На основании диаграммы расхода холода (Приложение) для условия следования вагонов по одному из «трудных» участков находится рабочая холодопроизводительность установки. «Трудным» считается участок с наибольшим теплопритоком.
Рабочая холодопроизводительность брутто компрессора определяется для «трудного» участка:
, кВт/час, (16)где b = коэффициент, учитывающий непредвиденные расходы энергии,(0,1-0,2).
(17)Стандартная холодопроницаемость компрессора:
(18)где q – объемная производительность хладагента для стандартных и рабочих условий;
l - коэффициент подачи хладагента для рабочих и стандартных условий.
Стандартные условия:
=-150С; =+300С; =+250С; =-150С;Тогда по табличным значениям определяем:
qvст=1339кДж/м3, lст=0,72;
qvр=1081,4кДж/м3, lр=0,64.
Выбираем стандартный компрессор ФУБС-9. Технические характеристики приведены ниже в таблице 5.
Таблица 5 – Техническая характеристика компрессора ФУБС-9
N п.п | Параметры | ЕдиницаИзмерения | Величина |
1 | Число цилиндров | шт. | 4 |
2 | Ход поршня | мм | 50 |
3 | Диаметр цилиндра | мм | 67,5 |
4 | Частота вращения колен.вала | Об/мин | 960 |
5 | Объем, описываемый поршными | М3/час | 82,5 |
6 | Холодопроизводительность при стандартном режиме | кВт | 10,4 |
7 | Потребляемая мощность | кВт | 4,5 |
8 | Масса | кг | 200 |
2.3 Выбор испарителя и конденсатора
Расчет испарителя сводится к определению поверхности его теплопередачи.
Площадь теплопередающей поверхности испарителя определяется:
(19)где Ки – коэффициент теплопередачи (0,035);
Dtи – разность температур воздуха в камере и кипения хладагента,
- количество энергии, передаваемой через испаритель; - удельная теплотворная способность испарителяРасчет конденсатора сводится к их теплопередающей поверхности, по величине которой конструируют или подбирают стандартный конденсатор.
Поверхность теплопередачи определяется:
(20)где Qк – тепловая нагрузка на конденсатор;
Dt – средняя разность температур конденсирующего и отходящего воздуха
К – коэффициент теплопередачи (0,035 кВт/м2);
(21)где Nпотр – мощность, потребляемая конденсатором (таблица 5).
Определение расхода воздуха на конденсаторе
, м3/часгде r2 , r1 – плотность воздуха выходящего и входящего;
i1 , i2 – энтальпия выходящего и входящего воздуха.
Входящий воздух: t=250C, r=1,151 кг/м3, i=94,4 кДж/кг.
Выходящий воздух t=300С, r=1,146 кг/м3, i=122,9 кДж/кг.
м3/час.2.4 Расчет мощности электропечей вагона
Необходимая мощность электропечей определяется:
(22)где Qот – теплопотери при перевозке в холодное время года при отоплении, кВт;
n – КПД электроподогрева (0,85)
Qот = Q1 – Q2+ Q3+Q4- Q5,кВт (23)
Расчет теплопотерь производится по маслу животному при перевозке в зимнее время при температуре наружного воздуха –250С для одного часа работы электропечи. Температура внутри грузового помещения вагона +50С.
Теплопотери через ограждения кузова вагона:
Q2=0.15* Q1=0.15*16,29=2.44
Теплопотери через неплотности кузова:
Q3=0,2*Q1=0,2*16,29=3,26 кВт/час
Теплопотери Q4 не учитываются, так как данный груз не вентилируется.
Теплопотери, эквивалентные работе вентилятора:
Теплопотери вагона в холодное время года:
Qот = 16.29-2.44+3.26-6.3=10.81 кВт
Мощность электропечи:
Для обогрева груза в зимний период берем печку с мощностью 13.02 кВт.
3 Определение пунктов экипировки и расстояния между ними
Все эксплуатируемые рефрижераторные вагоны приписаны к рефрижераторным вагонным депо, которые организуют обслуживание и деповской ремонт приписанного РПС, а также, в необходимых случаях текущий ремонт и экипировку других рефрижераторных вагонов, находящихся на дороге расположения депо независимо от их приписки. Депо специализированы по типам подвижного состава, что позволяет сократить номенклатуру ремонтируемых деталей и узлов, повысить уровень организации производственного процесса, улучшить содержание и снизить себестоимость ремонта приписанных вагонов.
Экипировка рефрижераторных вагонов эксплуатационными материалами может производиться как в рефрижераторных вагонах, так и на специальных пунктах экипировки РПС. Различают вспомогательные пункты, предназначенные для снабжения РПС дизельным топливом, смазкой и водой, и основные, на которых РПС может экипироваться, кроме того, хладагентом, компрессорным маслом, дистиллированной водой и другими материалами.
Техническое оснащение пунктов экипировки состоит из железнодорожного пути, здания для служебного персонала, ёмкости для хранения дизельного топлива, складов для хранения хладагента, масел, обтирочных материалов и т.д., и раздаточных колонок для дизельного топлива и воды. Снабжение водой производиться, как правило, из городского водопровода. Снабжение водой иногда производиться на путях снабжения водой пассажирских вагонов. Для хранения дизельного топлива используются наземные и подземные резервуары. Для заправки дизельным топливом и водой имеются двусторонние раздаточные колонки. Топливо к ним подаётся насосами, установленными в насосном отделении здания пункта экипировки по трубопроводу, проложенному под землей.
В крупных узлах на станциях погрузки или выгрузки скоропортящихся грузов, расположенных вблизи станции расположения рефрижераторного депо, экипировка рефрижераторных вагонов может производиться автотопливозаправщиками с соблюдением требований безопасности.
Расстояние между вспомогательными пунктами зависит от емкости топливных баков, суточного расхода топлива, скорости движения рефрижераторных поездов, секций и АРВ.
Экипировка выполняется, как правило, в любое время суток и года согласно технологическому процессу. Экипировочные материалы отпускают по форменным требованиям за подписью начальника секции и печатью депо приписки. Продолжительность экипировки не превышает одного часа.
Для погашения теплопритоков в рефрижераторном подвижном составе периодически необходимо включать холодильные установки. За один час работы холодильных установок дизель 5-ти вагонной секции расходует около 20 кг, а АРВ – около 7 кг дизельного топлива.
Необходимо, чтобы экипировка производилась при расходе не более 3700 кг дизельного топлива для 5-ти вагонной секции и 400 кг для АРВ. По мере расхода этого количества необходимо предусмотреть пункт экипировки.
Период экипировки определяем по формуле:
, (3.1)