Расчет теплопритоков в грузовом помещении вагона.
Цель расчётов – определение количества тепла, поступающего в грузовое помещение вагона при перевозке моркови, а также коэффициента рабочего времени и продолжительности работы оборудования в сутки и за гружёный рейс в целом.
Существует 4 основных режима перевозки СПГ:
1. перевозка низкотемпературных грузов с охлаждением в летний период;
2. перевозка в летний период плодоовощей с охлаждением их в пути следования ;
3. перевозка предварительно охлажденных грузов;
4. перевозка грузов с отоплением в зимний период.
Тепловой расчет изотермических вагонов, работающих в режиме охлаждения, выполненный для наиболее тяжелых условий перевозки первого и второго режимов.
При перевозке моркови используем второй режим. По этому для расчета теплопритоков может быть использована следующая формула:
Для расчетов принимаем 5-вагонную секцию ZB-5 выпуска 1988г.
,[Вт]
, [Вт]
где:
Для первого этапа:
Q1 –теплоприток поступающий в грузовые помещения через
ограждения кузова:
где
K- коэффициент теплопередачи кузова секции выпуска 1988 года;
K=0,45 (Вт/м2∙град)
Fр - расчетная теплопередающая поверхность ограждения
кузова;
Fр =218 м2
t н и tв - соответственно средняя наружная и внутренняя
температуры;
t н - определяется как полусумма наружных температур в
пунктах погрузки и выгрузки;
tв - определяется как полусумма верхних и нижних
температур режима перевозки.
°С;
°С.
(Вт).
Q2 –дополнительный теплоприток от воздействия солнечной
радиации и при оттайке снеговой шубы с воздухоохладителя;
(Вт)
Q3 – теплоприток поступающий в вагон с наружним воздухом
вследствие инфильтрации его через неплотности кузова;
,
где
Vов – воздухообмен через неплотности кузова, [ м3/час ] ;
,
где
kв - коэффициент воздухообмена
kв=0,3
Vгр - объем грузового помещения вагона ;
Vгр=100 м3 ;
(м3)
ρ – плотность воздуха при температуре t н, [кг/ м3];
r=1,238 кг/м3
iн и iв – энтальпия воздуха соответственно снаружи и
внутри вагона, [кДж/кг ];
В зависимости от температуры и влажности воздуха определяются по диаграмме (i-d)
Влажность наружного воздуха принимаем условно в зависимости от tн .
tн=18°С , fн » 70%
По диаграмме “i-d” влажного воздуха определяем
tн= 18°С, fн » 70 %, iн » 30 кДж/кг
tв= 7,5°С, fв=80%, iв »21 кДж/кг
(Вт)
Q 6 – тепло отнимаемое от перевозимых грузов и тары, в которую
они упакованы.
где
Ст - теплоемкость тары,
Ст = 2,7 кДж/кг∙град;
Сг - теплоемкость груза,
Сг = 3,6 кДж/кг∙град;
Gг и Gт-масса груза и тары
Gг=40950 кг
Gт=7020 кг.
t гн и tгк – начальная и конечная температура груза,
t гн = 13,4°С,
tгк = 2 °С;
zохл - продолжительность охлаждения плодоовощей
zохл =24 ч;
(Вт).
Q7 – биологическое тепло, выделяемое плодоовощами при
перевозке,
где
qб - удельный тепловой поток дыхания при данной
температуре t [Вт/кг];
qо - удельный тепловой поток дыхания при
температуре t =2˚С [Вт/кг];
q0=0,006 (Вт/кг)
а - температурный коэффициент зависящий от вида
продукта;
а=0,153(1/ºС)
t - температура внутри вагона
t=14ºС
(Вт/кг)
(Вт)
Таким образом теплопритоки для 1 этапа составят:
1030+103+92,85+21952+1470=24697,8(Вт)
Для второго этапа:
°С;
°С.
(Вт).
(Вт)
tн= 19,1°С, fн » 70 %, iн » 20 кДж/кг
tв= 3,5°С, fв=90%, iв »15,5 кДж/кг
(Вт)
t=3,5 ºС
(Вт/кг)
(Вт)