Хладотранспорт / 02-Студентам Хладотранспорт и доставка-2013-2 / 03-Лекционные презентации / Все темы в ПДФ / Тема-8-ТепРасч
.pdf8.5Факторы, влияющие на продолжительность охлаждения грузов
врефрижераторных транспортных модулях
При перевозках неохлаждённых грузов (плодоовощи) возникает необходимость охлаждения их в пути. Скорость и продолжительность охлаждения воздуха и груза в РТМ являются основными характеристиками протекания теплообменных процессов в грузовом помещении и используются в теплотехнических расчётах. Их величина варьируется в широком диапазоне в зависимости от факторов, приведённых на рисунке.
Факторы, влияющие на продолжительность охлаждения грузов в рефрижераторных транспортных модулях
Степень влияния этих факторов на скорость протекания теплообменных процессов до настоящего времени была мало изучена.
Поэтому при определении мощности теплового потока от плодоовощей при охлаждении в пути значение г принимали равным 60 ч согласно инструкциям по эксплуатации 5-вагонных рефрижераторных секций и автономных рефрижераторных вагонов, разработанным полвека назад.
Результаты контрольноопытных перевозок скоропортящихся грузов, проведённых учёными ПГУПС-ЛИИЖТа в период с 1983 по 1994 г.г. на пятивагонных рефрижераторных секциях разных типов, показали, что на самом деле величина г может при определённых условиях существенно (в несколько раз) отличаться от нормативного значения.
8.6. Расчёт скорости и продолжительности охлаждения воздуха и груза при транспортировке в рефрижераторных транспортных модулях
Основными характеристиками теплообменных процессов в грузовом помещении транспортного модуля, используемыми в теплотехнических расчётах, являются:
–скорость первоначального охлаждения свободного воздуха в грузовом помещении транспортного модуля (bв), °С/ч;
–скорость теплоотдачи груза (mг), °С/ч;
–скорость охлаждения груза (bг), °С/ч;
–продолжительность первоначального охлаждения воздуха в грузовом
помещении ( в), ч;
– продолжительность охлаждения груза ( г), ч.
Многофакторный анализ и обобщение результатов контрольно-опытных перевозок позволили впервые формализовать рассмотренные в главе 8.5 факторы груза, РТМ и окружающей среды с помощью эмпирических выражений и коэффициентов.
Расчёт скорости и продолжительности охлаждения воздуха и груза при транспортировке в рефрижераторных транспортных модулях
Скорость первоначального охлаждения свободного воздуха в грузовом помещении РТМ, °С/ч, можно определить по формуле:
bв |
|
19,3kм kб |
||
(1 |
|
Gбр |
)5,5kш kт |
|
|
|
|||
|
|
|||
|
|
|
Рт.м |
kм = f (kp, tм, tр) kб = f (qбох );
kш = f ( ш); kт =f ( т);
kp = f ( о) = kp.п о;
tм = f (Тип ТМ, э) qбох = f (q0, г,tг.н, tг.к,)
где числа – эмпирические коэффициенты; kм –поправочный эмпирический коэффициент, который учитывает влияние температурного напора и теплотехнических свойств ограждений грузового помещения РТМ на скорость протекания теплообменных процессов; kбох – то же, учитывающий влияние биохимической теплоты плодоовощей при охлаждении; kш – то же, учитывающий влияние степени плотности штабеля груза; kт – то же, учитывающий влияние степени скважности тары; Gбр – количество груза в РТМ, т брутто; Рт.м – грузоподъёмность РТМ.
kм 6,364 10 |
2 |
( tм tp) e |
( 0,1kp tp ) |
|
|||||||
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
е( 6,110 4 qбох(р) ) |
|
|
|
|
||||||
kбох(р) |
|
|
о е(0,85Р4 ) |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
kш 0,61 1,4(1 ρш)0,8 |
|
kт (0,36 1,6ρт)0,2 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
q |
q (eχtг.н еχtг.к |
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
o |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(tг.н tг.к) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
бох |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчёт скорости и продолжительности охлаждения воздуха и груза при транспортировке в рефрижераторных транспортных модулях
Скорость теплоотдачи груза (mг) и скорость охлаждения груза (bг)
можно определить, °С/ч, по формулам:
m |
|
4,3kш kт |
; |
bг тг kм kб тг |
. |
|
|||||
г |
|
1 Gбр |
|
|
Величина mг, являясь теплотехнической характеристикой груза, используется для ограничения мощности внешнего источника холода. Это связано с необходимостью регулирования температурного режима в заданных границах. Внешний источник холода не должен забирать теплоту от груза со скоростью бóльшей, чем груз может отдать, иначе произойдёт нарушение нижней границы температурного режима и нежелательное переохлаждение внешних слоёв груза. За этим следит бригада механиков или устройства автоматического регулирования этого режима. Таким образом, в формуле (6.8) формализуется процесс регулирования нижней границы температурного режима перевозки груза.
Расчёт скорости и продолжительности охлаждения воздуха и груза при транспортировке в рефрижераторных транспортных модулях
С помощью характеристик bв.и bг можно определить продолжительность
первоначального охлаждения воздуха ( в) и груза ( г) в грузовом помещении вагона, контейнера, ч:
tв.п.п – tв.н
в = ————;
bв
В курсовом проекте величины tв.п.п заданной температуре груза (tг.н).
tг.п.п – tв.в
г = ————.
bг
и tг.п.п следует принимать равными
Если расчётная продолжительность охлаждения груза ( г) превышает продолжительность гружёного рейса ( г.р), то груз на момент выдачи получателю не успеет охладиться до режимной температуры. При этом величину г.р можно определить, ч, исходя из расстояния перевозки (L ) и норм суточного пробега (Vм) по формуле:
г.р= 24L / Vм .
Для термически подготовленных скоропортящихся грузов характеристики
bв, mг, bг, в, г определять не требуется.
8.7Аналитический расчёт мощности теплопоступлений
врефрижераторные вагоны и контейнеры для условий эксплуатации в однородной климатической зоне
Расчёт выполняют в киловаттах на одну грузовую единицу (вагон, контейнер).
Мощность теплового потока вследствие теплопередачи через ограждения кузова вагона (контейнера), кВт/ед.
Qт = [Fр(tр – tв) + Fм(tм – tв)] kр 10-3.
tмАРВ tp 16 |
tмРС tp 4 |
Аналитический расчёт мощности теплопоступлений в рефрижераторные вагоны и контейнеры для условий эксплуатации в однородной климатической зоне
Мощность теплового потока от инфильтрации свежего воздуха внутрь грузового помещения транспортного модуля, кВт/ед.:
н и Vп
Qи = ——––— (iн – iв). 3600
н=f(tp); и=f(Vм, Tэ); iн =f(tp); iв =f(tв).
Аналитический расчёт мощности теплопоступлений в рефрижераторные вагоны и контейнеры для условий эксплуатации в однородной климатической зоне
Мощность теплового потока от плодоовощей при дыхании, кВт/ед.:
а) груз успевает охладиться за перевозку ( г < г.р):
Q |
= q |
G 10-3; |
Q |
= q |
G 10-3. |
б.1 |
|
б.ох гр |
б.2 |
|
б.р гр |
qб.1 = f (ВГ, tг.п.п , tв.в); qб.2 = f (ВГ, tв).
1-й участок гружёного рейса |
2-й участок гружёного рейса |
|
|
Аналитический расчёт мощности теплопоступлений в рефрижераторные вагоны и контейнеры для условий эксплуатации в однородной климатической зоне
Мощность теплового потока от плодоовощей при дыхании, кВт/ед.:
б) груз не успевает охладиться за перевозку ( г > г.р):
|
Qб.1 = qб.ох Gгр 10-3; |
Qб.2 - отсутствует. |
||
qб.ох |
= f (ВГ, tг.п.п , tг.к); qб.р - отсутствует. tг.к tв.в |
(tг.н tв.в)(τг τг.р) |
||
|
||||
|
|
|
|
τг |
|
|
|
|
|
1-й участок гружёного рейса |
Груз выдан получателю |
|
|