автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Совершенствование устройств распределения хладагента в грузовом помещении изотермического вагона
Автореферат диссертации по теме "Совершенствование устройств распределения хладагента в грузовом помещении изотермического вагона"
РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
На правах рукописи
ВОРОН Олег Андреевич
УДК 629.463.124:661.938 - 404.
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ УСТРОЙСТВ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ХЛАДАГЕНТА В ГРУЗОВОМ ПОМЕЩЕНИИ ИЗОТЕРМИЧЕСКОГО ВАГОНА
05.22.07 - Подвижной состав железных дорог и тяга поездов
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандитата технических наук
Ростов-на-Дону -1997
Работа выполнена в Ростовском государственном университете путей соообщения, на кафедре "Вагоны и вагонное'хозяйство"
Научный руководитель Официальные оппоненты:
Ведущее предприятие
д.т.н.,профессор Карминский Валерий Давидович д.т.н., профессор Балон Леонид Вениаминович
к.т.н., с.н.с. Коковихин Александр Владимирович ОАО Брянский машиностроительный завод ООО "БМЗ -ВАГОН"
Защита диссертации состоится "23" мая 1997 г. в 13 час.ЗО мин. на заседании специализированного совета Д114.08.01 Ростовского государственного университета путей сообщения.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке РГУПС.
Автореферат разослан "22" апреля 1997 г. Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять в адрес ученого совета:
344038, г. Ростов-на-Дону, пл. им. Стрелкового Полка Народного ополчения,2, РГУПС.
Ученый секретарь специализированного совета к.т.н., доцент
М.Л. Лившиц
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. Одним из путей повышения эффективности изотермических вагонов является использование инертной газовой среды для транспортировки скоропортящейся продукции. Известно, что величина общих потерь этих грузов в единой холодильной цепи от производителя продукции до потребителя достигает 30-40%.
Изотермический вагон может оснащаться жидкоазотной системой охлаждения (ЖАСО), которая не наносит вреда озоновому слою Земли. Эта система позволяет снизить температуру в грузовом помещении вагона, одновременно создавая инертную газовую среду, оказывающую благоприятное воздействие на транспортируемую продукцию. Использование жидкого азота при температуре кипения 77 К в качестве хладагента ставит ряд технических проблем, одна из которых -недопущение подмораживания перевозимых грузов, близко расположенных к элементам азотной системы охлаждения.
Равномерность температурного поля в грузовом помещении вагона зависит от совершенства конструкции устройств распределения и циркуляции азотовоздушной смеси. Поддержание точной температуры во всем объеме рефрижератора является важной задачей не только для вагонов, но и авторефрижераторов и изотермических контейнеров.
Анализ существующих конструкций транспортных рефрижераторов с ЖАСО показывает, что за основу устройств распределения и циркуляции были взяты системы распределения и циркуляции рефрижераторов с компрессионной холодильной машиной (фреоновой или аммиачной), которые имеют достаточно мощную энергосиловую установку, позволяющую использовать для принудительной циркуляции воздуха мощные вентиляторы с электроприводом. Естественному гравитационному
движению термообработанного воздуха уделяется недостаточное внимание,что приводит к образованию нерациональных циркуляционных контуров в грузовом помещении.
Несовершенство систем газораспределения приводит к образованию нерациональных циркуляционных контуров в грузовом помещении вагона. В связи с этим разработка устройств распределения и циркуляции азотовоздушной газовой смеси в грузовом помещении изотермического вагона, позволяющих организовать рациональное движение хладагента, является актуальной задачей.
Цель работы. Разработка устройств системы распределения, циркуляции и сброса (СРЦС) отработанного хладагента, повышающих эффективность термостатирования грузового помещения изотермического вагона, охлаждаемого жидким азотом (автономный жидкоазотный вагон - АЖВ).
Методика исследований. Включает теоретические и экспериментальные методы. Выполнен анализ существующих способов расчета систем воздухораспределения и устройств распределения хладагента, на основе которого предложена математическая модель процесса охлаждения груза в грузовом помещении вагона.
Выполнено моделирование процесса истечения неизотермической струи хладагента в свободном и ограниченном пространстве .
Для проведения эксплуатационных испытаний разработана комплексная методика, учитывающая эффективность работы системы охлаждения вагона, контроль параметров перевозки, а также качество перевозимого груза. Для обработки результатов опытных перевозок применены методы математической статистики.
Научная новизна состоит в следующем:
-разработана математическая модель процесса охлаждения штабеля груза в грузовом помещении вагона и выполнен ее расчет для изотермического вагона с жидкоазотной системой охлаждения (ЖАСО);
-определены температурные и скоростные поля струи хладагента при истечении в свободное пространство;
-получены поля скоростей струи хладагента при истечении в ограниченное пространство;
-на основании полученных экспериментальных данных составлено уравнение оси неизотермической струи хладагента при истечении в свободное и ограниченное пространство;
-предложены способы конструктивного решения узлов системы распределения, циркуляции и сброса азотовоздушной смеси в изотермическом вагоне;
-исследованы закономерности формирования температурного поля в грузовом помещении вагона;
-дан анализ распределения температуры в сечениях и уровнях грузового помещения изотермического вагона с ЖАСО в течении всего периода охлаждения груза в эксплуатационных условиях.
Практическая ценность. Полученное эмпирическое уравнение оси неизотермической струи, истекающей в ограниченное пространство позволяет выбрать рациональный угол наклона оси форсунки, что обеспечивает максимальную скорость хладагента на выходе из щели газораспределительного канала грузового помещения вагона.
Разработанными устройствами СРЦС оборудован опытный образец АЖВ, построенный ПО Брянский машиностроительный завод (БМЗ). Проектно-консрукторским бюро Главного управления
вагонного хозяйства (ПКБ ЦВ) МПС разработана конструкторская документация на размещение распределительного коллектора и системы газосброса в вагоне-термосе. Усовершенствованные устройства позволяют упростить конструкцию жидкоазотной системы охлаждения за счет отказа от теплообменников, сокращения количества регуляторов температуры и запорно - регулирующей арматуры.
Представленный способ обработки показаний термодатчиков позволяет более эффективно оценить работу ЖАСО и равномерность температурного поля в течение всего времени транспортировки.
Результаты эксплуатационных испытаний АЖВ были использованы при разработке "Временной инструкции по эксплуатации и техническому обслуживанию опытных вагонов с жидкоазотным охлаждением" №543-89 ПКБ ЦВ.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались, обсуждались и получили положительную оценку на зональной научно-технической конференции "Автоматизация технологических процессов в приборостроении и машиностроении средствами пневмоавтоматики" (г. Пенза 10 -11 апреля 1986 г.), на общесетевом XXIV совещании "Совершенствование эксплуатационной работы железных дорог с применением ЭВМ", МИИТ, 1988 г., на научно-технической конференции РГУПС (г.Ростов-на-Дону 1994,1996 г.г.), в Центре физико-технических проблем транспорта МПС (г.Ростов-на-Дону, 1996 г.)
Публикации. По теме диссертации опубликовано (в соавторстве) 12 печатных работ, в том числе 4 авторских свидетельства на изобретения.
Обьем работы. Диссертация содержит введение, пять глав, общие выводы и список использованной литературы. Состоит из 192 страниц машинописного текста, из 44 рисунков, 17 таблиц и 108 наименований литературы, приложений на 40 страницах.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.
Во введении обоснована актуальность выбранной темы диссертационной работы, показана необходимость совершенствования устройств циркуляции и распределения хладагента в изотермических вагонах.
В первой главе на основании литературного обзора проведен анализ отечественных и зарубежных конструкций систем циркуляции и воздухораспределения рефрижераторных вагонов и изотермических вагонов с жидкоазотными системами охлаждения.
Системы циркуляции и воздухораспределения изотермических вагонов в основном удовлетворяют условиям эксплуатации и правилам перевозки. Значительный вклад в разработку новых методов расчета и усовершенствование конструкций систем воздухораспределения внесли Бартош Е.Т., Лаврова Л.И., Павлов С.Ф., Коковихин A.B., Жадан В.З.
В работах A.B. Коковихина на основе теоретических и экспериментальных исследований сформулированы основные принципы совершенствования системы распределения и циркуляции воздуха (СРЦВ) и разработана комплексная методика расчетов параметров воздухораспределения. Практическим результатом этой работы стала разработка продольно-поперечной СРЦВ для пятивагонной рефрижераторной секции постройки ПО Брянский машиностроительный завод. Одним из важных принципов
распределения термообработанного воздуха является организация замкнутого циркуляционного контура в поперечном сечении грузового помещения вагона с жидкоазотным охлаждением.
Использование жидкого азота для охлаждения и транспортировки скоропортящихся грузов существенно расширяет номенклатуру перевозимой продукции, улучшает ее сохранность, Однако, при этом возникает ряд технических проблем, решение которых были предложены в работах Бондарева Ю.И. , Веркина Б.И., Куликовской Л.В., Шпилева Г.Н.,Полякова Л,Е.,Поварчука М.М., Бондаренко В.И.
В работах вышеперечисленных авторов приведены результаты исследований, имеющие теоретическое и практическое значение для совершенствования СРЦВ.
Однако, существующие конструкции систем циркуляции и распределения допускают в период захолаживания разность температур грузового помещения 8-9,5 К, а у вагонов с жидкоазотным охлаждением эта величина может достигать 11 К. Такой разброс температур может привести к ухудшению качества перевозимого груза, а в некоторых случаях вызвать его подморозку (особенно при использовании жидкого азота). Это вызвано тем, что в результате недостаточной изученности закономерностей формирования температурного поля, характера движения и распределения газовоздушного потока конструкция системы циркуляции способствует образованию нерационального циркуляционного контура.
Применяемые устройства обладают рядом недостатков, снижающих эффективность работы холодильной установки вагона, приводящих к увеличению потерь груза. На основе аналитического обзора и анализа определены задачи исследования и последовательность их решения:
-выявление закономерностей распределения и циркуляции газовоздушной смеси в распределительном канале и загруженном объеме вагона;
-выбор перспективных направлений совершенствования системы распределения, циркуляции газовой смеси, позволяющих обеспечить равномерное температурное поле независимо от количества работающих модулей системы охлаждения и свести к минимуму потери скоропортящейся продукции при транспортировке;
-осуществление экспериментальной проверки и выполнение технико-экономического анализа эффективности исследования.
Во второй главе приведена разработанная методика расчета конструктивных элементов системы распределения и определены допускаемые области изменения параметров системы. На основе знализа закономерностей формирования тепловых полей составлена эасчетная схема системы распределения жидкого хладагента и диркуляции газовоздушной смеси в замкнутом объеме грузового помещения (рис.1)
Расчетная схема системы распределения и циркуляции хладагента
Рис 1.
Предлагаемая методика расчета состоит из следующих этапов. ,.. .
1. Расчет величины теплопрмтоков распределительного коллектора для жидкого азота.
2. Определение падения давления хладагента с параметрами (р1; Тг; \У() при течении азота по участкам трубопроводов коллектора.
3. Расчет параметров струи парожидкостной смеси азота, при истечении из форсунки (р2; Т2;
4. Определение параметров газовоздушного потока, циркулирующего в вертикальных пристенных каналах (рз; Тз; \Уз) , под
напольными решетками (р^; Т4; «и) и на выходе из штабеля груза (рз; Т5; .
Штабель груза при этом рассматривается как пакет с определенным аэродинамическим сопротивлением.
Определение падения давления хладагента на участках трубопровода коллектора определяется с учетом того, что за счет интенсивного теплопритока течение азота будет происходить в двух фазах - жидкой и газообразной.
Разработана математическая модель процесса охлаждения штабеля груза, в которой грузовое помещение АЖВ рассматривается, исходя из следующих предпосылок:
1. Штабель груза рассматривается как пористая среда.
2. Хладагент при прохождении через штабель груза находится в газообразном состоянии.
3. Процесс охлаждения груза рассматривается только в его внутреннем объеме. Влиянием фильтрации хладагента из пристенных каналов в боковую поверхность штабеля принебрегаем, ввиду относительного большого гидравлического сопротивления штабеля.
4. Ввиду малой разности давлений по высоте штабеля скорость проникновения газа через груз считаем постоянной.
Модель реализована на ЭВМ с использованием метода конечных разностей. Полученные результаты сравнивались с экспериментальными данными, полученными на физической модели и в условиях эксплуатации. Ошибка моделирования не превышала 10-12%.
В третьей главе рассмотрены вопросы организации замкнутого циркуяционного контура газовоздушной смеси, сформулированы требования, предъявляемые к системам распределения и циркуляции хладагента в изотермических вагонах с охлаждением сжиженными газами.
1. Во избежание перекоса температурных полей необходимо обеспечить равномерную, по всей длине грузового помещения, подачу равного количества хладагента с одинаковыми термодинамическими параметрами, независимо от числа работающих модулей системы охлаждения.
2. Для обеспечения равномерного температурного поля в поперечном сечении вагона необходимо организовать замкнутый циркуляционный контур, в котором поток холодного парожидкостного азота вовлекает в движение дополнительное количество газовоздушной смеси из надштабельного пространства при включенной системе охлаждения.
3. Расположение устройств распределения и циркуляции азотовоздушной смеси должно способствовать самовыравниванию температурного поля за счет естественной (конвективной) циркуляции газовой смеси во внутриштабельном пространстве при отключении холодильного оборудования.
4. Устройства для сброса отработанного хладагента необходимо размещать в верхней зоне грузового помещения для компенсации
наиболее интенсивной части внешних теплопритоков через крышу и сокращения расхода хладагента.
С учетом этих требований была разработана конструкция холодильной камеры, снабженной распределительным коллектором, имеющим одинаковые гидравлическое и термическое сопротивления на пути от криогенного резервуара до каждой форсунки. Такая конструкция обеспечивает равномерное распределение парожидкостной смеси хладагента по всей длине грузового помещения.
В сочетании с элементами системы циркуляции и сброса отработанного хладагента, коллектор обеспечивает устойчивую поперечную циркуляцию газообразного азота в штабеле груза, как в момент его впрыска за счет эжекционного воздействия струй азота, истекающего из 96 форсуночных отверстий, равномерно распределенных по длине вагона, так и в периоды отключения системы охлаждения. При отключенной системе определяющими силами для формирования потока газа, циркулирующего в штабеле груза, являются гравитационные силы. Величина гравитационного напора в грузовом помещении ( при отсутствии подачи азота) определяется разностью температур газа над ложным потолком и в штабеле груза, которая в момент закрытия регулирующего клапана может быть значительна.
Для эффективной работы всей системы циркуляции в целом над распределительным коллектором (рис. 2), в верхней части грузового помещения установлен сплошной криволинейный экран, имеющий зазор "в" значительного гидравлического сопротивления для прохода "отепленной" газовоздушной смеси. Над экраном по всей длине вагона располагается перфорированный трубопровод газосброса, соединенный с дефлектором.
Система распределения газовоздушной смеси в грузовом1 помещении
Ложный потолок грузового помещения прилегает к боковым стенам вагона с зазором "а", образуя при этом газовый канал меньшего гидравлического сопротивления, чем в зазоре "в". Ложный потолок образован двумя панелями, имеющими зазор между собой "2а" еще -меньшего гидравлического сопротивления, через который и осуществляется подвод отработанной "отепленной" газовоздушной смеси через зазоры "в" к трубопроводу газосброса (см. рис. 2а). Циркуляция газовоздушного потока в грузовом помещении осуществляется следующим образом.
Струи парожидкостного азота при истечении из сопел форсунок засасывают за счет эжекционного эффекта, через заборные окна центральной части ложного потолка, отепленную газовоздушную смесь из надштабельного пространства, инициируя при этом движение хладагента через штабель груза. Криволинейная поверхность экрана, обращенная выпуклостью вниз, направляет теплые выходящие потоки газовой смеси и образует "емкость" для отработавшего хладагента,
АЖВ
1 -распределительный коллектор; 2-экран; 3-ложный потолок;
4-трубопровод газосброса;
5-сбросной клапан; 6-дефлектор; 7-кузов; 8-напольные решетки; 9-груз; 10-термодатчик
б) '
а)
Рис.2
поступающего в теплую зону над экраном из грузового помещения. Азотовоздушная смесь будет собираться в полости над экраном, откуда затем удаляется через трубопровод сброса (рис. 26).
В четвертой главе произведен экспериментально-расчетный анализ работоспособности распределительного коллектора и системы циркуляции и сброса хладагента в условиях натурного моделирования и реальной эксплуатации во время опытных перевозок.
В результате натурного моделирования были получены температурные и скоростные поля неизотермической струи хладагента при истечении в свободное пространство, а также поля скоростей при истечении хладагента через форсунку в ограничение пространство между крышей и ложным потолком вагона.
На основании полученных экспериментальных данных определены эмпирические зависимости, описывающие траекторию оси струи хладагента.
Разработанная система распределения, циркуляции и сброса отработанного хладагента была смонтирована в одном из АЖВ, построенном ПО Брянский машиностроительный завод. Вагон АЖВ № 83394478 был оборудован распределительным коллектором для жидкого азота, модернизирована система циркуляции хладагента и в верхней части грузового помещения установлен трубопровод газосброса, присоединенный к дефлектору.
При проведении эксплуатационных испытаний осуществлено:
-проверка работоспособности эжекторной и коллекторной систем распределения хладагента и оценка равномерности температурных полей вагонов обоих типов;
-изучение возможностей транспортировки различных ' видов скоропортящейся продукции;
-сравнение качества скоропортящихся грузов, транспортируемых в рефрижераторных вагонах и изотермических вагонах с жидкоазотным охлаждением.
Для выполнения поставленных задач были разработаны методики проведения опытных перевозок различных видов скоропортящейся продукции, во время которых контролировались следующие параметры в грузовом помещении вагонов: температура, концентрация кислорода, относительная влажность.
Для сравнительной оценки качества перевезенной продукции был сформирован сцеп из опытных вагонов АЖВ с эжекторной и коллекторной системами распределения хладагента и контрольного АРВ. Проведение товароведческого и химического анализа осуществлялось специалистами научно-исследовательских организаций пищевой промышленности. Анализ показал снижение потерь, лучшую сохранность товарного вида и потребительких качеств перевозимых грузов.
Для обработки показаний термодатчиков использованы методы математической статистики, позволяющие определить как общий уровень поддерживаемой в грузовом помещении температуры, так и качественно оценить отклонения от этого уровня.
Гистограммы распределения температурных полей в сечениях и уровнях грузового помещения показывают более высокие значения температуры, чем заданные терморегуляторами. Это объясняется неудачным местом расположения чувствительных термобаллонов (датчиков) терморегуляторов РТПШ в типовом вагоне. Для обеспечения заданного уровня температуры датчик регулятора должен располагаться в строго определенной зоне. При выборе его
месторасположения необходимо учитывать тип системы распределения хладагента и характер циркуляции газовоздушного потока в грузовом помещении АЖВ. Заводу изготовителю даны рекомендации по изменению места расположения термодатчиков.
Анализ результатов измерений, полученных при проведении экспериментальных перевозок плодоовощной продукции в опытных АЖВ с коллекторной и эжекторной системами распределения хладагента позволяет, сделать следующие выводы:
1. В начальный период охлаждения скорость снижения температуры в сечениях и уровнях грузового помещения АЖВ с коллектором выше, чем в вагоне с эжекторным распределением.
Средние температуры и среднеквадратичные отклонения в сечениях и уровнях также имеют меньшие значения.
2. В режиме термостатирования средняя температура в АЖВ с коллектором ниже примерно на 1-3 К, однако колебания дисперсии у АЖВ с эжектором несколько меньше (0,3-1,2 К против 0,4-2,0 К у АЖВ с распределительным коллектором). Несмотря на такое колебание величины дисперсии средней температуры, ни у одного из вагонов не наблюдалось случая понижения температуры, способного вызвать подморозку и порчу перевозимого груза.
3. Показания термодатчиков, заложенных в середину штабеля груза, подтверждают более быстрое достижение заданного температурного режима в АЖВ с коллекторным распределением азота. Величина средней температуры по показаниям этих термодатчиков и среднеквадратичное отклонение также имеют меньшие значения, чем у АЖВ с эжектором.
4. Товароведческий анализ контрольных мест груза, заложенных в опытные АЖВ и контрольный АРВ, показал лучшую сохранность
продукции, перевезенной в вагонах с жидкоазотным охлаждением. Сравнение качества продукции, транспортируемой в АЖВ обоих типов, не выявило существенных различий, однако усушка в вагоне с коллекторным распределением хладагента оказалась в 1,9 раза меньше. Величина потери веса составила 0,76% против 1,55% у АЖВ с эжектором.
В пятой главе приведены данные об эффективности исследования. Эффект достигается за счет реализации обоснованных и разработанных с участием автора следующих технических решений.
1. По техническим предложениям РГУПС в ПКБ ЦВ разработана конструкторская документация на размещение устройств распределения хладагента и системы газосброса в вагоне-термосе типа ТН4-201 постройки Германии.
Такая модернизация расширяет полигон использования вагонов и улучшает сохранность перевозимых скоропортящихся грузов, а также расширяет их номенклатуру.
2. Использование АЖВ вместо АРВ сокращает загрязнение окружающей воздушной среды продуктами сгорания дизельного топлива (окислы азота, окись углерода, сажа) и озоноактивного хладагента - фреона-12.
Расчеты показывают, что в среднем годовые выбросы загрязняющих веществ при эксплуатации одного АРВ составляют: окислов азота - 1090 кг; окиси углерода - 527 кг; сажи - 70 кг; фреона -75кг.
В случае замены АРВ экологически чистыми АЖВ экономический эффект от снижения выбросов загрязняющих веществ может,достигать 686 млн. руб. в год.
3. Создание в грузовом помещении вагона инертной газовой среды способствует лучшей сохранности перевозимой скоропортящейся продукции, сокращая потери от порчи и усушки. Исследования химического состава плодоовощной продукции, проводимые до погрузки и после выгрузки, показали стабильность содержания сухих веществ и кислот и лучшую сохранность витамина "С" при транспортировке не только в АЖВ, но и в АРВ с инертной газовой средой. В результате обобщения результатов одиннадцати опытных перевозок в макетном и опытных АЖВ, проведенных с непосредственным участием автора, получены данные о сокращении потерь от усушки: плодоовощной продукции - в 2-3 раза; полукопченных колбас - на 16% по сравнению с АРВ.
С учетом вместимости вагонов это позволит сократить потери плодоовощной продукции на 150- 600 кг на вагон, а полукопченных колбас - примерно 30 кг на один вагон.
Технико-экономическая эффективность использования вагонов АЖВ по сравнению с рефрижераторным подвижным составом достигается за счет значительного снижения стоимости плановых видов ремонта и технического обслуживания, сокращения потерь скоропортящегося груза и предотвращения выбросов загрязняющих веществ в окружающую среду. С учетом этих показаний расчетный годовой экономический эффект составит 516,82 млн. руб. на один вагон.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
1. При анализе условий хранения и перевозок скоропортящихся грузов в рефрижераторных вагонах выявлены преимущества использования жидкого азота для охлаждения изотермических вагонов.
2. Современные конструкции устройств циркуляции и распределения хладагента в грузовом помещении изотермических вагонов с жидкоазотным охлаждением требуют доработки в части совершенствования газораспределительного тракта.
3. Разработана математическая модель охлаждения штабеля в грузовом помещении вагона и создано программное обеспечение расчета. Сравнение результатов расчетов с экспериментальными данными показало их удовлетворительное совпадение - средняя относительная ошибка не превышает 10-12%.
4. Предложены инженерные методы расчетов элементов системы распределения жидкого хладагента, циркуляции газовоздушного потока и сброса отработанной смеси из АЖВ.
Методика позволяет определить параметры хладагента в различных зонах грузового помещения.
5. В ходе экспериментальных исследований на макете грузового помещения АЖВ изучены закономерности формирования температурных и скоростных полей при истечении струи азота через форсунку в свободное и в ограниченное пространство. Использование теории подобия позволило обобщить результаты исследований в виде уравнений подобия; кроме этого, получено уравнение для оси неизотермической струи, позволяющее определить рациональный угол наклона осей форсунок.
5. Сформулированы требования и рекомендации по совершенствованию устройств газораспределения и циркуляции хладагента в грузовом помещении изотермического вагона при использовании в качестве хладагента сжиженных газов.
6. Разработаны и апробированы устройства распределения жидкого хладагента, обеспечивающие его равномерную подачу по всей
длине грузового помещения вагона. Предложена конструкция системы циркуляции газообразного хладагента, способствующая самовыравниванию температурного поля грузового помещения вагона и образованию поперечного замкнутого циркуляционного контура при работе системы охлаждения.
8. Предложена и проверена в эксплуатации система сброса отработанного хладагента из грузового помещения вагона, повышающая экономичность работы системы охлаждения и позволяющая поддерживать рациональную величину относительной влажности в грузовом помещении.
9. За счет применения распределительного коллектора новой предлагаемой конструкции упрощена система автоматики АЖВ.
10. Эксплуатационные испытания АЖВ подтвердили предположение, о том, что использование регулируемой газовой среды позволяет продлить срок транспортировки, сократить потери от порчи и усушки в 2-3 раза при лучшей сохранности товарных и потребительских качеств перевозимых скоропортящихся грузов.
11. Использование АЖВ полностью исключает загрязнение окружающей среды продуктами сгорания дизельного топлива (окислы азота, сажа) и газообразными соединениями фтора.
12.Суммарный расчетный экономический эффект использования одного вагона АЖВ составляет в год 516,82 млн. руб. по ценам на 1 января 1997 года.
Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:
1.Карминский В.Д., Комиссаров К.Б., Ворон O.A., Совершенствование жидкоазотной системы охлаждения в изотермических вагонах// Межвузов, сб. науч. тр./РГУПС - 1995:
Совершенствование конструкции, технического обслуживания и ремонта подвижного состава. - С.38-43.
2.Ворон O.A., Комиссаров К.Б., Охотников A.B., Соловьев B.JI. Анализ результатов испытаний жидкоазотной холодильной установки в автономном изотермическом вагоне//Межвуз. сб. тр./ РИИЖТ. - 1988: Вопросы теплоэнергетики и криогенной техники на ж.д. транспорте. -С.58-62.
3.Ворон O.A., Калитенко Г.В., Охотников A.B., Проектирование устройств распределения азота в грузовой камере изотермического вагона.. Методические указания - Ростов н/Д: РИИЖТ, 1988. - 32 с.
4.Жуков В.П., Ворон O.A., Охотников A.B. Изотермические контейнеры. Методические указания - Ростов н/Д: РИИЖТ, 1986. - 15 с.
5.Система жидкоазотного охлаждения изотермического вагона / O.A. Ворон, A.B. Охотников, В.Л. Соловьев. - Ростов-на-Дону, 1988,-2с.-(ИЛ/Ростовский межотраслевой территориальный центр научнотехнической информации и пропаганды; № 238 - 88).
6.ВоронО.А.,КалитенкоГ.В.,КосиновА.П. Оценка работоспособности регулятора давления азота в криогенной системе//Тез. доклада к зональной конференции «Автоматизация технологических процессов в приборостроении и машиностроении средствами пневмоавтоматики». 10-11 апреля 1986 г. - Пенза, 1986. - С. 73 -74.
7.0хотников A.B., Ворон О.А.,Карминский В.Д., Комиссаров К.Б. Результаты испытаний изотермического вагона жидкоазотной системой охлаждения// Тез. докл.. XXIV общесетевой МТК. - Москва, МИИТ, 1988.
8.Криворудченко В.Ф., Соловьев B.JL, Сидоров A.M., Ворон O.A., Шаповалов В.В. Оборудование автономного рефрижераторного вагона жидкоазотной системой „ охлаждения//Межвуз. сб. науч. тр./РИИЖТ. - 1991 ¡Совершенствование конструкции, технического обслуживания и ремонта подвижного состава. - С. 3 - 6.
9. A.c. № 1495609 СССР, МКИ F25D3/10. Устройство для ввода хладагената в камеру охлаждения/ Ворон O.A., Калитенко Г.В., Косинов А.П. (РИИЖХ). - № 4276294/27 - 13; Заявл. 06.07.87; Опубл. 23.07.89, Бюл. №27.
10. A.c. № 1645795 СССР, МКИ F25D3/10, В60 РЗ/20. Холодильная камера / Ворон O.A., Карминский В.Д., Сидоров A.M., Комиссаров К.Б., Ферштер Е.Б. № 4497558/13; Заявл. 23.10.88; Опубл. 30.04.91, Бюл. № 16.
П.A.c. № 1597504 СССР, МКИ F25D3/10. Холодильник для продуктов/ Карминский В.Д., Сидоров A.M., Комиссаров К.Б., Ворон O.A., Шарденков Е.Д., Ферштер Е.Б. - № 4468392/27 - 13; Заявл.. 29.07.88; Опубл. 07.10. 90, Бюл. № 37.
12.A.C. № 1597503 СССР, МКИ F25D3/10, 17/06. Холодильная камера/Карминский В.Д., Сидоров A.M., Комиссаров К.Б., Ворон O.A., Шарденков Е.Д., Ферштер Е.Б. - № 4468391/40 - 13; Заявл. 29.07.88; Опубл. 07.10.90; Бюл. № 37.
Автор выражает благодарность к.т.н., доценту Охотникову Александру Васильевичу и к.т.н., старшему научному сотруднику Комиссарову Константину Борисовичу за научные консультации и помощь в работе.
-
Похожие работы
- Теоретические основы и методы практической реализации способа перевозок скоропортящихся грузов в термоизолированных контейнерах
- Разработка и исследование энергетических систем для железнодорожных перевозок скоропортящихся грузов
- Теоретические основы совершенствования условий перевозок скоропортящихся грузов
- Совершенствование системы распределения и циркуляции воздуха в рефрижераторных вагонах
- Обеспечение сохранности скоропортящихся грузов на основе совершенствования параметров энергохолодильного оборудования (на примере рефрижераторной секции ZВ-5)
-
- Транспортные и транспортно-технологические системы страны, ее регионов и городов, организация производства на транспорте
- Транспортные системы городов и промышленных центров
- Изыскание и проектирование железных дорог
- Железнодорожный путь, изыскание и проектирование железных дорог
- Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация
- Управление процессами перевозок
- Электрификация железнодорожного транспорта
- Эксплуатация автомобильного транспорта
- Промышленный транспорт
- Навигация и управление воздушным движением
- Эксплуатация воздушного транспорта
- Судовождение
- Водные пути сообщения и гидрография
- Эксплуатация водного транспорта, судовождение
- Транспортные системы городов и промышленных центров