Мощность теплопоступлений в грузовое помещение вагона — КиберПедия 

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...

Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...

Мощность теплопоступлений в грузовое помещение вагона



 

Сначала определяют мощность каждого теплопритока в отдельности аналитическим методом [4, разд. 7], а потом их алгебраическую сумму в двух вариантах (таблица 3). Один вариант суммы соответствует набору теплопоступлений при охлаждении груза в пути, другой – в процессе перевозки груза уже в охлаждённом состоянии. Ниже приводится расчёт мощности теплопоступлений в рефрижераторный вагон при перевозке гранатов.

Мощность теплового потока вследствие теплопередачи через ограждения кузова вагона, кВт/ваг.:

 

,

 

где Fр – полная расчётная поверхность грузового помещения, Fр = 234 м2 [4, прил. А]; tр – расчётная температура наружного воздуха на направлении перевозки, tр = 31,2 °С (см. п. 2.2); tв – среднее значение температурного режима перевозки груза (см. табл. 2), tв = 2 + 5 = 3,5(°С); Fм – расчётная поверхность машинных отделений, контактирующих с грузовым помещением, Fм = 7,8 м2 [4, прил. А]; tм – температура воздуха в машинном отделении, которая на 4 °С выше расчётной температуры наружного воздуха вследствие теплоотдачи холодильными машинами, tм = 31,2 + 4 = 35,2 (°С); kр – расчётный коэффициент теплопередачи ограждающих конструкций грузового помещения вагона, kр = 0,64 Вт/(м2∙К), определен в п. 2.3.

Тогда Qт = [234(31,2 – 3,5) + 7,8(35,2 – 3,5)] 0,64 ´ 10-3 = 4,3 (кВт/ваг.).

Мощность теплового потока от инфильтрации свежего воздуха внутрь грузового помещения вагона, кВт/ваг.:

 

,

 

где rн – плотность наружного воздуха, rн = 1,16 кг/м3 (при tр = 31,2 °С [4, табл. К.1]); mи – кратность инфильтрации воздуха в ограждениях вагона и в вентиляционной системе, mи = 0,30 ч–1 (при средней скорости движения вагона 18 км/ч и сроке службы вагона 4 года [4, прил. Л]); Vп – полный объём грузового помещения вагона, Vп = 138 м3 [4, прил. А]; iн – удельное теплосодержание наружного воздуха при температуре 31,2 °С и влажности 64 %, iн = 77 кДж/кг [4, табл. К.2]); iв – удельное теплосодержание воздуха внутри вагона в режиме перевозки и влажности 90 %, iв = 14 кДж/кг [4, табл. К.2].

Тогда Qи = 1,16 ´ 0,3 ´ 138 ´ 3600–1 ´ (77 – 14) = 10,8 (кВт/ваг.).

Мощность теплового потока от плодоовощей при дыхании, кВт/ваг., определяют дважды (см. рис. 1) – на участке пути, когда груз охлаждается от начальной температуры до режимных значений (Qб1):

 

;

 

 

где qбох – удельные тепловыделения плодоовощей при их охлаждении, qбох =
= 45,4 Вт/т (см. п. 2.3); Gгр – масса перевозимого груза, Gгр = 35 т нетто (по заданию).

Тогда: qб1 = 45,4 ´ 35 ´ 10–3 = 1,6 (кВт/ваг.)

Мощность теплового потока от воздействия солнечной радиации, кВт/ваг.:



 

,

 

где Fб.с – поверхность боковых стен вагона, Fб.с = 61 м2 [4, прил. А]; Fк – то же, крыши, Fк = 67 м2 (см. там же); tэ.р – эквивалентная температура рассеянной радиации, соответствующая разности температур на поверхности вагона при наличии и отсутствии солнечной радиации на условно заданной широте местности 64 град с. ш. в летний период, tэ.р = 1,15 К [4, табл. М.1]; tэ.в – то же, прямой радиации на вертикальные поверхности (см. там же), tэ.в = 4,2 К; tэ.г – то же, прямой радиации на горизонтальные поверхности (см. там же), tэ.г = 10,5 К; mc – заданная вероятность солнечных дней в году, mc = 0,39, доли ед.; tc – продолжительность воздействия солнечной радиации, tc = 18,5 ч/сут [4, табл. М.2].

Тогда Qс = [234 ´1,15 + (61´ 4,2+ 67 ´ 10,5)0,39]0,64´18,5 ´ 241´103 = 1,82 (кВт).

Мощность теплового потока, эквивалентного работе вентиляторов-циркуляторов, кВт/ваг., определяют дважды (см. рис. 1) – на участке пути, когда груз охлаждается от начальной температуры до режимных значений (Qц1):

 

;

где Nц – суммарная мощность электродвигателей вентиляторов-циркуляторов, Nц = 4,4 кВт/ваг. [4, прил. А]; x – коэффициент трансформации механической энергии вентиляторов-циркуляторов внутри воздуховода в тепловую, x = 0,10; tв – продолжительность охлаждения воздуха в вагоне, tв =20 ч (см. п. 2.3); uц1 –коэффициент рабочего времени вентиляторов-циркуляторов при охлаждении груза; uц1 = 0,82 (при tр – tв = 31,2 – 3,5 = 27,7 (°С) и при tгtв = 0,5(tг.н + tв) –
tв = 0,5 (16 + 3,5) – 3,5= 6,25 (°С) [4, прил. Н]);

Тогда: Qц1 = 4,4 ´ 0,1[20 + 0,82 (314 – 20)] : 314 = 0,37 (кВт/ваг.)

Мощность теплового потока от свежего воздуха, поступающего внутрь грузового помещения вагона при вентилировании, не рассчитывают, так как вентилирование абрикосов в пути не производится (см. табл. 2).

Мощность теплового потока, эквивалентного оттаиванию снеговой шубы на воздухоохладителях холодильных машин, кВт/ваг.:

 

,

 

где qш – удельные теплопоступления, эквивалентные теплоте горячих паров хладагента, подаваемых в воздухоохладитель для снятия снеговой шубы, а также теплоте, погашаемой при восстановлении температурного режима перевозки, qш = 120 мДж (норматив); tг.р – общая продолжительность перевозки, tоб = 120 ч (см. п. 2.3); nш – количество раз снятия снеговой шубы за перевозку, определяемое по формуле:



 

,

 

где e{} – логическая операция округления результата деления до целого числа в меньшую сторону; nот – периодичность снятия снеговой шубы в зависимости от температуры и кратности инфильтрации наружного воздуха, температуры воздуха и груза внутри вагона, nот = 3 сут (при mи = = 0,3 и Dtр = 27,7 °С [4, прил. П]).

Тогда nш = e{120 : 24 : 3} = e{1,6} = 1, а Qш = 120 ´ 1 : 3,6 : 120 = = 0,27 (кВт/ваг.). Этот тепловой поток будет учитываться один раз и только на первом участке, где охлаждается груз.

Мощность теплового потока от груза и тары при охлаждении, кВт/ваг.:

 

,

 

где Сг – теплоёмкость груза (абрикосов), Сг = 3,35 кДж/(кг∙°С) [4, прил. В], кДж/(кг∙°С); Cт – теплоёмкость тары (ящика деревянного), Cт = 2,5 кДж/(кг∙°С) [4, прил. В]; Gг – масса груза (по заданию), Gг = 35 000 кг; Gт – масса тары (по заданию), Gт = 6000 кг; tг.п.п – температура груза в вагоне после погрузки, tг.п.п = tг.н = 16 °С; tв.в = 5 °С; tг – продолжительность охлаждения груза, tг = 314 ч (см. п. 2.3).

Тогда Qг = (3,35 ´ 35 000 + 2,5 ´ 6000)(16 – 5) : 3600 : 314 = 1,29 (кВт/ваг.).

Мощность теплового потока от кузова и оборудования вагона при охлаждении в пути следования, кВт/ваг.:

 

,

 

где 3,7 – коэффициент, заменяющий сложные вычисления; J – коэффициент, учитывающий неоднородность температурного поля кузова вагона, J = 0,5; f – коэффициент соответствия скоростей охлаждения кузова вагона и груза, f = 1,3.

Тогда Qк = 3,7 ´ 0,5 ´ 1,3 ´ 27,7 : 314 = 0,21 (кВт/ваг.).

 

Таблица 3 – Калькуляция мощности теплового потока
для гружёного рейса при перевозке абрикосов

Наименование показателя При охлаждении плодоовощей Плодоовощи охлаждены
Общие теплопоступления, кВт/ваг., 20,66 16,92
в том числе:    
теплопередача через ограждения кузова вагона 4,3 4,3
инфильтрация наружного воздуха 10,8 10,8
теплота дыхания абрикосов 1,6
солнечная радиация 1,82 1,82
работа вентиляторов-циркуляторов 0,37
вентилирование грузового помещения
снятие снеговой шубы с испарителей холодильных машин 0,27
охлаждение груза и тары 1,29
охлаждение кузова вагона 0,21

 

2.5 Показатели работы дизель-генераторного
и холодильно-отопительного оборудования

 

Здесь рассчитывают [4, разд. 8]:

– коэффициент рабочего времени холодильных машин (uх) с выводом о том, справляется это оборудование с отводом теплопритоков или нет;

– расход дизельного топлива с выводом о необходимости или отсутствии дополнительной экипировки РПС в пути.

Суммарная мощность теплового потока до охлаждения гранатов (Qоб1) и после их охлаждения (Qоб2) – положительная (см. табл. 3). Значит определяется коэффициент рабочего времени работы холодильного оборудования при охлаждении груза (uх1):

 

,

 

где Dtр – расчётный тепловой напор через ограждения кузова вагона, Dtр = 12,9 К (см. п. 2.3); Dtм – максимальный температурный напор через ограждения кузова вагона, при котором прекращается полезная работа холодильных машин, Dtм = 70 К (см. п. 2.3); Qх – паспортная мощность холодильных машин, Qх = 28 кВт [4, прил. А].

Тогда uх1 = 20,66 : [(1 – 27,7 : 70)28] = 1,22;

Фактический расход дизельного топлива на маршруте определяют:

 

 

где 1,1 – коэффициент, учитывающий разогрев дизеля перед запуском; g – удельный расход дизельного топлива, g = 22 кг/ч [4, прил. А]; tв – продолжительность первоначального охлаждения воздуха в грузовом помещении вагона, tв = 20 ч (см. п. 2.3); tг – продолжительность охлаждения груза, tг = 314 ч (см. п. 2.3); nд1 – количество работающих дизелей при охлаждении груза, nд1 = 2 так как uх1>0,5; tг.р – общая продолжительность рейса, tг.р = 120 ч (см. п. 2.3).

Тогда Gф = 1,1 ´ 22[20 ´ 2 + 1,22 (120 – 20)] = 4511 (кг).

Запас дизельного топлива в баках служебного вагона секции Gзап составляет 7400 – 4511 = 2889 (кг) [4, прил. А1], что больше фактического расхода. Значит, дополнительная экипировка рефрижераторной секции в пути не требуется.


Библиографический список

1. Ефимов В. В.Требования к оформлению курсовых и дипломных проектов[Текст] : учебно-метод. пособие / В. В. Ефимов. – СПб. : Петербургский гос. ун-т путей сообщения, 2012. – 46 с.

2. Ефимов В. В.Хладотранспорт и доставка скоропортящихся грузов: учебник [Электронный ресурс] / В. В. Ефимов [и др.]. – Электрон. текстовые дан. – СПб. : Петербургский гос. ун-т путей сообщения, 2012. – 380 с.

3. Ефимов В. В. Условия подготовки и перевозки скоропортящихся грузов во внутреннем железнодорожном сообщении : учеб. пособие [Электронный ресурс] / В. В. Ефимов [и др.]. – Электрон. текстовые дан. – СПб. : Петербургский гос. ун-т путей сообщения, 2013. – 217 с.

4. Теплотехнический расчёт изотермических транспортных модулей : метод. указания [Электронный ресурс] / Сост. В. В. Ефимов. – Электрон. текстовые дан. – СПб. : Петербургский гос. ун-т путей сообщения, 2013. – 73 с.

5. Организация перевозки скоропортящихся грузов на направлении : метод. указания [Электронный ресурс] / Сост. В. В. Ефимов, Н. А. Слободчиков. – СПб. : Петербургский гос. ун-т путей сообщения, 2013. – 50 с.

 

 






Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...

Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...





© cyberpedia.su 2017-2020 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав

0.009 с.