- •Тема 8
- •8.1 Цели, методы и надёжность теплотехнических расчётов
- •Цели, методы и надёжность теплотехнических расчётов
- •Цели, методы и надёжность теплотехнических расчётов
- •Цели, методы и надёжность теплотехнических расчётов
- •8.2 Классификация и состав теплопоступлений в ИТМ
- •Классификация и состав теплопоступлений в ИТМ
- •Классификация и состав теплопоступлений в ИТМ
- •Классификация и состав теплопоступлений в ИТМ
- •8.3 Определение расчётных температур окружающей среды
- •Определение расчётных температур окружающей среды
- •Определение расчётных температур окружающей среды
- •Определение расчётных температур окружающей среды
- •Определение расчётных температур окружающей среды
- •Определение расчётных температур окружающей среды
- •8.4 Характеристика теплообменных процессов в гружёном рейсе
- •Характеристика теплообменных процессов в гружёном рейсе
- •Характеристика теплообменных процессов в гружёном рейсе
- •Характеристика теплообменных процессов в гружёном рейсе
- •Характеристика теплообменных процессов в гружёном рейсе
- •8.5Факторы, влияющие на продолжительность охлаждения грузов
- •Факторы, влияющие на продолжительность охлаждения грузов в рефрижераторных транспортных модулях
- •8.6. Расчёт скорости и продолжительности охлаждения воздуха и груза при транспортировке в рефрижераторных
- •Расчёт скорости и продолжительности охлаждения воздуха и груза при транспортировке в рефрижераторных транспортных
- •Расчёт скорости и продолжительности охлаждения воздуха и груза при транспортировке в рефрижераторных транспортных
- •Расчёт скорости и продолжительности охлаждения воздуха и груза при транспортировке в рефрижераторных транспортных
- •8.7Аналитический расчёт мощности теплопоступлений
- •Аналитический расчёт мощности теплопоступлений в рефрижераторные вагоны и контейнеры для условий эксплуатации в
- •Аналитический расчёт мощности теплопоступлений в рефрижераторные вагоны и контейнеры для условий эксплуатации в
- •Аналитический расчёт мощности теплопоступлений в рефрижераторные вагоны и контейнеры для условий эксплуатации в
- •Аналитический расчёт мощности теплопоступлений в рефрижераторные вагоны и контейнеры для условий эксплуатации в
- •Аналитический расчёт мощности теплопоступлений в рефрижераторные вагоны и контейнеры для условий эксплуатации в
- •Аналитический расчёт мощности теплопоступлений в рефрижераторные вагоны и контейнеры для условий эксплуатации в
- •Аналитический расчёт мощности теплопоступлений в рефрижераторные вагоны и контейнеры для условий эксплуатации в
- •Аналитический расчёт мощности теплопоступлений в рефрижераторные вагоны и контейнеры для условий эксплуатации в
- •Аналитический расчёт мощности теплопоступлений в рефрижераторные вагоны и контейнеры для условий эксплуатации в
- •Аналитический расчёт мощности теплопоступлений в рефрижераторные вагоны и контейнеры для условий эксплуатации в
- •Аналитический расчёт мощности теплопоступлений в рефрижераторные вагоны и контейнеры для условий эксплуатации в
- •Аналитический расчёт мощности теплопоступлений в рефрижераторные вагоны и контейнеры для условий эксплуатации в
- •8.8 Определение показателей использования дизель- генераторного и холодильно-отопительного оборудования рефрижераторных вагонов и контейнеров
- •Определение показателей использования дизель-генераторного и холодильно-отопительного оборудования рефрижераторных вагонов и контейнеров
- •8.9 Особенности теплотехнического расчёта вагонов-термосов
- •Особенности теплотехнического расчёта вагонов-термосов
- •Особенности теплотехнического расчёта вагонов-термосов
Тема 8
Теплотехнические расчёты изотермических вагонов и контейнеров
8.1 Цели, методы и надёжность теплотехнических расчётов
Определение количества теплоты или мощности теплового потока, поступающего в грузовое помещение транспортного модуля (вагона, контейнера) от окружающей среды и груза, относится к теплотехническим расчётам. Такие расчёты необходимы при решении различных проектных и эксплуатационных задач хладотранспорта.
Кпроектным задачам относят:
●определение расчётной тепловой нагрузки на проектируемое холодильно- отопительное оборудование рефрижераторных транспортных модулей;
●определение толщины теплоизоляционного материала в ограждающих конструкциях грузовых помещений и т. п.
Задачами эксплуатационного характера являются:
●установление предельных сроков и других условий перевозки скоропортящихся грузов в транспортных модулях;
●анализ и прогнозирование возможных причин нарушения условий перевозок грузов;
●определение фактического расхода дизельного топлива на маршруте;
●определение сфер рационального использования транспортных модулей в различных режимах эксплуатации, включая условия перевозок, не предусмотренные нормативными документами.
Цели, методы и надёжность теплотехнических расчётов
Для проектных целей используют только аналитический метод расчёта мощности теплопритоков. При этом параметры окружающей среды задаются постоянными с высокой надёжностью.
Аналитический метод расчёта теплопритоков применяют также для решения общих эксплуатационных и экономических задач, когда транспортный модуль перемещается в однородной климатической зоне с незначительными колебаниями температуры наружного воздуха на маршруте. В этом случае температуру наружного воздуха принимают усреднено- постоянной на протяжении всей рассматриваемой климатической зоны с заданной надёжностью.
При оценке работоспособности холодильно-отопительного оборудования в неординарных условиях, при определении расхода дизельного топлива на маршруте с разными климатическими условиями или при моделировании
процессов теплообмена в грузовом помещении транспортного модуля используют графоаналитические расчёты.
Здесь учитываются суточные колебания температуры наружного воздуха, время суток, скорость движения на маршруте. Это позволяет представить в наглядном виде динамику изменения температурных полей наружного воздуха, воздуха и груза внутри грузового помещения во времени и в условиях максимально приближённых к действительности.
Цели, методы и надёжность теплотехнических расчётов
Для этого маршрут перевозки груза разбивают на участки с однородными климатическими условиями либо на равные участки по времени следования с требуемым шагом, и на каждом участке определяют тепловой баланс.
1 |
2 |
3 |
7 |
|
4 |
||
|
|
||
|
|
|
|
|
|
5 |
6 |
Точность графоаналитического определения теплового баланса увеличивается с сокращением величины промежутков (по времени), на которые разбивают маршрут следования груза.
Во всех теплотехнических расчётах учитывают влияние случайных факторов на теплообменные процессы, например, колебание температуры наружного
воздуха, направление и силу ветра. Для учёта этих факторов при определении теплопритоков обычно применяют вероятностный подход, обеспечивающий
требуемую (в зависимости от поставленной цели) надёжность расчётов. Эта надёжность учитывается соответствующими квантилями.
Цели, методы и надёжность теплотехнических расчётов
В проектных расчётах обычно учитывают ограниченное количество
случайных и даже неслучайных факторов. Поэтому для таких целей надёжность теплотехнического расчёта принимается достаточно высокая (0,98 … 0,999).
Решение эксплуатационных и экономических задач требует выполнения более точных теплотехнических расчётов. Здесь надёжность имеет второстепенный смысл.
Точность расчёта заключается в необходимости учёта и формализации достаточно большой группы факторов, от которых существенно зависят скорость протекания теплообменных процессов в грузовом помещении транспортного модуля и, соответственно, результаты расчёта мощности тепловых потоков.
8.2 Классификация и состав теплопоступлений в ИТМ
Общие теплопоступления (Qоб) подразделяют на непрерывные, которые действуют непрерывно на всём пути следования груза, периодические, воздействующие на груз при определённых условиях, и одноразовые, которые после однократного воздействия на груз больше не проявляются.
Кнепрерывным относят теплопритоки:
●вследствие теплопередачи через ограждения кузова транспортного
модуля), возникающей при разности температур наружного воздуха и воздуха
внутри вагона (Qт);
● за счёт инфильтрации воздуха , т.е. при поступлении свежего воздуха внутрь грузового помещения через неплотности дверей, сливных приборов, люков и в местах прохода трубопроводов (Qи);
● от плодоовощей при дыхании, т.е. от выделения ими биохимической теплоты вследствие продолжающихся процессов жизнедеятельности (Qб).
Классификация и состав теплопоступлений в ИТМ
К периодическим относят теплопритоки:
●эквивалентные воздействию солнечной радиации (Qс);
●эквивалентные работе вентиляторов-циркуляторов (Qц);
● от свежего воздуха, поступающего внутрь грузового помещения при вентилировании (Qв);
●эквивалентные оттаиванию снеговой шубы (инея), которая образует- ся на воздухоохладителях холодильных машин за счёт конденсации влаги,
проникаемой с тёплым воздухом внутрь грузового помещения при инфильтра- ции, а также при вентилировании (Qш);
Кодноразовым относят теплопритоки:
●от охлаждаемого груза, тары и средств пакетирования (Qг);
●от охлаждаемого или отепляемого кузова и оборудования
транспортного модуля (Qк);
●от окружающей среды и груза при погрузке (Qп).
Суммарный тепловой поток получают алгебраическим сложением его компонентов, кроме Qп. Последний используется для определения разности
температур груза до и после погрузки.
Состав теплопоступлений зависит от цели и метода расчёта, вида и сте- пени термической подготовки груза, а также условий перевозок (табл.1 и 2).
Классификация и состав теплопоступлений в ИТМ
Таблица 1 Состав теплопоступлений, учитываемых в проектных расчётах
Период Месяц года
Летний Июль
Летний Июль
Зимний Фев- раль
Расчётная темпера- |
|
|
||
тура воздуха, °С |
Перевозимый |
Состав |
||
|
|
|||
|
|
теплопо- |
||
|
|
груз |
||
внутри |
снаружи |
ступлений |
||
|
-20
4
16
50 |
Любой заморо- |
|
женный |
||
|
Неохлаждённые 50 плодоовощи с
температурой
25°С
Любой, кроме плодоовощей
-45
Плодоовощи
охлаждённые
Qт, Qи, Qс,
Qц
Qт, Qи, Qб, Qс, Qц, Qг, Qк
Qт, Qи, Qц
Qт, Qи, Qц,
Q
Классификация и состав теплопоступлений в ИТМ
Таблица 2
Состав теплопоступлений, учитываемых в аналитических и графоаналитических расчётах для эксплуатационных целей
Вид и холодильная подготовка груза
Грузы низкотемпературные, замороженные и охлаждённые, кроме плодоовощей
Плодоовощи свежие охлаждённые
Плодоовощи свежие неохлаждённые
Состав теплопоступлений
Qт, Qи, Qс, Qц, Qш
Qт, Qи, Qб , Qс, Qц , Qв,
Qш
Qт, Qи, Qб , Qс, Qц , Qв,
Qш, Qг, Qк
8.3 Определение расчётных температур окружающей среды
Расчётная температура наружного воздуха на маршруте следования транспортного модуля
В теплотехнических расчётах, вместо средних температур, применяют расчётные температуры наружного воздуха, которые учитывают возможные отклонения от их средних значений, приводимых в справочных данных.
В аналитических расчётах мощности тепловых потоков расчётную температуру наружного воздуха (tр) определяют как усреднённо-постоянную на
протяжении всего маршрута или рассматриваемой климатической зоны с заданной надёжностью, °С:
tр.э.д + tр.э.н
tр = —————,
2
tр.э.д (р.э.н) = tс.э.д (с.э.н) X ,