Планировочные, конструктивные решения и теплотехнический расчет изотермического вагона. Расчет и конструирование элементов холодильной установки

Страницы работы

Содержание работы

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ............................................................................................ 2

1 ПЛАНИРОВОЧНЫЕ, КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ И
ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ИЗОТЕРМИЧЕСКОГО
ВАГОНА   6

1.1  Планировка помещений вагона и определение площади
теплопередающих поверхностей элементов ограждения
грузового помещения     7

1.2  Определение приведенного коэффициента теплопередачи
ограждения грузового помещения     14

1.3  Расчет тепловой нагрузки на холодильное оборудование.... 17

2 РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ

ХОЛОДИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ............................................................................................ 24

2.1 Холодильный цикл............................................................................................ 24

2.2  Определение рабочих коэффициентов   компрессора... 28

2.3  Определение   основных   параметров   компрессора     30

2.4  Расчёт мощности, потребляемой компрессором на рабочем
режиме     31

2.5  Определение   диаметров   трубопроводов     33

2.6  Расчёт испарителя (воздухоохладителя)     34

2.7  Описание работы холодильной машины и установки     41

2.8     Техника безопасности при работе на хладоновых
установках     46

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ............................................................................................ 50

ВВЕДЕНИЕ

Огромная территория России, а также развивающиеся международные торговые связи, характеризующиеся ростом товарообмена скоропортя­щимися пищевыми продуктами, предъявляют к отечественному холодильному транспорту исключительно высокие требования. В общей непрерывной холодильной цепи, созданной в нашей стране для обеспечения качественной сохранности скоропортящихся пищевых продуктов от момента их производства до потребления, холодильному транспорту принадлежит немаловажная роль. Значительная часть труда и средств, затрачиваемых в сельском хозяйстве, перерабатывающей и пищевой промышленности при производстве продуктов питания, может попросту пропасть зря, если уровень развития и технического оснащения холодильного транспорта не обеспечит необходимых условий для сохранения качества продуктов при доставке их к месту реализации. По данным Международного института холода (МИХ) потери скоропортящейся продукции при доставке, переработке и хранении составляют в целом более 30%. Из них на долю железнодорожных перевозок приходится менее 1%, что вроде бы свидетельствует о достаточно высоком техническом уровне и надежности рефрижераторного транспорта. Однако, если рассмотреть конструкцию отечественных изотермических вагонов с точки зрения ремонтопригодности и энергетической эффективности, то оказывается, что в новых экономических условиях этот уровень уже недостаточен. Сегодня «при решении всех вопросов, даже вопросов технической политики, приоритетное значение приобретает экономический аспект» [1].

За рубежом давно перешли на производство более экономичных в эксплуатации вагонов, изотермические кузова которых изготовляют из элементов типа «сэндвич» с пенополиуретановой теплоизоляцией с низким коэффициентом теплопередачи.

В нашей стране изотермический железнодорожный транспорт представлен сегодня в основном (около 95% общего количества) групповым рефрижераторным подвижным составом (ГРПС) в виде рефрижераторных поездов и рефрижераторных вагонных секций и автономными рефрижераторными вагонами (АРВ). В 70-80-х годах прошлого столетия в СССР практически отказались от использования вагонов-ледников, сделав ставку исключительно на машинное охлаждение. В тот же примерно период времени были приняты решения о дальнейшем наращивании парка рефрижераторного железнодорожного транспорта в основном за счет рефрижераторных вагонных секций и АРВ [2-6]. Рефрижераторные секции представлены на сети дорог в двух компоновках: группой из 12 и 5 вагонов. Первые получили название 12-вагонных, а вторые — 5-вагонных секций. Примерно одновременно они начали поставляться на сеть железных дорог. Вначале они строились только в Германии (в то время - ГДР) на заводе в городе Дессау, а затем в 5-вагонном исполнении их начал строить и по ныне выпускает Брянский машиностроительный завод (ПО БМЗ) [7, 8].

С 1965 г. строительство 12-вагонных секций прекращено, и отечествен­ный парк рефрижераторных вагонов пополнялся только 5-вагонными секциями и АРВ. Что касается рефрижераторных поездов (23- и 21-вагонных составов), рассольная система охлаждения которых строилась на аммиачных холодильных установках, то они постепенно были сняты с производства и сегодня практически выведены из эксплуатации [9, 10].

Следует отметить, что в США вообще нет ГРПС - все рефрижераторные вагоны являются автономными. Полезный объем грузового помещения таких вагонов — до 130 м3, диапазон поддерживаемых внутри грузового помещения температур от минус 25°С   до плюс 26°С.

При перевозке в одном рефрижераторном вагоне различных грузов с различными температурами хранения в кузове можно устанавливать передвижные герметические перегородки соответствующих размеров.

В Западной Европе и в Канаде благодаря отлаженной системе обслуживания широко применяются вагоны-ледники. И если, по мнению европейских специалистов более дешевые вагоны-ледники смогут еще какое-то время удовлетворять условиям эксплуатации железных дорог стран ЕС, то «канадский опыт» показывает, что вагоны-ледники при современном дефиците и дороговизне энергоносителей оказываются не только вполне приемлемым, но и более выгодным, чем рефрижераторный транспорт, средством перевозки продовольственных грузов. Учитывая, что Канада и Россия имеют сходные климатические условия и природа в равной мере «одарила» нас возможностью использовать дешевый источник холода, в последнее время все чаще специалисты высказывают мнение о целесообразности пересмотра структуры российского изотермического железнодорожного транспорта и возвращении к вагонам с льдосоляным охлаждением. Последнее не означает, что нужно отказываться от рефрижераторных вагонов - их целесообразно применять для перевозок наиболее ценных продовольственных грузов, нуждающихся в строгом соблюдении температурного режима [1, 11].

Выпуск рефрижераторных вагонов в мире растет из года в год. При этом особое внимание уделяется совершенствованию системы циркуляции воздуха в грузовых помещениях для обеспечения равномерности температуры по всему объему грузового помещения и повышения эффективности охлаждения [11 - 13].

Похожие материалы

Информация о работе