График зависимости оптимальных параметров вагона от длины кузова от длины кузова по осям сцепления. Обоснование принятой системы охлаждение. Особенности применяемых теплоизоляционных материалов, страница 2

- слабо проникать через неплотности соединений в машине, а в случае проникновения обладать качеством быстрого обнаружения утечки;

- быть безвредным для организма человека, негорючим и невзрывоопасными, дешёвыми, не вызывать коррозии металла, недефицитным.

Этим требованиям наиболее удовлетворяют аммиак, хладон-12, фреон-22 и углекислота.

Хладон-12 (-дифтордихлорметан)- негорючий, невзрывоопасный, бесцветный газ со слабым  сладковатым запахом, ощутимым лишь при концентрации его в воздухе более 20%. Он безвреден и лишь при содержании в воздухе более 30% по объёму возможно удушье из-за недостатка кислорода. Температура кипения его при атмосферном давлении -29,8°С, замерзания -155°С. Хладон -12 при отсутствии влаги нейтрален по всем металлам, но растворяет обычную резину, поэтому в хладоновых установках применяют специальные её сорта (севанит и паронит). Давление конденсации хладона-12 при одинаковых температурах меньше, чем аммиака. Он хорошо растворяется в воде.

По многим термодинамическим свойствам хладон-12 уступает аммиаку: объёмная холодопроизводительность его меньше в 1,6 раза, а коэффициенты теплоотдачи значительно ниже, поэтому размеры хладоновых установок больше, чем аммиачных. Плотность его паров в 5-6 раз больше, поэтому для уменьшения потерь давления при циркуляции увеличивают диаметр трубопроводов и проходные сечения клапанов компрессора. Растворяемость воды в нём ничтожна (всего 0,003% по массе при -20°С) и для исключения возможности образования ледяных пробок в регулирующих вентилях в схему установки включают фильтры-осушители. Хладон-12 обладает высокой текучестью и проницаемостью даже через поры обыкновенного чугуна, что предъявляет повышенные требования к уплотнениям и металлам в хладоновых установках. 

Обладая многими положительными качествами (безвредностью, безопасностью, низким давлениями конденсации, сравнительно малым расходом энергии на единицу вырабатываемого холода и легкостью автоматизации) хладон-12 широко применяется в установках малой и средней производительности.      

             4.  Особенности применяемых теплоизоляционных материалов

Необходимость обеспечения заданного по условиям перевозки скоропортящихся грузов, режима в изотермическом вагоне требует специального ограждения его грузового помещения от воздействия окружающей среды. Решающая роль в этом отношении принадлежит тепловой изоляции.

Надёжные теплоизоляционные материалы в ограждающих конструкциях позволяют сократить потери холода, уменьшают непроизводительные затраты топлива, энергии, способствуют лучшей сохранности продуктов.

Теплоизоляционные материалы должны обладать по возможности меньшим коэффициентом теплопроводности (в современных конструкциях не более 0,05 Вт/(м·град)); иметь объёмную массу при использовании его в ограждающих конструкциях подвижного состава не более 250 кг/м³; не быть гигроскопичными, быть морозоустойчивыми, огнестойкими, устойчивыми против загнивания и распада, не обладать запахами и не должны служить удобной для поселения и размножения грызунов; быть простым в изготовлении, дешёвыми.

В элементах конструкций ограждения вагонов используют самые разнообразные теплоизоляционные материалы. Их основные свойства приведены в табл. 4.1.

                                                                                                        Таблица 4.1

         Характеристики теплоизоляционных материалов применяемых

                                     в рефрижераторных вагонах

Материал	Плотность   кг/	Удельная теплопроводность См, кДж/(кг· к)	Коэффициент теплопроводности       λ, Вт/(м·к)
1	2	3	4
Мипора Пенополистирол Пенополистирол Пенопласт Пенополиуритан Пенополиуритан Пенополиуритан	15÷18         100          40   100 и менее          80          60          40	0,9÷1,43          1,34          1,34          1,26          1,47          1,47          1,47	0,058           0,041           0,038           0,041           0,041           0,035           0,029

Теплопроводность материалов изменяется от температуры. Значение коэффициента теплопроводности и температура, при которой он получен, обычно указываются в стандартах и технических условиях на материалы.

Плотность указывается по справочной литературе для высушенного материала и по этому показателю является его маркой. Теплоизоляционные материалы делятся на марки: 15, 25, 35, 50, 75, 100, 125, 150, 175 и т.д. Теплоизоляционные материалы с маркой 250 и более не рекомендуются для ограждений изотермических вагонов.

Ограждающие конструкции вагонов должны препятствовать прохождению через них пара. Сопротивление ограждающей конструкции прохождению через них пара называют сопротивлением паропроницаемости.

Проверка сопротивления паропроницаемости пароизоляционного слоя ограждения регламентирована СНиП II-II.2-62.

Важнейшей характеристикой ограждения является коэффициент теплопередачи . Его значение тем больше, чем больше тепла проникает или теряется через ограждения. Значения  для рефрижераторных вагонов принимают 0,31÷0,35 Вт/(м²·град).

Толщина и качество теплоизоляционного слоя в ограждающих конструкциях вагона оказывает существенное влияние на параметры специального оборудования и самого вагона. Её увеличение способствует сокращению объёма, массы и стоимости холодильного и энергетического оборудования, расходов на топливо и энергию, в то же время при этом сокращается полезный объём и полезная площадь грузового вагона. Следует также отметить, что при изменении толщины слоя изоляции изменяется теплоприток в грузовое помещение, а следовательно, и усушка неупакованных скоропортящих грузов (мяса, рыбы, овощей), особенно в вагонах с машинным охлаждением.