Материал: Билет 1

Билет 1

1. Значение и задачи железнодорожного хладотранспорта. История развития. Применение искусственного холода

2. Понятие теплотехнического расчёта изотермического вагона.

Ответ

1) Человек достаточно давно использовал искусственный холод для продления времени хранения продуктов.

С 1830 по 1865 годы были разработаны все принципиальные схемы холодильных машин, что дало возможность использовать для получения холода машинное охлаждение. В 1860 году был создан первый вагон-ледник в котором искусственный холод получали за счет использования водного льда и льдосоляной смеси.

В 1876 году построено первое судно-рефрижератор.

В 1877 году в Мурманске был построен первый холодильник с машинным охлаждение для хранения рыбы, а на Волге построено рефрижераторное судно с машинным охлаждением.

В 1903 году впервые в мире на Российских железных дорогах появился изотермический контейнер с льдосоляным охлаждением и рефрижераторный поезд, состоящий из 6 грузовых вагонов и вагона-машинного отделения, а позднее в 1908 году построен АРВ с машинным охлаждением.

В 1951 году на железных дорогах России начали эксплуатироваться 21- и 23-вагонные рефрижераторные поезда.

В 1958 году на железных дорогах России начали эксплуатироваться 12- и 5-вагонные рефрижераторные секции (ZA-5) постройки ГДР.

В 1965 году прекращено строительство вагонов-ледников, начато строительство 5-вагоннных секций БМЗ (Брянского механического завода).

В 1966 году начало эксплуатации АРВ длиной 19 м (постройки ГДР).

В 1976 году начало эксплуатации АРВ длиной 21 м.Сохранность СПГ обеспечивает холодильная техника. Это понятие охватывает методы получения и практическое применение низких tС для промышленных и бытовых нужд.Охлаждать тело ниже tС окружающей среды можно искусственным способом: сначала понизить tС, а затем поддерживать ее, противодействуя внешним воздействиям. В этом случае тепло, отнимаемое от тел более холодных, чем окружающая среда называется холодом. Получение tС до -120С называется умеренным охлаждением, ниже -120С глубоким охлаждением.

Холодильный транспорт – это совокупность транспортных и стационарных сооружений, объединенных в непрерывную холодильную цепь (НХЦ).

Вся ответственность по сохранению свойств СПГ в процессе доставки от мест производства к местам потребления ложится на холодильный транспорт, в том числе и железнодорожный. Для выполнения этой задачи холодильный транспорт использует искусственный холод. Источниками холода могут служить:

1 водный лед (этот способ экологичен и для отдельных районов экономически выгоден);

2 сухой лед (этот способ экологичен, но экономически не выгоден);

3 сжиженные газы (этот способ экономически дорогостоящий);

4 машинное охлаждение.

2) Цель теплотехнического расчета: определить количества тепла (Q), поступающего в грузовое помещение для определения холодопроизводительности Х/М Q = Q₁ + Q₂ + Q₃ + Q₄ + Q₅ + Q₆

Q₁ – количества тепла поступающего в грузовое помещение вагона от наружного воздуха и воздуха машинного отделения через ограждения кузова вагона

Q₁=F_р∙k(t_н-t_в)+F_м k(t_м-t_в)

Q₂ - количества тепла поступающего в грузовое помещение вагона от воздействия солнечной радиации

Q₂=F∙k(t_max-t_в) z/24

Q₃ - количества тепла поступающего в грузовое помещение через неплотности кузова вагона

Q₄ - количества тепла поступающего в грузовое помещение при вентилировании вагона

n – кратность вентилирования, объем/ч

V – объем грузового помещения вагона, м³

1,3 – теплоемкость возуха, кДж/м³

r – скрытая теплота конденсации водного пара из наружного воздуха, кДж/ч

φ₁, φ₂ – относительная влажность воздуха поступившего в вагон и выходящего из него (доли единицы)

g₁, g₂ - абсолютная влажность воздуха поступившего в вагон и выходящего из него, г/м³

Q₅ - количества тепла поступающего в вагон эквивалентное работе вентиляторов в грузовом помещении

Q₅=1000N∙n_в∙η_э∙τ_в/24

N – мощность электродвигателей вентиляторов, кВт

n_в – число электродвигателей

η_э – КПД электродвигателей

τ_в – продолжительность работы электродвигателей в сутки, ч

Q₆ - количества тепла поступающего в грузовое помещение от перевозимого груза и тары при охлаждении в вагоне

Все 6 теплопритоков практически никогда не действуют. Так при перевозке мороженных грузов, груз подается под погрузку термически подготовленным и в пути следования не вентилируется, следовательно не надо учитывать Q₄, Q₅, Q₆.