8.8 Особенности теплотехнического расчёта вагонов-термосов и контейнеров-термосов
Важным условием использования вагонов-термосов и контейнеров-термосов является предельный срок перевозки в них скоропортящихся грузов. В основу любой методики определения этого срока положено уравнение теплового баланса в системе «окружающая среда – транспортный модуль – груз»:
,
(8.14)
где Qт – мощность теплового потока от окружающей среды вследствие теплопередачи, Вт; Qи – мощность теплового потока от окружающей среды за счёт инфильтрации наружного воздуха внутрь грузового помещения, Вт; Qс – мощность теплового потока от воздействия солнечной радиации, Вт; Qг – расчётный расход тепловой энергии груза за время, соответствующее предельному сроку перевозки, кДж;п – предельный срок перевозки груза, сут.
Уравнение (8.14) справедливо при условии, что тепловой поток от внешней среды воспринимается грузом полностью и всегда с одинаковой интенсивностью. На самом деле этого не происходит, так как на продолжительность отепления или охлаждения груза за счёт окружающей среды существенно влияет скорость теплоотдачи груза (bг), которая существенно снижается при увеличении степени плотности штабеля. Игнорирование влияния этого фактора приводит, как правило, к занижению расчётных значений предельных сроков перевозки плотно укладываемых грузов.
Скорость изменения температуры замороженного груза несколько ниже, чем у охлаждённого за счёт скрытой теплоты фазового превращения вымороженного льда в воду. Наименьшая скорость теплоотдачи штабеля груза наступает при криоскопической температуре груза. Однако, предельно-допустимая температура замороженных грузов по действующим Правилам значительно ниже криоскопической, когда 95 % влаги в продукте и более превращено в лёд. Поэтому фактором скрытой теплоты плавления льда здесь можно пренебречь.
Влияние степени плотности штабеля на скорость изменения температуры груза учитывается с помощью коэффициента конкордации теплообменных процессов (к). Величина к определяется по эмпирическому выражению, доли единицы:
,
где числа – эмпирические коэффициенты; ш – условный коэффициент степени плотности штабеля (см. табл. Т.3).
Тогда с учётом к уравнение теплового баланса (8.14) относительно предельного срока перевозки, примет вид:
.
Для увеличения инертности штабеля внешнему тепловому воздействию рекомендуется в вагонах-термосах и контейнерах-термосах применять плотную укладку непакетированных грузов (см. рис. 7.8).