Определение холодопроизводительности

Установки рефвагона или рефконтейнера

В 5-вагонных секциях БМЗ используются одноступенчатые холодильные установки с 8-цилиндровым компрессором производительностью 82,5 м³/ч , а рефвагонах постройки завода «Дессау» ( 5-вагонные секции ZB-5, АРВ и АРВЭ ) – двухступенчатые установки с 4- цилиндровыми компрессорами , у которых 3 цилиндра - низкого давления, а 4-й цилиндр - высокого давления. Теоретическая производительность трех цилиндров низкого давления 60 м³/ч. В каждом грузовом рефвагоне смонтированы две холодильные установки.

В рефконтейнере используется одна холодильная установка с поршневым двуступенчатым или винтовым ( спиральным) компрессором. В курсовом проекте условно принимаем двухступенчатый поршневой компрессор с теоретической производительностью 35 м³/ч. для 20-футовых рефконтейнеров и 65 м³/ч для45 –футовых РК.

Холодопроизводительность одноступенчатой установки в реальных условиях эксплуатации определяется по формуле :

V_{h *}l_* q_v

Q_оэ = –––––––––– õ₁^* õ₂^*õ_3,_{Вт (3.9.)}

3,6

где :

V_h- объем ,описываемый поршнями одноступенчатого компрессора или цилиндров низкого давления двухступенчатого компрессора, т.е. теоретическая производительность

компрессора , м³/ч

l - коэффициент подачи компрессора, он определяется по графику l = f ( P_к/ P_о ), в зависимости от отношения P_к/ P_о для одноступенчатых компрессоров и l = f (P_пр/ P_о) для двух- ступенчатых [ 4 ] .

q_v - объемная холодопроизводительность хладагента, кДж/м³ ;

õ₁ - коэффициент, учитывающий потери холода в трубопроводах , ( õ₁ = 0,95 ) ;

õ₂ и õ₃ - коэффициенты, учитывающие снижениещхолодопроизводительности установки из-за износа компрессора и наличия «снеговой шубы» соответственно .

Для определения l и q_v строится цикл работы холодильной машины в координатах “ P - i “( рис. 3.1.)

Цикл работы холодильной установки одноступенчатого

( а ) и двухступенчатого ( б ) сжатия в координатах “ P - i “

а)

lg P,

мПа

3¢ 3 Р_к,t_ка 2

Р₀,t₀

4 Х=1 1

Х=0 q₀ l

t_вс

кДж/кг

б)

lgP,

мПа 3¢ 3 Р_x a 2

P_пр

2¢

4 P_o 1

X=0

рис. 3.1

X=1

i, кДж/кг

С этой целью прежде всего определяются рабочие давления и температуры кипения ( t₀ ) , всасывания ( t_вс ) , конденсации ( t_к ) и переохлаждения ( t_п ) хладагента .

t₀ ₌ t_в- ( 7 ÷ 10 )⁰C

t_{вс =}t_{0 +} ( 10 ÷30 )⁰C

t_{к =} t_{н +}( 12 ÷ 15 )⁰ С

t_{п =} t_к- 5⁰С

Здесь:

t_в - средняя температура воздуха внутри грузового помещения вагона или РК при перевозке заданного груза;

t_н - средняя наружная температура воздуха.

Особенностью современных транспортных холодильных установок является наличие регуляторов давления всасывания , которые не допускают повышения давления всасывания свыше определенного во избежание перегрузки электродвигателей компрессоров и дизель-генераторов РПС. В АРВ и 5-вагонных секциях ZB-5 регуляторы настроены на давление всасывания, соответствующее температуре кипения ( - 8⁰ С ), а в 5- ва-гонных секциях БМЗ – на (- 14 ⁰С). Поэтому в холодиль-ных установках этих вагонов t₀ ≤ ( - 8 ) или t_о ≤ ( - 14 )⁰ С.

В холодильных установках рефконтейнеров условно принимаем t₀ ≤ ( - 8 ).

По известным температурам t_к и t₀ , используя диаграмму“ Р - i “ для хладона - 12 , определяем давление кипения ( Р₀) и конденсации ( Р_к ) , а в двухступенчатых установках , кроме того , промежуточное давление ( Р_пр)

Р_пр=( 3.10. )

Далее, по известным рабочим температурам и давлениям строится цикл работы холодильной машины в реальных условиях в координатах“ Р - i “, определяются по диаграмме энтальпии в точках 1,2 ,3,3^/,4и удельный объем пара на всасывании в цилиндры компрессора в точке 1( u₁) и рассчитывается q_v :

q₀i₁ - i₄

q_v= ––––– = –––––, кДж / м³ ( 3.11. )

u₁ u₁

После этого по формуле (3.9.) рассчитывается холодопроизводительность установки вагона или контейнера.

Определение продолжительности работы

Холодильного оборудования РПС или РК

За груженый рейс

Мощность энергохолодильного оборудования рефриже-раторных вагонов и контейнеров рассчитана на экстремальные условия работы. Но в процессе эксплуатации , как правило , в таких условиях установки работают редко, поэтому предлагается определить продолжительность работы холодильного оборудования в конкретных условиях перевозки.

Она может быть определена как произведение коэффициента рабочего времени холодильных установок ( К_рв ) в рейсе на продолжительность груженого рейса. Коэффициентом рабочего времени оборудования в общем случае называется отношение продолжительности работы оборудования в течение какого-то периода к длительности этого периода.

Коэффициент рабочего времени ( К_рв ) холодильного оборудования вагона можно определить по формуле ( 3.12. ), а

рефконтейнера по формуле (3.10.)

Q_тп

К_рв = –––––––––– , ( 3.12. )

2 Q_оэ-Q₄

Q_тп

К_рв = –––––––––– , ( 3.13. )

Q_оэ-Q₄

где Q_0э - холодопроизводительность одной холодиль-

ной установки в реальных условиях

эксплуатации, Вт ;

Q₄- тепловой эквивалент работы вентиляторов-

циркуляторов

Q₄= N_{в *}n_{в *}1000,

где N_в - мощность, потребляемая электродвигателем одного вентилятора-циркулятора , кВт ;

n_в- количество вентиляторов-циркуляторов в одном грузовом вагоне или рефконтейнере.

Имея теплопритоки Q_тпи холодопроизводительность Q_оэ , можно определить К_рвпо формуле (3.12.) или (3.13.) и затем продолжительность работы холодильных установок в сутки

t_{р =} К_рв ^.24 ч/сут (3.14.)

и в целом за рейс:

t_гр= к_рв _*t_гр.р, ч/рейс ( 3.15.)

t_гр.р - продолжительность груженого рейса , ч . Она принимается равной уставному сроку доставки груза из 1-го раздела.

Как уже говорилось ранее, при перевозке плодоовощей с охлаждением их в пути следования различают два этапа:

I -охлаждение груза и тары с начальной температуры до температуры перевозки и II- перевозка уже охлажденного груза

( рис.3.2.). Продолжительность I этапа t_I =t_охл, а II этапа –

t_II= t_гр.р. - t_I .

График изменения температуры внутри вагона

при перевозке плодоовощей с охлаждением

t_в, ^oC

t_в^н