Технические науки/4.Транспорт

Сand. tecn. sci.. Tomilov V.V., сand. tecn. sci.. Tomilova O.S.

Omsk State Transport University, Russia

UV technologies in water supply systems for railway wagon

 

Research scientists from Slovakia (Dubrovova I.), Russia, and others confirm necessity of application water purification devices in railway transport. The most pressing issue is the epidemiological safety of water suppling to passengers [1-3].

Existing solution imply the installation of purification devices directly to the vagon before a tank of cold water (fig. 1a) [4]. Also used a periodic circulation through the UV sterilize (fig. 1b) [5].

 

                                     a                                             b

Fig. 1. Existing concepts of water-filled system of passenger railway wagon tank: a) – with mechanical filter; b) – with a circulation of water through the UV sterilize

 

The authors propose another solution. It involves the installation of a UV sterilizer before tank. Thereby eliminating getting into the water supply system a bacteria. (fig. 2) [6, 7]. Mechanical filters have no such efficiency without a disinfecting. To eliminate of bacteria reproduction in the tank still got in one can accommodate extra surface UV irradiators [8]. The circulation of water through the UV sterilizer in water filled pipe is also possible to achieve a more efficient disinfecting or unfavorable epidemiological situation. The pump is used for this purpose. Non-return valves prevent leakage of water [9].

 

         a                          b                                    c                           d

Fig. 2. Schematic diagrams of water-filled system of passenger railway wagon:
a) – typical; b) – with UV sterilizer 5;
c) – with UV sterilizer 5 and extra surface UV irradiators 6 under the tank roof;
d) – with water circulation through the UV sterilizer 5
(1 – loading pipe, 2 – filler pipe, 3 – tank of cold water, 4 – filters,
7 – circulation pump, 8 – non-return valves)

 

Proposed solutions require additional space in the wagon. It is necessary to install the UV sterilizer, a pump, valves, filters and associated equipment. Potential place of installation is in the filler pipe. For example, it is shown at fig. 3 for the wagon train Sapsan (VelaroRus) [10]. Easy access to the system behind removable panels of tambour allows periodic maintenance of UV sterilizer.

The economic effect of UV sterilizer in water supply system is achieved by reducing the use of bottled water for drinking. The water from water columns at the station meets the quality requirements. Existing technology of wagon water filling is the weak spot. It has an open and non-secure location of hoses and filler pipes. The use of UV sterilizer is a standard way to bring water quality up to standards in extended centralized water supply systems. Bottled water often also passes UV disinfecting process. But it has more expensive transportation.

Applications UV sterilizers in passenger wagons will allow to increase epidemiological safety of passengers. UV sterilizer will reduce the frequency of the periodic chlorination of the water supply system. Chlorine solution requires the spesial preparation and after disinfection it remains in pipes and tanks.

 

         a                          b                                   c                                    d

Fig. 3. Elements of water filled system for Sapsan (VelaroRus) wagon:
a) – filler pipe; b) – the lower part of the loading pipe (view from tambour);
c) – the upper part of the loading pipe; d) – input in the main water tank

 

References:

1. Tomilova O. S. Efficiency calculation of the ultra-violet sterilizer of the carriage water supply modernized system // Izvestia Transsiba / OSTU. Omsk, 2012. № 3 (11). 46 – 54 р.

2. Томилов В. В. Экспериментальные исследования динамики потоков воды в ультрафиолетовых стерилизаторах / В. В. Томи­лов, О. С. Томилова // Materiály XII mezinárodní vědecko - praktická konference «Efektivní nástroje moderních věd – 2016». Díl 15. Technické vědy.: Praha. Publishing House «Education and Science». С. 9-10.

3. Томилов В. В. Расчетно-экспериментальный способ определения дозы ультрафиолетового облучения воды / В. В. Томи­лов, О. С. Томилова // Материалы второй всероссийской научно-технической конференции с международным участием «Приборы и методы измерений, контроля качества и диагностики в промышленности и на транспорте» / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2016. С. 97-102.

4. Пат. № 2267422 на полезную модель (РФ), МПК B61D35/00, B61K11/02. Система заправки водой пассажирского вагона. / В. В. Кипка (Россия). – № 2003113379/11; заявл. 06.05.2003; опубл. 27.11.2004 // Открытия. Изобретения. 2004. № 11.

5. Пат. № 52374 на полезную модель (РФ), МПК B61D35/00. Система холодного водоснабжения пассажирского вагона / Григорьев Э. Н. – № 2005121 392/22; заявл. 07.07.2005; опубл. 27.03.2006 // Открытия. Изобретения. 2006. № 22.

6. Matyash J. I. Arrangement for water disinfection in carriages for long-distance traffic / J. I. Matyash, O. S Tomilova // Izvestia Transsiba / OSTU. Omsk, 2010. № 4 (6). 23-27 p.

7. Пат. № 88327 на полезную модель (РФ), МПК В 61 D 35/00. Водоналивная система пассажирского вагона / Ю. И. Матяш, О. С. Томилова (Россия). – № 2009127020/22; заявл. 14.07.2009; опубл. 10.11.2009 // Открытия. Изобретения. 2013. № 31.

8. Пат. № 131353 на полезную модель (РФ), МПК В 61 D 35/00, B 61 K 11/00, E 03 B 7/07. Водоналивная система пассажирского вагона / Ю. И. Матяш, О. С. Томилова, В. В. Томи­лов (Россия). – № 2013109041/11; заявл. 28.02.2012; опубл. 20.08.2013 // Открытия. Изобретения. 2013. № 23.

9. Пат. № 132046 на полезную модель (РФ), МПК В 61 D 49/00, B 61 D 35/00, B 61 K 11/02. Водоналивная система пассажирского вагона / Ю. И. Матяш, О. С. Томилова, В. В. Томи­лов (Россия). – № 2013117428/11; заявл. 16.04.2013; опубл. 10.09.2013 // Открытия. Изобретения. 2013. № 25.

10. Electro rolling stock operation features in extreme environmental conditions / V. Tomilov, E. Likhanova, A. Orlov and other // Achievement of high school: материали за 9-а меж-дунар. научна практ. конф. / «Бял ГРАД-БГ» ООД Том 45. Технологии. София. 2013. 68 – 73 р.