4.2 Определение теплопритоков для 2-ого режима перевозки спг

В случае транспортировки неохлаждённых плодоовощей летом (2-й режим) расчёта выполняются следующим образом:

(4.7)

В данном режиме слагаемые определяются таким же образом, как и для 1-ого режима, но учитывая изменение исходных данных, т.е. температурно-влажностного режима.

На основании формулы 4.2 определяем теплоприток от холодильного оборудования, где t_н=33°С; t_в=+5 °С.

Для АРВ: Q₁=0,45*253*(33-5)+0,45*19*(44-5)=3521,3 (Вт)

Для 5-ваг. ИПС:Q₁=0,45*253,6*(33-5)+0,45*8,5*(44-5)=3344,5 (Вт)

Теплоприток от воздействия солнечной радиации равен теплопритоку 1-ого режима и составляет: для АРВ – Q₂=379,1 (Вт); для 5-ваг. ИПС –Q₂= 378,6 (Вт).

Теплоприток через не плотности в дверях, в люках, в проходах трубопроводов определяется на основании формулы 4.5, где p_с=1,15 кг/м³; p_в=1,13 кг/м³;i_н=50; i₂=-7.

Для АРВ: Q₃=35*1,14*(50-(-7)/3,6)=631,8 (Вт)

Для 5-ваг. ИПС: Q₃=45*1,14*(50-(-7)/3,6)=812,3 (Вт).

Далее рассчитываем теплоприток эквивалентный работе электродвигателей вентиляторов-циркуляторов на основании следующей формулы:

Q₄=1000*N*n*η_э*(τ_в/24); (Вт) (4.8)

где, N – мощность электродвигателя вентилятора, принимаем для АРВ – 4,5 кВт; для 5-ваг. ИПС – 5 кВт;

n – количество электродвигателей, принимаем 2;

η_э – коэффициент тепловых потерь электродвигателя и вентилятора, принимаем 0,7;

τ_в – продолжительность циркуляции воздуха в грузовом помещении РПС, принимаем 22 часа.

На основании формулы 4.8 определяем теплоприток эквивалентный работе вентиляторов-циркуляторов.

Для АРВ: Q₄=1000*4,5*2*0,7*(22/24)=5775 (Вт)

Для 5-ваг. ИПС: Q₄=1000*5*2*0,7*(22/24)=6416,7 (Вт)

Теплоприток от таяния “снеговой шубы”, принимаем равным 1-му режиму. Q₅=120 (Вт).

Определяем теплоприток от воздействия биохимического и биологического тепла перевозимых грузов по следующей формуле:

;(Вт) (4.9)

где, G_г – количество груза, принимаем 25*10³ (кг);

G_т – количество тары, принимаем 10 % от массы груза;

t_н – температура начальная , принимаем +35 °С;

t_к – температура конечная, принимаем +5 °С;

τ_в – продолжительность охлаждения, принимаем 72 часа;

q₆ – биохимические тепловыделения плодоовощной продукции, принимаем для картофеля 1159,2 кДж/т*ч.

На основании формулы 4.9 определяем теплоприток от воздействия биохимического и биологического тепла перевозимых грузов.

Для АРВ: (Вт)

Для 5-ваг. ИПС: (Вт)

После определения всех теплопритоков мы можем определить общий теплоприток для 2-го режима по вышеуказанной формуле 4.7.

Для АРВ: Q_II=3521,3+379,1+631,8+5775+120+15213,6=25640,8 (Вт)

Для 5-ваг. ИПС: Q_II=3344,5+378,6+812,3+6416,7+120+15213,6=26285,7

(Вт)

Таким образом, теплопритоки для 2-го режима перевозки составили: для АРВ=25640,8 (Вт); для 5-ваг. ИПС=26285,7 (Вт).

4.3 Определение теплопритоков для 3-го режима перевозки спг

Для третьего режима (перевозка грузов в зимнее время с отоплением) определяем мощность нагревательных электропечей. При перевозке грузов с отоплением суммарные теплопритоки складываются из тепловых потерь через ограждение кузова, потерь для подогрева холодного воздуха, поступающего через не плотности и при вентилировании. Количество тепла, эквивалентное работе вентиляторов-циркуляторов при перевозке с отоплением Q₄ должно вычитаться из общей суммы теплопотерь.

Следовательно, необходимая мощность нагревательных электропечей составит

Q^III_от=Q₁+Q₂+Q₃-Q₄; (Вт) (4.10)

Для того, чтобы определить теплоприток Q^III_от необходимо определить теплоприток через ограждение кузова, аналогично как и в первом и втором режимах, но второе слагаемое опускается.

Таким образом, теплоприток через ограждение кузова определяется по следующей формуле

Q₁=k_н*F_н*(|t_н-t_в|); (Вт) (4.11)

где, Q₁ – теплоприток через ограждение кузова;

На основании формулы 4.11 определяем теплоприток через ограждение кузова:

Для АРВ: Q₁=0,45*253*(-20,9-13)=3859,5 (Вт)

Для 5-ваг. ИПС: Q₁=0,45*253,6*(-20,9-13)=3868,7 (Вт)

Вычисляем необходимые затраты на подогрев воздуха поступающего через не плотности на основании следующей формулы

; (Вт) (4.12)

На основании формулы 4.12 определяем теплоприток Q₂, но перед этим необходимо определить плотность воздуха поступающего через не плотности на основании формулы 4.6, температуру воздуха в вагоне, принимаем +14 °С, а температуру наружного воздуха, принимаем -40 °С.

Для АРВ и 5-ваг. ИПС: р=1,396*0,5+1,395*0,5=1,396 кг/м³

Для АРВ: (Вт)

Для 5-ваг. ИПС: (Вт)

Далее определяем необходимые затраты тепла на подогрев наружного воздуха поступающего в вагон при вентилировании на основании следующей формулы

;(Вт) (4.13)

где, n – кратность вентилирования, принимаем 5;

V – объём воздуха поступающего через не плотности, принимаем для АРВ – 35 м³; для 5-ваг. ИПС – 45 м³;

1,3 – теплоёмкость воздуха;

r – теплота конденсации водяного пара из наружного воздуха, принимаем 2,89;

φ_в,φ_н – относительная влажность воздуха в вагон, принимаем φ_в – 0,5; φ_н – 0,5;

q_в,q_н – абсолютная влажность воздуха в вагон и из него, принимаем q_в – 11,46; q_н – 1,05.

На основании формулы 4.13 определяем затраты тепла на подогрев наружного воздуха поступающего в вагон при вентилировании

Для АРВ: Q₃=5*35/3,6*[1,3*(-20,9+13)+2,89*(0,5*11,46+0,5*1,05)=1378 (Вт);

Для 5-ваг. ИПС:

Q₃=5*45/3,6*[1,3*(-20,9+13)+2,89*(0,5*11,46+0,5*1,05)=1771,7 (Вт).

Рассчитываем необходимую мощность электропечей на основании формулы 4.8, где τ_в=14 часов.

Для АРВ: Q₄=1000*4*2*0,7*(14/24)=3266,67 (Вт);

Для 5-ваг. ИПС: Q₄=1000*4,5*2*0,7*(14/24)=3675 (Вт).

После определения всех теплопритоков определяем мощность нагревательных электропечей на основании формулы 4.8

Для АРВ: Q_III=3859,5+107,2+1378-3266,67=2078,03 (Вт);

Для 5-ваг. ИПС: Q_III=3868,7+137,86+1771,7-3675=2103,26 (Вт).

Таким образом, мощность нагревательных электропечей на основании расчётов составила: для АРВ – 2078,03 (Вт); для 5-ваг. ИПС – 2103,26 (Вт).

Теперь необходимо определить собственную мощность нагревательных электропечей, которая определяется по следующей формуле

N_э=Q_III/1000*η_э; (Вт) (4.14)

На основании формулы 4.14 рассчитываем собственную мощность

Для АРВ: N_э=2078,03/1000*0,7=2,97 (кВт);

Для 5-ваг. ИПС: N_э=2103,26/1000*0,7=3 (кВт).

Полученные окончательные значения нагрузки на холодильное оборудование увеличиваем на 10 %, в результате потерь в коммуникациях, трубопроводах и другое.

Таким образом, общее количество тепла (Вт), отводимое через поверхность приборов охлаждения или холодопроизводительность установки при перевозке мороженых грузов составит

Для АРВ: Q_I=7711,7+7711,7*10/100=7711,7+771,2=8482,9 (Вт);

Для 5-ваг. ИПС: Q_I=7642,8+7642,8*10/100=7642,8+764,3=8407,1 (Вт).

Транспортировка неохлаждённых плодоовощей летом (2-й режим) составит

Для АРВ: Q_II=25640,8+25640,8*10/100=25640,8+2564,1=28204,9 (Вт);

Для 5-ваг. ИПС: Q_II=26285,7+26285,7*10/100=26285,7+2628,6=28914,3 (Вт).

При перевозке грузов с отоплением теплоприток примет вид

Для АРВ: Q_III=2078,03+2078,03*10/100=2078,03+207,8=2285,83 (Вт);

Для 5-ваг. ИПС: Q_III=2103,26+2103,26*10/100=2103,26+210,33=2313,59 (Вт).

Собственная мощность нагревательных электропечей составит

Для АРВ: N_э=2,97+2,97*10/100=2,97+0,297=3,267 (кВт);

Для 5-ваг. ИПС: N_э=3+3*10/100=3+0,03=3,3 (кВт).

После увеличения теплопритоков собственная мощность нагревателей электропечей составила: для АРВ – 3,267 (кВт); для 5-ваг. ИПС – 3,3 (кВт).