RU203160U1 - Heating and cooling device for drinking water in a railway carriage - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к санитарно-техническому оборудованию пассажирских вагонов, в частности к установкам и устройствам для питьевого обеспечения пассажиров питьевой горячей и холодной водой. Устройство нагрева и охлаждения питьевой воды в железнодорожном вагоне смонтировано в корпусе 1 и включает накопительный бак 2 с двухуровневым поплавковым датчиком 3 и дыхательным клапаном 4, связанный трубопроводами 5 и 7 с баком 6 охлаждения и дозирования воды и с баком 8 нагрева и дозирования воды, каждый из которых связан с раздаточным краном 24 и 25. Согласно полезной модели, перед накопительным баком 2 смонтирован бак-расширитель 9, снизу связанный паропроводом 11 с баком 8 нагрева и дозирования воды, а сверху паропроводом 10 с накопительным баком 2.Техническим результатом полезной модели является повышение эксплуатационных характеристик устройства подачи питьевой воды в железнодорожном вагоне. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.The utility model relates to the sanitary-technical equipment of passenger cars, in particular to installations and devices for providing passengers with drinking hot and cold water. A device for heating and cooling drinking water in a railway car is mounted in building 1 and includes a storage tank 2 with a two-level float sensor 3 and a breathing valve 4, connected by pipelines 5 and 7 with a tank 6 for cooling and dosing water and with a tank 8 for heating and dosing water, each of which it is connected to the dispensing valve 24 and 25. According to the utility model, an expansion tank 9 is mounted in front of the storage tank 2, from the bottom connected by a steam line 11 to a tank 8 for heating and dosing water, and from above by a steam line 10 with a storage tank 2. The technical result of the utility model is improving the operational characteristics of the device for supplying drinking water in a railway carriage. 2 c.p. f-ly, 1 dwg.

Description

Полезная модель относится к санитарно-техническому оборудованию пассажирских вагонов, в частности к установкам и устройствам для питьевого обеспечения пассажиров питьевой горячей и холодной водой.The utility model relates to the sanitary-technical equipment of passenger cars, in particular, to installations and devices for providing passengers with drinking hot and cold water.

Водоснабжение пассажирских вагонов является важнейшим санитарно-техническим оборудованием, обеспечивающим необходимые условия пассажирам во время их длительной поездки. Независимо от типа пассажирского вагона каждый из них оснащен устройством водоснабжения, предназначенным для обеспечения пассажиров питьевой водой.The water supply of passenger cars is the most important sanitary equipment that provides the necessary conditions for passengers during their long journey. Regardless of the type of passenger carriage, each of them is equipped with a water supply device designed to provide passengers with drinking water.

В соответствии к общими техническими требованиями к установкам охлаждения, нагрева и обеззараживания питьевой воды пассажирских вагонов предъявляются требования, связанные с особенностями их эксплуатации, в том числе, к ограничению по общему водопотреблению, к потребляемой электрической мощности, а также к наличию вероятности вторичного микробиологического загрязнения воды. Кроме того, установка должна иметь краны раздачи холодной и нагретой воды, обеспечивающих возможность налива воды в стакан емкостью не менее 200 мл за время не более 10 секунд. Подача воды в установку должна осуществляться из бака водоснабжения вагона через дополнительные фильтры, обеспечивающие содержание взвешенных веществ в воде не более 1 мг/л. Оборудование должно обеспечивать биологическую безопасность питьевой воды и снижение риска распространения инфекций путем инактивации болезнетворных микроорганизмов, вирусов физическими методами (высокой температурой, ультрафиолетовым излучением).In accordance with the general technical requirements for installations for cooling, heating and disinfection of drinking water in passenger cars, there are requirements related to the peculiarities of their operation, including restrictions on total water consumption, consumed electrical power, and the likelihood of secondary microbiological contamination of water. ... In addition, the installation should have taps for dispensing cold and heated water, providing the ability to pour water into a glass with a capacity of at least 200 ml in a time of no more than 10 seconds. The water supply to the installation should be carried out from the water supply tank of the car through additional filters that ensure the content of suspended solids in the water is not more than 1 mg / l. The equipment should ensure the biological safety of drinking water and reduce the risk of spreading infections by inactivating pathogens and viruses by physical methods (high temperature, ultraviolet radiation).

Известна система водоснабжения, содержащая водяной бак с наливными магистралями, соединенный с устройством слива, сантехническое оборудование, связанное магистралями с блоком подготовки воды, включающий насос подачи холодной воды, гидроаккумулятор и водонагревательный блок. Насос подачи холодной воды связан с водяным баком и с гидроаккумулятором, соединенным с водонагревательным блоком и с сантехническим оборудованием. Магистраль подачи горячей воды к сантехническому оборудованию соединена с магистралью подачи холодной воды к водонагревательному блоку. Последний выполнен из двух нагревателей, соединенных между собой трубопроводами с запорной арматурой, образуя контур подогрева воды. Блок подготовки воды может быть размещен в отдельном корпусе, установленном под вагоном. (RU 97319, кл. B61D 35/00, 2010 г).A known water supply system contains a water tank with filling lines connected to a drain device, plumbing equipment connected by lines to a water preparation unit, including a cold water supply pump, a hydraulic accumulator and a water heating unit. The cold water supply pump is connected to the water tank and to a hydraulic accumulator connected to the water heating unit and to the sanitary equipment. The hot water supply line to the sanitary equipment is connected to the cold water supply line to the water heating unit. The latter is made of two heaters interconnected by pipelines with shut-off valves, forming a water heating circuit. The water treatment unit can be placed in a separate housing installed under the car. (RU 97319, cl. B61D 35/00, 2010).

Однако при эксплуатации известной системы водоснабжения вагонов возникает образование на внутренних поверхностях трубопроводов биопленки, в составе которой живут микроорганизмы, способные вызывать инфекционные заболевания у людей и биодеструкцию материалов. Устранения биообрастаний обеспечивается регулярно проводимыми мероприятиями по дезинфекции систем водоснабжениями вагонов. При благоприятных условиях время образования биопленок составляет от нескольких суток до нескольких часов, что приводит к высокой вероятности их появления в процессе эксплуатации вагона.However, during the operation of the known water supply system for cars, a biofilm forms on the inner surfaces of pipelines, in which microorganisms live, which can cause infectious diseases in humans and biodegradation of materials. Elimination of biofouling is ensured by regularly taking measures to disinfect the water supply systems of the cars. Under favorable conditions, the time of biofilm formation is from several days to several hours, which leads to a high probability of their appearance during the operation of the car.

Прототипом полезной модели является устройство охлаждения и нагрева питьевой воды в железнодорожном вагоне, входящего в систему водоснабжения питьевой водой (RU 2719044, кл. В01D 35/00, 2020 г). Устройство смонтировано в корпусе и содержит накопительный бак для регулирования подачи и потребления воды, связанный с баком охлаждения и дозирования воды и с баком нагрева и дозирования воды. На входе подачи воды в накопительный бак установлен фильтр, связанный через дроссель с электромагнитным клапаном. Накопительный бак снабжен двухуровневым поплавковым датчиком и дыхательным клапаном. Накопительный бак с баком охлаждения и баком нагрева связан дросселями. Внутри бака охлаждения воды установлен термостат, испаритель для охлаждения воды, последовательно связанный с конденсатором и компрессором, а на трубопроводе подачи холодной воды потребителю установлен УФ - обеззараживатель воды, связанный с краном через датчик потока воды. Бак нагрева воды снабжен тэном и датчиками температуры. Баки горячей и холодной воды для обеспечения гидравлического режима системы связаны трубками с накопительным баком. Для дозированной подачи воды на краны трубопроводы расположены в верхней части баков, а для обеспечения дискретной подачи воды конец трубопровода на участке его выхода из бака загнут вниз. Снизу баки холодной и горячей воды снабжены трубопроводами для их опорожнения.The prototype of the utility model is a device for cooling and heating drinking water in a railway carriage included in the drinking water supply system (RU 2719044, class В01D 35/00, 2020). The device is mounted in a housing and contains a storage tank for regulating the supply and consumption of water, connected with a cooling and water metering tank and with a heating and water metering tank. At the inlet of the water supply to the storage tank, a filter is installed, connected through a throttle to a solenoid valve. The storage tank is equipped with a two-level float switch and a breathing valve. The storage tank with the cooling tank and the heating tank is connected by throttles. A thermostat is installed inside the water cooling tank, an evaporator for cooling water, connected in series with a condenser and a compressor, and a UV water disinfectant is installed on the cold water supply pipeline to the consumer, connected to a tap through a water flow sensor. The water heating tank is equipped with a heating element and temperature sensors. Hot and cold water tanks are connected by pipes to the storage tank to ensure the hydraulic mode of the system. For the dosed supply of water to the taps, the pipelines are located in the upper part of the tanks, and to provide a discrete supply of water, the end of the pipeline at the site of its exit from the tank is bent downward. Bottom tanks of cold and hot water are equipped with pipelines for their emptying.

Недостатком известного устройства является сложность при поддержании температурного режима холодной и горячей воды из-за того, что во время разбора воды в момент включенных нагревательных и охлаждающих элементов, горячая водо - паровая смесь забрасывается в накопительный бак, вода в котором перемешивается и, тем самым, не удается обеспечить необходимый режим температуры горячей и холодной воды на кранах дозирования и подачи воды. The disadvantage of the known device is the difficulty in maintaining the temperature regime of cold and hot water due to the fact that during the parsing of water at the time of the included heating and cooling elements, the hot water - steam mixture is thrown into the storage tank, the water in which is mixed and, thus, it is not possible to provide the required temperature mode for hot and cold water on the dosing and water supply taps.

Проблемой полезной модели является усовершенствование устройства подачи питьевой воды в железнодорожных вагонах. The problem of the utility model is the improvement of the device for supplying drinking water in railway cars.

Техническим результатом полезной модели является повышение эксплуатационных характеристик устройства подачи питьевой воды в железнодорожном вагоне.The technical result of the utility model is to improve the operational characteristics of the device for supplying drinking water in a railway carriage.

Поставленная проблема и указанный технический результат достигаются тем, что устройство нагрева и охлаждения питьевой воды в железнодорожном вагоне смонтировано в корпусе и включает накопительный бак с двухуровневым поплавковым датчиком и дыхательным клапаном, связанный трубопроводами с баком охлаждения и дозирования воды и с баком нагрева и дозирования воды, каждый из которых связан с раздаточным краном. Согласно полезной модели, перед накопительным баком смонтирован бак - расширитель снизу связанный паропроводом с баком нагрева и дозирования воды, а сверху паропроводом с накопителем баком.The problem posed and the specified technical result are achieved by the fact that the device for heating and cooling drinking water in a railway carriage is mounted in the body and includes a storage tank with a two-level float sensor and a breathing valve connected by pipelines to the cooling and dosing tank and to the water heating and dosing tank, each of which is associated with a dispensing valve. According to the utility model, in front of the storage tank, a tank is mounted - an expander from the bottom connected by a steam line to the tank for heating and dosing water, and from above by a steam line to the storage tank.

На раздаточных кранах могут быть смонтированы индикаторы нагревательных и охлаждающих элементов соответственно бака нагрева и дозирования и бака охлаждения и дозирования воды.Indicators of the heating and cooling elements of the heating and dosing tank and the water cooling and dosing tank respectively can be mounted on the dispensing taps.

Индикаторы нагревательных и охлаждающих элементов для наглядности и удобства потребителям, выполнены световыми, которые мигают во включенном состоянии элементов и светят постоянно при отключенных элементах.For clarity and convenience for consumers, indicators of heating and cooling elements are made of light, which blink when the elements are on and shine constantly when the elements are turned off.

Наличие бака расширителя, смонтированного перед накопительным баком и связанного паропроводами с накопительным баком и с баком нагрева и дозирования воды, позволяет скомпенсировать температуру паро-воздушной смеси при возможном забросе воды в накопительный бак. В баке-расширителе горячая вода и часть пара конденсируется и остается, а в накопительный бак по паропроводу поступает небольшая часть пара, которая через дыхательный клапан выводится в атмосферу.The presence of an expander tank, mounted in front of the storage tank and connected by steam lines with the storage tank and with the water heating and dosing tank, makes it possible to compensate for the temperature of the vapor-air mixture in case of possible water injection into the storage tank. In the expansion tank, hot water and part of the steam condense and remain, while a small part of the steam enters the storage tank through the steam line, which is discharged into the atmosphere through the breathing valve.

Полезная модель поясняется чертежом, где представлено устройство нагрева и охлаждения питьевой воды в железнодорожном вагоне.The utility model is illustrated by a drawing, which shows a device for heating and cooling drinking water in a railway carriage.

Устройство нагрева и охлаждения питьевой воды в железнодорожном вагоне смонтировано в корпусе 1 и включает накопительный бак 2 с двухуровневым поплавковым датчиком 3 и дыхательным клапаном 4, связанный трубопроводом 5 с баком 6 охлаждения и дозирования воды и трубопроводом 7 с баком 8 нагрева и дозирования воды. Перед накопительным баком 2 смонтирован бак-расширитель 9, сверху связанный паропроводом 10 с баком 2 накопителем, а снизу паропроводом 11 с баком 8 нагрева и дозирования воды. Бак 6 охлаждения воды снабжен элементом 12 охлаждения и датчиком 13 температуры. Бак 8 нагрева воды снабжен нагревательным элементом 14, датчиком 15 температуры и аварийным датчиком 16. Бак 6 охлаждения воды снизу подключен к трубопроводу 17 подачи холодной воды потребителю на котором смонтирован обеззараживатель 18 на базе источника УФ - облучения и датчик 19 потока воды, выход которого подключен к блоку 20 оповещения со световым индикатором 21 о включенном элементе 12 охлаждения и световым индикатором 22 о включенном элементе 14 нагрева. В свою очередь бак 8 нагрева воды сверху трубопроводом 23 подключен к блоку 20. На концах трубопроводов 17 и 23 установлены раздаточные краны 24 и 25 соответственно раздачи холодной и горячей воды. Для опорожнения баков 6 и 8 в их нижней части смонтированы краны 26 и 27.A device for heating and cooling drinking water in a railway carriage is mounted in housing 1 and includes a storage tank 2 with a two-level float sensor 3 and a breathing valve 4, connected by a pipeline 5 with a tank 6 for cooling and dosing water and a pipeline 7 with a tank 8 for heating and dosing water. In front of the storage tank 2, an expander tank 9 is mounted, connected from above by a steam line 10 with a storage tank 2, and from the bottom by a steam line 11 with a tank 8 for heating and dosing water. The water cooling tank 6 is equipped with a cooling element 12 and a temperature sensor 13. The water heating tank 8 is equipped with a heating element 14, a temperature sensor 15 and an emergency sensor 16. The water cooling tank 6 is connected from the bottom to the cold water supply pipeline 17 to the consumer on which a disinfectant 18 is mounted on the basis of a UV radiation source and a water flow sensor 19, the output of which is connected to the notification unit 20 with a light indicator 21 about the included cooling element 12 and a light indicator 22 about the turned on heating element 14. In turn, the water heating tank 8 is connected from above by pipeline 23 to block 20. At the ends of pipelines 17 and 23, dispensing taps 24 and 25 are installed, respectively, for dispensing cold and hot water. To empty the tanks 6 and 8, taps 26 and 27 are mounted in their lower part.

Устройство нагрева и охлаждения питьевой воды в железнодорожном вагоне работает следующим образом.The device for heating and cooling drinking water in a railway carriage works as follows.

В устройство вода, соответствующая ГОСТУ Р 51232-98 «Вода питьевая» поступает по магистральному трубопроводу 28, проходит через фильтр 29 в накопительный бак 2, предназначенный для гидравлической развязки системы подачи питьевой воды в вагоне и установления постоянного давления. Накопительный бак 2 связан с атмосферой через дыхательный клапан 4. При уменьшении или превышения уровня воды в накопительном баке 2 срабатывает двухуровневый датчик 3, отвечающий за подачу сигнала на открытие электромагнитного клапана (на фигуре не показан).In the device, water corresponding to GOST R 51232-98 "Drinking water" enters through the main pipeline 28, passes through the filter 29 into the storage tank 2, designed for hydraulic decoupling of the drinking water supply system in the car and the establishment of constant pressure. The storage tank 2 is connected to the atmosphere through the breathing valve 4. When the water level in the storage tank 2 decreases or exceeds, a two-level sensor 3 is triggered, which is responsible for giving a signal to open the solenoid valve (not shown in the figure).

Из накопительного бака 2 по трубопроводам 5 и 7 вода подается в бак 6 охлаждения и в бак 8 нагрева воды. В баке 6 вода с помощью элемента 12 охлаждается и далее по трубопроводу 17, проходя через обеззараживатель 18 на базе УФ источника облучения в котором под воздействием высокой дозы излучения до 40 мДж/см² происходит обработка воды ультрафиолетом. Далее вода через датчик 19 потока поступает в блок 20 и далее на кран 24 раздачи холодной воды. При этом кран 24 можно открывать, если световой индикатор 21 не мигает, а светит в постоянном режиме. From the storage tank 2 through pipelines 5 and 7, water is supplied to the cooling tank 6 and to the water heating tank 8. In the tank 6, the water is cooled with the help of the element 12 and then through the pipeline 17, passing through the disinfectant 18 based on a UV radiation source in which, under the influence of a high dose of radiation up to 40 mJ / cm ² , the water is treated with ultraviolet light. Further, the water through the flow sensor 19 enters the block 20 and then to the tap 24 for dispensing cold water. In this case, the valve 24 can be opened if the indicator light 21 does not blink, but shines in a constant mode.

В баке 8 с помощью нагревательного элемента 14 вода нагревается. Нагретая до требуемой температуры вода поступает через блок 20 оповещения на кран 25 раздачи горячей воды. Световой индикатор 22 блока 20 показывает потребителю воды можно ли включать кран 25. При мигающем индикаторе 22 воду брать не желательно, т.к. возможен заброс горячей воды в накопительный бак 2.In the tank 8, the water is heated by the heating element 14. The water heated to the required temperature is supplied through the warning unit 20 to the hot water distribution tap 25. The indicator light 22 of the unit 20 shows the water consumer whether the tap 25 can be turned on. hot water can be thrown into storage tank 2.

Для исключения заброса горячей воды в накопительный бак 2, при нарушении правил пользования устройством, перед накопительным баком 2 смонтировали бак-расширитель 9. В случае, когда разбор воды происходит при включенных элементах охлаждения 12 и нагрева 14, разогретая паровоздушная смесь по паропроводу 11 поступает в нижнюю часть бака-расширителя 9, в котором вся горячая вода и часть пара конденсируется и остается, а в накопительный бак 2 н по паропроводу 10 поступает небольшая часть пара, который тут же выводится через дыхательный клапан 4. Таким образом, заброс горячей воды в накопительный бак 2 не происходит, и не нарушается температурный режим раздачи холодной и горячей воды.To prevent hot water from being thrown into the storage tank 2, in case of violation of the rules for using the device, an expansion tank 9 was mounted in front of the storage tank 2. the lower part of the expansion tank 9, in which all the hot water and part of the steam condenses and remains, and a small part of the steam enters the storage tank 2 n through the steam line 10, which is immediately discharged through the breathing valve 4. Thus, hot water is thrown into the storage tank 2 does not occur, and the temperature regime of the distribution of cold and hot water is not violated.

Для проведения регламентных работ и для опорожнения баков 6 и 8 при открытии кранов 26 и 27 смонтированных снизу через трубопровод 30 слива осуществляется слив воды из баков 6 и 8.To carry out routine maintenance and to empty the tanks 6 and 8, when the valves 26 and 27, mounted from below, are opened, water is drained from the tanks 6 and 8 through the drain line 30.

В настоящее время устройство нагрева и охлаждения питьевой воды в железнодорожном вагоне находится на стадии подготовки к промышленному производству.At present, the device for heating and cooling drinking water in a railway carriage is at the stage of preparation for industrial production.

Claims (3)

1. Устройство нагрева и охлаждения питьевой воды в железнодорожном вагоне, смонтированное в корпусе и включающее накопительный бак с двухуровневым поплавковым датчиком и дыхательным клапаном, связанный трубопроводами с баком охлаждения и дозирования воды и с баком нагрева и дозирования воды, каждый из которых связан с раздаточным краном, отличающееся тем, что перед накопительным баком смонтирован бак-расширитель, снизу связанный паропроводом с баком нагрева и дозирования воды, а сверху паропроводом с накопительным баком.1. A device for heating and cooling drinking water in a railway carriage, mounted in the body and including a storage tank with a two-level float sensor and a breathing valve, connected by pipelines to a cooling and dosing water tank and to a heating and water dosing tank, each of which is connected to a dispensing tap , characterized in that an expansion tank is mounted in front of the storage tank, connected from the bottom with a steam line to the tank for heating and dosing water, and from above by a steam line to the storage tank. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на раздаточных кранах смонтированы индикаторы нагревательных и охлаждающих элементов соответственно бака нагрева и дозирования и бака охлаждения и дозирования воды.2. The device according to claim 1, characterized in that indicators of the heating and cooling elements of the heating and dosing tank and the water cooling and dosing tank are mounted on the dispensing valves. 3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что индикаторы нагревательных и охлаждающих элементов выполнены световыми, которые мигают во включенном состоянии элементов и светят постоянно при отключенных элементах.3. The device according to claim. 2, characterized in that the indicators of the heating and cooling elements are made of light, which blink when the elements are on and shine constantly when the elements are turned off.

Images