График зависимости оптимальных параметров вагона от длины кузова от длины кузова по осям сцепления. Обоснование принятой системы охлаждение. Особенности применяемых теплоизоляционных материалов, страница 5

Тепловая нагрузка рефрижераторного вагона при перевозке плодоовощей с охлаждением (II режим) включает в себя семь составляющих:

                                               (5.31)

где  - тепло, отбираемое от перевозимых грузов и тары, в которую они упакованы, при охлаждении во время перевозки;

       - биологическое тепло, выделяемое грузом;

Здесь первые пять слагаемых рассчитываем таким же образом, как и при I режиме, но принимаем во внимание изменение исходных данных:

        =+4°С;      =9,39;    ;     

Определяем по формулам (5.22), (5.24), (5.25), (5.28), (5.30) для второго режима:

              Вт.                                                     Вт.

                            Вт.

                            Вт.

                            Вт.

                                  (5.32)

где  - теплоёмкость груза,  =3,56 ;

        - теплоёмкость тары, =2,72;

         - объём груза, определяемый высотой погрузки;

         - начальная температура груза, =30°С;

       - конечная температура груза,  =5°С;

        - доля упаковки в общей массе груза, =0,15;

        - плотность загрузки, =280 кг/ м3

      - продолжительность охлаждения плодоовощей, =60 ч.

Находим , при высоте погрузки 2,2 м, получаем:

                   м3.

             Вт.

                                                                   (5.33)

где  - объём груза, определяемый высотой погрузки;

         - биологическое тепло, =0,1 Вт/кг.

                                        Вт.

Следовательно, тепловая нагрузка вагона при перевозке плодоовощей с охлаждением (II режим) составит:

       Вт.

           5.3.  Определение потребной холодопроизводительности 

Потребную холодопроизводительность установки на I и II режимах рассчитываем исходя из общего количества тепла, которое должно отводится установкой, увеличенного на коэффициент , учитывающий перерывы в работе, вызываемые оттайкой, произведением профилактического ремонта и ухода за оборудованием.

                                                                                                  (5.34)

где  - ежесуточное время работы установки, =22 ч.

                                                         

Требуемую холодопроизводительность определяем:

                                                                                        (5.35)

где  - требуемые холодопроизводительности при перевозке на I и II режимах;

        - сумма теплопритоков при перевозке этих грузов.

                                            Вт.

                                            Вт.

Учитывая, что вагон оборудован двумя холодильными установками, определяем значение холодопроизводительности для перевозки на I и II режимах:

                                                                                       (5.36)

                                                                                       (5.37)

                                       Вт. 

                                      Вт.

   6.  Тепловой расчёт и подбор оборудования холодильных установок

                                          6.1. Общие сведения

Порядок теплового расчёта и подбора узлов холодильной установки зависят от принципиальной схемы получения холода. На автономных рефрижераторных вагонах применяется способ непосредственного охлаждения.

Одноступенчатый компрессор можно применять в довольно широком диапазоне рабочих условий. Ограничивает возможности одноступенчатого  компрессора температура нагнетания, которая не должна превышать 160°С, и разность давлений , которая для современных поршневых компрессоров не должна превышать 1,7 МПа. Одноступенчатые машины на хладоне-12 могут работать в интервале температур кипения от +5 до -30°С при максимальной температуре конденсации до 50°С. За пределами этих условий применяют двухступенчатые холодильной установки.

Подбор компрессоров одноступенчатых  холодильных машин производится либо по стандартной холодопроизводительности , либо по часовому объёму . Двухступенчатые компрессоры подбираются только по часовому объёму.

                                     6.2. Расчёт компрессора

Машина с двухступенчатым сжатием паров хладона-12 без теплообменника. Такой тип холодильных машин встречается в автономных рефрижераторных вагонах. Особенность их заключается в отсутствии теплообменника и в том, несмотря на встроенный электродвигатель пары хладагента, направляются в обход его обмоток.

Цикл машины представлен на рис. 6.1.

Перед тепловым расчётом машины необходимо выбрать схему размещения цилиндров низкого и высокого давления или расчёт вести для заданной схемы.

Благодаря блок-картерной конструкции, размещение цилиндров обеих компрессора в одном блок-картере возможно в следующих вариантах: три цилиндра низкого давления и один цилиндр высокого давления, либо 4 и 2, 6 и 2

соответственно.

                     Рис. 6.1.   Рабочий цикл двухступенчатой машины

Принимается величина отношения часовых объёмов цилиндров высокого и низкого давлений =0,33÷0,4.

Рабочий режим холодильной установки характеризуется температурами кипения , конденсации , переохлаждения (жидкого хладагента перед регулирующим вентилем); всасывания (пара на входе в компрессор)

Температура кипения  при непосредственном охлаждении устанавливается на 10°С ниже температуры в грузовом помещении:

                                                                                            (6.1)        

                                               °С.               

Для конденсатора воздушного охлаждения среднюю разность температур конденсирующимся хладагентом и наружным воздухом  принимают 10°С.

                                                                             (6.2)

                                               °С.

Температура переохлажденного хладагента в точке 3’ на 4° выше :

                                                                                              (6.3)

                                               °С.