30% от тарифной заработной платы и рассчитывается по формуле

П =0,3·ЗПт ,(4.8)

П =0,3·7536,8=2261 руб.

Доплаты по районному коэффициенту составляют 15% от суммы тарифной заработной платы и премии

Д р.к. =0,15(ЗПт+П),(4.9)

Д р.к. =0,15(7536,8+2261)=1469,7 руб.

Общая заработная плата рабочих определяется по формуле

ЗП общ = Др.к. +ЗП т +П,(4.10)

ЗП общ =1469,7+7536,8+2261=11267,5 руб.

Отчисления на социальные нужды включают:

˗ пенсионный фонд;

˗ государственное социальное страхование;

˗ обязательное медицинское страхование.

Отчисления на социальные нужды принимаются в размере 30,2%

Сс.н.=0,302·11267,5=3402,7 руб.

Расходы по электроэнергии:

1)монтажные работы:

˗ мощность инструмента-3,5кВт;

˗ время использования-9 ч;

˗ цена электроэнергии-3,8р/кВт ч;

Сэ=9·3,5·3,8=119,7руб.

2)сварочные работы:

˗ держание дуги- 4 кВт;

˗ время использования- 12 ч;

˗ цена электроэнергии- 3,8р/кВт ч;

Сэ=4·12·3,8=182,4руб.

Накладные расходы составляют 160 % от фонда оплаты труда

Снакл=11267,5·1,6=18028 руб.

Всего затрачено на изготовление системы

119000+11267,5+3402,7+119,7+182,4+18028=152000,3руб.

Затраты на разработку и изготовление системы составляют

С=22707,1+152000,3=174707,4 руб.

Вывод: общие затраты на совершенствование системы вентиляции воздуха пассажирского вагона составляют 174707,4 руб.

Заключение

В настоящем дипломном проекте решены следующие задачи:

а) определены назначение и структура депо;

б) описана организация работы депо;

в) выполнен анализ технологического процесса ремонта вагонов депо ЛВЧД-1;

г) изучены существующие системы вентиляции воздуха вагона, особое внимание уделено решениям по обеззараживанию, ионизации и обогащению воздуха кислородом в пассажирском вагоне. Проведенный анализ показал, что существующие предложения не обеспечивают должные параметры воздуха в вагоне, что приводит к ухудшению самочувствия пассажиров;

д) подобрано современное технологическое оборудование и разработана рациональная усовершенствованная система вентиляции воздуха, обеспечивающая обеззараживание, ионизацию и обогащение воздуха кислородом в пассажирском вагоне. Показано, что при использовании усовершенствованной системы вентиляции с применением нового оборудования существенно повышается комфорт пассажиров;

е) выполнен раздел «Обеспечение безопасности выполнения работ по обслуживанию систем вентиляции воздуха».

ж) выполнен расчет затрат на разработку усовершенствованной системы вентиляции воздуха (174707 рублей);

Список использованных источников

1 Нормы технологического проектирования депо для ремонта грузовых и пассажирских вагонов ВНТП 02-86/МПС. М.: Транспорт. 1987.

055 ПКБ ЦЛ-2010 РД Руководство по деповскому ремонту.

Организация ремонта пассажирских вагонов в депо: методические указания к выполнению дипломного проекта / В.К. Кучеренко, С.И. Подоляк; Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2003. 37 с.

Криворучко Н.З. Вагонное хозяйство / Н.З. Криворучко, В.И. Гридюшко, В.П. Бугаев. М.: Транспорт, 1988. 295 с.

5 Либман, А. З., Демченков, Г. И. Вагонное хозяйство: пособие по дипломному проектированию. М.: Транспорт. 1983. 104 с.

6 Попов А.И. Экономика организация и планирование вагонного хозяйства / А.И. Попов, А.Н. Королев. - М.: Транспорт, 1975. - 224 с.

7 «Мир климата», №71, март 2002

Матяш Ю.И., Клюка В.П. Системы кондиционирования и водоснабжения пассажирских вагонов: Учебное пособие для вузов ж.-д. транспорта. - М.: ГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2008. - 286 с.

9В.А. Жариков. Системы индивидуального регулирования температуры воздуха в купе пассажирских вагонов

10Вестник УКЦ АПИК №26. Март 2013 года, опубликован в журнале Мир климата №77.

ГОСТ 12.1.009-82. ССБТ. Электробезопасность. Термины и определения

12Цветков О.Б. Хладагенты и экологическая безопасность Холодильная техника, №1, 1997. - С. 1 - 6.

13Работы студенческие учебные и выпускные квалификационные. Общие требования и правила оформления текстовых документов. СТП ОмГУПС - 1.2 - 05.

Приложение А 1

(обязательное)

Генеральный план депо ЛВЧД-1 станции Омск - Пассажирский



Приложение А2

(обязательное)

Редуктор цилиндрический одноступенчатый



Приложение А3

(обязательное)

Колесо зубчатое

Похожие работы на - Совершенствование системы вентиляции пассажирского вагона

 

Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу
Без плагиата!