Материал: Организация перевозки скоропортящихся грузов

По формулам (2.1) рассчитываем расчётную температуру наружного воздуха :

 (^оС).

Произведение «» принято со знаком «+», так как перевозка осуществляется в переходный (осенний) период времени.

2.3 Характеристика и основные параметры теплообменных процессов в гружёном рейсе

Основными характеристиками теплообменных процессов в грузовом помещении транспортного модуля. Используемыми в теплотехнических расчетах, являются:

- темп первоначального охлаждения свободного воздуха в грузовом помещении транспортного модуля (),^о С/ч;

темп теплоотдачи груза (), ^о С/ч;

темп охлаждения груза (),^о С/ч;

продолжительность первоначального охлаждения воздуха в грузовом помещении (), ч;

продолжительность охлаждения груза (), ч.

Значения этих параметров можно определить по эмпирическим выражением (2.2 - 2.4, 2.7 - 2.8).

; (2.2)

; (2.3)

. (2.4)

где - поправочный эмпирический коэффициент (п.э.к.), учитывающий влияние мощности холодильных машин и температурного напора через ограждение грузового помещения на интенсивность теплообменных процессов [2, табл. 9.1], зависит от;

 - расчетный коэффициент теплопередачи ограждений грузового помещения транспортного модуля

, (2.5)

где - паспортное значение расчетного коэффициента теплопередачи [2, табл. 1], =0,35;

- коэффициент, учитывающий изменение свойств ограждающих конструкций грузового помещения от случайных факторов [2, табл. 9.2],

Тогда:

()

 - расчетный температурный напор через ограждения кузова вагона, ^о С:

, (2.6)

скоропортящийся груз перевозка вагон

  - расчетный температурный режим перевозки, =7,5 ^о С:

Тогда:

 (^о С)

Согласно [2, табл. 9.1], =3,4;

-п.э.к., степени биохимических тепловыделений плодоовощей, зависит от:

 - удельная мощность тепловыделений плодоовощей, =24;

Значит, =0,99;

-п.э.к., степени плотности штабеля груза, зависит от:

 - степень плотности штабеля, =0,9;

Значит, =0,75;

-п.э.к., степени скважности тары, зависит от:

 - степень скважности тары, =0,3;

Значит, =0,96

 - техническая норма загрузки транспортного модуля (груз+тара), согласно заданию 22т

 (^о С/ч);

 (^о С/ч);

(^о С/ч).

С учетом ограничения по  принимаем .

; (2.7)

, (2.8)

где - температура груза, установившаяся после погрузки, ^о С. Так как к концу погрузке и на момент включения холодильных машин температура груза практически не изменится, т.е. 11 ^о С;

- температура свободного воздуха в грузовом помещении транспортного модуля после погрузки, ^о С. Ее значение принимают равным температуре груза после погрузки .

(ч);

(ч).

Общая продолжительность рейса:

;(2.9)

 (ч).

При общей продолжительности рейса груз успевает охладиться.

Рисунок 2.1 - Динамика охлаждения воздуха и баклажанов в вагоне в координатах  (температура),  (время)

В грузовое помещение вагона поступают неохлажденные баклажаны при температуре . Поскольку тип грузового фронта и время погрузки заданием не определены, будем считать, что температура воздуха на фронте погрузке  (рис.2.1). По действующим Правилам предварительное охлаждение рефрижераторного вагона для неохлаждённых грузов не требуется. В этом случае температура воздуха в вагоне на момент начала погрузки будет .

В процессе погрузки воздух в вагоне будет понижаться, его температура будет стремиться выровняться с температурой баклажанов (см. рис. 2.1). Образуется температурный напор, и появляются теплопритоки через ограждения вагона, открытую дверь. В дневное время действует солнечная радиация. Кроме того, груз выделяет биохимическую теплоту. Температура баклажанов будет несколько повышаться. При желании можно вычислить температуру груза после погрузки (), пользуясь. Но делать этого не нужно. Достаточно принять, что к концу погрузки и на момент включения холодильных машин температура груза практически не изменится, т.е. .

После погрузки и закрытия дверей рефрижераторного вагона запускают дизель-генераторы, устанавливают температурный режим (, ) и включают холодильное оборудование. При этом сначала начинают работать вентиляторы-циркуляторы, с помощью которых температурные поля свободного воздуха и груза, показанные на рис. 2.1, выравниваются, т.е. температура свободного воздуха внутри вагона после погрузки () становится примерно равной , т.е. 11^оС. Через 7… 10 мин после включения вентиляторов-циркуляторов автоматически включаются холодильные машины.

После включения холодильных машин из воздухораспределителя в грузовое помещение вагона начинает поступать холодный воздух, нагнетаемый вентиляторами-циркуляторами, и заполнять свободное пространство вокруг и внутри штабеля груза в соответствии с применяемой схемой циркуляции воздуха «вокруг и внутри штабеля». Забирая теплоту от груза и стен вагона, тёплый воздух направляется к испарителям холодильных машин, охлаждается и снова нагнетается в воздухораспределитель. За счёт работы холодильных машин происходит постепенное охлаждение циркулируемого воздуха, тары вагона и груза. Компенсируются внешние и внутренние теплопоступления.

Первоначальное охлаждение свободного воздуха в рефрижераторном вагоне () будет длиться до тех пор, пока его температура не достигнет нижней границы требуемого температурного режима (). После этого холодильные машины отключают. За счёт положительных суммарных теплопритоков циркулируемый воздух в вагоне будет прогреваться. При повышении температуры воздуха до верхней границы температурного режима () вновь включают холодильные машины. Далее процесс повторяется.

По мере охлаждения груза интервалы между выключением и включением холодильных машин в стационарном режиме заметно увеличиваются. При продолжительности пауз в работе холодильных машин более 9 мин вентиляторы-циркуляторы автоматически отключаются.

Охлаждение груза до значений температур, соответствующих стационарному температурному режиму (см. рис. 2.1), осуществляется за время , которое соответствует длительности теплообменного режима охлаждения груза. Затем этот режим переходит в режим теплокомпенсация и сохраняется до конца перевозки.

2.4 Мощность теплопоступлений в грузовое помещение вагона

Мощность теплового потока вследствие теплопередачи через ограждение кузова вагона:

 (2.10)

где - полная расчетная поверхность грузового помещения, 140 ;

- расчетная поверхность машинных отделений, контактирующих с грузовым помещением, 5,4 ;

- температура воздуха в машинном отделении, которая выше  на  за счет теплоотдачи холодильными машинами, 12,12+16=28,12 ;

 (кВт).

Мощность теплового потока от инфильтрации свежего воздуха в грузовое помещение транспортного модуля:

, (2.11)

где - допускаемая проектная кратность инфильтрации воздуха через неплотности в ограждениях грузового помещения и в вентиляционной системе, ;

- плотность наружного воздуха рассчитывается:

, (2.12)

 - плотность сухого воздуха при той же температуре, (при 12,12) =1,238 кг/м³;

 - то же, насыщенного, (при 12,12 ^оС) =1,232 кг/м³;

 - относительная влажность наружного воздуха, согласно заданию =73 %

Тогда:

(кг/м³),

- полный объем грузового посещения вагона, =64,0 м³;

 - удельное теплосодержание наружного воздуха в экстремальных условиях перевозок =28,3 кДж/кг³;

 - удельное теплосодержание, воздуха внутри грузового помещения [2, табл. 10.2], =19,3 кДж/кг³;

 (кВт/ваг).

Мощность теплового потока от плодоовощей при дыхании:

При охлаждении груза:

, (2.12)

где - удельное тепловыделение плодоовещей при охлаждении, 24

 (кВт/ваг).

После охлаждения груза:

,(2.13)

где - удельное тепловыделение плодоовещей после охлаждении, 25 Вт/т;