Расчет теплопритоков

Рассчитаем количество тепла, поступающего в вагон за счет разницы температуры, складывается из тепла, поступающего из окружающей среды и из машинного отделения. К расчету примем перевозку мяса мороженного в 5-вагонной секции БМЗ-5 с температурой в грузовом помещении – 18⁰С и в машинном отделении +45⁰С.

1 Теплоприток в грузовое помещение вагона от наружного воздуха и из машинного отделения Q₁ определяется по формуле (8):

(8)

где K_н, F_н – соответственно коэффициент теплопередачи Вт/м^{2 0}К и поверхность части наружного ограждения, м² (К=0.33 Вт/м^{2 0}К, F=235, 1м²);

K_м, F_м - соответственно коэффициент теплопередачи Вт/м^{2 0}К и поверхность перегородок по внутреннему контуру машинного отделения, м² (К=0.33 Вт/м^{2 0}К, F=8, 5 м²);

t_н, t_в, t_м – температура наружного воздуха, в грузовом помещении и в машинном отделении, ⁰С (t_в= - 18⁰С, t_м= +45⁰С).

t_I – время, для которого производится расчет.

1 Владивосток – Хабаровск:

2 Хабаровск – Сковородино:

, ⁰С

3 Сковородино – ЧитаII:

4 ЧитаII – Иркутск:

5 Иркутск – Красноярск:

6 Красноярск – Омск:

7 Омск – Свердловск:

8 Свердловск – Казань:

9 Казань – Москва:

2 Теплоприток в грузовое помещение от воздействия солнечной радиации Q₂ и через неровности в дверях, люках Q₃ рассчитывается по формуле (9):

(9)

1 Владивосток – Хабаровск:

2 Хабаровск – Сковородино:

3 Сковородино – ЧитаII:

4 ЧитаII – Иркутск:

5 Иркутск – Красноярск:

6 Красноярск – Омск:

7 Омск – Свердловск:

8 Свердловск – Казань:

9 Казань – Москва:

3 Теплоприток при вентилировании вагона Q₄ рассчитывается по формуле (10):

где n – кратность вентилирования;

V_в – объем воздуха, подлежащего замене, м³;

1, 3 – теплоемкость воздуха, кДж/м³;

j₁, j₂ – относительная влажность воздуха, поступающего в вагон и выходящего из него (доли единицы);

q₁, q₂ – абсолютная влажность поступающего в вагон воздуха и выходящего из него воздуха, г/м³;

r – теплота конденсации водяного пара из наружного воздуха(> > 0⁰C - 2, 25 кДж/г; < < 0⁰С – 2, 89 кДж/г).

Рыба мороженая не вентилируется, поэтому Q₄ в расчетах не принимаем.

4 Теплоприток, эквивалентный работе вентиляторов в грузовом помещении вагона определяется по формуле (11):

(11)

где N – мощность электродвигателя вентилятора, кВт;

n – число электродвигателей;

h - КПД электродвигателей (0, 85-0, 95);

t^` - продолжительность работы электродвигателя (5-9 часов).

t - время следования по участку.

1 Владивосток – Хабаровск:

2 Хабаровск – Сковородино:

3 Сковородино – ЧитаII:

4 ЧитаII – Иркутск:

5 Иркутск – Красноярск:

6 Красноярск – Омск:

7 Омск – Свердловск:

8 Свердловск – Казань:

9 Казань – Москва:

6 Теплоприток от перевозимого груза и тары при охлаждении в вагоне Q ₆ определяется как (12):

, кВт (12)

где С_гр, С_т – теплоемкость груза и тары, кДж/кг*⁰К;

м_гр, м_т – масса груза и тары соответственно;

- начальная и конечная температура груза и тары, ⁰С;

z – время, в течение которого необходимо снизить температуру (60ч);

q_биол – биологическое тепло, выделяемое продуктами растительного происхождения.

Температура данного груза на протяжении всего пути следования остается постоянной, поэтому Q₆ к расчетам не принимаем.

Суммарный теплоприток:

Q₀=Q₁+Q₂+Q₃+Q₅, кВт (13)

1 Владивосток – Хабаровск:

Q₀=154, 13+53, 95+15, 68=223, 76 кВт

2 Хабаровск – Сковородино:

Q₀=221, 74+77, 61+23, 93=323, 28кВт

3 Сковородино – ЧитаII:

Q₀=251, 47+88, 02+25, 58=365, 07 кВт

4 ЧитаII – Иркутск:

Q₀=198, 74+69, 56+20, 22=288, 52 кВт

5 Иркутск – Красноярск:

Q₀=174, 6+61, 11+21, 45=257, 16 кВт

6 Красноярск – Омск:

Q₀=262, 57+91, 9+27, 23=381, 7кВт

7 Омск – Свердловск:

Q₀=210, 91+73, 82+21, 45=306, 18кВт

8 Свердловск – Казань:

Q₀=161, 07+56, 38+17, 74=235, 19кВт

9 Казань – Москва:

Q₀=183, 33+64, 17+19, 39=266, 89 кВт

Все рассчитанные теплопритоки сведем в таблицу 4.

Таблица 4 – Расчетные теплопритоки