Читайте также: |
|
Расчет теплопритоков, поступающих в вагон
Существуют четыре основных режима перевозки СПГ:
перевозка низкотемпературных грузов с охлаждением в летний период года (1 режим);
перевозка в летний период плодоовощей с охлаждением их в пути следования (2 режим);
перевозка предварительно охлажденных грузов (3 режим);
перевозка грузов с отоплением в зимний период (4 режим).
Тепловой расчет изотермических вагонов, работающих в режиме охлаждения, выполняют для наиболее тяжелых условий перевозки - 1 и 2 режимов.
Общее количество тепла (Вт), которое должно отво-диться холодильными установками вагона,перевозящего низкотемпературные, мороженые и охлажденные грузы, может быть определено по формуле (3.1.)
Q тп = Q1 + Q2 + Q3, Вт (3.1.)
где
Q1 - теплоприток, поступающий в грузовое помещение вагона через ограждение (стены, крышу, пол) кузова путем теплопередачи, Вт;
Q1 = КЭ * F (tн - tв ), Вт (3.2.),
где КЭ - средневзвешенный по поверхности коэффициент теплопередачи кузова вагона в реальных условиях эксплуатации с учетом увеличения его из-за старения и увлажнения теплоизоляционного материала Вт/(м2 . град);
F - расчетная теплопередающая поверхность ограждений кузова, м2 [ 12 ].
tн, tв - соответственно средняя наружная и внутренняя температуры. Средняя наружная определяется как полусумма наружных температур в пунктах погрузки и выгрузки [11], а средняя внутренняя, как полусумма верхней и нижней температур режима перевозки [ 1 или 15 ];
Q2 - дополнительный теплоприток от воздействия солнечной радиации и при оттайке снеговой “шубы” с воздухоохладителя;
Q2 = 0,10 ÷ 0,15 * Q1
Q3 - теплоприток, поступающий в вагон с наружным воздухом вследствие инфильтрации его через неплотности кузова; Vво * r (iн - iв )
Q3 = ________________________________, (3.3.)
3,6
где
Vво - воздухообмен через неплотности кузова, м3/ч;
Vво = Vгр * Кво (3.4.)
Vгр - объем грузового помещения вагона, м3 [ 7 ];
Кво - коэффициент воздухообмена, ч -1, принимается
равным от 0,3 до 1,0 в зависимости от типа РПС и срока эксплуатации;
r - плотность воздуха при температуре tн, кг/м3[12];
iн и iв - энтальпия воздуха снаружи и внутри вагона,
кДж/кг.
Её определяют по диаграмме i - d в зависимости от температуры и влажности воздуха [9 или 12 ];
При перевозке неохлажденных плодоовощей различают два этапа: 1-й - охлаждение груза и тары до температуры перевозки; 2-й – перевозка охлажденного груза (рис. 3.2.).
В этом случае теплопритоки рассчитываются отдельно для каждого этапа. На 1-м этапе:
QтпI = Q1 + Q2 + Q3 + Q5 + Q6 + Q7, Вт (3.5.)
Первые три слагаемых рассчитываются таким же образом, как и при первом режиме, но при средней температуре в вагоне за период сбива температуры груза и наружной температуре в пункте погрузки.
Q5 - теплоприток от вентилирования грузов (замены воздуха грузового помещения наружным), Вт. Учитывается только при перевозке грузов с вентилированием [ 9 или 15 ].
nкр * Vгр * r (iн - iв)
Q5 = ____________________________, (3.6.)
3,6
где nкр - кратность вентилирования грузового помещения, объемов в час.В расчет принимается равной 0,4 ч-1.
Q6 - тепло, отнимаемое от перевозимых грузов и тары, в которую они упакованы, при охлаждении во время перевозки;
(cг * Gг + ст * Gт ) (tгн - tгк )
Q6 = __________________________________________________ , Вт (3.7.)
3,6 * tохл
где cг и ст - соответственно теплоемкость груза и тары,
кДж/(кг К) [ 12 ];
Для плодоовощей: cг = 3,6 кДж/(кг. град.);
cт = 2,7 кДж/(кг. град.)
Gг и Gт - соответственно масса груза и тары в вагоне, кг. Принимается из раздела по расчёту технической нормы загрузки заданного типа РПС заданным грузом;
tгн и tгк - начальная и конечная температура груза;
tохл - продолжительность охлаждения плодоовощей, ч [12]. Ориентировочно может приниматься равной для 5-вагонных секций БМЗ типа РС-4 и РС-5, а также секций ZВ-5 выпуска после 1976 г. – 50, 30 и 10 ч при начальной температуре груза соответственно 30, 20 и 10ОС, для АРВЭ - в полтора раза меньше, для остальных типов РПС – 60, 35 и 10 ч при тех же температурах.
Q7 - биологическое тепло, выделяемое плодоовощами при перевозке;
Q7 = q б * Gг , Вт (3.8.),
где q б = qо е аt
q б - удельный тепловой поток дыхания при данной темпе ратуре t, Вт/кг;
qо - то же при 0оС;
а - температурный коэффициент, зависящий от вида
продукта, 10С
Значения qо и а приведены в табл. 3.1.
Таблица 3.1.
Величина q 0 и а для плодов и овощей
Вид продукта | q 0, Вт/кг | а, 1/°С | Вид продукта | q 0, Вт/кг | а, 1/°С |
Апельсины | 0,011 | 0,073 | Дыни | 0,031 | 0,125 |
Виноград | 0,014 | 0,128 | Яблоки | 0,012 | 0,093 |
Груши | 0,016 | 0,060 | Капуста | 0,014 | 0,078 |
Лимоны | 0,011 | 0,072 | Огурцы | 0,020 | 0,119 |
Персики | 0,024 | 0,114 | Помидоры красные | 0,011 | 0,114 |
Сливы | 0,019 | 0,115 | Помидоры зеленые | 0,006 | 0,153 |
При расчете q б величину t на режиме охлаждения плодоовощей следует принимать равной средней температуре груза между начальной и конечной, а на период перевозки охлажденного груза t = tгрк.
На втором этапе определяются те же теплопритоки, что и на первом, кроме Q6, но при других температурах внутри и снаружи вагона.
Дата добавления: 2015-12-07; просмотров: 110 | Нарушение авторских прав