При засасывании из испарителя перегретого пара с температурой tвс адиабатитесчкое сжатие в компрессоре на диаграмме показано линией 1-2!. В этом случаи сухой ход компрессора сопровождается большим перегревом пара при сжатии (точка 2!, температура перегрева сжатых паров tп).
Удельная холодопроизводительность: qo = i1 – i4; Работа: l = i2 – i1;
Тепло, отводимое в конденсаторе: qк = i2 – i3; Тепловой баланс: qo + l =qк
Причины отклонения действительного цикла от теоретического:
- падение давления в конденсаторе и испарителе вследствие трения х/а о стенки труб, в результате чего процесс сжатия между точками 1! и 2! требует большей затраты работы, чем в теоретическом цикле;
- переохлаждение жидкого агента в конденсаторе для 100% содержания жидкости перед регулирующим вентилем;
- перегрев пара в испарителе для предохранения от уноса частиц жидкости в компрессор (отклонение до точки 1!).
Действительный цикл отличается от теоретического еще и тем, что сжатие паров х/а в компрессоре не происходит при постоянной энтропии; имеются потери на трение и другие (объемные и энергетические) как в компрессоре, так и вне его.
В процессе хранения все СПГ изменяют свое качества в сторону ухудшения. Степень изменения качества продукта зависит от способа производства и хранения. Если продукты подвергнуты консервированию или созданы специальные условия, то СПГ хранятся дольше.
Процессы изменения качества растительных и животных продуктов отличаются друг от друга и протекают не одинаково. Плодоовощи после съема продолжают жить и бороться с микроорганизмами, животные продукты изменяются сразу.
Порча продукта сопровождается распадом белковых веществ (процесс гниения). Это происходит под воздействием гнилостных бактерий. При благоприятной температуре и наличии кислорода происходит глубокий распад продукта с выделением ядовитых веществ.
Причины порчи продуктов: наличие воды, наличие микроорганизмов.
Условия, способствующие развитию микроорганизмов и микробиальных процессов: высокая и низкая температуры губительны для микроорганизмов.
Под ухудшением понимают изменение товарного вида.
Под порчей – изменение вкусовых достоинств и питательной ценности продукта.
Мясные продукты:
Потеря влаги приводит к изменению товарного вида. Химические изменения приводят к изменению цвета. Под влиянием кислорода появляется коричневая окраска, жиры окисляются, изменяются вкус. К наиболее часто встречающимся видам порчи относятся: ослизнение, плесневение, пигментация, загар, кислые брожения и гниение.
Рыба:
К наиболее часто встречающимся видам порчи относятся: изменение окраски жабр, глаза тускнеют, брюшко разбухает, слизь на поверхности мутнеет, рыба приобретает темно-серый цвет, мясо дряблеет и отстают от костей.
Масло:Изменение вкуса, пигментация, плесневение.
Сыры:
Вспучиваются (под действием маслянокислых бактерий), аммиачный и гнилостный запах, плесневение.
Овощи, плоды:
Имеют следующие стадии спелости: съедобная, техническая, съемная, физиологическая.
Причины порчи при перевозке:
1) Несоответствие продукта требованиям стандарта;
2) Несоответствие тары требованиям стандарта;3 несоблюдения режима перевозки.
Компрессоры классифицируются по следующим признакам:
А) по применяемому хладогенту: аммиачные (применяются на ждт); фреоновые (применяются на ждт); углекислотные; унифицированные.
Б) по числу степеней сжатия: одноступенчатые; многоступенчатые.
В) по числу цилиндров: одноцилиндровые; многоцилиндровые.
Г) по расположению цилиндров: горизонтальные; вертикальные; угловые; веерообразные.
Д) по направлению движения х/а: прямоточные; непрямоточные.
Е) по месту установки: стационарные; транспортные.
Ж) по частоте вращения вала: тихоходные (до 500 оборотов); быстроходные (свыше 500 оборотов).
З) по холодопроизводительности: мелкие (до 3,5 кВт); малые (от 3,5 до 23 кВт); средние (от 23 до 115 кВт); крупные (свыше 115 кВт).
К транспортным компрессорам предъявляются следующие требования:
1. высокая надежность и долговечность
2. простота конструкции и компактность
3. простота обслуживания
4. устойчивость к ударным нагрузкам
5. высокие удельные мощностные показатели
В 21 вагонных рефрижераторных поездах и 12 вагонных секциях установлены аммиачные, вертикальные, прямоточные компрессоры с водяным охлаждением. Основные части компрессора: картер; цилиндр; коленчатый вал; шатуны; клапаны; подшипники и смазка.
Основной показатель работы компрессора – холодопроизводительность (Qo), по которой определяется объем описываемый поршнями Vh:
qv
– объемная холодопроизводительность;λ
– коэффициент подачи.
G
– действительное количество х/а;
GT – теоретическое количество х/а.
21-о вагонный рефрижераторный поезд состоит из 18 вагонов-холодильников и трех служебных вагонов: одного вагона дизель-электростанции, одного вагона-машинного отделения и одного вагона-служебного помещения. Энергетическое и холодильное оборудование рассчитано для перевозки:
- мороженных грузов при температуре внутри вагона -10°C и наружного воздуха +40°C;
- предварительно охлажденных грузов при температуре внутри вагона +2°C и наружного воздуха +40°C;
- предварительно неохлажденных плодоовощей при наружней температуре +40°C при условии, что груз в процессе перевозки за 90 часов дожжен быть охлажден с +25 до +4°C;
- с отоплением при температуре внутри вагона +14°C и наружного воздуха -45°C;
Вагон дизель-электростанция состоит из 3 частей:
- в средней части размещается центральная кабина управления ;
- со стороны вагона-служебного помещения и со стороны вагона-машинного отделения размещается дизельные отделения .
В вагоне-машинном отделении смонтированы две аммиачные компрессорные холодильные установки двухступенчатого сжатия. Вагонно-служебное помещение имеет салон для отдыха, два двухместных и два четырехместных купе, кухню со всем необходимым оборудованием. Вагон-холодильник цельнометаллической конструкции имеет наружную обшивку из стального листа толщиной 1,5 мм с вертикальными гофрами, внутреннюю с алюминиевого листа 1,5 мм, на полу напольные решетки. Термоизоляция первоначально мипора (после – полистерол), толщиной: пол – 150 мм, стены - 200 мм, крыша 230 мм. Коэффициент теплопередачи 0,35 Вт/м2К. Дверь одностворчатая высота 2000 мм, ширина 2200 мм. Вагон охлаждают 4 рассольные батареи, расположенные под крышей вагона, охлаждающая поверхность 416 м2, коэффициент теплопередачи 4,1 – 5,2 Вт/м2К. Отапливается вагон 6 электропечами мощностью по 4 кВт, по 3 у каждой торцевой стены. Циркуляция воздуха осуществляется двумя вентиляторами. В каждом вагоне имеются рассолопроводы. Бригада 7 человек.
Конденсаторы – теплообменные аппараты, в которых происходит охлаждение паров х/а за счет отдачи тепла воздуху или воде. Они классифицируются:
По способу отвода тепла: оросительные, проточные водяные, воздушные,
По конструкции:
Кожухотрубные – по трубам течет вода, а между кожухом и трубками конденсируется х/а
Оросительные – имеют несколько плоских змеевиков из гладких горизонтальных труб, установленных на поддоне орошаемых с верху водой (охлаждающая вода из бачка поступает в распределительные желоба, которые находятся над змеевиками конденсатора, и, стекая с них в виде дождя, орошает змеевики. Пары аммиака подводят снизу противотоком с водой, а сконденсированные аммиак в нескольких местах по высоте конденсатора отводят в сборник-ресивер. Испарительные – состоят из ребристых или гладких труб (змеевиков), непрерывно орошаемых водой из форсунок. Вода подается центробежным насосом из поддона конденсатора. Навстречу падающей воде вентилятор непрерывно прогоняет воздух, понижая температуры воды.
Воздушные – состоят из 9-11 параллельно установленных и соединенных между собой секций, каждая секция состоит из парового (газового) и жидкостного коллекторов, между которыми вварены 28 или 34 вертикальные ребристые трубы диаметром 138 мм. Пары поступают в верхний паровой коллектор, жидкий х/а отводится в нижний коллектор.
Расчет конденсатора сводится к определению его теплопередающей поверхности:
12-ти вагонные секции выпускались в ГДР. В состав секции входят десять грузовых вагонов, вагон-машинное отделение, в котором размещается холодильное оборудование и комбинированный вагон, в котором размещены дизель-электрическое оборудование и служебное помещение для обслуживающего персонала. Вагон-машинное отделение и комбинированный вагон стоят в середине секции и соединены между собой переходной площадкой с защитной гармоникой. Длина вагонов 17 м. Секция предназначена для перевозки всех СПГ, за исключением охлажденного мяса, летом с охлаждением при температуре наружного воздуха до +30°C, зимой с отоплением при температуре -40°C. Температурный режим в грузовом помещении вагона поддерживается на уровне от -12 до -15°C при перевозке мороженных грузов, +2°C при перевозке охлажденных грузов и до +12°C при перевозке грузов требующих отопления. Холодильное оборудование рассчитано на возможность охлаждения плодоовощей в процессе перевозки с +25 до +4°C в течении трех сеток.Все вагоны цельнометаллические, сварной конструкции с несущими гофрированными стенами, подкрепленными стойками. Средний коэффициент теплопередачи новых вагонов К=0,31 Вт/м2∙К, в период эксплуатации коэффициент повышается до 0,37 – 0,4.Электрооборудование секции смонтировано в комбинированном вагоне и состоит из трех дизель-генераторных установок, кроме них в вагоне размещены 4-х и 2-х местные купе, щит управления Бригада обслуживания состоит из 4-5 человек. Холодильное оборудование размещено в вагоне-машинном отделении и состоит из двух машин двухступенчатого сжатияВ грузовых вагонах под крышей располагаются 4 рассольные батарей и проходят два рассолопровода: напорный и обратный. Между вагонами рассолопроводы соединены эластичными рукавами и защищены защитными гармониками.Х/м аммиачная двухступенчатая имеет следующую схему (при необходимости может быть преобразована в одноступенчатую).Отопление производится двумя группами электропечей общей мощностью 8 кВт. Для выравнивания температур в грузовом помещении вагоны оборудованы устройствами принудительной циркуляции воздуха. Для смены воздуха вагоны оборудованы приборами приточно-вытяжной вентиляции производительностью до пяти объемов в час.
Требования к изоляционным материалам:
- наименьший коэффициент теплопроводности (λ=0,08 Вт/м2∙К)
- малая плотность (для стационарных х/м 650 кг/м3, для транспортных х/м 250 кг/м3)
- низкая стоимость,
- высокое водоотталкивание и морозостойкость
- отсутствие запаха
- высокая механическая прочность
Самый лучший теплоизоляционный материал неподвижный воздух (λ=0,023 Вт/м2∙К). Необходимо учитывать, что увлажненный, материал имеет высокий коэффициент теплопроводности например:
сухой кирпич λ=0,041 Вт/м2∙К, вода λ=0,66 Вт/м2∙К, мокрый кирпич λ=1,22 Вт/м2∙К.
По строению теплоизоляционные материалы бывают:
- жесткие (платы, щиты)
- гибкие (маты, шнуры, жгуты)
- рыхлые
По виду основного сырья:
- не органические (пенобетон, керамзитобетон, шлак, пемза, пеностекло) не подвержены гниения, мало гигроскопичны
- органические: пробковые плиты (λ=0,05 Вт/м2∙К, дорогая, опилки пробки + смола), торфоплиты (горючи, подвержены воздействию грибков), мипора (влагоемкий материал), камышовые щиты (дорогие).
Гидроизоляционный (влагоизоляционный) материал:
- пароизоляционная бумага (рубероид, толь, перфоль, рулонный синтетический материал)
- напыляемые изоляционные материалы (при напылении в объеме увеличиваются в 30 раз при этом заполняют все предоставленное пространство, в том числе и микрощели, одновременно являются конструктивным материалам). Основной задачей расчета теплоизоляции является определение рациональной толщены теплоизоляционного слоя в зависимости от назначения холодильного помещения: