Организация перевозок скоропортящихся грузов на направлении 2 (стр. 4 из 6)

Q₁= К_эF(t_н – t_в), [Вт.]

где К_э – коэффициент теплопередачи конструкции нового контейнера, К_э= 0,35 Вт/м² град

F – расчетная теплопередающая поверхность ограждения кузова, (для 1АА 115м² );

t_н – средняя наружная температура, °С;

t_в – средняя внутренняя температура, °С;

t_н=

; [°С]

t^’_н = t^”_н = t_н^мес + 0,7(t^* - t_н^мес)

где,

t_н^мес – среднемесячная температура наружного воздуха в августе в пункте прибытия и отправления.

t^* - среднемесячная температура наружного воздуха самого жаркого месяца в пункте прибытия и отправления.

t^’_н = 16,2 + 0,7(23 - 16,2) = 21°С (в Новосибирске)

t^’_н = 19,6 + 0,7(24,1 – 19,6) = 22°С (в Южно-сахалинске)

t_н=(21°+22°)/2=21,5°С

t_в – температура внутри грузового помещения

t_в=

; [°С]

- границы температурного режима перевозки.

t_в=(0°-3°)/2=-1,5° С.

Q₁= 0,35×115×(21,5°+1,5°) =926 Вт.

Теплопритоки от солнечной радиации и при оттайке снеговой шубы с воздухоохладителя:

Q₂ = 0,15×Q₁ , [Вт.]

Q₂ = 0,15×926 = 139 Вт.

Теплоприток вследствие воздухообмена через неплотности грузового помещения:

Q₃=

[Вт.]

где V_во- воздухообмен через неплотности кузова, м³/ч;

V_во = к_во×V_г ,[м³/ч]

К_во – коэффициент воздухообмена, (для контейнера 0,3)

V_г – объем грузового помещения (54,54 м³).

V_во=0,3×54,54=16,4 м³/ч .

r – плотность воздуха при температуре t_н , кг/м³;( r_в=1,23 кг/м³)

i_н , i_в – энтальпия воздуха снаружи и внутри вагона, кДж/кг.

По диаграмме i-d влажного воздуха определяем i_н и i_в

при влажности воздуха 76% i_н= 52 кДж/кг

при влажности воздуха 90% i_в = 6 кДж/кг

Q₃=[16,4*1,22*( 52 – 6 )]/ 3,6 = 256 Вт.

Q _об.= 926 + 139 + 256 = 1321 Вт.

3.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХОЛОДОПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ УСТАНОВКИ КОНТЕЙНЕРА 1АА ПРИ ПЕРЕВОЗКЕ ИКРЫ ЛОСОСЕВОЙ ПРИ НАРУЖНЕЙ ТЕМПЕРАТУРЫ 21,5⁰С.

Мощность энергохолодильного оборудования рефрижераторных вагонов рассчитана на экстремальные условия – поддержание минимальных (максимальных) температур внутри грузового помещения при максимальных (минимальных) температурах летом (зимой). Вследствие этого холодильные установки работают непрерывно лишь в процессе охлаждения груза до температуры перевозки или при перевозке низкотемпературных грузов в условиях высоких наружных температур. В большинстве же случаев оборудование и при автоматическом, и при ручном управлении работает циклично по системе двухпозиционного регулирования температуры.

Q_оэ.=

[Вт.]

где V_h- объём, описываемый поршнями компрессора (для контейнера 1АА V_h = 50м³/ч);

l- коэффициент подачи компрессора;

q_n- объёмная холодопроизводительность хладогента, кДж/м³;

j₁ –коэфициент учитывающий потери холода в трубопроводах 0,95

j₂, j₃ –коэффициенты учитывающие снижение холодопроизводительности установок из-за износа компресора и наличия снеговой шубы соответственно j₂=0,9, j₃ =0,95

Для определения l и g_n строим цикл работы холодильной машины в координатах P – i , и определяем рабочие давления и температуры кипения (t_o), всасывания (t_вс.), конденсации (t_к), и переохлаждения (t_п) хладогента.

Температура кипения определяется по формуле: to= tв – 8 °С to= - 1,5 – 8 = - 9,5 °С	Температура конденсации: tк=tн + (12:15)°С tк=21,5 + 13,5 = 25°С
Температура всасывания: tвс=to + (10:30)°C tвс= -9,5+15,5 = 6°C	Температура переохлаждения: tп= tк -5°С tп= 25 – 5 = 20°С

Цикл работы холодильной установки в координатах P- i:

Р, МПа

Р_к 3^’ 3 2

Р_пр 2’

Р_о

4 1

х=0 х=1

i, кДж/кг

По диаграмме P-i для хладона – 12 находим:

P_o= 0,225 мПа , P_к = 0,65 мПа

i₁ = 564 кДж/кг, n₁ = 0,08м³/кг

i₂ = 578 кДж/кг, t₂ = 45 ^oC

i₃ = 435 кДж/кг

i₃^¢= i₄ = 420кДж/кг

x = 0,175

Удельная объёмная холодопроизводительность определяется по формуле:

q_n=( i₁ - i₄ )/V₁ , [кДж/м³]

q_n=(564-420)/0,08 =1800 кДж/м³.

По графику находим коэффициент подачи компрессора:

l= f(

Р_пр=

;

Р_пр= 0,38

l= f(0,36/0,225)= f(1,7) » 0,83

Q_oэ=((50*1800*0,83)/3,6)*0,95*0,9*0,95 = 16854 Вт.

3.3. РАСЧЕТ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ РАБОТЫ УСТАНОВКИ КОНТЕЙНЕРА В СУТКИ И ЗА ГРУЖОНЫЙ РЕЙС.

В каждом рефрижераторном контейнере одна холодильная установка.

Время работы холодильного оборудование контейнера в сутки определяется:

t_сут = к_р.в.×24 , [час/сут.]

Где, к_{р в} – коэффициент рабочего времени холодильного оборудования контейнера.

Коэффициент рабочего времени (к_рв) определяется по формуле:

к_{р в} = t_раб / t_цикла ≤ 1

к_{р в} = Q_об. /Q_оэ^нетт ≤ 1

где Q_оэ^нетто_. – полезная (нетто) холодопроизводительность установки контейнера, Вт

Q_оэ^нетто_. = Q_оэ. - Q_4.

Q_оэ. – эксплуатационная холодопроизводительность энергохолодильного оборудования контейнера, Вт

Q₄ - теплоприток от работы электродвигателей вентиляторов-циркуляторов:

Q₄=N_в*n_в*1000 [Вт]

где N_в -мощность, потребляемая электродвигателем одного вентилятора-циркулятора, (350 Вт).

n_в – количество вентиляторов-циркуляторов в одном контейнере (2 шт).

Q₄= 0,35*2*1000=700 Вт.

Q_оэ^нетто_. = 16854 – 700 = 16154 Вт

к_{р в} = 1321 / 16154 = 0,08

t_сут = 0,08×24 = 2 [час/сут.]

Время работы холодильного оборудование контейнера за груженый рейс определяется:

t_рейс = t_сут ×t_гр.р.[час/рейс]

где t_гр.р – время груженого рейса (принимаем из пункта 1.2 17 сут.);

t_рейс= 2 * 17 = 34часа/рейс

4. ЭКИПИРОВКА РПС И СЦЕПОВ С РК.

4.1. ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНОЙ СТАНЦИИ ПУНКТОВ ЭКИПИРОВКИ НА НАПРАВЛЕНИИ ЮЖНО-САХАЛИНСК - НОВОСИБИРСК.

Поскольку мы используем два вида подвижного состава: 5и вагонная секция БМЗ и сцеп из РК, то для расчета экипировки будем использовать данные дизель - служебного вагона секции БМЗ РС-5. На сцеп из 12 вагонов приходится один дизель – служебный вагон секции.

По нашему направлению доступно 6 пунктов экипировки:

станция	ГСМ	Вода	Хладон	Масло
Ванино	+	-	-	-
Чернышевск -забайкальский	+	-	-	-
Иркутск-сорт	+	+	+	-
Красноярск	+	+	-	-
Черепаново	+	+	+	+

Для выбора рациональных пунктов экипировки, мы должны определить максимально допустимое расстояние между этими пунктами.

Оно определяется :

, км

Где,

G – объем бака (G=7400л)

G_сут^макс – суточный расход топлива при продолжительности работы установок 20-22 часа.

V_н – скорость движения

γ_т, л

Где,

N_диз – мощность дизель генераторов (для БМЗ РС-5 и одного дизель-служебного вагона секции контейнеров N_диз = 25 л.с.)

N_диз – количество дизель генераторов (n_диз = 2)

q_уд – удельный расход топлива (принимаем 0,2 кг/л.с.-ч)