2.2 Расчет холодопроизводительности компрессора.

Расчет холодопроизводительности ведется для наиболее «трудного» участка, т.е. для участка с максимальным расходом холода за час. На данном маршруте перевозки таким участком будет участок «Невель II – Волховстрой». Рабочая холодопроизводительность нетто компрессора определяем по формуле:

Q_р^нетто=Q_o/T, кВт

где Q_o – суммарный теплоприток, кВт;

Т – время нахождения на участке, ч.

Q_р^нетто=274,8/49=5,6 кВт

Рабочую холодопроизводительность брутто компрессора определяем по формуле:

Q_р^нетто*φ, кВт

где φ – переводной коэффициент, φ=1,15.

Q_р^брутто =5,6*1,15=6,45 кВт

Стандартную холодопроизводительность определяем по формуле:

Q_ст= Q_р^брутто*(q_v(cт)*λ_ст)/( q_v(раб)*λ_раб), кВт

где q_v(cт), q_v(раб) – соответственно объёмная холодопроизводительность хладагента для стандартных и рабочих условий, кДж/кг;

λ_ст, λ_раб – коэффициент подачи хладагента соответственно для стандартных и рабочих условий.

Значения q_v и λ определяем по таблицам согласно значений температур для фреоновых компрессоров.

Для стандартных условий: t_кип=-15^оС, t_конд=+30^оС, t_{переохл}=+25^оС.

Для рабочих условий: t_кип=t-(4÷7)=-9-6=-15^оС

где t – температура внутри грузового помещения.

t_конд=t_в^отх+(3÷7)=35+5=+40^оС

t_в^отх- температура воздуха, отходящего от конденсатора.

t_{переохл}=t_в+(1÷3)=+30+3=+33^оС

t_в – температура наружного воздуха.

Согласно этим температурам q_v(cт) = 1339 кДж; q_v(раб) = 1172 кДж; λ_ст=0,72; λ_раб=0,68.

Q_ст=6,45*(1339*0,72)/(1172*0,68)=7,8 кВт.

Требуется подобрать компрессор с холодопроизводительностью не менее стандартной.

Выбираем компрессор типа ФУБС-9 (фреоновый, угловое расположение цилиндров, бессальниковый компрессор).

Техническая характеристика компрессора ФУБС-9:

1. число цилиндров – 4

2. ход поршня – 50 мм

3. частота вращения коленчатого вала – 960 об/мин

4. холодопроизводительность при стандартном режиме – 10,4 кВт

5. потребляемая мощность – 4,5 кВт

6. масса – 200 кг.

2.3. Расчёт конденсатора.

Расчет конденсаторов сводится к их теплопередающей поверхности, по величине которой конструируют их или подбирают стандартные.

Поверхность теплопередачи определяется по формуле:

F_к=Q_к/(k*Δt)=(Q₀^бр+N_э^ком)/ (k*Δt)

Где Q_к-тепловая нагрузка на конденсатор, квт;

k-коэффициент теплопередачи, вт/м²к

Δt-средняя разность температур между хладагентом и окружающей средой;

N_э^ком-потребляемая мощность электродвигателя.

F_к=(6,45+4,5)/(0,033*8)=41,5 м²

2.4. Расчет испарителя

Расчет испарителя сводится к определению поверхности их теплопередачи в м²:

F_И=Q₀/k_И* Δt=Q₀/q_И

Где k_И-коэффициент теплопередачи, вт/м²к;

Q₀-необходимая рабочая холодопроизводительность, вт;

q_И-удельные тепловые нагрузки на аппараты, вт/м²

F_И=6450/(30*6)=35,8 м²

2.5. Расчет мощности электропечи

Обычно тепловой расчет вагона делают на два режима перевозки: для перевозки мороженых грузов и для перевозки не охлажденных плодоовощей.

Перевозимый груз – яблоки. Перевозка яблок в АРВ с температурой в грузовом помещении +4^оС.

1. Холодоприток, поступающий в вагон за счет разницы с наружной температурой:

Q₁= Δt₁* k₁*F₁, Вт;

где Δt₁-абсолютная разница температур, ^оС;

Δt₁=(t_н-t_в)=+17^оС;

k₁-коэффициент теплопередачи, м², k₁=0,35;

F₁-наружная поверхность вагона, м², F₁=235,1 кВт;

Q₁=17*0,35*235,1=1398,85 Вт или 1,398 кВт;

2. Холодоприток от неплотности кузова:

Q₃= Q₁*0,1, кВт;

Q₃=1,398*0,1=0,1398=0,14 кВт;

Q₂-теплоприток от солнечной радиации не считаем;

Q₄-теплоприток от воздуха с улицы при вентилировании не считаем, т.к. яблокам вентиляция не нужна.

3. Биологическое тепло от груза:

Q₅=(G*q)/(3.6*1000), Вт

где G-вес груза, т;

q-биологическое тепло, выделяемое грузом, q=50 кДж/т.ч.

Q₅=(0,1365*50)/(3,6*1000)=0,0019 кВт.

4. Теплопритоки от работающих двигателей вентиляторов:

Q₆=1000*N_B*ŋ*n_B*τ/24, кВт;

где N_B-мощность электродвигателей вентилятора, кВт, N_B=1,25 кВт;

ŋ-КПД электродвигателя, ŋ =0,9;

n_B-число электродвигателей, n_B=4 шт.

τ-продолжительность вентилирования в сутки, принимаем 8час.

Q₆=1000*1,25*0,9*(8/24)*4=1,5 кВт

5. Общий холодоприток

Q_о= Q₁+ Q₃+ Q₅- Q₆, кВт;

Q_о=1,398+0,14+0,0019-1,5=0,04 кВт.

Необходимая мощность электропечей:

N_Э=Q_ОТ/ŋ_Э*1000,

где ŋ_Э –КПД двигателя, (0,83),

N_Э(0,04*10³)/(1000*0,83)=0,048 кВт/ч.

Для погашения этих холодопритоков в грузовом помещении достаточно, чтобы работала электропечь мощностью в 2 кВт/ч, которая будет отапливать вагон до необходимой температуры транспортировки яблок +4^оС.