Теплоприток за счёт биохимического тепла

1.2.4. Теплоприток за счёт биохимического тепла.

Теплоприток Q₄ расчитывается отдельно для стационарного и нестацонарного режимов

где q₄^HЕСТ и q₄^CТ - удельные тепловыделения, соответственно для нестационарного и стационарного режимов перевозки, q₄^HЕСТ=78 кДж/(т×ч),

q₄^CТ=49 кДж/(т×ч),

Таким образом теплоприток Q₄ по всем станциям и участкам, кДж:

 

1.2.5. Теплоприток за счёт солнечной радиации.

где t_эр - температура рассеяной радиации, t_эр=1,5 К;

F_бс и F_K - соответственно площадь боковых стен и крыши вагона, м² , F_бс=55 м², F_K=67 м²;

 и  - эквивавлентные температуры прямой радиации на вертикальные и горизонтальные поверхности вагона,=5,5 K, =13,5 К;

 m_С - вероятность солнечных дней в году, m_С=0,46;

 t_Ci - продолжительность воздействия солнечной радиации из расчета что во время переходного периода солнечная радиация действует с 8 часов до 18 часов.

Таким образом, теплоприток Q₅ по всем станциям и участкам:

1.2.6. Теплопоступления за счет притока свежего воздуха при вентилировании вагона.

Q₆ = 0

Так как, правилами перевозок предусмотрено вентилирование только бананов и некоторых других грузов в зимнее время.

1.2.7 Теплопоступления за счет работы вентиляторов-циркуляторов.

Определяют для всех типов ИПС, имеющих принудительную циркуляцию воздуха. Для нестационарного режима:

;

где N - мощность электродвигателя вентилятора-циркулятора, N=0,45 кВт ;

n_Э - число электродвигателей, n_Э=4;

h - коэффициент тепловых потерь электродвигателя, h=0,06.

Для стационарного режима:

Таким образом, теплоприток Q₇ по всем опорным станциям и участкам маршрута, кДж :

1.2.8 Теплоприток за счет оттаивания снеговой шубы на испарителях.

Определяют только для 5-ти вагонных секций и АРВ:

где q₈ - удельные теплопоступления при оттаивании снеговой шубы, q₈=100 тыс. кДж;

 n_OT - интервал через который производят оттаивание снеговой шубы, зависящий от средней температуры наружного воздуха, сут.

n_OT = 7,55 суток = 181,2 часа

 

Если , то необходимость оттаивания снеговой шубы отсутствует;

1.2.9. Теплоприток за счет охлаждения вагона.

;

Теплоприток Q₉ существует только до тех пор, пока в вагоне охлаждается воздух, то есть в нестационарном режиме.

Таким образом, теплоприток Q₉ по всем опорным станциям и участкам маршрута, кДж :

1.2.10. Теплоприток через открытые двери при погрузке.

Очевидно, что Q₁₀, будет отсутствовать, если вагон и груз предварительно не охлаждены до требуемого режима перевозки.

1.3 Результаты расчета теплопритоков.

Результаты расчета теплопритоков на станциях и участках приводятся в таблице 2.

Затем строят график расхода холода за время гружёного рейса (рис 2). Сначала формируют центральную часть графика. Ось абсцисс обозначающую продолжительность перевозки, делят в выбранном масштабе на временные интервалы, соответствующие времени нахождения вагона на опорных станция и участках, проставляя их численные значения, ч. Там же указывают расстояние между опорными станциями, км и посуточное время проследования опорных станций по прибытию и отправлению.

В нижней части графика откладываю расчетные температуры наружного воздухана опорных станциях и участках по состоянию на 13 ч, на 1 час и в среднем за время нахождения там вагона с указанием их численных значений, ⁰С.

В верхней части графика сначала отложены суммы разовых теплопритоков, тыс. кДж. Затем к ним добавлена сумма периодических. Последней отложена общая сумма теплопритоков.

2.	УСТАНОВЛЕНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ
	ДИЗЕЛЬ-ГЕНЕРАТОРНОГО И
	ХОДИЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ РПС.

Режимы работы дизелей, холодильных машин и электропечей РПС определяют из возможности обеспечения теплового баланса.

Определяем потребную для одного вагона мощность холодильных машин ( Q_Xi), кВт, на всех опорных станциях и участках маршрута:

где  Q_обi - суммарные теплопритоки в вагон на рассматриваемом участке или станции, тыс. кДж;

t_i - продолжительность нахождния вагона на расчетном i -том интервале,ч

Значения Q_Xi заносим в таблицу 3 и сравниваем с суммарной мощностью холодильных машин (Q_XM) которую может обеспечить один вагон АРВ. В реальных условиях перевозок Q_XM несколько меньше паспортной, поэтому значения Q_XM следует принимать с поправочными коэффициентами (зависящимим от режима перевозки и расчетной температуры наружного воздуха).

Отношение потребной холодопроизводительности к действительной называют коэфициентом рабочего времени холодильных машин ( n_X ):

n_Xi ,

Если n_Xi > 1, то принимаем n_Xi =1 (холодильное оборудование не справляется с отводом теплопритоков ).

Определим продолжительность работы холодильных машин, ч:

Режимы обслуживания вагонов:

- нестационарный режим охладения (НРО) - 2 дизеля;

- стационарный режим охлаждения (СРО) - 1 дизель;

- режим отопления (РО) - 1 дизель;

- без отопления и охлаждения (БОО) - 0 дизелей.

Данные о режимах и продолжительности работы дизель-генераторного и холодильно-отопительного оборудования РПС привожу в таблице 3.

Определяем фактический расход дизельного топлива за время груженого рейса, кг:

 ;

где g - удельны расход дизельного топлива, потребляемый одним дизелем под нагрузкой, g= 20 кг/ч;

t_Дi  - продолжительность работы дизелей на i-тых участках и станциях, ч;

0,2 и 0,8 - коэффициенты, учитывающие изменение удельного расхода дизельного топлива при работе дизелей под нагрузкой и в холостом режиме.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПУНКТОВ ЭКИПИРОВКИ ИПС

В ГРУЖЕНОМ РЕЙСЕ.

 

В процессе эксплуатаци ИПС возникает необходимость в его экипировке (РПС - дизельным топливом, а вагонов, охлаждаемых готовым хладогентом - жидким азотом, сухим льдом, водным льдом или льдосолеными смесями ). При этом важно знать обеспечивается ли за время груженого рейса требуемый режим перевозки имеющимся запасом топлива или охлаждающих средств. Если нет, то на таком участке маршрута следует производить дополнительную экипировку вагонов.

Для РПС определяют допустимый расход дизельного топлива, который затем сравнивают с фактическим расходом на маршруте следования, кг:

,

где G_Пи G_P - соотетственно полный и резервный запасы дизельного топлива,

G_П= 7950 кг, G_Р=1680 кг.

G_доп = 7950-1680=6270 > 2297,6

Так как, необходимое условие соблюдается, то промежуточные экипировки РВС на маршруте следования в груженом рейсе не требуются.

4.  ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ТЕПЛОПОСТУПЛЕНИЙ

В ВАГОН ОТ КОЛИЧЕСТВА ГРУЗА В ВАГОНЕ.

Для определения зависимости теплопоступлений в вагон от количества груза в вагоне нам необходимо рассчитать теплопритоки, зависящие от количества груза: Q₃ и Q₄ . При разных значениях количества груза и построить график зависимости суммарного теплопритока от количества груза. Формулы для расчета теплопритоков Q₃ и Q₄  приведены в п. 1.2.3 и п. 1.2.4. Расчет проводим для G_гр= 20, 30, 40 тонн. Результаты сводим в таблицу 4. График зависимости суммарного теплопритока от количества груза строим по данным таблицы 4 (рис. 2.)

Таблица 4

Звисимость теплопоступлений в вагон от количества груза в вагоне.

Масса груза Gгр, т	Q3, тыс. кДж	Q4, тыс. кДж	Qоб, тыс. кДж
20	531	99,77	7620,16
30	745,2	149,74	7884,33
40	958,8	199,66	8147,85

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1.  Теплотехнический расчёт изотермического вагона за время груженого рейса.: Метод. указ. /Сост. М. Н. Тертеров, В. В. Ефимов, В. И. Мисюкевич. - Л.: ЛИИЖТ, 1991. - 40 с.

2.  Оформление текстовых документов.: Метод. указ. /Сост. В. А. Болотин, В. В. Ефимов, В. П. Игнатьева, Н. Ф. Фролова; Под ред. В. П. Игнатьевой. - СПб.: ПГУПС, 1998. - 48 с.