Отопление вагонов. Котлы на твердом топливе
Принципиально конструкция отопительного котла для пассажирских вагонов не изменилась со времени его создания в начале прошлого века. Прямоточный водогрейный котёл с топочной камерой, плавно переходящей в огневую коробку и дымовую трубу, образующих газовоздушный тракт, снаружи обрамлённый так называемой рубашкой, пространство между которыми заполняется водой. В низшей части топочной камеры расположена колосниковая решётка, под которую подаётся воздух. В котле практически отсутствуют специальные конвективные поверхности, поэтому он обладает низким сопротивлением по газовоздушному тракту, что обеспечивает довольно качественное сжигание топлива при естественной тяге. Котёл рассчитан на сжигание качественных углей марки антрацитов высокой калорийности в виде кусков или брикетов с получением КПД котла на уровне 50 %. Использование в котле низкосортных топлив мелких фракций с большим содержанием пыли приводит к резкому снижению КПД за счёт возрастания механических потерь с уносом отработавшими газами, провалами на колосниковой решётке, снижением топочного теплообмена. Попытки модернизации с целью повышения теплотехнических качеств котла введением конвективных поверхностей в газовоздушный тракт, применения колосниковых решёток различной конфигурации, в том числе конических, ряд других механических устройств, стабилизации тяги в движении не привело к желаемому результату, значительно усложнило эксплуатацию. Иными словами, использование достижений «большой энергетики», по всей видимости, неприемлемо для котла пассажирских вагонов. Поэтому при угольном обогреве отопительных котлов необходимо использовать регламентированные сорта (марки) топлив или осуществить промышленное производство и повсеместное снабжение вагонов поездов брикетами, изготовленными по технологии с органическим связующим, неподверженными воздействию влаги. Единственная модернизация должна быть проведена в части замены существующей флюгарки дымовой трубы на аэродинамический стабилизатор тяги (патент Германии), простота конструкции и эффективность работы которого установлена в процессе испытаний кухонных плит вагонов-ресторанов производства ГДР.
Угольное отопление вагонов, являясь самым дешёвым, является и самым трудоёмким и тяжёлым для проводников. Поэтому в 70-х годах прошлого века создан и внедрён на пассажирских вагонах комбинированный отопительный котёл с высоковольтным электрообогревом теплоносителя (воды). Это резко повысило комфорт в вагонах (температурный, гигиенический), облегчило работу проводников. В стоимостном отношении электрообогрев и угольный обогрев практически были одинаковы. Расширение полигона эксплуатации ограничивалось электрификацией дорог. Велись даже работы по оснащению тепловозов отопительными трансформаторами. За сорок лет эксплуатации комбинированный котёл постоянно усовершенствовался, принимая современные эстетичные формы и, особенно, повысилась надёжность, электробезопасность. Созданы надёжные высоковольтные электронагреватели отечественного производства. При нынешней конъюнктуре цен электрообогрев примерно в 3 + 5 раз дороже, чем угольный. (Не так давно это было на порядок дороже.) Определить тенденцию пока довольно сложно. Вместе с тем комбинированный котёл обеспечивает высокий уровень комфорта при электрообогреве и высокую надёжность в случаях перерыва в электроснабжении, а вагон делает вездеходным.
