Вагон вантажний рефрижераторної секції (стр. 3 из 6)

5 ПОБУДОВА В Id-ДІАГРАМІ ПРОЦЕСІВ ОБРОБКИ ПОВІТРЯ В СИСТЕМІ ОХОЛОДЖЕННЯ

При розгляданні процесів зміни параметрів повітря у вантажному приміщеній рефрижераторного вагона вважають, що процес повністю встановився, тобто вантаж не виділяє вологи і відносна вологість повітря на виході з повітроохолоджувача знаходиться в межах φ = 85...95%.

Рисунок 5.1 – Система охолодження рефрижераторного вагона:

t_B - середня температура повітря у вантажному приміщенні вагона. °С;

t_C - температура повітря на виході з вантажного приміщення вагона, °С;

t_d - температура повітря на вході повітроохолоджувача, °С;

t_o - температура кипіння рідкого холодоагенту в повітроохолоджувачі, °С;

t_f - температура повітря на виході повітроохолоджувача, °С;

t_а - температура повітря на вході до вантажного приміщення вагона. °С;

L - сумарні витрати повітря через вагон;

L_інф - кількість інфільтраційного повітря.

Рисунок 5.2- Процеси обробки повітря в системі охолодження в Id-діаграмі

Лінія (а-с) - підігрів повітря у вантажному приміщенні вагона за рахунок охолодження вантажу;

лінія (с-d) - переміщення повітря з вантажного приміщення вагону з інфільтраційним повітрям перед повітроохолоджувачем;

лінія (d-f) - охолодження повітря у повітроохолоджувачі;

лінія (f-а) - переміщення повітря на виході з повітроохолоджувача з інфільтраційним повітрям.

Під час руху у вантажне приміщення вагона потрапляє інфільтраційне повітря через різноманітні отвори.

При розрахунках умовно вважають, що інфільтраційне повітря надходить до вантажного приміщення двома шляхами: безпосередньо перед повітроохолоджувачем і одразу після повітроохолоджувача.

Температурний режим у вантажному приміщенні вагона при перевезенні вантажу задається нижньою та верхньою межею.

. (5.1)

, (5.2)

де

- перепад температур повітря на вході та виході з вантажного приміщення вагона ( =4...6 С).

°С,

°С.

Параметри повітря на вході до вантажного приміщення вагона в Id-діаграмі відповідають точці а, яка знаходиться на перетині ізотерми t_a = соnst та лінії відносної вологосіі φ = соnst = 85...95%.

У вантажному приміщенні вагона повітря підігрівається при постійному вологовмісті d_a= соnst до температури t_с. Точка с, що відповідає параметрам повітря на виході з вантажного приміщення вагона, знаходиться на перетині лінії постійного вологовмісту d_a= соnst та ізотерми t_с.

По Id-діаграмі визначаємо ентальпії повітря на вході ( I_a,кДж/кг) та на виході (I_с,кДж/кг) з вантажного приміщення вагона.

Визначаємо сумарні витрати повітря через вагон, кг/год:

, (5.3)

де Q_сум- сумарна кількість тепла, яка надходить до вантажного приміщення рефрижераторного вагона, Вт.

кг/год.

Визначаємо кількість інфільтраційного повітря, кг/год:

, (5.4)

де V_інф - об'єм інфільтраційного повітря, V_інф= 40 м³/год;

ρ₃- густина зовнішнього повітря, кг/м³.

, (5.5)

де Р_б - тиск зовнішнього повітря, Р_б= 10⁵Па;

R - газова стала повітря, R = 287 Дж/кг·К;

Т₃ - абсолютна температура зовнішнього повітря, (T₃ = 273 + t₃) K.

кг/м³,

кг/год.

ІІовітря з параметрами на вході до вантажного приміщення, точка а, є результатомпереміщення порції повітря, що пройшло через повітроохолоджувач та половини інфільтраційного повітря.

Точка з, що відповідає на діаграмі параметрам зовнішнього повітря, знаходиться на перетині ізотерми t₃ = соnst та лінії відносної вологості φ₃ = соnst.

З'єднаємо відрізки точки з та а. На продовженні прямої з-а буде знаходитись точка Т, параметрами повітря на виході з повітроохолоджувача до змішування і інфільтраційним повітрям.

Відрізок а-f в мм на діаграмі дорівнює:

(5.6)

де аз - довжина відрізка на діаграмі, мм.

мм.

Перед повітроохолоджувачем також відбувається змішування повітря, яке надходить з вантажного приміщення з інфільтраційним повітрям.

До повітроохолоджувача повітря надходить більш теплим, ніж виходить з вантажного приміщення.

Точка d, з параметрами змішування повітря, яке надходить з вантажного приміщення з інфільтраційним повітрям на діаграмі знаходиться на лінії с-з.

Положення точки d визначається відрізком с- d в мм, яке знаходиться з відношення:

, (5.7)

де сз - довжина відрізка на діаграмі, мм.

мм.

З'єднуємо точки d та f прямою. Пряма d-f відображає процес охолодження повітря в повітроохолоджувачі.

Визначаємо корисну холодопродуктивність холодильної установки рефрижераторного вагона, Вт:

, (5.8)

де Id - ентальпія повітря на вході повітроохолоджувача, кДж/кг;

If - ентальпія повітря на виході з повітроохолоджувача, кДж/кг.

Вт.

Потужність вентилятора-циркулятора, Вт:

, (5.9)

де Н - гідравлічний опір системи охолоджений та повітропроводів, Н= 1500...2500 Па;

η_вент - ККД вентилятора, η_вент = 0,6...0.65;

ρ_С - середня густина повітря,

кг/м³,

кг/м³,

Вт.

Теплонадходження у вантажне приміщення вагона від роботи вентилятора складає, Вт:

, (5.10)

Вт.

Максимальна холодопродуктивність холодильної установки рефрижераторного вагона, що споживається, Вт:

, (5.11)

Вт.

У рефрижераторному вагоні холодильна установка має дві самостійні холо-дильні машини. Кожна виробляє 75% максимальної холодопродуктивності, що споживається.

Холодопродуктивність однієї холодильної машини, Вт:

, (5.12)

Вт.

Температура кипіння рідкого холодоагенту у випарнику холодильної машини повинна бути нижчою за температуру повітря на вході у вантажне приміщення рефрижераторного вагона на 8... 10 °С.

, (5.13)

°С.

6 ПОБУДОВА В lg р-і ДІАГРАМІ ЦИКЛУ ХОЛОДИЛЬНОЇ МАШИНИ ТА ЙОГО РОЗРАХУНОК

Для побудови холодильного циклу визначаємо температурний режим циклу.

По температурі зовнішнього повітря t₃ визначаємо температуру конденсації холодоагенту t_к у повітряному конденсаторі. Температура конденсації t_к вище температури зовнішнього повітря t₃на 8...12°С.

, (6.1)

°С.

За значеннями температури конденсації t_к = consі і температури кипіння t₀ = const по lg р-і діаграмі визначаємо тиск конденсації Р_к = соnst тиску кипіння Р₀ = соnst.