2.Теплотехничекский расчет

Основной целью теплотехнического расчета вагона является определение следующих величин:

1) Суммарного количества тепла, поступающего во внутреннее помещение вагона от различных источников при работе энергохолодильного оборудования, либо теряемого при отоплении;

2) Потребной холодопроизводительности холодильной машины;

3) Тепловой нагрузки основных теплообменных аппаратов энергохолодильного оборудования.

Теплотехнический расчет рефрижераторного вагона охватывает тепловой расчет, имеющий целью определение общего количества тепла, отводимого при работе холодильной установки вагона, а также установление потребной холодопроизводительности холодильной машины, по которой подбирают компрессор и теплообменные аппараты.

Порядок теплового расчета зависит от состояния груза перед погрузкой, заданного в исходных данных. При проведении теплового расчета для типа РПС, заданного в исходных данных, используют значения величин, приложении 5.

2.1 Тепловой расчет при перевозке неохлажденного груза

Уравнение общего теплового баланса имеет вид :

, Вт, (8)

, Вт, (9)

где К_пр – приведенный коэффициент теплопередачи, Вт/м²К;

– площадь теплопередающей поверхности вагона, м². Принимают по приложению 5.

t_{Н.ср.сут} – среднесуточная температура наружного воздуха, при t_Н<+40 ⁰С принимают t_{Н.ср.сут}= t_Н =32.

t_в – температура воздуха внутри грузового помещения ,Вт,(10)

Диаграмма i-d влажного воздуха

где 0,3·V_полн – объем воздухообмена через неплотности, м³/ч;

V_полн – полный объем грузового помещения вагона, м³ ;

=1,17– плотность влажного воздуха, кг/м³;

i_н, i_в – удельные энтальпии соответственно наружного воздуха и воздуха в грузовом помещении, кДж/кг. Принимают по «i-d» диаграмме по значениям t_н=32, φ_н=30 и t_в= 13, φ_в=90%

, Вт (11)

где Z_со=12÷16 – продолжительность солнечного облучения в течение суток летом, час;

К_кр, К_п – коэффициенты теплопередачи соответственно для крыши и пола, Вт/м²К.принимают по приложению 5.

=60⁰С – максимальная температура крыши;

=50⁰С – максимальная температура пола.

, Вт.

где n – кратность вентилирования грузового помещения в сутки. Принимают n=10

Вт,

, Вт, (12)

где N_дв – мощность электродвигателя вентилятора-циркулятора РПС, кВт;

n_дв – количество электродвигателей ;

η – коэффициент выделения тепла, зависит от места расположения электродвигателя относительно грузового помещения. Принимают для 5-вагонной секций η=1.0 Z_вен=22 – продолжительность работы вентилятора в течение суток, час.

, Вт.

Вт,

где V_погруз – погрузочный объем вагона, м³

γ_гр – погрузочная плотность с тарой. Принимают осредненное значение 280 кг/м³;

С_гр – удельная теплоемкость груза. Принимают осредненное значение 3,6 кДж/кг·К;

С_т – удельная теплоемкость тары. Принимают осредненное значение 2,7 кДж/кг·К;

t_гр.нач=t_н – начальная температура неохлажденного груза, ⁰С;

t_гр.кон=t_в – конечная температура охлажденного груза, ⁰С;

Z_охл=60÷72 – продолжительность охлаждения груза от температуры t_н в момент погрузки до t_в после охлаждения в вагоне, час

В формуле величина V_погруз·γ_гр·0,85=М_гр – масса груза в вагоне, а V_погруз·γ_гр·0,15=М_т – масса тары.

, Вт (22)

где q_биол=97 Вт/т – количество биологического тепла по [5, с.115], выделяемое грузом при перевозке.

=200 Вт .

=2011.25+82.18+244.69+349.91+5138.83+9216.9+2493.28+200=19737.04

Расчет потребной холодопроизводительности холодильной машины вычисляют по формуле (15) с учетом коэффициента β=1,05.

, Вт (15)

В зависимости от структуры РПС, количества холодильных машин (ХМ), приходящихся на все грузовые вагоны, определяют потребную холодопроизводительность:

для 5-ти вагонной секции , Вт.

Сделав теплотехнический расчет рефрижераторного вагона, охватывая тепловой расчет, имеющий целью определение общего количества тепла, отводимого при работе холодильной установки вагона, и установив потребную холодопроизводительность холодильной машины, мы подбираем компрессор и теплообменные аппараты для данного вагона [2].