Важной особенностью современных изотермических вагонов является увеличение полезного объема и грузоподъемности. Грузоподъемность изотермических вагонов новой постройки в США составляет, как правило, 75 т. Значительно увеличился выпуск вагонов грузоподъемностью 90 т.
Широкое применение алюминиевых сплавов, пластмасс, использование при строительстве изотермических вагонов новых технологий и более совершенных теплоизоляционных материалов дало возможность выполнять стены вагонов толщиной 130 ... 140 мм, в результате чего возрос полезный объем грузового помещения при тех же внешних геометрических размерах вагона, снизилась его собственная масса и повысилась грузоподъемность.
Характерным направлением эволюции изотермических вагонов является совершенствование их систем охлаждения. При совершенствовании машинных систем охлаждения большое внимание уделяют снижению их энергопотребления [14 - 16].
Современное развитие рефрижераторного подвижного состава, как в нашей стране, так и за рубежом, характеризуется:
• снижением минимальных температур в грузовом помещении и повышением расчетной температуры наружного воздуха;
• улучшением теплотехнических свойств кузова;
• увеличением длинны кузова,
полезного объема и грузоподъемности
вагона;
• усилением энерговооруженности;
• повышением надежности оборудования;
• сокращением объемов обслуживания оборудования и удлинением межремонтных сроков.
В грузовом помещении отечественных рефрижераторных вагонов поддерживается температура от минус 20°С до плюс 14°С при температуре наружного воздуха от плюс 40°С до минус 50°С. Этого удалось достичь в результате перехода с аммиачно-рассольной системы охлаждения на непосредственное охлаждение фреоновыми холодильными установками, повышения энерговооруженности секций и улучшения теплоизоляции кузова.
1 ПЛАНИРОВОЧНЫЕ, КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ
И ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
ИЗОТЕРМИЧЕСКОГО ВАГОНА
Все рефрижераторные вагоны, кроме вспомогательных, строятся четырехосными габарита 0-Т, со сварным цельнометаллическим кузовом длиной 21 мунифицированными узлами. Ходовая часть современных рефрижераторных вагонов обеспечивает возможность движения со скоростью до 120 км/ч.
ГПРС имеет центральную систему энергоснабжения от дизель-генераторных установок, расположенных в дизель-генераторном помещении специального вагона (в 5-вагонной секции БМЗ для дизель-генераторного помещения и служебного отделения выделяется один вагон). Такая компоновка признана перспективной и используется во всех типах 5-вагонных секций, поступающих на сети железных дорог [7, 8, 10].
Грузовые вагоны ГРПС должны быть оборудованы устройствами хладо- и теплоснабжения, системами принудительной вентиляции и циркуляции воздуха, приборами для контроля за температурой воздуха и груза. Системы хладо- и теплоснабжения, вентиляции и циркуляции таких вагонов должны обеспечивать равномерную температуру в грузовом помещении с отклонением не более ±1,5°С от заданной по условиям перевозки грузов.
Напольные решетки, пол грузовых помещений должны выдерживать нагрузку от колес погрузчика в 12 кН (1200 кгс) при расстоянии между колесами 700 мм.
Размеры погрузочных дверей: высота не менее 2000 мм, ширина не менее 2200 мм, вылет двери при открывании не более 800 мм.
Современные требования к рефрижераторному подвижному составу железнодорожного транспорта предусматривают гарантированное и
стабильное поддержание в грузовом помещении вагона температуры до минус 20°С при самых неблагоприятных условиях эксплуатации: высокая температура наружного воздуха, интенсивная солнечная радиация, ветер и пр., т.е. при максимальном возможном теплопритоке через ограждающие конструкции кузова. В связи с этим при тепловых расчетах изотермического кузова вагона необходимо принимать во внимание ряд специфических особенностей по определению теплопритоков через ограждающие конструкции [17-20].
1.1 Планировка помещений вагона
и определение площади теплопередающих поверхностей элементов ограждения грузового помещения
В качестве прототипа (аналога) для проектирования принят грузовой вагон 5-вагонной секции постройки ПО БМЗ [7, 8], наиболее близкий по функциональным и конструктивным параметрам к требованиям задания на курсовой прект (см. таблицу 1). Основные характеристики вагона и его схема представлены соответственно в таблице 2 и на рисунке 1.
В качестве теплоизоляционного материала для стен, крыши и пола в вагонах современной постройки (секции РС-4) используется полистирол марок ПСБ (стены и пол) и ПСБ-С (крыша). В вагонах старой постройки теплоизоляционный материал - мипора, обернутая гидроизоляционной пленкой ПК-1.
Внутреннее пространство вагона разделено на грузовое помещение и машинное отделение. На полу грузового помещения уложены напольные решетки размером 1190 х 1179 мм (36 штук). Дверь вагона прислонного типа с резиновым уплотнением размером 2700 х 2200 мм. Герметичность грузового помещения нового вагона должна обеспечивать приток воздуха через неплотности не более 40 м3/ч при разности давлений 49 Па; после 2,5 лет эксплуатации при тех же условиях — не более 60 м3/ч .
I - грузовое помещение; II - машинное отделение;
дефлектор; 2- погрузочная дверь; 3 - воздуховод свежего воздуха; 4 - заслонка воздуховода; 5 - напольная решетка; 6 - щит-перегородка; 7 - вентиляторы воздухоохладителей; 8 - воздухоохладитель; 9 - компрессорно-конденсаторные агрегаты; 10 - электрощит
Рисунок 1 - Схема грузового вагона 5-вагонной секции РС-4 постройки ПО БМЗ
Таблица 1 Исходные данные к курсовому проекту {вариант 7)
|
Грузоподъемность вагона, т |
43,0 |
|
Длина кузова вагона наружная, м |
21,0 |
|
Ширина кузова вагона наружная, м |
3,1 |
|
Высота боковой стены снаружи, м |
2,8 |
|
Радиус сечения крыши в средней части, м |
2,6 |
|
Радиус сечения крыши у боковых стен, м |
0,4 |
|
Температура наружного воздуха, °С |
38 |
|
Относительная влажность наружного воздуха, % |
30 |
|
Широта ж.д. участка, град |
43 |
|
Ориентация ж.д. участка по сторонам света |
Восток-запад |
Таблица 2 - Основные технические данные грузового вагона PC - 4
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.