4.Теплотехнический расчет изотермического подвижного состава.

Целью теплотехнического расчета является определение количества тепла, поступающего в грузовое помещение при работе приборов охлаждения и теряемого при отоплении вагона, а также определение холодопроизводительности установки и мощности приборов охлаждения.

Теплопоступления в вагон учитываются с учетом факторов дислокации вагона, режима перевозки и температуры наружного воздуха. При этом рассматривают 3 режима перевозки, а именно:

• 1-ый режим- перевозка СПГ в тяжелый (летний) период года низкотемпературных грузов;

• 2-ой режим- перевозка неохлажденной плодоовощной продукции с охлаждением в пути следования;

• 3-ий режим- перевозка грузов в зимнее время с отоплением.

Основные исходные данные расчета:

• маршрут следования транспортировки с учетом выделенных опорных станции;

• величина средних и оптимальных температур наружного воздуха на опорных станциях на 1 ч ночи и 13 ч дня;

• скорость транспортировки грузов; простой ИПС на опорных станциях; протяженность участков, ограниченных опорными станциями;

• технико-эксплуатационные и теплотехнические характеристики вагонов.

4.1. Определение теплопритоков в грузовое помещение вагона (контейнера) для 1-ого режима перевозки спг.

Общее количество тепла (Вт), отводимое через поверхность приборов охлаждения или холодопроизводительность установки при перевозке мороженых грузов составляет:

.

Где - теплоприток в грузовое помещение вагона от наружного воздуха через ограждение кузова;

- теплоприток от воздействия солнечной радиации;

-теплоприток, вызванной недостаточной герметичностью дверей, люков, местах прохода трубопроводов;

-теплоприток, эквивалентный работе электродвигателей вентиляторов- циркуля торов;

-теплоприток, образующийся вследствие снятия "снеговой шубы".

,

где kn., Fn-соответственно коэффициент теплопередачи (Вт/ К) и площадь перегородок машинного отделения вагона или контейнера, ; Fn(АРВ)=253 ; Fм (АРВ)=19;

Fn(5 ваг.)=253,6 ; Fм (5 ваг.)=8,5;

k n, kм=0,45 Вт/ К.

tm- температура воздуха машинного отделения, С; tm=+43 +45 С;

tm=45 С

tваг- температурный режим перевозки, tваг=-20 С ( 1 режим).

tн- температура наружного воздуха, tн=35 С

Теплоприток в грузовое помещение от воздействия солнечной радиации через крышу Qркр, боковые Qрбс, торцевые стены Qртс и пол Qрп определяется следующим образом:

= Qркр+ Qрбс+ Qртс+ Qрп.

Каждое слагаемое определяется следующим образом:

,

где ki- коэффициент теплопередачи части ограждения кузова, (Вт/ К), рекомендуется принимать ki=0,45 Вт/( К);

Аi- - коэффициент поглощения солнечных лучей ( принимают для крыши Аркр=0,7; для боковой стены Арбс=0,6; для торцевой стены Артс=0,8; для пола Арп=0,98);

Qинi-среднесуточная интенсивность полного солнечного облучения (для крыши Qинкрi=328 Вт/( К); боковой стены Qинбсi=142 Вт/( К); для торцевой стены Qинтсi=80 Вт/( К); для пола Qинпi=32 Вт/( К);

Li-коэффициент теплоотдачи наружной поверхности; Li=33 Вт/( К) (для всех элементов вагона).

Теплопритоки через не плотности в дверях, люках, в местах прохода трубопроводов (Вт) определяются по формуле:

,

где Vn-объем воздуха, поступающего через неплотности ограждения, рекомендуется принять Vn=0,5* Vполн –для вагона (Vполн- полный объем грузового помещения контейнера или вагона);

Vn(АРВ)=92*0,5=46 ; Vn(5 ваг)=102,2*0,5=51,1 .

p-плотность воздуха, , определяется как

,

где с, в- количество ( в долях единицы) сухого воздуха

(с +в=1). Рекомендуется отношение 0,5 +0,5=1;

pс, pв- соответственно плотность сухого и влажного воздуха при заданных параметрах наружного воздуха, pс=1,146; pв=1,121.

in, iваг- энтальпия ( теплосодержание ) воздуха наружного в грузовом помещении вагона при заданной температуре и относительной влажности определяют по i-d диаграмме. На этой диаграмме i- постоянная показана наклонными прямыми, относительной влажности  кривыми. Значение энтальпии определяется в точке пересечения кривых влажности и линии температуры- t.

In=72, iваг=16.

Для 1-ого режима перевозки СПГ теплопритоки не рассчитываются, т. к. вентилирование не предусмотрено; т. е. вентиляторы отключены.

Таким образом, =0.

Теплоприток за счет оттаивания "снеговой шубы" на испарителях, рекомендуется принять =120 Вт.

Потребную холодопроизводительность установки ( Вт) при перевозке на 1-ом режиме определяют исходя из общего количества тепла , увеличенного на коэффициент , с учетом потери в аппаратах, коммуникациях за счет перерыва работы =1,1.

Значение теплопритока для 1-ого режима перевозки.

Тип ПС
АРВ	6817,5	456,02	1415,24	0	120	8808,76	9689,64
5 ваг.	6525,2	371,6	1273,99	0	120	8290,82	9119,9