Главная Минимаркер Железнодорожный транспорт Минимаркер Транспортная энергетика (хладотранспорт) Минимаркер Определение холодопроизводительности установки рефрижераторного подвижного состава

Определение холодопроизводительности установки рефрижераторного подвижного состава

Страница 9 из 9

Холодопроизводительность установки определяют на основании теплового расчета грузового вагона. Расчет сводится к определению теплопоступлений в грузовое помещение вагона при двух режимах работы холодильной установки – при перевозке мороженых грузов и при перевозке свежих плодоовощей с охлаждением в пути следования.

Для выполнения теплового расчета необходимо иметь следующие данные:

  • величину площади поверхности и коэффициентов теплопередачи наружных ограждений и внутренних стен вагона;
  • температуру и относительную влажность воздуха наружного и в грузовом помещении вагона;
  • режим перевозки и условия охлаждения плодоовощей в пути следования.

Средний коэффициент теплопередачи в Вт/(м2·К) определяют по формуле

120214_f2

где Кк, Кс, Кп – коэффициент теплопередачи крыши, стен и пола, Вт/(м2·К);

Fк, Fс, Fп – величина поверхности (наружной или средней) крыши, стен и пола, м2.

Для более точного вычисления коэффициентов теплопередачи поверхности крыши, стен и пола разделяют на определенные зоны с различными видами сечений – ограждения. В этом случае коэффициенты теплопередачи подсчитывают по формуле

120214_f3

где α1 и α2 – коэффициенты теплоотдачи ограждения, Вт/(м2·К);

δи, δ1, δ2, ..., δn – толщина слоя основного изоляционного материала и других изоляционных и строительных материалов данной конструкции, м;

λи, λ1, λ2, …, λn – коэффициент теплопроводности основного изоляционного материала и других изоляционных и строительных материалов данной конструкции, Вт/(м·К).

Коэффициенты теплопроводности материалов λ принимают на основании опытных данных (таблица 1).

120214_t1

Если выбран род основного теплоизоляционного материала и намечена конструкция ограждения, то при заданном коэффициенте теплопередачи К в соответствии с предыдущим уравнением необходимая толщина (м) основного слоя изоляции составит

120214_f4

Коэффициенты теплоотдачи α1 и α2 принимают: для наружных ограждений 30–35 Вт/(м2·К), для внутренних 12–15 Вт/(м2·К).

При первом режиме работы холодильной установки теплопритоки в грузовое помещение вагона составят

QоI = Q1 + Q2,

где Q1 – теплопритоки через ограждение грузового помещения вагона с учетом солнечной радиации, через неплотности и при оттаивании инея, Вт;

Q2 – теплоприток, эквивалентный работе вентилятора в течение 1 часа, Вт. Теплопритоки Q1 и Q2 определяются по формулам

120214_f5

где Кн и Кв коэффициенты теплопередачи наружных ограждений (стен, пола, крыши) и внутренних стен, Вт/(м2·К);

Fн и Fв – поверхность наружных ограждений и внутренних стен, разделяющих машинное отделение от грузового помещения, м2;

tн, tв, tм – температура воздуха наружного, в грузовом и машинном помещениях, ° С;

А – коэффициент, учитывающий теплопритоки через ограждения кузова вагона в результате действия солнечной радиации, через неплотности, при оттаивании инея и другое (принимают 1,35);

N – мощность, потребляемая электродвигателем вентилятора, кВт;

η – коэффициент полезного действия вентилятора;

nв – количество вентиляторов;

τр – продолжительность работы вентилятора в течение суток, ч.

Величина QоI определяет холодопроизводительность установки вагона нетто при первом режиме работы. Холодопроизводительность установки брутто определяется как

QоIбp = Q01·β,

где β – коэффициент потерь в холодильной установке, зависящий от качества монтажа и теплоизоляции конструкции системы охлаждения, производительности и температурного состояния машины, температурного режима работы и т. д. (при непосредственной системе охлаждения β = 1,10–1,05, при рассольной β = 1,15–1,10).

По холодопроизводительности брутто подбирают компрессор, но предварительно пересчитывают ее в стандартную или определяют объем, описываемый поршнями компрессора.

При втором режиме работы холодильной установки Q1 и Q2 определяют по выше приведенным формулам, но с учетом температур второго режима. Кроме того, учитывают теплопритоки Q3 при охлаждении плодоовощей и тары, а также Q4 при вентилировании грузового помещения вагона.

Теплоприток Q3 (Вт) определяют по формуле

120214_f6

где Gг, Gт – масса плодоовощей и тары, кг;

сг, ст – теплоемкость плодоовощей и тары, кДж/(кг·К). Для плодоовощей сг = 3,5 кДж/(кг·К); для деревянной тары ст = 2,5 кДж/(кг·К);

t1, t2 – начальная и конечная температура плодоовощей и тары, °С;

τох – продолжительность охлаждения плодоовощей, ч;

qг – тепло, выделяемое в течение 1 часа свежими плодоовощами вследствие продолжающихся в них процессов жизнедеятельности (дыхание, дозревание), кДж/ч.

Теплоприток Q4 определяют из уравнения

120214_f7

где а – кратность вентилирований, ч;

3,6 – коэффициент перевода кДж/ч в Вт;

Vв – объем грузового помещения, м3;

1,3 – теплоемкость воздуха, кДж/м3;

φ 1, φ2 – относительная влажность воздуха, поступающего и выходящего из помещения, в долях единицы;

θ1, θ2 – абсолютная влажность воздуха, поступающего в помещение и выходящего из него, г/м3;

r – тепло, выделяемое при конденсации водяных паров.

При температуре воздуха выше нуля r = 2,55 кДж/ч, ниже нуля r = 2,89 кДж/ч.

Расход холода на вентиляцию камер можно определить также по разности теплосодержаний воздуха:

120214_f8

где ρ – плотность воздуха в камере, кг/м3;

i1, i2 – теплосодержания воздуха снаружи и внутри вагона, кДж/кг (по i – d-диаграмме).

Сумма QoII = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 определяет холодопроизводительность нетто установки при втором режиме работы. Расчет холодопроизводительности брутто и подбор компрессора выполняют так же, как при первом режиме работы. Из двух возможных выбирают компрессор с большей холодопроизводительностью (один или два) или с большим объемом, описываемым поршнями компрессора.


© 2013 - 2017 Учебно-образовательный портал "Все лекции"
Материалы, представленные на страницах нашего сайта, созданы авторами сайта, присланы пользователями, взяты из открытых источников и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Все авторские права на материалы принадлежат их законным авторам.
Разработка сайта - Скобелев Алексей





Яндекс.Метрика