Литература исходные данные
![]()
|
![]() ti - время, для которого производится расчет. Определение наружной температуры: Новороссийск: ![]() Краснодар: ![]() Тихорецкая: ![]() Ростов: ![]() Белгород: ![]() Орел: ![]() Тула : ![]() Москва : ![]() По рассчитанным температурам строится диаграмма температурного режима. Расчет теплопритоков Расчет теплопритоков производим для мяса охлажденного, который перевозится в АРВ. Температура в грузовом помещении -100 С. Расчет количества тепла, поступившего в вагон за счет разницы с температурой наружного воздуха. Количество тепла, поступающее в вагон из-за разницы температур, складывается из тепла, поступающего из окружающей среды и из машинного отделения. Количество тепла, поступающее в вагон за счет разницы с температурой наружного воздуха, определяется (для мороженых грузов): ![]() где k- коэффициент теплопередачи (k1 = 0,35, k2 = 0,4 ); F - средняя площадь теплопередачи, м2, F1 = 67,5+107,2+59,3 = 234,0 м2 - крыша, стены, пол; F2 = 19 м2 - перегородка машинного отделения; ![]() Т - длительность пребывания на участке. Новороссийск - Краснодар груз поезд холодопроизводительность конденсатор ![]() ![]() Q1= (0,35*43*234 + 55*0,4*19)*6 = 25,6 кВт Краснодар- Тихорецкая ![]() ![]() Q1=(0,35*42*234 + 0,4*19*55)*7,5 = 44,9 кВт Тихорецкая - Ростов ![]() ![]() Q1= (0,35*28*234 +0,4*19*55)*11 = 43,4 кВт Ростов - Белгород ![]() ![]() Q1= (0,35*39*234 +0,4*19*55)*28= 115,6 кВт Белгород - Орел ![]() ![]() Q1= (0,35*46*234 + 0,4*19*55)*17 = 95,3 кВт Орел - Тула ![]() ![]() Q1= (0,35*41*234 + 0,4*19*55)*10,5 = 66 кВт Тула - Москва ![]() ![]() Q1= (0,35*37*234 + 0,4*19*55)*13 = 51,7 кВт Теплопритоки от солнечной радиации и через неплотности кузова вагона. Теплопритоки от воздействия солнечной радиации определяются по формуле: Q2 = k * F *(A*q /α) (5.5) где F - наружная теплопередающая поверхность облучаемой части кузова; A - коэффициент поглощения солнечных лучей; q - среднесуточная интенсивность солнечного облучения; α - коэффициент теплопередачи наружной поверхности. Теплопритоки через неплотности кузова определяют по формуле: Q3 = V * p / 3,6 * (i1 - i 2) (5.6) где V - объем воздуха, поступающего через неплотности; p - плотность наружного воздуха; i - теплосодержание воздуха наружного и в грузовом помещении. Эти теплопритоки составляют 35% количества тепла, поступающего за счет разницы с наружной температурой: ![]() Новороссийск - Краснодар ![]() Краснодар- Тихорецкая ![]() Тихорецкая - Ростов ![]() Ростов - Белгород ![]() Белгород - Орел ![]() Орел - Тула ![]() Тула - Москва ![]() Теплопритоки при вентилировании вагона. Определяется по формуле: Q 4 = n*Vв / 3,6 *(1,3 *(tн - tв ) + r (φ1*q 1 - φ2* q2)) (5.8) где n - кратность вентилирования объем / час; Vв- объем воздуха, подлежащего замене; 1,3 - теплоемкость воздуха, поступающего в вагон и выходящего из него; φ - относительная влажность воздуха, поступающего в вагон и выходящего из него; q - абсолютная влажность воздуха, поступающего в вагон и выходящего из него; r - теплота конденсации водяного пара из наружного воздуха. При перевозке мороженного мяса вагон подается под погрузку термически подготовленным и в пути следования не вентилируется, следовательно рассчитывать теплопритоки при вентилировании не будем. Теплоприток, эквивалентный работе вентиляторов в грузовом помещении вагона. ![]() где N - мощность электродвигателя, N = 1 кВт; n в - число двигателей n в= 4; h - КПД электродвигателей вентиляторов h = 0,9; tв - время работы двигателей вентилятора за сутки, tв=7 ч. Новороссийск - Краснодар ![]() Краснодар- Тихорецкая ![]() Тихорецкая - Ростов ![]() Ростов - Белгород ![]() Белгород - Орел ![]() Орел - Тула ![]() Тула - Москва ![]() Суммарный теплоприток. ![]() Новороссийск - Краснодар ![]() Краснодар- Тихорецкая ![]() Тихорецкая - Ростов ![]() Ростов - Белгород ![]() Белгород - Орел ![]() Орел - Тула ![]() Тула - Москва ![]() Суммарный теплоприток по всем участкам, включая простой на станции назначения: SQ0 = 42,9 + 71,7 + 75,4 + 189,7 + 152,9 + 107,5 + 85,6 = 725,7 кВт 5.2 Расчет холодопроизводительности Рабочая холодопроизводительность нетто компрессора определяется: ![]() Новороссийск - Краснодар ![]() Краснодар- Тихорецкая ![]() Тихорецкая - Ростов ![]() Ростов - Белгород ![]() Белгород - Орел ![]() Орел - Тула ![]() Тула - Москва ![]() В качестве трудного участка принимается участок с наибольшей холодопроизводительностью нетто - Краснодар - Тихорецкая с ![]() Рабочая холодопроизводительность брутто компрессора определяется только для трудного участка по формуле: ![]() где b - переводной коэффициент, учитывающий расходы, b=1,15. ![]() Стандартная холодопроизводительность: ![]() ,где q - объемная производительность хладагента для стандартных и рабочих условий; l - коэффициент подачи хладагента для номинальных и рабочих условий. Стандартные условия: t0=-150C, tr=+300C, tп=+250C, q ![]() ![]() Рабочие условия: t0=-150C, ![]() ![]() ![]() ![]() По стандартной холодопроизводительности выбирается компрессор - ФВБС-6. Его основные характеристики сведены в таблицу 5.1. Таблица 5.1. Технические характеристики компрессора ФВБС-6.
6. Расчёт теплообменных аппаратов К теплообменным аппаратам относятся конденсаторы, испарители, теплообменники и др. По конструктивному оформлению они должны при незначительной затрате металла обеспечить условия для наиболее интенсивного теплообмена с окружающей средой, а также быть компактными, дешевыми и удобными в эксплуатации. 6.1 Расчет конденсатора Теплопередающая поверхность: ![]() где Qк - тепловая нагрузка на конденсатор; Dtк - средняя разность температур конденсирующегося хладагента и отходящего воздуха, Dtк=80С; kк- коэффициент теплопередачи, kк = 0,033 кВт/м2. ![]() где Nисп - мощность, потребляемая компрессором. ![]() ![]() 6.2 Расчет испарителя Площадь теплопередающей поверхности испарителя определяется: ![]() где Dtи - разница температур на испарителе, Dtи= 6 0С; kи - коэффициент теплопередачи, kи=30 Вт/м2. ![]() 6.3 Расчет мощности электропечи Расчет ведется по участку с максимально низкой температурой, которая корректируется на -200С (для переходных месяцев). Участок с самой низкой температурой - Тула - Москва со средней температурой в летний период +270С. Средняя температура равна +300С. При перевозке мороженного мяса температура в грузовом отделении должна быть +40С. Холодоприток, поступающий в вагон за счет разницы с наружной температурой. Холодоприток, поступающий в вагон за счет разницы с наружной температурой, определяется по формуле: Q 1 = F1 * k1 *∆ t1, (6.4) где F1 - наружная поверхность вагона, F1= 234,0 м2 k1 - коэффициент теплопередачи , к = 0,35 ∆ t1- абсолютная разница температур , ∆ t1= 430С Q 1 = 234 * 0,35 * 43 = 3,52 кВт. Холодоприток от неплотности кузова Определяется по формуле: Q3 = Q1 * 0,2 (6.5) Q3 = 3,52 * 0,2 = 0,7кВт. Q2 - теплоприток от солнечной радиации (не считаем); Q4 - теплоприток от воздуха с улицы при вентилировании (не считаем). Теплоприток, эквивалентный работе вентиляторов в грузовом помещении вагона. Определяется по формуле: ![]() где N - мощность электродвигателя, N = 1 кВт; n в - число двигателей n в= 4; h - КПД электродвигателей вентиляторов h = 0,9; tв - время работы двигателей вентилятора за сутки, tв=7 ч. ![]() Теплопритоки от перевозимого груза и тары при охлаждении в вагоне. Определяется по формуле: 6 = (Gгр *Cгр +Gт *Cт) *(tн - tк ) / 3,6*Z + qб*Gгр /3,6*1000 (6.7) где Gгр ,Gт - масса груза и тары, кг; Cгр ,Cт - теплоемкость груза и тары, кДж; tн , tк - начальная и конечная температура груза и тары,0С; Z - продолжительность ожидания (60-70 часов); Первый член формулы не будет учитываться, т.к. температура перевозки одинакова на всем пути следования. Q6 = 28*100 / 3,6 *1000 = 0,78 кВт. Общий холодоприток. Определяется по формуле: от = Q 1+ Q3 - Q5 - Q6 (6.8) Qот = 3,52 + 0,7 - 1,05 - 0,78 = 2,39 кВт. Мощность электропечей. Необходимая мощность электропечей определяется по формуле: Nэл = Qот / 1000 *μ, (6.9) , где μ - КПД двигателя, μ =0,83. Nэл = 2,39 / 1000*0,83 = 2,88 Вт/ч. 7. Определение пунктов экипировки РПС Все эксплуатируемые рефрижераторные вагоны приписаны к рефрижераторным вагонным депо, которые организуют обслуживание и ремонт приписанного парка рефрижераторного подвижного состава. Кроме рефрижераторных депо, экипировка рефрижераторных вагонов производится на специальных пунктах экипировки РПС. Пункты экипировки бывают вспомогательные и основные. На вспомогательных осуществляется снабжение РПС дизельным топливом, смазкой и водой; на основных - кроме того, экипировка хладагентом, компрессорным маслом, дистиллированной водой и другими материалами. Для АРВ и 5ВС период экипировки в пути следования определяется: ![]() где Е - возможный расход топлива - разность между емкостью бака и минимальным остатком; Е = 600 кг для АРВ; Е = 4050 кг для 5ВС. е - часовой расход топлива дизелями, кг/час, е = 7 кг/ч для АРВ; е = 20 кг/ч для 5ВС. Тэк= |