2.2 Расчет теплопритоков

Расчет количества тепла, поступившего в вагон через ограждения кузова

Количество тепла, поступающее в вагон из-за разницы температур, складывается из тепла, поступающего из окружающей среды и из машинного отделения.

Количество тепла, поступающее в вагон за счет разницы с температурой наружного воздуха, определяется (для мороженных грузов):

, Вт (2.4)

где k=0,32 – коэффициент теплопередачи, Вт/м²;

F_н – поверхность части наружного ограждения F_н = 67,5+107,2+59,3 = 234,0 м²

F_м – поверхность по внутреннему контуру F_м =17 м²

t_н, t_в – расчетные температуры наружного воздуха и в грузовом помещении, t_в= –3⁰С,

t_м, – температура в машинном отделении = 45⁰С;

Т – время в пути.

кВт (2.5)

В виду того что теплоприток нам необходимо определить на участках следования поезда, то температура на участке будет равна средней температуре между станциями, его ограничивающими.

Расчет по данной формуле сведем в таблицу 2.1

Таблица 2.1 – Расчёт количества тепла, поступающего в вагон за счёт разницы температур

Наименование участка	tн	tв	tм	Q1, кВт
Ташкент – Чимкет	32,4	3	45	45,16
Чимкет – Алма-Ата	29,85	3	45	137,89
Алма-Ата – Матай	31,75	3	45	54,81
Матай – Аягуз	30,75	3	45	53,61
Аягуз – Семипалатинск	27,9	3	45	59,75
Семипалатинск – Барнаул	27,4	3	45	77,49
Барнаул - Новосибирск	26	3	45	38,93

Теплопритоки в грузовое помещение от солнечной радиации

Эти теплопритоки составляют 15% количества тепла, поступающего за счет разницы с наружной температурой:

(2.6)

где - наружная теплопередающая поверхность облучаемой части ограждения кузова м²принимают 30 – 40% от наружной поверхности;

- коэффициент поглощения солнечных лучей, в среднем принимают 0,7;

- среднесуточная интенсивность солнечного облучения в среднем принимают 200 Вт/м^{2 0}К;

- коэффициент теплопередачи наружной поверхности, принимают 33 Вт/м^{2 0}К.

кВт

Теплопритоки, поступающие в вагон через двери и неплотности

Q₃=V*p/3.6(i₁-i₂) (2.7)

где V - объем воздуха, поступающего через неплотности, м³/час (50)

p - плотность наружного воздуха, кг/м³;

i_1, i₂ - теплосодержание воздуха наружного и в грузовом помещении вагона, кДж/кг (по диаграмме I-d).

кВт

кВт

Расчет по данной формуле сведем в таблицу 2.2

Теплоприток при вентилировании вагона

Определяется по формуле:

, (2.8)

где - кратность вентилирования объем/час;

- объем воздуха, подлежащего замене, м³;

- теплоемкость воздуха, поступающего в вагон и выходящего из него (доли единицы);

- относительная влажность воздуха, поступающего в вагон и выходящего из него (доли единицы);

- абсолютная влажность поступающего в вагон и выходящего из него воздуха, г/м³;

-теплота конденсации водяного пара из наружного воздуха.

Теплоприток, эквивалентный работе вентиляторов в грузовом помещении вагона

Определяется по формуле:

, (2.9)

где - мощность электродвигателя, (примем в соответствии с данными [3] значение= 1 кВт);

- число двигателей (=4);

- КПД электродвигателей вентиляторов (примемзначение=0,9);

- время работы двигателей вентилятора за сутки (примем значение=7 ч)

Расчеты сведем в таблицу 2.2

Теплопритоки от перевозимого груза и тары при охлаждении в вагоне

Определяется по формуле:

, (2.10)

где- масса груза и тары, кг;

- теплоемкость груза и тары (для плодоовощей 3,25 и для деревянной тары 2,5 кДж/кг);

- начальная и конечная температура груза и тары,⁰С;

- продолжительность охлаждения, согласно Правил перевозок грузов, это время составляет 60 – 70часов;

- биологическое тепло, выделяемое плодоовощами , Вт/т (согласно [5] приt_в= 4⁰сq_гр= 100 Вт/т).

Первый член этой формулы не будет учитываться.

Расчеты сведем в таблицу 2.2

Суммарный теплоприток

Суммарный теплоприток определяем суммированием всех теплопритоков:

(2.11)

Теплоприток для мяса охлажденного не рассчитывается, т. к. согласно Правилам перевозок, мясо не требует вентилирования и к загружается в вагон подготовленным к перевозке.

Расчет по данной формуле произведен в таблице 2.2

Таблица2.2 –Расчёт теплопритоков для каждого из участков

Наименование участка	Q1	Q2	Q3	Q5	Q6	Q0
Ташкент – Чимкет	45	7	9	13	11	74
Чимкет – Алма-Ата	138	21	28	42	35	228
Алма-Ата – Матай	55	8	11	16	13	90
Матай – Аягуз	54	8	11	16	13	88
Аягуз – Семипалатинск	60	9	12	19	16	99
Семипалатинск – Барнаул	77	12	15	25	21	129
Барнаул - Новосибирск	39	6	8	13	11	65
Итого						773