Материал: Kursovoy_kholodok

Таким образом, для осуществления перевозок скоропортящихся грузов на направлении Брянск-Чита в летний период продолжительностью 153 дня с мая по сентябрь включительно необходимо 10 5-вагонных секций БМЗ, 32 5-вагонные секции ZB-5, 1 АРВ.

2 Теплотехнические расчеты рефрижераторного подвижного состава

Цель теплотехнических расчетов – нахождение количества тепла ( ), поступающего в грузовое помещение вагона для определения холодопроизводительности приборов охлаждения и мощности приборов отопления.

В данном разделе необходимо произвести расчеты для 5-ти вагонной секции типа ZB-5.

Общее количество тепла, которое должно быть отведено через поверхность приборов охлаждения вычисляется по формуле:

. (2.1)

где - количество тепла, поступающего в грузовое помещение вагона от наружнего воздуха и воздуха машинного отделения через ограждения кузова вагона, Вт, рассчитывается по формуле:

(2.2)

где – площадь теплопередающей поверхности грузового помещения, м²,

, (2.3)

где и – площади соответственно наружней и внутренней поверхностей вагона, м².

, (2.4)

, (2.5)

где - длина, ширина и высота наружной поверхности грузового вагона соответственно, м;

- длина, ширина и высота внутренней поверхности грузового вагона соответственно, м;

- коэффициент теплопередачи кузова вагона (принимаем на 20% больше конструктивного), Вт/м² К;

- расчетная температура наружного воздуха, , определяется по формуле:

(2.6) где , – соответственно усредненные среднемесячные и максимальная температура в летний период ( с мая по сентябрь) , принимаем для пунктов Брянск, Омск, Чита;

- температура воздуха внутри грузового помещения вагона при перевозке, ; - площадь перегородок, отделяющих грузовое помещение вагона от машинного отделения, м²;

- коэффициент теплопередачи перегородки, отделяющей грузовое помещение вагона от машинного отделения, Вт/м² К;

– температура воздуха в машинном отделении.

- количество тепла, поступающего в грузовое помещение вагона от воздействия солнечной радиации, рассчитывается по формуле:

, (2.7)

где F – наружная поверхность кузова вагона, подверженная воздействию солнечной радиации, м²

Z - продолжительность воздействия солнечной радиации, ч, примем 15 ч;

t_max – максимальная температура нагрева наружной поверхности вагона, ºС, примем t_max = 45 ºС;

- количество тепла, поступающего в грузовое помещение через неплотности кузова вагона, рассчитывается по формуле:

( ), (2.8)

где - объем воздуха (внутренний объём кузова вагона), поступающего в грузовое помещение через неплотности кузова вагона, м³/ч;

- плотность наружного воздуха, равная 1,165 кг/м³­­;

и – теплосодержание (энтальпия) воздуха соответственно наружного и в грузовом помещении, кДж/кг, определяем по диаграмме i - d, (влажность воздуха в грузовом помещении вагона - 90%, наружнего воздуха - 40%);

– количество тепла, поступающего в грузовое помещение при вентилировании вагона. Согласно Правилам Перевозок грузов железнодорожным транспортом, капуста в летний период не вентилируется, Вт;

- количество тепла, поступающего в вагон, эквивалентное работе вентиляторов в грузовом помещении, Вт;

- количество тепла, поступающего в грузовое помещение от перевозимого груза и тары при охлаждении в вагоне, рассчитывается по формуле:

где , - масса груза и тары соответственно, кг, масса тары составляет для деревянной ; , - теплоемкость груза и тары соответственно, кДж/кг*К, принимаем кДж/кг*К, кДж/кг*К; , - начальная (наружного воздуха) и конечная (перевозки) температура груза и тары соответственно, ; = продолжительность охлаждения, ч, принимаем = 60; - биологическое тепло, выделяемое плодоовощами, кДж/т*ч, принимаем кДж/т*ч.

Расчеты:

,

,

,

Вт/м²∙К,

t_cр =14,29 ; t_max =20,9 ;

,

t_в = +3

t_м=18,3+5=23,3

.

кДж/кг,

кДж/кг,

После определения теплопритоков необходимо рассчитать потребную холодопроизводительность компрессора, которая зависит от температуры кипения, конденсации всасываемых паров и переохлаждения холодильного агента. Потребная рабочая часовая холодопроизводительность компрессора при заданном режиме работы холодильной установки для выработки холода, необходимого для обеспечения сохранности качества груза, определяется по формуле:

, (2.9)

где 22 - количество часов работы компрессора.

.

Для того чтобы сделать вывод о достаточности установленного компрессора и коэффициенте его использования, необходимо провести сравнение холодопроизводительности при стандартных и рабочих условиях.

Перевод рабочей холодопроизводительности компрессора в стандартную осуществляется по формуле:

, (2.10)

где , - объемная холодопроизводительность при стандартных и рабочих условиях; , - коэффициенты подачи при стандартных и рабочих условиях.