Расчет холодопроизводительности

 

Рассчитаем количество тепла, поступающего в вагон за счет разницы температуры, складывается из тепла, поступающего из окружающей среды и из машинного отделения.

Общее количество тепла, которое должно быть отведено через поверхность приборов охлаждения (холодопроизводительность установки) составляет:

(6)

 

где Q₁-_{__}теплоприток в грузовое помещение вагона от наружного воздуха и из машинного отделения через ограждение кузова Q₁ определяется:

(7)

где K_н, F_н – соответственно коэффициент теплопередачи Вт/м^{2 0}К и поверхность части наружного ограждения, м² (К=0,33 Вт/м^{2 0}К, F=235,1м²);

K_м, F_м - соответственно коэффициент теплопередачи Вт/м^{2 0}К и поверхность перегородок по внутреннему контуру машинного отделения, м² (К=0,33 Вт/м^{2 0}К, F=8,5 м²);

t_н, t_в, t_м – температура наружного воздуха, в грузовом помещении и в машинном отделении.

 

Q₂ -теплоприток в грузовое помещение от воздействия солнечной радиации Q₂ рассчитывается: , (8)

 

Q₃ - теплоприток через неровности в дверях, люках Q₃ рассчитывается:

(для простоты расчета). (9)

Q₄ -теплоприток при вентилировании вагона Q₄ рассчитывается:

; (10)

, (11)

где c – теплоемкость воздуха, 1,3 кДж/(кгК);

r – теплота парообразования воды, кДж/г;

m – масса воздуха.

, (12)

(13)

где n – кратность вентилирования, объем/ч;

V_в – объем воздуха, подлежащего замене, м³;

- объем кузова, м³;

- коэффициент заполнения кузова;

j₁, j₂ – относительная влажность воздуха, поступающего в вагон и выходящего из него;

f₁, f₂ – абсолютная влажность поступающего

Для не вентилируемых грузов Q₄ в расчетах не принимаем.

 

Q₅ -теплоприток, эквивалентный работе вентиляторов в грузовом помещении вагона определяется: (14)

где N – мощность электродвигателя вентилятора, кВт;

n – число электродвигателей;

h - КПД электродвигателей (0,85-0,95);

t^` - продолжительность работы электродвигателя (5-9 часов).

 

Q₆ - энергия необходимая для снижения температуры воздуха Q₆ определяется:

, кВт (15)

где m_гр– суточное поступление груза в камеру, т/сут;

- масса тары, (2тонны);

q_биол – биологическое тепло, выделяемое продуктами растительного происхождения, Вт/тч;

, - соответственно теплоемкости груза и тары, (тара камышовая);

Z – время, за которое необходимо снизить температуру, (60-70 ч).

Температура данного груза на протяжении всего пути следования остается постоянной, поэтому Q₆ к расчетам не принимаем.

Для удобства расчёты теплопритоков сведём в таблицу.

Таблица 4 – Расчетные теплопритоки

 

Ташкент	Кзыл-Орда	Аральское море	Актюбинск	Бузулук	Сызрань	Кустаревка	Москва
tхода, ч остановка отправление
13 ч. 1 ч.
					29,5		26,5
Q1		69,5	81,8	80,9	31,3	30,5	29,2
Q2	5,4	10,4	12,3	12,1	4,7	4,6	4,4
Q3	7,2	13,9	16,4	16,2	6,3	6,1	5,8
Q4	нет вентиляции
Q5	9,4		24,4	22,5		10,6	9,4
Q6	-	-	-	-	-	-	-	-
Qобщ		113,8	134,9	131,7	52,3	51,89	48,8
	2,1	4,5	3,65	4,7	2,36	1,7	2,44

 

Выбор компрессора

На основании диаграммы расхода холода (Приложение) для условия следования вагонов по одному из «трудных» участков находится рабочая холодопроизводительность установки. «Трудным» считается участок с наибольшим теплопритоком.

Рабочая холодопроизводительность брутто компрессора определяется для «трудного» участка: , кВт/час, (16)

где b = коэффициент, учитывающий непредвиденные расходы энергии,(0,1-0,2).

(17)

Стандартная холодопроницаемость компрессора:

(18)

где q – объемная производительность хладагента для стандартных и рабочих условий;

l - коэффициент подачи хладагента для рабочих и стандартных условий.

Стандартные условия:

=-15⁰С;

=+30⁰С;

=+25⁰С;

=+15⁰С;

Тогда по табличным значениям определяем:

q_v^ст=1339кДж/м³, l^ст=0,72;

q_v^р=1081,4кДж/м³, l^р=0,64.

Выбираем стандартный компрессор ФУБС-9. Технические характеристики приведены ниже в таблице 5.

Таблица 5 – Техническая характеристика компрессора ФУБС-9

N п.п	Параметры	Единица Измерения	Величина
	Число цилиндров	шт.
	Ход поршня	мм
	Диаметр цилиндра	мм	67,5
	Частота вращения колен.вала	Об/мин
	Объем, описываемый поршными	М3/час	82,5
	Холодопроизводительность при стандартном режиме	кВт	10,4
	Потребляемая мощность	кВт	4,5
	Масса	кг

 

Выбор испарителя

Расчет испарителя сводится к определению поверхности его теплопередачи.

Площадь теплопередающей поверхности испарителя определяется:

(19)

где К_и – коэффициент теплопередачи (0,035);

Dt_и – разность температур воздуха в камере и кипения хладагента,

- количество энергии, передаваемой через испаритель;

- удельная теплотворная способность испарителя

Расчет конденсатора сводится к их теплопередающей поверхности, по величине которой конструируют или подбирают стандартный конденсатор.

Поверхность теплопередачи определяется:

 

(20)

где Q_к – тепловая нагрузка на конденсатор;

Dt – средняя разность температур конденсирующего и отходящего воздуха

К – коэффициент теплопередачи (0,0033 кВт/м²);

(21)

где N_потр – мощность, потребляемая конденсатором (таблица 5).

Определение расхода воздуха на конденсаторе

, м³/час

где r₂, r₁ – плотность воздуха выходящего и входящего;

i₁, i₂ – энтальпия выходящего и входящего воздуха.

Входящий воздух: t=25⁰C, r=1,151 кг/м³, i=94,4 кДж/кг.

Выходящий воздух t=30⁰С, r=1,146 кг/м³, i=122,9 кДж/кг.

 

м³/час.

 

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: