Зміст

Вступ 2

1. визначення площі теплопередаючих поверхонь 4

2. Визначення наведеного коефіцієнта теплопередачі кузова вагона 1

2.1 Значення коефіцієнта теплопередачі для підлоги вагона 2

2.2 Визначення коефіцієнта теплопередачі для даху вагона 3

2.3 Визначення коефіцієнта теплопередачі для бокової стіни. 4

3. визначення теплонадходжень до приміщення, що охолоджується 1

4. Визначення необхідної холодопродуктивності холодильної машини 7

5. Опис прийнятої системи охолодження 11

6. Побудова холодильного циклу в діаграмі Lg р-і 13

7. Вибір компресора та визначення енергетичних коефіцієнтів 16

8. розрахунок трубопроводів 21

9. Розрахунок конденсатора та випаровувача-повітроохолоджувача 22

10. Заправка холодильної установки маслом 24

11. Техніко-економічне обгрунтування прийнятих рішень 25

12. Основні вимоги охорони праці при експлуатації прийнятої системи охолодження 26

Література 27

Вступ

Типовим напрямком в роботі залізничного холодотранспорту є підвищення якості перевезення швидкопсувних вантажів, продуктивність праці, зменшення поточних матеріалів на одиницю перевезеного вантажу, більш повне використання засобів.

Довше зберігання корисних та інших споживчих властивостей продуктів досягається з використанням науково-розроблених і практично перевірених режимів їх підготовки до перевезень, перевезення та зберігання. Важливе значення з режимних параметрів має температура, але найкращі результати можливо досягнути лише при підтримці потрібної вологості повітря, вибору умов його кондиціювання, дотриманні санітарно-гігієнічних норм, використанні додаткових засобів для підвищення стійкості продуктів. Важливою умовою зберігання вантажу – прийняття до перевезення високоякісних. Вірно оброблених, чистих продуктів в потрібній тарі та упаковці.

Для перевезення більш цілих швидкопсувних вантажів призначений автономний рефрижераторний вагон зі службовим відділом. Цей вагон забезпечує зберігання вантажу при температурі у вантажному приміщенні від +140С до -200С та температурі зовнішнього повітря від +400С до +500С.

Охолодження вантажного приміщення відбувається двома компресійними холодильними установками, розміщених з двох обох торцевих сторін в машинному відділенні вагона. Охолодження через випарування повітря нагнітається вентиляторами в простір між дахом вагона та стелею, через щілини в ній потрапляє до вантажного приміщення і охолоджує вантаж, потім з-під решіток на підлозі знову відсмоктується вентиляторами.

Аналогічно повітря циркулює і при опалені вагона. Але при цьому замість холодильної установки вмикаються електропечі.

Для вентиляції вантажного приміщення передбачається забір свіжого повітря вентиляторами через отвір у торцевих стінах. Перероблене повітря відводиться через дефлектори на даху вагона. Для видалення води, яка утворюється при відтаюванні з поверхні випарника, конденсату і залишків води при промивці вагона в підлозі вантажного приміщення розташовані зливні отвори.

Робота дизель генераторних апаратів холодильних і опалювальних установок автоматизована. Режим роботи можна регулювати також вручну.

Контроль за температурою у вантажному приміщенні здійснюється за приборами, які знаходяться в машинному відділенні, а також термостанцією зовні вагона.

1. визначення площі тепло передаючих поверхонь

Сумарна площа тепло передаючих поверхонь кузова вагона визначається як сума площ елементів, що її складають.

Площа підлоги, м², визначається

, (1.1)

де В - ширина вагона, м;

L - довжина вагона, м.

;

Площа бокової стіни, м², визначається як

, (1.2)

де Н - висота прямокутної частини бокової стіни, м.

;

Рисунок 1.1Основні розміри перерізу кузова вагона

Площа даху вагона, м², визначається

, (1.3)

де l - довжина дуги даху, м;

(1.4)

де r- радіус сполучення торцевої стіни, м;

R - радіус даху, м;

- кут, що обмежує дугу, градуси.

(1.5)

м

; Площа торцевої стіни, м², визначається так:

(1.6)

.

загальна площа тепло передаючих поверхонь дорівнює сумі площ тепло передаючих поверхонь елементів вагона, м²

(1.8)

.

2. Визначення наведеного коефіцієнта теплопередачі кузова вагона

основним показником теплотехнічних якостей кузова вагона є коефіцієнт теплопередачі його огороджень. коефіцієнт теплопередачі характеризується кількістю тепла, що проходить в одиницю часу через 1 м² площі огороджень, якщо різниця температур по її сторонах складає 1°С. він має вимірність кдж/(м²Кгод) або Вт/(м²К) і позначається буквою К_т.

Коефіцієнт теплопередачі можна визначити за наступною формулою:

, (2.1)

де _зов, _в- це коефіцієнти тепловіддачі відповідно від зовнішнього повітря зовнішній стінці і від повітря всередині вагона до внутрішньої стінки;

_i - це коефіцієнт теплопровідності;

- це товщина і-го шару.

Коефіцієнт тепловіддачі являє собою кількість теплоти, передану від теплоносія до одиниці поверхні стінки за одиницю часу при різниці температур рідкого теплоносія і поверхні стінки в 1С кДж/(м²Кгод) або (Вт/м²К).

Величина _зов залежить від швидкості і характеру руху повітряного потоку, що обдуває зовнішню поверхню. Чим більше швидкість, тим більше маса повітря, що вступає в теплообмін з поверхнею стін і, тим більше значення _зов. Характер потоку - спокійний (ламінарний), при якому струмені повітря рівнобіжні, або із завихреннями (турбулентний) - залежить від його кута в напрямку до поверхні, що обдувається, від характеру самої поверхні і її площі. При більшому куті напрямку потоку і при нерівній (шорсткуватої з виступаючими частинами) поверхні утворюються завихрення, велика частина повітря входить у зіткнення з поверхнею і значення _зов збільшується. Якщо поверхня рівна, то чим більше її площа (точніше довжина в напрямку потоку), тим спокійніше характер потоку і менше значення _зов.

Для вагонів напрямок потоку повітря і поверхні, що обдувається, часто співпадає, або трапляється так, що потік знаходиться під невеликим кутом до більшої частини поверхні – бокових стін, даху і підлоги Конфігурація і характер пасажирських і ізотермічних вагонів, для яких визначаються значення коефіцієнта K_т, приблизно однакові, тому для визначення значення _зов можна скористатися емпіричною формулою, у якій змінними величинами є лише швидкість руху вагона і його довжина:

_зов= ; (2.2)

де v - швидкість руху потяга, км/год (приймемо v=100 км/год);

L - довжина кузова, м.

Величина _в залежить від тих же показників і параметрів, що і _зов. Але швидкості руху повітря всередині вагона значно менше швидкостей атмосферного повітря, а конвективні швидкості в результаті теплообміну між внутрішніми поверхнями і повітрям у вагоні сильно гальмуються внутрішнім устаткуванням. Тому величина _в менше величини _зов навіть у вагоні, що не рухається. Для поверхонь стін і даху слід приймати _в=24 кДж/м²Кгод, а для підлоги - _в=21 кДж/м²Кгод.

2.1 Значення коефіцієнта теплопередачі для підлоги вагона

Рисунок 2. Переріз підлоги вагона

- гума =0,006 м; =0,5688

- дерево =0,04 м; =1,296

- полістирол =0,14 м; =0,1332

- сталь =0,002 м; =208,8

Згідно з формулою (2.1) визначаємо коефіцієнт теплопередачі для підлоги:

2.2 Визначення коефіцієнта теплопередачі для даху вагона

Рисунок 3. Переріз даху вагона

- сталь =0,002 м; =208,8

- полістирол =0,225 м; =0,1332

- деревоволокниста плита =0,045 м; =0,198

- алюмінієві сплави =0,002 м; =514,8

2.3 Визначення коефіцієнта теплопередачі для бокової стіни

Рисунок 4 Переріз бокової стіни вагона

- сталь =0,0015 м; =208,8

- полістирол =0,2 м; =0,1332

- дерево =0,04 м; =1,296

- алюмінієві сплави =0,002 м; =514,8

Коефіцієнт теплопередачі для торцевої стіни дорівнює коефіцієнту теплопередачі для бокової стіни, тобто .

При розрахунках величини K_т передбачається, що тепло спрямоване перпендикулярно площини стінки. Це цілком справедливо для однорідних стінок. Тому для спрощених розрахунків використовується наступна формула:

, (2.3)

де

Враховуючи зроблені допущення відносно прямолінійності теплового потоку, тобто відсутність додаткових потоків тепла через зони ізоляції через включення металевих та дерев'яних елементів (так звані теплові місточки), збільшимо значення К_т на 1015%. Отже,

К_ср=(1,11,15)К_т (2.4)