Холода Жени2. Курсовая работа организация перевозок скоропортящихся грузов на направлении Проверил

• Название: Курсовая работа организация перевозок скоропортящихся грузов на направлении Проверил
• Анкор: Холода Жени2.doc
• Дата: 28.06.2018
• Размер: 0.7 Mb.
• Имя файла: Холода Жени2.doc
• Тип: Курсовая; #20853
• страница: 3 из 6

2.2 Расчет теплопритоков
Теплопритоки в грузовом помещении вагона определяются для режимов перевозки мороженных грузов, охлажденных плодоовощей, неохлажденных плодоовощей и перевозки с отоплением. В данном случае рассматривается перевозка неохлажденных плодоовощей (дыни) в АРВ. Общее количество тепла, которое должно быть отведено через поверхность приборов охлаждения (холодопроизводительность установки), составляет:

. (2.4)

Теплоприток в грузовое помещение вагона от наружного воздуха и воздуха машинного отделения через ограждения кузова:
, Вт, (2.5)
где k– коэффициент теплопередачи кузова вагона, Вт/м² (для АРВ к=0.35);

F_н – поверхность части наружного ограждения, м² (для АРВ F_н=234м²);

F_м– поверхность по внутреннему контуру, м² (для АРВ F_м =19 м²);

t_н,t_в – расчетные температуры соответственно наружного воздуха и в грузовом помещении ;

t_м – температура в машинном отделении, принимается равной +45⁰С;

t – время следования по расчетному участку, час.

В курсовой работе принимается, что теплоприток в грузовое помещение от воздействия солнечной радиации составляет 15% от Q₁, а количество энергии, поступающее через неплотности кузова и дверей вагона – 20% от Q₁.

Теплопритоки при вентилировании камеры:

, Вт, (2.6)

где n – кратность вентилирования, объем/ч;

V – объем воздуха, подлежащий замене, м³;

С_в – теплоемкость воздуха, кДж/(кг К);

– относительная влажность воздуха, поступающего и выходящего из камеры, доли единицы;

f₁,f₂ – максимальная влажность (точка росы) воздуха, поступающего и выходящего из камеры, г/м³;

r – теплота парообразования воды, Дж/кг, для воды – 2256 кДж/кг.

При перевозке дынь в летний и переходный периоды этот теплоприток не учитывается, так как по ППГ они вентилируются только при отоплении.

Теплопритоки от работающих двигателей вентиляторов:
t, (2.7)
где N – мощность электродвигателя, кВт (N=5кВт);

n_в– число двигателей (их, как правило 4: по два у каждого испарителя);

 – КПД электродвигателей вентиляторов (0,9);

t_в – время работы двигателей вентилятора за сутки, принимаем по рекомендации преподавателя 8 час.

Теплоприток от охлаждения грузов и тары и дыхания грузов:

, Вт, (2.10)
где М_гр – суточное поступление груза в камеру, т в сут;

∆ i – разность удельных энтальпий, соответствующих начальной и конечной температурам продукта, Дж/кг;

τ – продолжительность холодильной обработки продукта, час;

М_т – суточное поступление тары, т/сут. Массу деревянных ящиков для овощей и фруктов принимают равной 20% от их массы;

С_т – удельная теплоемкость тары, Дж/(кг К).Для дерева – 2500, картона – 1460, металла – 460, стекла – 835.

( t₁-t₂) – разность температуры груза и тары при поступлении и при выходе из камеры,;

1000 – переводной коэффициент из тонн в килограммы;

3600 – переводной коэффициент из часов в секунды;

q_биол – тепловыделение грузов растительного происхождения в результате их жизнедеятельности , Вт/т ч.

Этот же теплоприток можно рассчитать по формуле

, Вт, (2.11)

где С_гр – удельная теплоемкость груза, кДж/кг (при перевозке яблок поздних С_гр=3,768 кДж/кг ).
Результаты расчета теплопритоков сведены в таблицу 2.1.

Таблица 2.1 – Расчёт количества тепла поступающего в вагон за счёт разницы температур

Наименование участка	Q1, кВт	Q2, кВт	Q3, кВт	Q5, кВт	Q6, кВт	Q0, кВт
Ташкент – Кзыл-Орда	183	27	37	76	771	1093
Кзыл-Орда – Тугуз	189	28	38	80	34	369
Тугуз – Актюбинск	130	19	30	62	26	263
Актюбинск – Оренбург	82	12	16	37	16	164
Оренбург – Самара	127	19	25	58	24	253
Самара – Кустаревка	125	19	25	60	25	253
Кустаревка – Москва-тов.	110	17	22	61	26	236
Москва-тов. – Бологое-Моск.	79	12	16	46	19	172
Бологое-Моск. – Ст-Перербург-тов-Моск.	86	13	17	44	19	179

2.3 Подбор холодильного оборудования
2.3.1 Холодильный компрессор

Рабочая холодопроизводительность нетто компрессора определяется:

, Вт. (2.12)

Таблица 2.2 – Расчёт холодопроизводительности нетто компрессора

Наименование участка	Q0, кВт	, кВт
Ташкент – Кзыл-Орда	1093	17,35
Кзыл-Орда – Тугуз	369	5,51
Тугуз – Актюбинск	263	5,07
Актюбинск – Оренбург	164	5,29
Оренбург – Самара	253	5,27
Самара – Кустаревка	253	5,07
Кустаревка – Москва-тов.	236	4,62
Москва-тов. – Бологое-Моск.	172	4,51
Бологое-Моск. – Ст-Перербург-тов-Моск.	179	4,85

Участок с наиболее интенсивным теплопритоком Ташкент – Кзыл-Орда (кВт), для его условий и производится подбор холодильного оборудования.

Теплоприток брутто для рабочих условий для подбора оборудования холодильной установки определяется по формуле

, Вт, (2.13) где β – коэффициента перевода холодопроизводительности нетто в брутто (принимается 1.2);

Q_i – теплопритоки в камеру.

кВт.

Стандартная холодопроизводительность:

, Вт, (2.14)

где q – объемная производительность хладагента для стандартных и рабочих условий;

 – коэффициент подачи хладагента для номинальных и рабочих условий.

Стандартные условия: t_к= -15⁰C, t_вс= - 15⁰C, t_конд= +30⁰C, q=1339 кДж/кг, =0,72;

Рабочие условия: t₀= 3-5=-2⁰C, t_к=36+5=41⁰C, t_п=31+3=34⁰C, q=1860 кДж/кг, =0,72.

кВт.

Учитывая полученную холодопроизводительность, по справочнику подбираем компрессор ФУУ-24.
Таблица 2.3 – Основные параметры холодильного компрессора ФУУ - 24

Тип компрессора	Число оборотов вала в минуту	Холодопроиз-водительность кВт	Потребляемая мощность, кВт	Вес, кг
ФУУ-24 не прямоточный	960 1440	21.0 28.4	6.6 9.0	150

2.3.2 Теплообменные аппараты

Конденсатор

Теплопередающая поверхность определяется по формуле:

, м²_, (2.15)

где Q_к – тепловая нагрузка на конденсатор;

t_к – средняя разность температур конденсирующегося хладагента и отходящего воздуха (6⁰С);

k_к – коэффициент теплопередачи (для воздушных конденсаторов 30-35Вт/м², примем 33Вт/м²)
, Вт, (2.16)
где N_исп – мощность, потребляемая компрессором, кВт (для ФУУ-24 N_исп=6,6 кВт).

кВт
м²_.

Испаритель

Площадь теплопередающей поверхности испарителя определяется:
, м², (2.17)
где t_и – разница температур на испарителе (обычно 7 - 10⁰С, примем 8⁰С);

k_и – коэффициент теплопередачи (15 - 35 Вт/м², примем 25 Вт/м²).
м².


2.4 Расчет электропечи
Необходимая мощность электропечи определяется по формуле:
, (2.18)

где Q_от – теплопотери вагона в холодное время года при перевозке груза с отоплением (например, при перевозке яблок поздних);

η_э – КПД электропечи (принимается 0,83).

Q_от=Q₁ + Q₃ + Q₄– (Q₆+ Q₅), (2.19)

где Q₁,Q₃,Q₄ – теплопотери соответственно через ограждения кузова, неплотности кузова, в результате охлаждения воздуха, поступающего в результате вентиляции;

Q₆, Q₅ - эквивалентное тепло соответственно от дыхания груза и от работы вентиляторов.

Расчет теплопритоков производится по формулам, приведенным в разделе 2, для перевозки яблок поздних при наружной температуре воздуха - 25⁰С, для одного часа работы электропечи. Необходимый температурный режим в грузовом помещении по ППГ +3⁰С.

Q₁= 0,35*253*(-25 -3)=2479 Вт,

Q₃= 0,2*2479=496 Вт,

Q₄= 3*40*(1,021*(3 – (-25))+2256*4*10 ^-3 )/3,6= 1254 Вт,

Q₅= 4*1*0,8*1000/24=667 Вт,

Q₆= Вт.

Q_от=2479 + 496 + 1254 – (667+504) = 3058 Вт.

Мощность электропечи:

Вт/ч

Таким образом, для соблюдения требуемого температурного режима перевозки фруктов, необходима электропечь мощностью в 4 кВт/ч.

3 Выбор станций экипировки рефрижераторного подвижного состава
Все эксплуатируемые рефрижераторные вагоны приписаны к рефрижераторным вагонным депо, которые организуют обслуживание и деповской ремонт приписанного РПС, а также, в необходимых случаях текущий ремонт и экипировку других рефрижераторных вагонов, находящихся на дороге расположения депо независимо от их приписки. Депо специализированы по типам подвижного состава, что позволяет сократить номенклатуру ремонтируемых деталей и узлов, повысить уровень организации производственного процесса, улучшить содержание и снизить себестоимость ремонта приписанных вагонов.

Экипировка рефрижераторных вагонов эксплуатационными материалами может производиться как в рефрижераторных вагонах, так и на специальных пунктах экипировки РПС. Различают вспомогательные пункты, предназначенные для снабжения РПС дизельным топливом, смазкой и водой, и основные, на которых РПС может экипироваться, кроме того, хладагентом, компрессорным маслом, дистиллированной водой и другими материалами.

Техническое оснащение пунктов экипировки состоит из железнодорожного пути, здания для служебного персонала, ёмкости для хранения дизельного топлива, складов для хранения хладагента, масел, обтирочных материалов и т.д., и раздаточных колонок для дизельного топлива и воды. Снабжение водой производиться, как правило, из городского водопровода. Снабжение водой иногда производиться на путях снабжения водой пассажирских вагонов. Для хранения дизельного топлива используются наземные и подземные резервуары. Для заправки дизельным топливом и водой имеются двусторонние раздаточные колонки. Топливо к ним подаётся насосами, установленными в насосном отделении здания пункта экипировки по трубопроводу, проложенному под землей.

В крупных узлах на станциях погрузки или выгрузки скоропортящихся грузов, расположенных вблизи станции расположения рефрижераторного депо, экипировка рефрижераторных вагонов может производиться автотопливозаправщиками с соблюдением требований безопасности.

Расстояние между вспомогательными пунктами зависит от емкости топливных баков, суточного расхода топлива, скорости движения рефрижераторных поездов, секций и АРВ.

Экипировка выполняется, как правило, в любое время суток и года согласно технологическому процессу. Экипировочные материалы отпускают по форменным требованиям за подписью начальника секции и печатью депо приписки. Продолжительность экипировки не превышает одного часа.

Для погашения теплопритоков в рефрижераторном подвижном составе периодически необходимо включать холодильные установки. За один час работы холодильных установок дизель 5-ти вагонной секции расходует около 20 кг, а АРВ – около 7 кг дизельного топлива.

Н
Рисунок 3.1 – Производительность холодильной установки
еобходимо, чтобы экипировка производилась при расходе не более 3700 кг дизельного топлива для 5-ти вагонной секции и 400 кг для АРВ. По мере расхода этого количества необходимо предусмотреть пункт экипировки.

Период экипировки определяем по формуле:
, (3.1)
где Е - возможный расход топлива, который определяется разностью полной вместимости топливного бака и минимальным остатком в нём; полная вместимость топливного бака для БМЗ равно 7400 кг, а минимальный остаток равен 4000 кг, таким образом, Е=7400-4000=3400 кг;

е - часовой расход топлива дизелем (принимаем е =20 кг/ч.).

ч

Чистое время работы дизелей определяется по формуле:

, (3.2)

где - суммарный расход холода, определяемый по графику;

- часовая холодопроизводительность, определяемая для условий t_н= +30^оС, t_в=+3^оС, согласно рисунку 3.1 и исходя из этих условий получаем, что Q_час=27 кВт.

Тогда, чистое время работы дизелей для 5-ти вагонной секции составит:

ч

Экипировка необходима, если

В данном случае экипировка не нужна, так как 170 >110,45 ч.

Для АРВ:

Период экипировки равен:

ч

Чистое время работы дизелей для АРВ составит:

ч

В данном случае экипировка нужна, так как 57,14<110,45 ч.

Выбор станций экипировки производится на основании графика зависимости общего теплопритока в вагон от расстояния, проходимого вагоном (приложение). По длине данной кривой строим так называемые «ступеньки», высота которых равна часовой холодопроизводительности холодильной установки, определенной на основании рисунка 3.1. Затем ведем подсчет полученных «ступенек», зная, что после каждой 185 для 5ВС ZB-5 и после каждой 57 для АРВ необходима экипировка. На основании построений можно сделать вывод, что экипировку пяти-вагонной секции достаточно произвести на станциях отправления и назначения, а для АРВ необходимо еще дополнительное оснащение в пути следования – на станции Актюбинск.