методичка по хладотранспорту. методичка. Выполнение курсового проекта или работы по дисциплине "Хладотранспорт" преследует цель углубить и закрепить теоре
 Скачать 109.43 Kb.
|
|
Q тп = Q1 + Q2 + Q3 , Вт (3.1.) где Q1 - теплоприток , поступающий в грузовое помещение вагона (РК) через ограждение ( стены, крышу, пол) кузова путем теплопередачи , Вт ; Q1 = КЭ * F ( tн - tв ) , Вт ( 3.2. ) , где : КЭ - средневзвешенный по поверхности коэффициент теплопередачи кузова вагона (РК) в реальных условиях эксплуатации с учетом увеличения его из-за старения и увлажнения теплоизоляционного материала , Вт/(м2 . град) ; F - расчетная теплопередающая поверхность ограждений кузова , м2 [ 3 ] . tн , tв - соответственно средняя наружная и внутренняя температуры. Средняя наружная определяется как полусумма наружных температур в пунктах погрузки и выгрузки [3], а средняя внутренняя, как полусумма верхней и нижней температур режима перевозки [ 1,2,3 ] ; Q2 - дополнительный теплоприток от воздействия солнечной радиации и при оттайке снеговой “шубы” с воздухоохладителя; Q2 = 0,10 ÷ 0,15 * Q1 , Вт Q3 - теплоприток , поступающий в вагон с наружным воздухом вследствие инфильтрации его через неплотности кузова; Vво * ( iн - iв ) Q3 = ________________________________ , Вт (3.3.) 3,6 Vво = Vгр * Кво , м3/ч (3.4.) где : Vво - воздухообмен через неплотности кузова , м3/ч ; Vгр - объем грузового помещения вагона , м3 [ 7 ] ; Кво - коэффициент воздухообмена, ч -1 , принимается равным от 0,3 до 1,0 в зависимости от типа РПС и срока эксплуатации ; - плотность воздуха при температуре tн , кг/м3[3]; iн и iв - энтальпия воздуха снаружи и внутри вагона, кДж/кг. Её определяют по диаграмме i - d в зависимости от температуры и влажности воздуха [4 ] ; При перевозке неохлажденных плодоовощей различают два этапа: 1-й - охлаждение груза и тары до температуры перевозки; 2-й – перевозка охлажденного груза ( рис. 3.2.). В этом случае теплопритоки рассчитываются отдельно для каждого этапа. На 1-м этапе : QтпI = Q1 + Q2 + Q3 + Q5 + Q6 + Q7 , Вт (3.5.) Первые три слагаемых рассчитываются таким же образом, как и при первом режиме , но при средней температуре в вагоне за период сбива температуры груза и наружной температуре в пункте погрузки. Q5 - теплоприток от вентилирования грузов ( замены воздуха грузового помещения наружным), Вт. Учитывается только при перевозке грузов с вентилированием [ 1,2 или 3) ] . nкр * Vгр * (iн - iв) Q5 = ____________________________ , Вт (3.6.) 3,6 где nкр - кратность вентилирования грузового помещения , объемов в час .В расчет принимается равной 0,4 ч-1. Q6 - тепло, отнимаемое от перевозимых грузов и тары, в которую они упакованы , при охлаждении во время перевозки ; ( cг * Gг + ст * Gт ) ( tгн - tгк ) Q6 = __________________________________________________ , Вт ( 3.7. ) 3,6 * охл где cг и ст - соответственно теплоемкость груза и тары , кДж/(кг . град.) ; Для плодоовощей : cг = 3,6 кДж/( кг. град. ); cт = 2,7 кДж/(кг. град.) Gг и Gт - соответственно масса груза и тары в вагоне, кг. Принимается из 2-го раздела по расчёту технической нормы загрузки заданного типа РПС заданным грузом ; tгн и tгк - начальная и конечная температура груза ; охл - продолжительность охлаждения плодоовощей, ч . Ориентировочно может приниматься равной для 5-вагонных секций БМЗ типа РС-4 и РС-5 , а также секций ZВ-5 выпуска после 1976 г. – 50 , 30 и 10 ч при начальной температуре груза, соответственно 30 , 20 и 10ОС , для АРВЭ и рефконтейнеров - в полтора раза меньше. Q7 - биологическое тепло, выделяемое плодоовощами при перевозке; Q7 = qб * Gг , Вт ( 3.8. ) , где qб = qо еаt , Вт/кг qб - удельный тепловой поток дыхания при данной темпе- ратуре t, Вт/кг; qо - то же при 0оС ; а - температурный коэффициент, зависящий от вида продукта , 1/0С Значения qо и априведены в табл. 3.1. Таблица 3.1. Величина q0 и а для плодов и овощей
При расчете qб величину t на режиме охлаждения плодоовощей следует принимать равной средней температуре груза между начальной и конечной , а на период перевозки охлажденного груза t = tгрк . На втором этапе определяются те же теплопритоки , что и на первом, кроме Q6 , но при других температурах внутри и снаружи вагона. 3.2. Определение холодопроизводительности установки рефвагона или рефконтейнера В 5-вагонных секциях БМЗ используются одноступенчатые холодильные установки с 8-цилиндровым компрессором производительностью 82,5 м3/ч , а рефвагонах постройки завода «Дессау» ( 5-вагонные секции ZB-5, АРВ и АРВЭ ) – двухступенчатые установки с 4- цилиндровыми компрессорами , у которых 3 цилиндра - низкого давления, а 4-й цилиндр - высокого давления. Теоретическая производительность трех цилиндров низкого давления 60 м3/ч. В каждом грузовом рефвагоне смонтированы две холодильные установки. В рефконтейнере используется одна холодильная установка с поршневым двуступенчатым или винтовым ( спиральным) компрессором. В курсовом проекте условно принимаем двухступенчатый поршневой компрессор с теоретической производительностью 35 м3/ч. для 20-футовых рефконтейнеров и 65 м3/ч для45 –футовых РК. Холодопроизводительность одноступенчатой установки в реальных условиях эксплуатации определяется по формуле : Vh * * qv Qоэ = –––––––––– 1* 2*3, Вт (3.9.) 3,6 где : Vh - объем ,описываемый поршнями одноступенчатого компрессора или цилиндров низкого давления двухступенчатого компрессора, т.е. теоретическая производительность компрессора , м3/ч - коэффициент подачи компрессора, он определяется по графику = f ( Pк / Pо ), в зависимости от отношения Pк / Pо для одноступенчатых компрессоров и = f (Pпр / Pо) для двух- ступенчатых [ 4 ] . qv - объемная холодопроизводительность хладагента, кДж/м3 ; 1 - коэффициент, учитывающий потери холода в трубопроводах , ( 1 = 0,95 ) ; 2 и 3 - коэффициенты, учитывающие снижениещхолодопроизводительности установки из-за износа компрессора и наличия «снеговой шубы» соответственно . Для определения и qv строится цикл работы холодильной машины в координатах “ P - i “ ( рис. 3.1.) Цикл работы холодильной установки одноступенчатого ( а ) и двухступенчатого ( б) сжатия в координатах “ P - i “ а) l  g P,мПа 3 3 Рк,tк а 2 Р0,t0 4 Х=1 1 Х=0 q0 l tвс к  Дж/кг б) lgP, мПа 3 3 Рx a 2 Pпр 2 4 Po 1 X=0 рис. 3.1 X=1 i, кДж/кг С этой целью прежде всего определяются рабочие давления и температуры кипения ( t0 ) , всасывания ( tвс ) , конденсации ( tк ) и переохлаждения ( tп ) хладагента . t0 = tв - ( 7 ÷ 10 )0 C tвс = t0 + ( 10 ÷30 )0 C tк = tн + ( 12 ÷ 15 )0 С tп = tк - 50 С Здесь: tв - средняя температура воздуха внутри грузового помещения вагона или РК при перевозке заданного груза; tн - средняя наружная температура воздуха. Особенностью современных транспортных холодильных установок является наличие регуляторов давления всасывания , которые не допускают повышения давления всасывания свыше определенного во избежание перегрузки электродвигателей компрессоров и дизель-генераторов РПС. В АРВ и 5-вагонных секциях ZB-5 регуляторы настроены на давление всасывания, соответствующее температуре кипения ( - 80 С ), а в 5- ва-гонных секциях БМЗ – на (- 14 0 С). Поэтому в холодиль-ных установках этих вагонов t0 ≤ ( - 8 ) или tо ≤ ( - 14 )0 С. В холодильных установках рефконтейнеров условно принимаем t0 ≤ ( - 8 ). По известным температурам tк и t0 , используя диаграмму “ Р - i “ для хладона - 12 , определяем давление кипения ( Р0) и конденсации ( Рк ) , а в двухступенчатых установках , кроме того , промежуточное давление ( Рпр) Рпр =  ( 3.10. )Далее, по известным рабочим температурам и давлениям строится цикл работы холодильной машины в реальных условиях в координатах “ Р - i “, определяются по диаграмме энтальпии в точках 1,2 ,3,3/ ,4 и удельный объем пара на всасывании в цилиндры компрессора в точке 1 ( 1 ) и рассчитывается qv : q0 i1 - i4 qv = ––––– = ––––– , кДж / м3 ( 3.11. ) 1 1 После этого по формуле (3.9.) рассчитывается холодопроизводительность установки вагона или контейнера. 3.3. Определение продолжительности работы холодильного оборудования РПС или РК за груженый рейс Мощность энергохолодильного оборудования рефриже-раторных вагонов и контейнеров рассчитана на экстремальные условия работы. Но в процессе эксплуатации , как правило , в таких условиях установки работают редко, поэтому предлагается определить продолжительность работы холодильного оборудования в конкретных условиях перевозки. Она может быть определена как произведение коэффициента рабочего времени холодильных установок ( Крв ) в рейсе на продолжительность груженого рейса. Коэффициентом рабочего времени оборудования в общем случае называется отношение продолжительности работы оборудования в течение какого-то периода к длительности этого периода. Коэффициент рабочего времени ( Крв ) холодильного оборудования вагона можно определить по формуле ( 3.12. ), а рефконтейнера по формуле (3.10.) Qтп Крв = –––––––––– , ( 3.12. ) 2 Qоэ - Q4 Qтп Крв = –––––––––– , ( 3.13. ) Qоэ - Q4 где Q0э - холодопроизводительность одной холодиль- ной установки в реальных условиях эксплуатации, Вт ; Q4 - тепловой эквивалент работы вентиляторов- циркуляторов Q4 = Nв * nв * 1000, где Nв - мощность, потребляемая электродвигателем одного вентилятора-циркулятора , кВт ; nв - количество вентиляторов-циркуляторов в одном грузовом вагоне или рефконтейнере. Имея теплопритоки Qтп и холодопроизводительность Qоэ , можно определить Крв по формуле (3.12.) или (3.13.) и затем продолжительность работы холодильных установок в сутки р = Крв . 24 ч/сут (3.14.) и в целом за рейс: гр = крв * гр.р, ч/рейс ( 3.15.) гр.р - продолжительность груженого рейса , ч . Она принимается равной уставному сроку доставки груза из 1-го раздела. Как уже говорилось ранее, при перевозке плодоовощей с охлаждением их в пути следования различают два этапа: -охлаждение груза и тары с начальной температуры до температуры перевозки и - перевозка уже охлажденного груза ( рис.3.2.). Продолжительность этапа I =охл , а этапа – II= гр.р. - I . График изменения температуры внутри вагона при перевозке плодоовощей с охлаждением  |