Переменные параметры внешней среды

 

Параметр	Ед.	Станции и участки маршрута
	изм.	А	А-Б	Б	Б-В	В	В-Г	Г	Г-Д	Д
ti oc	ч	8		4		6		5		11
Li уч	км		340		250		320		290
Vi уч = 25	км/ч
ti уч	ч		14		10		13		12
Ti ocпр	ч	8		6		20		15		8
Ti ocотпр	ч	16		10		2		20		19
ti ocЭД	0С	9		7		10		14		8
ti ocЭН	0С	2		3		4		8		1
ti oc(уч)РД	0С	17,2	16,2	15,2	16,7	18,2	20,2	22,2	19,2	16,2
ti oc(уч)РН	0С	10,2	10,7	11,2	11,7	12,2	14,2	16,2	12,7	9,2
ti oc(уч)Р	0С	13,2	14,73	13,76	12,57	12,79	16,97	21,41	15,92	12,7

 

 

Расчёт теплоритоков.

 

Расчёт теплопоступлений ведётся в тысячах кДж на один вагон по приведённым ниже формулам.

1.2.1. Теплоприток через ограждение кузова.

 

 

где К_Р и F_P - соответственно расчётный коэффициент теплопередачи,                            Вт/(м²×К), и полная расчётная поверхность ограждения кузова            вагона, м² ;

t_B - температура воздуха внутри вагона, ⁰С , определяемая как

средняя величина между верхним и нижним предельными

значениями температурного режима перевозки груза:

       K_M и F_M - соответственно коэффициент теплопередачи, Вт/( м²×К), и                                      поверхность перегородок, м² , по внутреннему контуру                                       машинного отделения , К_М =0,32 Вт/( м²×К), F_M=10,8 м²;

       Таким образом, теплоприток Q₁ по всем опорным станциям и участкам маршрута, кДж:

=420,48 =850,54 = 222,24 = 491,87 = 302,19

= 945,71 = 482,6 = 805,5 = 548,72

1.2.2. Теплоприток за счёт инфильтрации воздуха.

 

где С_В - теплоёмкость воздуха, С_В = 1,0 кДж/(кг× K);

r_В  - плотность воздуха, r_В = 1,2 кг/м³,

V_В - объём инфильтрации воздуха, м³/ч, зависящий от надёжности расчёта теплопритоков (Р), V_В = 96 м³/ч;

t_н - расчётная температура наружного воздуха, ⁰С.

t - расчётная продолжительность перевозки груза, ч.

 

Таким образом, теплоприток Q₂ по всем опорным станциям и участкам маршрута, кДж:

= 89,39

= 181,12 = 47,28 = 104,49 = 64,21 = 201,73

= 103,16 = 171,69 = 116,58

1.2.3. Теплопритоки на охлаждение груза и тары в вагоне.

 

где С_гр и С_т - соответственно теплоёмкость груза и тары, С_гр = 3,56 кДж/(кг×К),

С_Т = 2,9 кДж/(кг×К);

G_ГР и G_Т - соответственно масса груза и тары, G_ГР= 36 т, G_Т= 6 т;

    t_гр^н - начальная температура груза, из задания. t_гр^н = 11 ⁰ С.

t_гр^к - конечная температура груза, t_гр^к = t_вв = 5 ⁰С ;

На рисунке 1 показана диаграмма охлаждения груза и воздуха в вагоне. Так после окончания погрузки и закрытия дверей температура воздуха в вагоне принимает значение близкое к начальной температуре груза (t_гр^н ). После отключения холодильного оборудования в первую очередь охлаждается воздух в вагоне. При

 

понижении его температуры до значения соответствующего нижней границе режима перевозки , холодильное оборудование отключается. Воздух в вагоне начинает нагреваться за счёт влияния теплопритоков и теплопоступлений от самого груза. Как только температура воздуха внутри вагона повышается до верхней границы режима перевозки вновь начинается процесс охлаждения и т. д.

Первоначальная продолжительность охлаждения воздуха в вагоне, соответствующая так называемому нестационарному режиму перевозки, во многом зависит от начальной температуры груза и плотности погрузки, определяется по формуле:

 

где m - эмпирический коэффициент, определяющий тепм охлаждедия в вагоне, зависящий от вида продукта и плотности погрузки, m=0,031;

b - темп охлаждения воздуха в вагоне, зависящий от характеристик ИПС, b=0.35 K/ч.

 

Охлаждение груза в вагоне до значений температур соответствующих стационарному режиму перевозки, осуществляется за время t_гр⁰,определяемое по формуле:

 

 

 

Таким образом, получаем:

Q₃=(3.56×36+2,9×6)×(11-5)×10^-3=873,36

 

Теплоприток относят на те станции и участки маршрута, на которых происходит охлаждение груза и тары, то есть в пределах t_гр⁰.

Для этого значение Q₃ распределяют пропорционально времени нахождения вагона на этих участках и станциях:

 

Таким образом, теплоприток Q₃ по всем опорным станциям и участкам маршрута, кДж:= 134,57; = 235,5; = 67,29; = 168,21; = 100,93; = 166,87

 

 

1.2.4. Теплоприток за счёт биохимического тепла.

 

Теплоприток Q₄ расчитывается отдельно для стационарного и нестацонарного режимов

 

где q₄^HЕСТ и q₄^CТ - удельные тепловыделения, соответственно для нестационарного и стационарного режимов перевозки, q₄^HЕСТ=78 кДж/(т×ч),

                        q₄^CТ=49 кДж/(т×ч),

 

Таким образом теплоприток Q₄ по всем станциям и участкам, кДж:

 

 

 

1.2.5. Теплоприток за счёт солнечной радиации.

 

где           t_эр - температура рассеяной радиации, t_эр=1,5 К;

F_бс и F_K - соответственно площадь боковых стен и крыши вагона, м² , F_бс=55 м², F_K=67 м²;

 и  - эквивавлентные температуры прямой радиации на вертикальные и горизонтальные поверхности вагона,=5,5 K, =13,5 К;

                   m_С - вероятность солнечных дней в году, m_С=0,46;

                   t_Ci - продолжительность воздействия солнечной радиации из расчета что во время переходного периода солнечная радиация действует с 8 часов до 18 часов.

 

Таким образом, теплоприток Q₅ по всем станциям и участкам:

 

1.2.6. Теплопоступления за счет притока свежего воздуха при вентилировании вагона.

 

Q₆ = 0

 

Так как, правилами перевозок предусмотрено вентилирование только бананов и некоторых других грузов в зимнее время.

 

1.2.7 Теплопоступления за счет работы вентиляторов-циркуляторов.

 

Определяют для всех типов ИПС, имеющих принудительную циркуляцию воздуха. Для нестационарного режима:

 

;

 

где N - мощность электродвигателя вентилятора-циркулятора, N=0,45 кВт ;

n_Э - число электродвигателей, n_Э=4;

h - коэффициент тепловых потерь электродвигателя, h=0,06.

 

Для стационарного режима:

 

Таким образом, теплоприток Q₇ по всем опорным станциям и участкам маршрута, кДж :

 

 

1.2.8 Теплоприток за счет оттаивания снеговой шубы на          испарителях.

 

Определяют только для 5-ти вагонных секций и АРВ:

 

где   q₈ - удельные теплопоступления при оттаивании снеговой шубы, q₈=100 тыс. кДж;

 n_OT - интервал через который производят оттаивание снеговой шубы, зависящий от средней температуры наружного воздуха, сут.

 

   

 

n_OT = 7,55 суток = 181,2 часа  

 

 

 

Если , то необходимость оттаивания снеговой шубы отсутствует;

 

 

1.2.9. Теплоприток за счет охлаждения вагона.

 

;

 

Теплоприток Q₉ существует только до тех пор, пока в вагоне охлаждается воздух, то есть в нестационарном режиме.

Таким образом, теплоприток Q₉ по всем опорным станциям и участкам маршрута, кДж :

 

 

1.2.10. Теплоприток через открытые двери при погрузке.

 

Очевидно, что Q₁₀, будет отсутствовать, если вагон и груз предварительно не охлаждены до требуемого режима перевозки.