Курсовая работа: Енергохолодильні системи вагонів та їх технічне обслуговування

🛑 👉🏻👉🏻👉🏻 ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻

Сумарна площа тепло передаючих поверхонь кузова вагона визначається як сума площ елементів, що її складають.
Площа бокової стіни, м 2
, визначається як
де Н - висота прямокутної частини бокової стіни, м.
Рисунок 1.1Основні розміри перерізу кузова вагона
Площа даху вагона, м 2
, визначається
де r- радіус сполучення торцевої стіни, м;
; Площа торцевої стіни, м 2
, визначається так:
загальна площа тепло передаючих поверхонь дорівнює сумі площ тепло передаючих поверхонь елементів вагона, м 2

основним показником теплотехнічних якостей кузова вагона є коефіцієнт теплопередачі його огороджень. коефіцієнт теплопередачі характеризується кількістю тепла, що проходить в одиницю часу через 1 м 2
площі огороджень, якщо різниця температур по її сторонах складає 1°С. він має вимірність [кдж/(м 2
´К´год) або Вт/(м 2
´К)]і позначається буквою К т
.
Коефіцієнт теплопередачі можна визначити за наступною формулою:
де a зов
, a в
- це коефіцієнти тепловіддачі відповідно від зовнішнього повітря зовнішній стінці і від повітря всередині вагона до внутрішньої стінки;
l i
- це коефіцієнт теплопровідності;
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 1°С [кДж/(м 2
´К´год) або (Вт/м 2
´К)].
Величина a 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 a 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 a зов
збільшується. Якщо поверхня рівна, то чим більше її площа (точніше довжина в напрямку потоку), тим спокійніше характер потоку і менше значення a 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 a зов
можна скористатися емпіричною формулою, у якій змінними величинами є лише швидкість руху вагона і його довжина:
де v - швидкість руху потяга, км/год (приймемо v=100 км/год);
Величина a в
залежить від тих же показників і параметрів, що і a 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 a в
менше величини a зов
навіть у вагоні, що не рухається. Для поверхонь стін і даху слід приймати a в
=24 кДж/м 2
´К´год, а для підлоги - a в
=21 кДж/м 2
´К´год.
Згідно з формулою (2.1) визначаємо коефіцієнт теплопередачі для підлоги:
- деревоволокниста плита =0,045 м; =0,198
- алюмінієві сплави =0,002 м; =514,8
Рисунок 4 Переріз бокової стіни вагона
- 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:
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 10¸15%. Отже,
Розрахунок теплонадходжень до вагона влітку виконується для визначення продуктивності системи охолодження.
· через огородження кузова внаслідок перепаду температур повітря зовні та всередині вагона;
· роботи встановленого у вагоні устаткування;
· біологічне тепло, яке виділяють вантажі, що перевозяться;
· теплонадходження при попередньому охолодженні вантажу
Теплонадходження, кДж/год, крізь огородження кузова визначається за формулою
де t 3ОВ
- температура повітря зовні вагона;
t в
- температура повітря всередині вагона;
К – середній коефіцієнт теплопередачі.
У рефрижераторних вагонах температура повітря у вантажному приміщенні визначається родом вантажу, що перевозиться. У моєму випадку перевозимо фруктиt = 2°C, а вологість 90%
Теплонадходження від сонячної радіації крізь непрозорі огородження, кДж/год, прямо пропорційне інтенсивності сонячної радіації I, коефіцієнту теплопоглинання опроміненої поверхні А, коефіцієнту теплопередачі К т
огородження, що опромінюється, площі огородження F та обернено пропорційне коефіцієнту тепловіддачі від зовнішньої поверхні огородження зовнішньому повітрю a зов
.
Розрахунок теплонадходжень від сонячної радіації через непрозорі огородження виконується за формулою:
Коефіцієнт тепловбирання поверхні, що опромінюється, залежить від роду матеріалу, кольору і стану поверхні. Для металевих порівняно гладких поверхонь значення А приймають у залежності від кольору фарбування. Для автономного рефрижераторного вагону сірого кольору коефіцієнт тепловбирання поверхні дорівнює А= 0,45.
Теплова енергія сонячної радіації, що досягає земної поверхні, вноситься головним чином променями видимої та інфрачервоної області спектра. Основним поглиначем ультрафіолетових променів є озон. Пил, що міститься в атмосфері, викликає сильне поглинання променів короткохвильової частини спектра від ультрафіолетових до синіх. Інфрачервона радіація з довжинами хвиль від 0,9 до 3 мкм помітно поглинається парами води, що знаходяться в повітрі.
Спектральний склад сонячної радіації, що досягає земної поверхні, залежить від висоти сонця над обрієм. Чим вище сонце, тим меншу товщу атмосфери проходить сонячна радіація.
Інтенсивність сонячної радіації залежить також від географічної широти місцевості, пори року, години дня. Крім того, вона приймає різні значення для горизонтальних (дах) і вертикальних (стіни) поверхонь.
Повний вплив сонячної радіації складається з прямого опромінення Сонцем (пряма сонячна радіація) і опромінення з боку атмосфери, що розсіює сонячні промені (розсіяна сонячна радіація).
Інтенсивність прямої сонячної радіації, кДж/м 2
´год, на поверхню, перпендикулярну до напрямку променів, можна визначити за наступною формулою:
h - висота Сонця, град або рад (h = 46)
r - коефіцієнт прозорості атмосфери, що змінюється в межах від 0,7 до 0,8 (r = 0,75).
Висота Сонця h обчислюється за формулою:
sinh=sinj´sind +cosj´ cosd´cosg, (3.4)
де j - географічна широта (j=55 0
);
Оскільки 1 годині відповідає поворот Землі навколо осі на рад (15°), то g= t 1
рад, або g=15t 1
град, де t 1
– місцевий час в годинах, який відлічується після півдня.
Sinh=sin55*sin20+cos55*cos20*cos45=0.6585
І інтенсивність прямої сонячної радіації:
I n
=4900*(0,6585/0,6585+((1-0,75/0,75)))=3252,999
Інтенсивність прямої сонячної радіації на горизонтальних і вертикальних поверхнях плоских конструкцій огородження, до яких можуть бути віднесені дахи і стіни вагонів, виражаються відповідно формулами:
x - кут, що визначає положення вертикальної поверхні відносно меридіана( x=0 0
).

I ст
=3252,999*cos46°*sin(73°-0)=2485,7

Для визначення інтенсивності повної сонячної радіації необхідно скласти інтенсивності прямої і розсіяної радіації. Інтенсивність розсіяної сонячної радіації, що діє на горизонтальну поверхню, можна визначити по формулі:
Інтенсивність розсіяної сонячної радіації, що діє на вертикальну поверхню, приймається рівній половині інтенсивності розсіяної сонячної радіації, що діє на горизонтальну поверхню.
Інтенсивність повної сонячної радіації, що діє на горизонтальну поверхню:
Інтенсивність повної сонячної радіації, що діє на вертикальну поверхню:
Теплонадходження сонячної радіації через непрозорі огородження.
Вважаємо, що сонячна радіація діє лише на дах та одну бокову стіну:
Q 3дах
=2341,61*0,45*0,51*80,22/218,25=197,53
Циркуляція повітря у вантажному приміщенні вагона здійснюється вентиляторами, електродвигуни яких виділяють певну кількість тепла:
де N – потужність, що споживається електродвигунами, кВт. Потужність електродвигунів кожного не перевищує 1¸1,5 кВт
n - кількість вентиляторів у вагоні;
y - коефіцієнт, що враховує тривалість роботи вентиляторів на добу
Величина y обчислюється за формулою , де t p
=22 год – тривалість роботи вентиляторів на протязі доби ( ).
Теплонадходження від встановленого у вагоні устаткування Q5 дорівнюють сумарній потужності постійно працюючих споживачів електроенергії.
де N – потужність, кВт (для рефрижераторних вагонів 3 кВт).
при розрахунку теплонадходжень у рефрижераторні вагони, крім зазначених вище факторів, необхідно враховувати також, що біологічно активні вантажі (свіжі овочі та фрукти) виділяють тепло. Кількість останнього можна обчислити за формулою:
де r ван
– густина завантаження, кг/м 3
. Вона залежить від особливостей вантажу та його упаковки. Для попередніх розрахунків рекомендується приймати r ван
=280 кг/м 3
.
j - частина упаковки в загальній масі вантажу. Вона також залежить від особливостей вантажу та його упаковки. Рекомендується приймати j=0,15.
q ван
– біологічне тепло, кДж/кг´год (Вт/кг). Для фруктів 0,079.
V ван
- об'єм вантажу, який залежить від висоти завантаження плодоовочів (V ван
=108).
Q 6
=108*280*0.079*(1-0.15)=2030.6 кДж/кг
Значна частина вантажів завантажується у вантажне приміщення рефрижераторних вагонів в неохолодженому стані. Це вимагає значних витрат потужності холодильних машин на доведення вантажу для стану перевезення. Кількість тепла, яке в цьому випадку повинно відводитися від вантажу, обчислюється за формулою:
де С ван
– питома теплоємність вантажу (нетто);
С т
– питома теплоємність упаковки (тари);
t - тривалість охолодження. Вона знаходиться в межах від 60 до 72 годин.
Для визначення необхідної холодопродуктивності потрібно побудувати І-d діаграми процесів обробки вологого повітря АПВ. Для побудови діаграми нам відома середня температура у вагоні t в
=2 0
С в місці розташування контрольного термометра. У різних точках вагона температура буде неоднаковою. Найнижча температура буде на виході з повітроохолоджувача. Пройшовши через робочу зону вагона, повітря асимілює всю теплоту, що надійшла до вагона. При цьому воно нагріється. Тому найбільш висока температура буде на вході до повітроохолоджувача. Коливання температури на вході та виході з робочої зони вагона складуть близько 4¸6°С. Якщо задати означену різницю температур t б
-t а
, можна знайти температуру повітря на вході і виході з вагона:
де t в
– внутрішня температура у вагоні;
t б
-t a
= 4 0
C – коливання температури на вході і виході з робочої зони вагона.
Навіть до цілком справного вагона при закритих шиберах вентиляційної системи під час руху надходить інфільтраційне повітря. З практики відомо, що його об¢єм складає до 50 м 3
/год. Для зручності розрахунків приймаємо, що половина інфільтраційного повітря домішується безпосередньо перед повітроохолоджувачем, а друга половина безпосередньо за ним. Вважаємо, що вологість повітря на вході до вагона складе j=85% та вантаж під час руху вологи не виділяє.
Тоді за відомими значеннями температури і відносної вологості зовнішнього повітря t зов
=29 0
С, та j зов
=50% наносимо на І-d діаграмі точку 3, яка відповідає параметрам зовнішнього повітря (див. рисунок 4.1). На точці перетину ізотерми І а
=соnst (t a
=0) і лінії рівної відносної вологості j=85% наносимо точку А, яка характеризує параметри повітря на вході у вагон. Процес нагріву повітря у вагоні йде без зміни вмісту вологи, тому з точки А необхідно провести лінію d=соnst до перетину з ізотермою t б
=соnst. Таким чином, буде знайдене положення точки Б, що характеризує параметри повітря на виході з робочої зони вагона. На шляху до повітроохолоджувача домішується інфільтраційне повітря. Отже, точка Д, яка відповідає параметрам повітря на вході до повітроохолоджувача, буде знаходитися на відрізку Б-3 (рисунок 4.1), причому довжина відрізку БД знайдеться, як
І 6
- ентальпія у точці Б (12); І а
- ентальпія у точці А (8).
Q – сумарне теплонадходження у вагон, кДж/год;
де Q1 - теплонадходження крізь огородження кузова;
Qз - загальні теплонадходження за рахунок сонячної радіації черех дах та одну бокову стінку вагона;
Q4 – теплонадходження від двигунів вентиляторів;
Q5 - теплонадходження від встановленого у вагоні устаткування;
Q7 – кількість тепла, потрібного для холодильних машин на доведення вантажу до стану перевезення.
де - обсяг інфільтраційного повітря, м 3
/год (приймемо 50 м 3
/год);
- густина зовнішнього повітря (приймемо 1,2 кг/м 3
).
Така ж кількість повітря, що пройшла охолоджувач, залишає вагон. Параметри, які відповідають точці А, забезпечуються домішуванням повітря, що охолоджується, в кількості та теплого повітря. Тоді точка С з параметрами повітря безпосередньо за повітроохолоджувачем буде знаходиться на прямій ЗА, а відрізок АС знаходиться з співвідношенні
Знаходимо у отриманих точках Д і С ентальпію та температуру:
Тоді корисна холодопродуктивність знайдеться
В рефрижераторних вагонах завжди встановлюють по дві холодильні машини так, щоб кожна з них мала холодопродуктивність не меншу 75% від загальної. Таким чином, холодопродуктивність однієї холодильної машини складе
На виході з випаровувача повітря повинно мати температуру І с
. Отже, у випаровувачі температура кипіння холодоагенту повинна бути ще нижче. Як правило, її приймають
Порядок теплового розрахунку та підбору вузлів холодильної установки залежить від принципової схеми одержання холоду. На рефрижераторних автономних вагонах застосовуються в основному безпосереднє охолодження. Тут проміжний теплоносій відсутній та за допомогою повітроохолоджувачів безпосередньо охолоджується повітря, що забирається з вантажного приміщення. У цьому випадку будемо застосовувати двохступінчасту холодильну установку ФАЛ-056/2 [табл.10 (4)], що працює на фреоні – 12, який має достатньо гарні термодинамічні властивості: порівняно високу холодопродуктивність та низьку температуру кипіння та температурою достигання. Цей безпечне, не має запаху, не вогненебезпечне, майже не розтворяється в воді, але гарно розтворяється у маслі, причому інтенсивність цього процесу збільшується з пониженням температури і підвищенням тиску. Обезводнений фреон-12 нейтральний до всіх металів. Він надзвичайно тягучий (потребується надзвичайна герметичність системи), не горить.
Холодильна установка складається з двох основних груп: компресорно-конденсаторного агрегату, розміщеного в мастильному відділенні, та випаровувача, розміщеного в торці вантажного приміщення.
Вагон охолоджує дві холодильні машини (рис.5.1). Із ресиверу 13 рідкий фреон-12 потрапляє через фільтр-осушувач 15 до теплорегулюючого клапана 2, звідки через розширювач 1 потрапляє до секції випаровувача 3 та кипить при низькому тиску та низькій температурі. В результаті виробляється пар, який відсмоктується з випаровувача чотирьохциліндровим компресором 11 через пусковій регулятор 6 і зворотній клапан 5. Установка не має теплообмінника. При вході у компресор пар фреону проходить біля обмотки електродвигуна та охолоджує її. Після двоступеневого стискування в компресорі без проміжного охолодження вони подаються в масловіддільник 9, а потів у конденсатор 12, де конденсуються, віддаючи тепло повітрю, яке обдуває труби конденсатора. Повітря через конденсатор проганяється вентиляторами 14. З конденсатора рідкий фреон потрапляє до ресиверу 13, який має оглядове скло для перевірки рівня рідини. Його ємність 38 кг, а масловіддільника 6 кг. Масло з масловіддільника 9 через поплавкову камеру 10 автоматично зливається назад в картер компресора. Робота установки контролюється за допомогою манометрів та вакуум-манометрів 8. Захищають холодильну установку від надмірного підвищення тиску 16.
Холодильна установка працює автоматично в залежності від заданих температурних параметрів і може знаходитися у трьох режимах: охолодження, відтаювання і опалення.
Рис. 5.1. Схема холодильної машини АРВ.
Метою побудови холодильного циклу є отримання даних для розрахунку елементів холодильної машини: компресора, конденсатора, теплорегулюючого вентиля та випаровувача.
як правило, для охолодження холодоагенту у конденсаторі використовується зовнішнє повітря. тому температура конденсації холодоагенту повинна бути більшою на 10¸15°С.
де t з
– зовнішня температура поітря, 0
С.
На підставі відомої температури холодоагенту у випаровувачі t 0
=-10,5 0
Сзнаходимо тиск у останньому Р 0
=0,19 МПа, за відомою температурою конденсації t к
=39 0
С знаходимо тиск конденсації Р к
=0,95 МПа. Проводимо на діаграмі ізобари Р 0
=const та P к
=const. Оскільки у випаровувачі холодоагент кипить, то на виході з нього пара буде вогкою (тобто міститиме у собі частки не випаруваного холодоагенту). Тому точка 1¢, яка відповідає параметрам пари на виході з випарника, знаходиться на перетині ізобари Р 0
=const та лінії міри сухості X 1
=const (X 1
- ступінь сухості парів холодоагенту на виході з випаровувача, звичайно вона дорівнює X 1
=0,96¸0,98).
На шляху від випаровувача до компресора пара холодоагенту нагрівається та стає сухою перегрітою. Величина перегрівання Dt пер
залежить від місця розташування випаровувача і складає 3¸5 °
С. Тоді точка 1, яка характеризує параметри холодоагенту на вході у компресор, знаходиться на перетині ізобари Р 0
=const та ізотерми t 1
=t 0
+Dt пер
=-10,5+5=-5,5 0
С. Стиск пари холодоагенту в компресорі приймаємо адіабатним (S=const). Точка 2, відповідна параметрам холодоагенту на виході з компресора (тобто на вході у конденсатор), знайдеться на перетині адіабати, проведеної з точки 1 та ізобари P к
=const. У конденсаторі при незмінному тиску пара холодоагенту охолоджується і, як тільки їхня температура дорівнюватиме температурі конденсації (точка 2), почнеться перетворення пари у рідину аж до повної конденсації (точка 3¢). Для отримання сталої рідинної фази конденсатори проектують таким чином, щоб на виході з останнього холодоагент мав температуру завжди нижче температури конденсації (але завжди вище температури зовнішнього повітря)
Точка 3, яка відповідає параметрам холодоагенту на виході з конденсатора, знаходиться на перетині ізобари P к
=const та ізотерми t 3
=const. Процес дроселювання йде без зміни тепловмісту холодоагенту, тому точка 4, яка відповідає параметрам холодоагенту на вході до випаровувача, знаходиться на перетині ізобари Р 0
=const та ізоентальпи i 3
=const.
На підставі побудованого циклу ПКХМ знаходимо такі дані, що необхідні для розрахунку елементів холодильної машини:
· питома холодопродуктивність 1 кг пари холодоагенту, кдж/кг
де i1,i4 – відповідна ентальпія холодоагенту;
· кількість холодоагенту, що циркулює в системі, кг/год
де Q0 – холодопродуктивність однієї холодильної машини;
· питомий об¢єм холодоагенту на вході в компресор v ха.1
, м 3
/годвизначаємо по діаграмі (ізохора, яка проходить через точку 1). v ха.1
= 0,083 м 3
/год.
· об¢єм холодоагенту, що всмоктується в компресор в одиницю часу, м 3
/год
· питома робота стиску в компресорі, кдж/кг
· корисна потужність приводу компресора, кВт
· питоме теплове навантаження на конденсатор та переохолоджувач
В попередньому розділі було знайдено фактичну величину об¢єму холодоагенту, що всмоктується в компресор в одиницю часу - V ха
. Теоретичний об¢єм повинен бути більшим, (щоб врахувати втрати під час роботи під час роботи компресора). Для цього запроваджують ряд робочих коефіцієнтів, що відображають факти, невраховані для теоретичного циклу компресора.
Об'ємний коефіцієнт l с
, що є основним з усіх коефіцієнтів, являє собою відношення об'єму засмоктуваної пари до об'єму, що описується поршнем у циліндрі.
Значення об¢ємного коефіцієнта низькі і залежать від умов роботи компресора. Основним фактором, що визначає значення коефіцієнта, є величина шкідливого простору, який складає 2¸5% обсягу циліндра компресора.
Найчастіше об¢ємний коефіцієнт обчислюють за формулою
де С - відносна величина шкідливого простору (залежно від величини та типу компресора вона складатиме С=0,02¸0,05). Значення показника політропи m для хладонових 1,0 компресорів . P k
, P 0
– тиск конденсації та кипіння холодоагенту.
Коефіцієнт дроселювання l др
враховує об¢ємні втрати, що викликані опором у всмоктувальному та нагнітальному клапанах.
Для температури кипіння до -30°С приймають l др
=0,93¸0,97.
Коефіцієнт підігріву характеризує вплив теплообміну пари зі стінками циліндра, поршнем і клапанами. Із збільшенням міри стиску теплообмін зростає, а з підвищенням швидкості обертання вала зменшується, що сприяє підвищенню коефіцієнта підігріву l п
. Останній можна приблизно визначити за формулою
де Т 0
і Т к
- відповідно температура кипіння та конденсації в 0
К.
Коефіцієнт щільності враховує пропуск холодоагенту через нещільності у поршневих кільцях і клапанах. Його приймають рівним 0,96¸0,98.
Сумарний коефіцієнт подачі компресора дає загальну оцінку втрат дійсного компресора та являє собою твір:
Холодопродуктивність та необхідна потужність компресора залежать від температур кипіння, конденсації і переохолодження. Тому порівняння машин за холодопродуктивністю проводять на певних температурних умовах (так званих стандартних умовах). Для хладону-12 вони такі:
· температура всмоктування пари +15°С;
· температура переохолодження +25°С.
Для вибору компресора необхідно робочу холодопродуктивність брутто при заданих температурних умовах перерахувати на стандартну холодопродуктивність за формулою
де Q 0ст
, Q 0роб
– холодопродуктивність відповідно при стандартних і робочих умовах, кДж/год;
- питома холодопродуктивність 1 м 3
холодоагенту у стандартних умовах, кДж/кг;
де i1, i4 –ентальпія у точках 1 та 4 для стандартного циклу;
- питомий об’єм холодоагенту на вході у компресор при стандартних умовах, м 3
/кг;
- питома холодопродуктивність 1 м 3
холодоагенту у робочих умовах;
де q0 – питома холодопродуктивність 1 кг пари холодильного агенту, кДж/год;
- питомий об’єм холодоагенту на вході у компресор при робочих умовах, м 3
/кг;
- коефіцієнт подачі компресора при стандартних умовах;
- коефіцієнт подачі компресора при робочих умовах.
l др
=0,94, l щіл
=0,96. Отримуємо: l=0,94*0,94*0,84*0,96=0,713
Знаходимо стандартну холодопродуктивність:
За отриманним значенням холодопродуктивності обираємо компресор [5] поршневий 2ФВ-6.5 марки АКВ2ФВ-5В (ИФ-56), який має такі параметри: Qст=3000 ккал/год=12560,4 кДж/год; два циліндри, хід поршня 50 мм, діаметр циліндра 67,5 мм, кількість оборотів 650 об/хв,об’єм описуємий поршнем13,8 м 3
/год, потребляє потужність 1,08 кВт, габаритні розміри L=920 мм, В=560 мм, H=600 мм, хладоагент – Ф-12 10 кг, масло ХФ-12 3 кг, повітряний конденсатор 14 м 2
.
Дійсна потужність, що споживається компресором, буде більшою, ніж теоретична. Для її обчислення запроваджують поняття індикаторного коефіцієнта корисної дії h i
(к.к.д.). Він враховує втрати у роботі стиску 1 кг холодильного агенту в дійсному компресорі у порівнянні з теоретичним. Індикаторний к.к.д. можна визначити за такою формулою:
де b - емпіричний коефіцієнт, який дорівнює для хладонових вертикальних компресорів 0,0025.
В цьому разі індикаторна потужність компресора визначається як
Повну потужність, витрачену на валу компресора, називають ефективною та визначають з урахуванням механічних втрат, затрачених на подолання тертя у частинах компресора, що рухаються:
де N f
- потужність, необхідна на подолання опору тертя.
Втрати на тертя у компресорі залежать від якості мастила, правильності монтажу та експлуатації, навантаження на компресор, якості обробки деталей, що можуть тертися. Їх можна обчислити за наступною формулою
де P тр
- питомий тиск тертя; для хладонових прямоточних компресорів він знаходиться в межах 39¸59 кН/м 2
.
V h
– об’єм, що описується поршнями компресора, м 3
/с (13,8 м 3
/год=0,00383м 3
/с).
втрати на тертя у рухомих частинах компресора враховує механічний к.к.д. Він виражає відношення індикаторної потужності до ефективної, тобто до потужності, що витрачається на валу компресора
Якщо компресор з¢єднується з двигуном шляхом передачі, то потужність на валу двигуна N дв
буде більше ефективної потужності на величину втрат у передачі та у підшипниках електродвигуна:
де h п
=h пер
´h едв.
Загальний к.к.д. передачі дорівнює 0,96¸0,99.
Трубопроводи для холодильних установок підбирають по внутрішньому діаметру, який визначається за формулою
де М ха
- кількість холодоагенту, що прямує по трубопроводу, кг/год;
n - питомий обсяг холодоагенту, м 3
/г;
v - швидкість руху циркулюючого холодильного агенту, її приймають для хладону:
По довіднику [ 8] вибираємо такі трубопроводи відповідно:
Конденсатор розраховують за холодопродуктивністю для режиму охолодження плодоовочів. Розрахунок конденсаторів зводиться до визначення їх теплопередаючої поверхні. Поверхня теплопередачі, м 2
, визначається за формулою
де Q к
- теплове навантаження на конденсатор. кДж/год;
q f
- питомий тепловий потік, кДж/м 2
´год.
Для пластинчатих конденсаторів з повітряним охолодженням величину q f
можна прийняти рівним 830¸1100 кДж/м 2
´год.
Теплопередаюча поверхня сухого повітроохолоджувача (зовнішня оребрена) визначається за формулою
де Q 0
- холодопродуктивність холодильної машини, кДж/год;
К b
- коефіцієнт теплопередачі повітроохолоджувача, кДж/(м 2
´К´год). З таблиці для температури кипіння холодоагенту менше -15 0
С К b
=50,4 кДж/(м 2
´К´год).
Dt в
- середня логарифмічна різниця температур в апараті між повітрям та холодоагентом, що кипить, °С. Рекомендується приймати Dt в
=8¸12°С.
Повітряний конденсатор має три конденсаторних пакети з фланцевим з’єднанням на вході холодильного агента і з бортовим з’єднанням на виході. Труби конденсатора алюмінієві 15*1 мм з оребреними алюмінієвими пластинками 79*39*0,5 мм. Проміжки між пластинками 0,5..0,6 мм. Основна технічна характеристика конденсатора: розміри 439*424*465 мм, загальна теплопередаюча поверхня 64.2 м 2
, маса 50 кг. Конденсатор витримує тиск мастила 20,6 бар [3].
Продуктивність вентиляторів випаровувача-повітроохолоджувача рефрижераторного вагона, м /с, обчислюється
де С р
- питома теплоємність повітря (С р
=1250 Дж/м 3
´К);
t д
і t с
- температура повітря на вході до повітроохолоджувача і на виході з нього.
Необхідно враховувати, що, як правило, на одній холодильній машині розташовані два вентилятори, що подають повітря до вантажного приміщення.
Продуктивність вентиляторів конденсатора, м /с
де Dt b
- ступінь нагріву повітря в апараті (5¸6°С).
У кожній холодильній машині розташовуються 2 вентилятори, які обдувають конденсатор.
Система змазки призначена для підвода мастила до поверхонь деталей, які труться, з метою зменшення сили тертя, які виникають в місті контакту цих деталей. Крім того, мастило відводить тепло, яке виникає від тертя і попереджає появу корозії деталей.
Для заправки холодильної установки від’єднують мастилонаповнюючу трубку до запірного вентиля (рис.5.1) і підставляють бак із свіжим мастилом. Після включення холодильного агрегату на короткий період привідчиняють запірний вентиль для виведення повітря з наповнюючої трубки в бак зі свіжим мастилом. Закривають ручний запірний вентиль 18 на виході з ресивера і хладон всмоктують до тиску всмоктування 0,2 кгс/см 2
.
Холодильну установку зупиняють, закривають запірний вентиль і всмоктують свіже мастило до 2/3 оглядового скла. Закривають запірний вентиль та від’єднують наповнюючу трубку, після чого відчиняють запірні вентилі на ресивері. Після включення компресора перевіряють рівень мастила в робочому стані.
В даній холодильній установці використовують мастило ХФ-12 [5].
В якості теплоізоляційного матеріалу для кузова вагону вибирався пінополістирол ПСП густиною 25..40 кг/м 3
. Це органічний штучний темоізоляційний матеріал, являє собою зубчасту пластмасу, виготовлену з синтетичних смол, насичених повітрям або вуглицем при високому тиску. Головною відзнакою є те, що він майже не поглинає вологу та має високу стійкість до вогню.
При підготовці холодильної установки до запуску перевіряють стан апаратів холодильної машини і трубопроводів, звертають увагу при цьому на можливі порушення герметичності в місцях з’єднання трубопроводів фланцевих з’єднань компресора, оглядового скла та підключень контрольної та захисної апаратури.
Запірні вентилі на обвідній лінії при справній роботі ТРВ і працюючих електромагнітних вентилях повинні знаходитися в закритому положенні.
Використовують обвідну лінію тільки при виході зі строю електромагнітного вентиля.
В цьому випадку після запуску холодильної машини запірний вентиль на обвідній лінії відкривають, а після зупинки закривають.
Під час експлуатації через кожні 6 місяців перевіряються щільність всіх з’єднань холодильної установки, видаляється бруд на різних вузлах, перевіряється рівень рідкого хладону в ресивері і мастила у компресорі, при необхідності поповнюючи їх до нормального рівня.
1. Демьянков Н.В. Холодильные машины и установки. – М.:Транспорт,1969.
2. Осадчук Г.И., Фарафонов Е.С. Холодильное оборудование вагонов и кондиционирование воздуха. – М.:Транспорт,1969.
3. Демьянков Н.В., Маталософ С.Ф. Хладотранспорт. – М.: Транспорт, 1976.
4. Организация и технология ремонта рефрижераторных вагонов - М.: Транспорт, 1973.
5. Розенфельд Л.М., Ткачёв А.Г. Примеры и расчёты холодильных машин и аппаратов. – М.:Транспорт,1960.
6. Кржимовский В. Е. Рефрижераторные секции отечественной постройки.- М.: Транспорт, 1983.
7. Алексюткин Б. А., Устич П. А. Холодильное оборудование и кондиционирование воздуха: Методические указания для курсового и дипломного проектирования. – М.: МИИТ, 1991.
8. Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя - М.: Машиностроение, 1973.

Название: Енергохолодильні системи вагонів та їх технічне обслуговування
Раздел: Рефераты по транспорту
Тип: курсовая работа
Добавлен 02:44:26 02 февраля 2009 Похожие работы
Просмотров: 85
Комментариев: 18
Оценило: 3 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно   Скачать

Срочная помощь учащимся в написании различных работ. Бесплатные корректировки! Круглосуточная поддержка! Узнай стоимость твоей работы на сайте 64362.ru
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.

Курсовая работа: Енергохолодильні системи вагонів та їх технічне обслуговування
Электрификация Технологических Процессов В Теплице Курсовая
Курсовая работа по теме Проектирование отделения по ремонту электрических аппаратов локомотивного депо
Курсовая Работа Оформление По Гост
Реферат: Либертарная теория печати
Реферат: Юридические лица 5
Внешнее Строение Рыбы Лабораторная Работа
Реферат по теме Тепловые преобразователи
Сочинение Какое Слово Я Считаю Добрым
Речь На Тему Контрольные Работы
Реферат: Звіт про виробничу практику студента в Управлінні Податкової Поліції державної Податкової Адміні
Входящая Контрольная Работа По Алгебре 8
Дипломная работа по теме Проблемы муниципальных образований
Контрольная работа по теме Герб, флаг и гимн города Москвы
Сочинения Мир Добрый К Детям 2022
Реферат по теме Характеристика поведения и психического отражения на стадии сенсорной психики
Оборудование Производство Реферат
Математика 5 Класс Тетрадь Контрольных Работ
Әдеби Эссе Дегеніміз Не
Реферат по теме Системы калькуляции себестоимости
Курсовая Работа На Тему Рентабельность Производства И Пути Её Повышения В Сельском Хозяйстве
Реферат: К проблеме человека в психологии
Доклад: Грозный
Статья: Политические партии и социальные группы накануне февральской революции