2.2Расчет холодопроизводительности компрессора

На основании диаграммы расхода холода (Приложение) для условия следования вагонов по одному из «трудных» участков находится рабочая холодопроизводительность установки. «Трудным» считается участок с наибольшим теплопритоком (Брянск - Москва).

Рабочая холодопроизводительность нетто компрессора определяется

(2.10)

где Т_уч– время проследования «трудного» участка с учетом простоев на станциях.

1. Унгены - Окница:

2. Окница – Хмеринка:

3. Хмеринка – Винница:

4 Винница – Казатин:

5 Казатин – Киос:

6 Киос – Бахмач:

7 Бахмач – Брянск:

8 Брянск – Москва:

Рабочая холодопроизводительность брутто компрессора определяется для «трудного» участка:

(2.11)

где =1,15 – переводной коэффициент.

Получился теплоприток равный рабочей холодопроизводительности компрессора. Различают: рабочую и стандартную холодопроизводительность.

По стандартной разработаны справочные материалы, характеризующие компрессоры, поэтому нужно перевести рабочую в стандартную.

Стандартная холодопроизводительность:

(2.12)

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

- коэффициент подачи хладагента для рабочих и стандартных условий.

Стандартные условия: Т_{кипения}=-15⁰С;

Т_{конденсации}=+30⁰С;

Т_{переохлаждения}=+25⁰С;

Т_{всасывания}=-15⁰С;

Рабочие условия: Т_{кипения}=t₀-(4-7)=-8-5=-13⁰С;

Т_{конденсации}=t_в^от+(3-7)=+35+5=+40⁰С;

Т_{переохлаждения}=t_в+(1-3)=+27,5+2,5=+30⁰С;

Тогда по табличным значениям определяем: q_v^ст=1339кДж/м³,_v^ст=0,72;q_v^р=1277кДж/м³,_v^р=0,68.

По стандартной холодопроизводительности выбираем компрессор типа ФВ-6.

Техническая характеристика компрессора ФВ-6:

1.число оборотов вала в мин.-1440

2.холодопроизводительность-7,1кВ

3.потребляемая мощность-2,5кВ

4.вес-45кг

3 Расчет теплообменных аппаратов.

3.1 Расчет конденсатора

Расчет конденсатора сводится к их теплопередающей поверхности, по величине которой конструируют или подбирают стандартный конденсатор.

Поверхность теплопередачи определяется по формуле

(3.1)

где Q_к– тепловая нагрузка на конденсатор;

t– средняя разность температур конденсирующего и отходящего воздуха

К – коэффициент теплопередачи (0.033 кВт/м²);

(3.2)

где N_исп– мощность, потребляемая конденсатором.

3.2 Расчет испарителя

Расчет испарителя сводится к определению поверхности его теплопередачи.

Площадь теплопередающей поверхности испарителя определяется:

(3.3)

где К_и– коэффициент теплопередачи (0,035);

t_и– разность температур воздуха в камере и кипения хладагента.

q_и– теплотворная способность единицы поверхности испарителя (0,35кВт/м²)

3.3 Расчет мощности электропечей вагона

Необходимая мощность электропечей определяется по формуле:

(3.4)

где Q_от– теплопотери вагона при перевозке груза в холодное время года при отоплении, кВт;

Q₁,Q₃,Q₄- соответственно, теплопотери через ограждение, неплотности кузова и при вентилировании вагона, кВт;

Q₅– эквивалентное тепло при работе вентиляторов, кВт.

Q_от=Q₁+Q₃+Q₄-Q₅,кВт (3.5)

Расчет теплопотерь производится по маслу животному при перевозке в зимнее время при температуре наружного воздуха –25⁰С для одного часа работы электропечи. Температура внутри грузового помещения вагона +2⁰С.

Теплопотери через ограждения кузова вагона:

Теплопотери через неплотности кузова:

Q₃=0,15Q₁=0,15*2,1=0,315кВт/час

Теплопотери Q₄не учитываются, так как данный груз не вентилируется.

Теплопотери, эквивалентные работе вентилятора:

Теплопотери вагона в холодное время года:

Q_от= 2,1+0,315-1,05=1,365 кВт

Мощность электропечи:

Для обогрева грузового помещения до необходимой температуры +2⁰С необходимо, чтобы работало 2 печи мощностью 1кВт каждая.