147255 (691820), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

3. РАСЧЕТ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ТЕПЛОПРИТОКОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ РАБОТЫ ХОЛОДИЛЬНО-ОТОПИТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПРИ ПЕРЕВОЗКИ СВЕЖЕЙ ЧЕРЕШНИ.

3.1 РАСЧЕТ ТЕПЛОПРИТОКОВ, ПОСТУПАЮЩИХ В ВАГОН

Существует четыре основных режима перевозки СПГ:

1. Перевозка низкотемпературных грузов с охлаждением в летний период года,

2. Перевозка в летний период плодоовощей с охлаждением их в пути следования,

3. Перевозка предварительно охлажденных грузов,

4. Перевозка грузов с отоплением в зимний период,

Тепловой расчет изотермических вагонов, работающих в режиме охлаждения, выполняют для наиболее тяжелых условий перевозки-1 и 2.

В общем виде различают 7 теплопритоков:

Q₁- теплоприток через ограждения (стены,крышу,пол) грузового помещения, путём теплопередачи;

Q₂- прочие теплопритоки (от солнечной радиации и при оттайке снеговой шубы с воздухоохладителя);

Q₃- теплоприток вследствие воздухообмена через неплотности грузового помещения;

Q₄- теплоприток от работы электродвигателей вентиляторов-циркуляторов;

Q₅- теплоприток от вентилирования грузового помещения;

Q₆- теплоприток от груза и тары при охлаждении их в вагоне до температурного режима перевозки;

Q₇- теплоприток от биологического дыхания плодоовощей при перевозке.

Цель расчётов – определение количества тепла, поступающего в грузовое помещение вагона при перевозке свежей черешни, а также коэффициента рабочего времени и продолжительности работы оборудования в сутки и за гружёный рейс в целом.

При перевозке свежей черешни:

2. Q¹ _об.=Q₁+Q₂+Q₃, Вт.

4. Теплоприток, поступающий в грузовое помещение через ограждение кузова:

6. Q₁= к_прF_р(t_н – t_в)* _с , Вт.

где к_пр – коэффициент теплопередачи кузова нового вагона, к_пр= 0,32 Вт/м²

1. F_р – расчетная теплопередающая поверхность ограждения кузова, м² ;

_с – коэффициент учитывающий увеличение теплоподачи (на 20-50%)

t_н – средняя наружняя температура, С;

t_н= ;  С

t^м_н,t^о_н – средняя температура наружного воздуха в Туапсе и Екатеринбурге, С ; (в июле)

t_н=(23,8+23,4)/2=23С

t_в – температура внутри грузового помещения

t_в= ; С

- границы температурного режима перевозки.

t_в=(2+5)/2=+3 С.

Q₁= 0,32218(23-3) =1395,2 Вт.

Теплопритоки от солнечной радиации и при оттайке снеговой шубы с воздухоохладителя:

Q₂ = 0,1Q₁ , Вт.

Q₂ = 0,11395,2=139,5 Вт.

Теплоприток вследствие воздухообмена через неплотности грузового помещения:

Q₃= Вт.

где V_во- воздухообмен через неплотности кузова, м³/ч;

V_во = 0,3V_в ,м³/ч

V_во=0,3113=34 м³/ч .

 – плотность воздуха при температуре t_н , кг/м³;( _в=1,204 кг/м³)

i_н , i_в – энтальпия воздуха снаружи и внутри вагона, кДж/кг.

Влажность воздуха внутри вагона f_в=85%

Влажность наружного воздуха принимаем условно в зависимости от t_н .

t_н=23С , f_н  52,5%

По диаграмме i-d влажного воздуха определяем i_н и i_в

t_н= 23С, f_н  52,5, i_н=43 кДж/кг

t_в= 3С, f_в=85%, i_в 14 кДж/кг

Q₃=[34*1,204*(43-14)]/ 3,6=330 Вт.

Q¹ _об.=1395,2+139,5+330=1865 Вт.

Q_об² =Q₁+Q₂+Q₃+ Q₅+Q₆+Q₇, Вт.

Т.к. при охлаждении свежую черешню не вентилируют – значит Q₅ =0

Теплоприток от груза и тары при охлаждении их в вагоне до температурного режима перевозки:

где С_г =3,6

С_т =2,7

G_г =26007

G_т =1815

Z_ох =35

Q₆=(3,6*26007+2,7*1815)*(23-3)/3,6*35=15718 Вт.

Теплоприток от биологического дыхания плодоовощей при перевозке:

Q₇= q_б * G_г

При q_б=0.028.

Q₇= 0.028*26007=728 Вт

Q_об² =1865+0+15718+728=18311 Вт.

3.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ РАБОТЫ ХОЛОДИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

Мощность энергохолодильного оборудования рефрижераторных вагонов рассчитана на экстремальные условия – поддержание минимальных (максимальных) температур внутри грузового помещения при максимальных (минимальных) температурах летом (зимой). Вследствие этого холодильные установки работают непрерывно лишь в процессе охлаждения груза до температуры перевозки или при перевозке низкотемпературных грузов в условиях высоких наружных температур. В большинстве же случаев оборудование и при автоматическом, и при ручном управлении работает циклично по системе двухпозиционного регулирования температуры.

Коэффициент рабочего времени (k_рв) холодильного оборудования вагона определяется по формуле:

k_рв = Q_об. /Q_оэ^нетто_.

где Q_оэ^нетто_. – полезная (нетто) холодопроизводительность установок вагона, Вт

Q_оэ^нетто_. = Q_оэ. - Q_4.

Q_оэ. –эксплуатационная холодопроизводительность энергохолодильного оборудования вагона, Вт

Q_оэ.= *2 Вт.

где V_h- объём, описываемый поршнями компрессора, (20 м³/ч);

- коэффициент подачи компрессора;

q_- объёмная холодопроизводительность хладогента, кДж/м³;

j₁ –коэфициент учитывающий потери холода в трубопроводах 0,95

j₂, j₃ –коэффициенты учитывающие снижение холодопроизводительности установок из-за износа компресора и наличия снеговой шубы соответственно j₂=0,9, j₃ =1,

Для определения  и g_ строем цикл работы холодильной машины в координатах P – i , и определяем рабочие давления и температуры кипения (t_o), всасывания (t_вс.), конденсации (t_к), и переохлаждения (t_п) хладогента.

Температура кипения определяется по формуле:

t_o= t_в – (7-10)С

t_o=3 – 10= - 7С принимаем t_o=-8

Температура всасывания:

t_вс=t_o + (15-30)C

t_вс= -8+30=22C

Температура конденсации:

t_к=t_н + (12-30)С

t_к=23+17=40С

Температура переохлаждения:

t_п= t_к -5С

t_п= 40 – 5= 35С

Цикл работы холодильной установки в координатах P- i:

По диаграмме P-i для хладона – 12 находим:

P_o=0,25 мПа , P_к=0,9 мПа

i₁=552кДж/кг, ₁=0,07м³/кг

i₂=577 кДж/кг,

i₃^=i₄=430 кДж/кг

Удельная объёмная холодопроизводительность определяется по формуле:

q_=( i₁ - i₄ )/V₁ , кДж/м³

q_=(552-430)/0,07=1857 кДж/м³.

По графику находим коэффициент подачи компрессора:

= f(

Р_пр= ;

Р_пр= 0,47

= f(0,47/0,25)= f(1,8) 0,82

Q_oэ=((20*1857*0,82)/3,6)*0,9*1*0,95*2=23578 Вт.

Теплоприток от работы электродвигателей вентиляторов-циркуляторов:

Q₄=N_в*n_в* *1000 Вт

где N_дв -мощность, потребляемая электродвигателем одного вентилятора-циркулятора, кВт ,(N_дв =0,45 кВт);

n_в – количество вентиляторов- циркуляторов в одном вагоне (n_в=4).

Q₄= 0,45*4*1000*1=1800 Вт.

Q_оэ^нетто_. =23578-1800=21778

Средний коэффициент за груженый рейс определяем по формуле

k_рв = k_рв¹ i₁ k_рв² i₂ /i₁+i₂

k_рв² =18311/21778=0,8

k_рв¹ =1865/21778=0,08

i₁+i₂ =9 суток

i₁ =1,5 суток

i₂ =9-1,5=7,5

k_рв =0,08*1,5+0,8*7,5/9=0,68

Тогда продолжительность работы оборудования за сутки гружёного рейса определяется по формуле:

_сут=к_р.в.24 , час/сут.

_сут= 0,6824 = 16,32 час/сут.

Продолжительность работы оборудования в течение всего гружёного рейса:

_рейс=_сут_уст. , час/рейс

где _уст– уставный срок доставки, сут.;

_рейс= 16,32*9 =146,8 час/рейс

4. РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РПС И ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКА ЕГО ОБОРОТА

4.1 ПОКАЗАТЕЛИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РПС

Расчет показателей производится для заданного в п. 2 задания типа РПС.

Для определения эффективности работы РПС на рассматриваемом направлении необходимо расчитать следующие показатели:

1. Статическая нагрузка вагона:

P_ст ^ср = , т/ваг.

где P_п -количество погруженных тонн груза в вагон в обоих направлениях, т.

n_п - количество загруженных вагонов, ваг.

P_ст ^ср = 24/18=1,3 т/ваг.

2. Динамическая нагрузка гружёного вагона

P^гр_дин= , т/ваг.

где Pl_гр – грузооборот, выполненный вагонами, ткм;

P^гр_дин= 24*2886/18*2886= 1,3 т/ваг.

3. Коэффициент порожнего пробега:

_пор=

где nS_пор- порожний пробег вагонов, вагкм;

nS_гр.- гружёный пробег вагонов, вагкм;

_пор= 0

Т.к. в данном случае нет порожних вагонов.

1. Динамическая нагрузка вагона рабочего парка:

P^раб_дин= P^гр_дин /1+_пор

P^раб_дин=1,3/1+0=1,3

5. Полный рейс вагона:

l_полн=l_гр (1+_пор), км.

l_полн=2886*(1+0)=2886 км.

6.Оборот вагона определяем по формуле:

О_в =l_гр /V_м^гр + l_пор /V_м^пор +1/24 (k_м * i_гр + i_то )

V_м^гр ,V_м^пор – маршрутная скорость вагона в груженом и порожнем состоянии, км/сут

k_м – коэффициент местной работы равный 2

i_гр – простой вагона под одной грузовой операцией, ч.

i_то – простой вагона под экипировкой:

i_то = i_э^тр * l_гр / l_эк + i_эк^м

i_э^тр – простой под экипировкой, ч.

l_эк – расстояния между пунктами экипировки.

- доля секций

i_эк^м – простой под экипировкой

i_то =12*2886/2500 +0,7*6=18

О_в =2886/430+2886/301+1/24(2*34+18)=7+9+4=20 суток

7. Среднесуточный пробег вагона:

S_в= , км/сут.

S_в= 2886/20=145 км/сут.

8. Производительность вагона:

W= P^гр_дин * l_гр / О_в , ткм/сут

W=1.3*2886/20=188 ткм/сут

5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ ПЕРЕВОЗКИ ЗАДАННОГО ГРУЗА В РПС

Экономическая целесообразность перевозки определяется из выражения.

П=Д-З

Где П- прибыль;

Д- доходы, получаемые от перевозки, руб/ваг;

З- затраты на перевозку груза в вагоне, руб/ваг;

З=С*l_гр *Р_ст

С-себестоимость перевозки одной тонны груза на один км, руб/т км;

С=С_пер+С_об +С_р

С_пер- расходы на передвижения вагона с грузом и без него в расчете 1 ткм

С_об- расходы на обслуживание перевозок СПГ;

Характеристики

Список файлов курсовой работы