3. Расчет эксплуатационных теплопритоков и определение продолжительности работы холодильно-отопительного оборудования при перевозке груза

3.1 Расчет теплопритоков, поступающих в вагон

В грузовое помещение вагона поступает тепло от различных источников. Величину суммарного теплопритока рассчитывают по следующей формуле:

Q_общ=Q₁+Q₂+Q₃+Q₄+Q₅+Q₆+Q₇;

Q₁- теплоприток через ограждения (стены, крышу, пол) грузового помещения, путём теплопередачи;

Q₂- прочие теплопритоки (от солнечной радиации и при оттайке снеговой шубы с воздухоохладителя);

Q₃- теплоприток вследствие воздухообмена через неплотности грузового помещения;

Q₄- теплоприток от работы электродвигателей вентиляторов-циркуляторов;

Q₅- теплоприток от вентилирования грузового помещения;

Q₆- теплоприток от груза и тары при охлаждении их в вагоне до температурного режима перевозки;

Q₇- теплоприток от биологического дыхания плодоовощей при перевозке.

Цель расчётов – определение количества тепла, поступающего в грузовое помещение вагона при перевозке свежих огурцов, а также коэффициента рабочего времени и продолжительности работы оборудования в сутки и за гружёный рейс в целом.

Учитывая, что при перевозке огурцов производится вентилирование помещения и присутствует теплоприток от биологического дыхания, формула для подсчёта суммарного теплопритока принимает такой же вид:

,

где - теплопритоки этапа охлаждения груза (I);

- теплопритоки этапа перевозки груза (II).

;

;

Теплоприток через ограждения грузового помещения, путём теплопередачи:

[Вт]

[Вт]

- коэффициент теплопередачи кузова изотермического вагона, = 0,3 (Вт/м²град);

- расчетная теплопередающая поверхность вагона, м²; суммарная теплопередающая поверхность ограждений ZB-5: = 218 м²

- температура на станции отправления, ;

- средняя температура станции отправления и нижнего предела температуры при перевозки, ;

- средняя температура станции отправления и станции назначения,

- средняя температура нижнего и верхнего предела температуры при перевозки внутри вагона, ;

[Вт]

[Вт]

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

[Вт]

[Вт]

[Вт]

Теплоприток вследствие воздухообмена через неплотности грузового помещения:

[Вт]

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

, м³/ч;

V_гр –полный объём грузового помещения вагона, у ZB-5 V_гр =100,0 м³

м³/ч

 – плотность воздуха при температуре , кг/м³;(= 1,2 кг/м³)

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

Её определяют по диаграмме i -d в зависимости от температуры и влажно­сти воздуха ( , влажность = 50 % iн = 48 кДж/кг; влажность = 80 %, iв = 14 кДж/кг).

676.8 [Вт]

Теплоприток от груза и тары при охлаждении их в вагоне до температурного режима перевозки:

[Вт]

, - теплоёмкость тары и груза, кДж/кг·град, кДж/кг·град;

, - масса тары и груза, кг, кг;

, - начальная и конечная температура груза, , ;

- продолжительность охлаждения, ч.

[Вт]

Биологическое тепло, выделяемое поздней капустой при перевозке:

[Вт] ,

где - удельный тепловой поток дыхания при данной температуре t, Вт/кг [1]:

(5.9)

- то же при 0 C˚. Для огурцов =0,020 Вт/к;

- температурный коэффициент, зависящий от вида продукта. Для лимонов = 0,072 1/ C˚;

- на этапе охлаждения =14,55 (полусумма температуры погрузки и нижнего предела охлаждения).

Вт;

Вт.

Аналогично рассчитываем теплопритоки, поступающие при режиме перевозки:

С˚;

С˚;

=1,2 кг/м³ при =24.05 С˚;

=48 кДж/кг при =24.05 С˚;

=14 кДж/кг при =4 С˚;

Подставляя данные в формулы получаем:

Вт;

Вт;

Вт;

Вт/кг

Вт;

Вт.

Вт.