За допомогою формули (2.2) знайдемо зведений коєфіціент теплопередачі огорожі кузова вагона:
Вт/м2·К.За допомогою формули (2.1) знайдемо розрахунковий зведений коєфіціент теплопередачі огорожі кузова вагона:
Вт/м2·К.3 ТЕПЛОТЕХНІЧНИЙ РОЗРАХУНОК ВАГОНА ТА ВИЗНАЧЕННЯ ХОЛОДОПРОДУКТИВНОСТІ ХОЛОДИЛЬНОЇ МАШИНИ
Теплотехнічний розрахунок вагона дозволяє визначити кількість тепла, яке надходить до приміщення вагона у літній період.
Сумарні розрахункові теплонадходження в вантажний рефрижераторний вагон при перевезенні охолодженого вантажу, Вт:
, (3.1)де Q1 - теплонадходження крізь огорожу кузова вагона, Вт;
Q2 – теплонадходження за рахунок сонячної радіації, Вт.
Сумарна кількісь тепла, яка надходить до вантажного приміщення рефриже-раторного вагона, визначає холодопродуктивність холодильної машини рефри-жераторного вагона:
. (3.2)Теплонадходження крізь огорожу кузова вагона, Вт:
, (3.3)де t3 - температура зовнішнього повітря, °С;
tB - температура в середині вагона, °С.
Температура в середині рефрижераторного вагона дорівнює середній темпе-ратурі швидкопсувного вантажу, шо перевозиться:
- охолоджений при 0...-3 °С.
Вт.Теплонадходжтіня від сонячної радіації
Розрізняють теплонадходження від прямої сонячної радіації та теплонад-ходження від розсіяної радіації.
Інтенсивність прямої сонячної радіації на площадку перпендикулярну сонячним променям, кДж/м2·год:
, (3.4)де Р -коефіцієнт прозорості атмосфери, (Р = 0,7...0,8);
h - кут стояння сонця.
, (3.5)де δ - кут нахилу сонця, (δ = 20°);
φ -широта місцевості, град;
γ -часовий кут, град (γ =30°).
. кДж/м2·год.Інтенсивність прямої радіації на дах, кДж/м2·год:
(3.6) кДж/м2·год.Інтенсивність прямої радіації на вертикальну стінку:
, (3.7)де αс– азимут сонця, град,
;- кут між меридіаном та напрямком руху поїзда, град (північ – південь
= 00 ). , кДж/м2· год.Інтенсивність розсіяної радіації на дах, кДж/м2· год:
, (3.8) кДж/м2· год.Інтенсивність розсіяної радіації на вертикальну стінку, кДж/м2· год:
, (3.9) кДж/м2· год.Сумарна інтенсивність радіації, кДж/м2· год:
, (3.10) , (3.11) кДж/м2· год, кДж/м2· год.Умовне еквівалентне підвищення температури зовнішнього повітря за рахунок сонячної радіації, град:
, (3.12)де ρ - коефіцієнт поглинання променевої енергії, (ρ = 0,6...0,8);
- відносне значення освітлення сонцем поверхонь, . , , .Теплонадходження за рахунок сонячної радіації складає, Вт:
, (3.13) Вт, Вт.4. ОПИС ПРИЙНЯТОЇ ХОЛОДИЛЬНОЇ МАШИНИ ТА СИСТЕМИ ОХОЛОДЖЕННЯ
Парова компресійна холодильна установка
Вантажний вагон рефрижераторної секції має паро-компресійну холодильну установку, яка фреонова, автоматизована, одноступеневого стиснення, з безпосередньою системою охолодження та повітряним способом охолодження. Холодильна установка має моноблочну конструкцію і складається з компресорно-конденсаторного агрегата і повітроохолоджувача (випарника). Компресорно-конденсаторний агрегат розміщений в машинному відділенні, повітроохолод-жувач в вантажному приміщені вагона.
До складу холодильної установки входять (рис. 4.1): компресор-поршневий, фреоновий з повітряним охолодженням, конденсатор повітряний; ребристо-змієвиковий примусової циркуляції повітря від вентилятора; ресивер лінійний, має два запірні вентилі на вході і виході. Механічний фільтр сітчатий, фільтр осушувач ціолітовий. Соленоїдний вентиль рідинної лінії подає чи закінчує подачу рідкого фреона на дроселювання в залежності від режиму роботи холодильної установки. Терморегуляційний вентиль дроселює рідкий фреон в повітроохолоджувач в залежності від температури перегріва пари фреона на виході з повітроохолоджувача. Регулятор тиску всмоктування регулює тиск всмоктування пара фреона в компресор. Пресостат захисту по високому тиску випробування вимикає компресор при високому тиску нагнітання. Термостат вимикання компресора при низькій температурі картера вмикає підігрівач масляної ванни і вмикає компресор при підвищенні температури картера. Термостат закінчення відтайки відключає процес відтайки снігової шуби з випарника при температурі парів фреона на виході з випарника +14°С. Пресостат управління конденсатора відключає і включає вентилятори компресора.
Робота холодильної машини в режимі холод
В випарнику (повітроохолоджувачі) кипить рідкий фреон при низькому тиску кипіння і низькій температурі відводячи теплоти від повітря, яке циркулює у приміщенні вантажного вагона.
Утворені при кипінні пари фреону відсмоктуються компресором із повітроохолоджувача через регулятор тиску всмоктування. В компресорі пари фреону стискуються до тиску конденсата і нагнітаються в конденсатор. В конденсаторі пари фреону охолоджуються і конденсуються при тиску і температурі конденсації, віддаючи теплоту повітрю, яке продувається через конденсатор вентиляторами. Рідкий фреон із конденсатора потрапляє в ресивер (де накопичується), а із ресивера через механічний фільтр, фільтр-осушувач, відкритий соленоїдний вентиль рідинної лінії до терморегулювального вентиля.
Терморегулювальний вентиль дроселює рідкий фреон в повітроохолоджувач в залежності від температури парів фреона на виході із повітроохолоджувача. В повітроохолоджувачі рідкий фреон знову кипить, відводячи теплоту від охолоджуваного вантажу в вагоні.
Робота холодильної машини в режимі відтайки снігової шуби
Снігова шуба з повітроохолоджувача відтаює гарячими парами фреону.
При відтайці не працюють вентилятори конденсатора і повітроохолоджувача, закритий соленоїдний вентиль рідинної лінії і відкритий соленоїдний вентиль лінії відтайки.
При роботі компресора пари фреону відсмоктуються із повітроохолоджувача через регулятор тиску всмоктування. Компресор стискує пари фреону до високого тиску і температури, і гарячі пари фреону через відкритий вентиль лінії відтайки поступають в повітроохолоджувач.
Процес відтайки продовжується до тих пір, доки температура пари фреону на виході із повітроохолоджувача не досягне +14°С, при досягненні цієї температури спрацьовує термостат закінчення відтайки, і переключає машину в режим холод, при цьому вмикаються вентилятори повітроохолоджувача і конденсатора, відкривається соленоїдний вентиль рідинної лінії і закривається соленоїдний вентиль лінії відтайки, компресор продовжує працювати.