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 сладких перцев.

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

 

,

 

где F_р – полная расчётная поверхность грузового помещения, F_р = 140 м² [4, прил. А]; t_р – расчётная температура наружного воздуха на направлении перевозки, t_р = 32,68 °С (см. п. 2.2); t_в – среднее значение температурного режима перевозки груза (см. табл. 2), t_в = (6 + 9)/2 = 7,5(°С); F_м – расчётная поверхность машинных отделений, контактирующих с грузовым помещением, F_м = 5,4 м² [4, прил. А]; t_м – температура воздуха в машинном отделении, которая на 4 °С выше расчётной температуры наружного воздуха вследствие теплоотдачи холодильными машинами, t_м = 32,68 + 16 = 48,68 (°С); k_р – расчётный коэффициент теплопередачи ограждающих конструкций грузового помещения вагона, k_р = 0,61 Вт/(м²∙К), определен в п. 2.3.

Тогда Q_т = [140(32,68 – 7,5) + 5,4 (48,68– 7,5)] 0,61 ´ 10^-3 = 2,28 (кВт/ваг.).

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

 

,

 

где r_н – плотность наружного воздуха, r_н = 1,157 кг/м³ (при t_р = 32,68 °С [4, табл. К.1]); m_и – кратность инфильтрации воздуха в ограждениях вагона и в вентиляционной системе, m_и = 0,34 ч^–1 (при средней скорости движения вагона 18 км/ч и сроке службы вагона 19 год [4, прил. Л]); V_п – полный объём грузового помещения вагона, V_п = 64 м³ [4, прил. А]; i_н – удельное теплосодержание наружного воздуха при температуре 32,68 °С и влажности 57 %, i_н = 79,3 кДж/кг [4, табл. К.2]); i_в – удельное теплосодержание воздуха внутри вагона в режиме перевозки и влажности 90 %, i_в = 14 кДж/кг [4, табл. К.2].

Тогда Q_и = 1,157 ´ 0,34 ´ 64 ´ 3600^–1 ´ (79,3 – 14) = 0,46 (кВт/ваг.).

Мощность теплового потока от плодоовощей при дыхании, кВт/ваг., Груз охлаждается от начальной температуры до режимных значений (Q_б1),

 

;

,

 

где q_бох – удельные тепловыделения плодоовощей при их охлаждении, q_бох =
= 134 Вт/т (см. п. 3.3); q_бр – то же, в режиме «теплокомпенсация», когда груз охладился, q_бр = 46 Вт/т (см. п. 3.3); G_гр – масса перевозимого груза, G_гр = 15 т нетто (по заданию).

Тогда: Q_б1 = 134 ´ 15 ´ 10^–3 = 2,01 (кВт/ваг.);Q_б2 = 46 ´ 15 ´ 10^–3 = 0,69 (кВт/ваг.).

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

 

,

 

где F_б.с – поверхность боковых стен вагона, F_б.с = 30 м² [4, прил. А]; F_к – то же, крыши, F_к = 40 м² (см. там же); t_э.р – эквивалентная температура рассеянной радиации, соответствующая разности температур на поверхности вагона при наличии и отсутствии солнечной радиации на условно заданной широте местности 49 град с. ш. в летний период, t_э.р = 1,6 К [4, табл. М.1]; t_э.в – то же, прямой радиации на вертикальные поверхности (см. там же), t_э.в = 6,2 К; t_э.г – то же, прямой радиации на горизонтальные поверхности (см. там же), t_э.г =15,1 К; m_c – заданная вероятность солнечных дней в году, m_c = 0,35, доли ед.; t_c – продолжительность воздействия солнечной радиации, t_c = 15 ч/сут [4, табл. М.2].

Тогда Q_с = [140 ´ 1,6 + (30 ´ 6,2 + 40 ´ 15,1) 0,35] 0,61 ´ 15 ´ 24^–1 ´ 10^–3 =
= 0,19 (кВт).

Мощность теплового потока, эквивалентного работе вентиляторов-циркуляторов, кВт/ваг., Груз охлаждается от начальной температуры до режимных значений (Q_ц1)

 

;

,

 

где N_ц – суммарная мощность электродвигателей вентиляторов-циркуляторов, N_ц = 4,0 кВт/ваг. [4, прил. А]; x – коэффициент трансформации механической энергии вентиляторов-циркуляторов внутри воздуховода в тепловую, x = 0,10; t_в – продолжительность охлаждения воздуха в вагоне, t_в =15 ч (см. п. 2.3); u_ц1 –коэффициент рабочего времени вентиляторов-циркуляторов при охлаждении груза; u_ц1 = 0,7 (при t_р – t_в = 32,68 – 7,5 = 25,18 (°С) и при t_г – t_в = 0,5(t_г.н + t_в) –
– t_в = 0,5 (20 + 7,5) – 7,5= 6,25 (°С) [4, прил. Н]);  u_ц2 – то же, после охлаждения груза, u_ц2 = 0,5 (при Dt_р = 25,18 °С и при t_г – t_в = 0 °С [4, прил. Н]);

Тогда: Q_ц1 = 4,0 ´ 0,1[15 + 0,7 (92 – 15)] : 92= 0,29 (кВт/ваг.); Q_ц2 = 4,0 ´ 0,1 ´ 0,5= 0,2 (кВт/ваг.).

 

     

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

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

 

,

 

где q_ш – удельные теплопоступления, эквивалентные теплоте горячих паров хладагента, подаваемых в воздухоохладитель для снятия снеговой шубы, а также теплоте, погашаемой при восстановлении температурного режима перевозки, q_ш = 120 мДж (норматив); t_г.р – общая продолжительность перевозки, t_об = 168 ч; n_ш – количество раз снятия снеговой шубы за перевозку, определяемое по формуле:

 

,

 

где ^e{} – логическая операция округления результата деления до целого числа в меньшую сторону; n_от – периодичность снятия снеговой шубы в зависимости от температуры и кратности инфильтрации наружного воздуха, температуры воздуха и груза внутри вагона, n_от = 3,2 сут (при m_и = 0,34 и Dt_р = 25,18 °С [4, прил. П]).

Тогда n_ш = ^e{168 : 24: 3,2} = ^e{2,2} = 2

Q_ш = 120 ´ 2 : 3,6 ´ 168 = 0,39 (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 С_г – теплоёмкость груза (сладкого перца), С_г = 4,02 кДж/(кг∙°С) [4, прил. В]; C_т – теплоёмкость тары (ящика деревянного), C_т = 2,5 кДж/(кг∙°С) [4, прил. В]; G_г – масса груза (по заданию), G_г = 15 000 кг; G_т – масса тары (по заданию), G_т = 2000 кг; t_г.п.п – температура груза в вагоне после погрузки, t_г.п.п = t_г.н = 20 °С; t_в.в = 9 °С; t_г – продолжительность охлаждения груза, t_г = 92 ч (см. п. 2.3).

Тогда Q_г = (4,02 ´ 15 000 + 2,5 ´ 2000)(20– 9) : 3600 : 92 = 2,16 (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.

То тогда Q_к = 3,7 ´ 0,5 ´ 1,3 ´ 25,18: 92 = 0,65 (кВт/ваг.).

 

 

 

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

Наименование показателя	При охлаждении плодоовощей	Плодоовощи охлаждены
Общие теплопоступления, кВт/ваг.,	8,43	3,82
в том числе:
теплопередача через ограждения кузова вагона инфильтрация наружного воздуха теплота дыхания сладких перцев солнечная радиация работа вентиляторов-циркуляторов вентилирование грузового помещения снятие снеговой шубы с испарителей холодильных машин охлаждение груза и тары охлаждение кузова вагона	2,28   0,46 2,01 0,19 0,29 –   0,39 2,16 0,65	2,28   0,46 0,69 0,19 0,2

 

2.5 Показатели работы дизель-генераторного
и холодильно-отопительного оборудования

Здесь рассчитывают:

– коэффициент рабочего времени холодильных машин (u_х) 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 сладких перцев (Q_об1) – положительная (см. табл. 3). Значит определяется коэффициент рабочего времени работы холодильного оборудования при охлаждении груза (u_х1)

 

,

 

где Dt_р – расчётный тепловой напор через ограждения кузова вагона, Dt_р = 25,18 К (см. п. 2.3); Dt_м – максимальный температурный напор через ограждения кузова вагона, при котором прекращается полезная работа холодильных машин, Dt_м = 70 К (см. п. 2.3); Q_х – паспортная мощность холодильных машин, Q_х = 20 кВт [4, прил. А].

Тогда u_х1 = 8,43: [(1 – 25,18 : 70)20] = 0,66;

u_х2 = 3,82: [(1 – 25,18 : 70)20] = 0,30;

Фактический расход дизельного топлива на маршруте определяют:

 

,

 

где 1,1 – коэффициент, учитывающий разогрев дизеля перед запуском; g – удельный расход дизельного топлива, g = 6 кг/ч; t_в – продолжительность первоначального охлаждения воздуха в грузовом помещении вагона, t_в = 15 ч (см. п. 2.3); t_г – продолжительность охлаждения груза, t_г = 92 ч (см. п. 2.3); n_д1 – количество работающих дизелей при охлаждении груза, n_д1 = 2 так как u_х1 > 0,5; t_г.р – общая продолжительность рейса, t_г.р = 168 ч (см. п. 2.3).

Тогда G_ф = 1,1 ´ 6 [15 ´ 2 + 0.66 (92 – 15) + 0,30 (168– 92) ]= 683,89(кг).
Получается, что запас дизельного топлива в баках служебного вагона секции G_зап составляет 1440 – 320 = 1120 (кг) , что больше фактического расхода. Значит, дополнительная экипировка рефрижераторной секции в пути не потребуется.

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, 2014. – 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, 2014. – 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, 2014. – 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, 2014. – 50 с.

Оценочный лист
выполнения и защиты курсового проекта

Тема проекта: Организация перевозки скоропортящихся грузов на направлении

Дисциплина: Хладотранспорт и основы теплотехники

Обучающийся: Макаров Д.В.                               УПП-706

^{________________________________________________________                                                             ____________________________________________}

(фамилия, и., о.)                                                         (шифр учебной группы)

Материалы для оценки знаний, умений и навыков	Показатель оценивания	Критерий оценивания	Шкала оценивания, баллы	Оценка, баллы
Пояснительная записка к курсовому проекту по указанной теме	Соответствие исходных данных варианту задания	Да	1
		Нет	0
	Правильность принятых решений по условиям приёма грузов к перевозке (разд. 1 проекта)	Полная	20
		Частичная	1–19
		Отсутствует	0
	Правильность выполнения теплотехнического расчёта рефрижераторного вагона в гружёном рейсе (разд. 3 проекта)	Полная	30
		Частичная	1–29
		Отсутствует	0
	Обоснованность принятых решений в курсовом проекте	Достаточная	14
		Недостаточная	1–13
		Отсутствует	0
	Оформление пояснительной записки в соответствии с требованиями ГОСТ 7.32	Грамотное	5
		Частично грамотное	1–4
		Неграмотное	0
	Защита курсового проекта (проект допускается к защите при наборе 30-ти баллов и более за его выполнение, а также при отсутствии «нулевых» баллов по показателям оценивания)	Получены полные ответы на вопросы	25–30
		Получены достаточно полные ответы на вопросы	20–24
		Получены неполные ответы на вопросы или часть вопросов	11–19
		Не получены ответы на вопросы или вопросы не раскрыты	0
Сумма баллов за курсовой проект (максимальная – 100 баллов)

 

Итоговая оценка обучающемуся за курсовой проект выставляется: «отлично» при сумме полученных баллов от 86 до 100, «хорошо» – от 75до 85, «удовлетворительно – от 60 до 74.

 

Итоговая оценка ________________________________________.

(цифрой и прописью)

 

Преподаватель _________________    _____________________________________

(подпись)                                    (должность, и., о., фамилия)

 

«______» ______________ 20 ____ г.

 

---

Дата добавления: 2020-01-07; просмотров: 242; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!