冷藏车设计毕业设计论文(编辑修改稿)

冷藏车设计毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

外存在一定的温差，故热量从隔热壁一侧的热流体中传至另一侧的冷流体中有三个过程：高温一侧空气中的热量传至高温一侧隔热壁表面；隔热壁内的导热，即热量从隔热壁的高温一侧表面传至低温一侧表面；热量从隔热壁低温一侧表面传至低温一侧的空气中 [11]。 上述传热过程 包含了以导热为主要形式的隔热平壁内部的传热和以对流换热，热辐射为主要形式的隔热平壁边界的传热。 对于均匀平壁，单位时间内通过隔热壁的热量为： TKFQ  （ W） （ 44） 式中： K—— 隔热壁的传热系数 1KR， W/（ m2178。 Ｋ） ， R 表示为隔热壁的传热热阻， m2178。 K/W ； F—— 隔热壁的传热面积， m2； T —— 隔热壁两侧温差， K。 K 值反映车厢隔热壁传热的强烈程度， K 值越大，传热过程越强烈，在同样的传热面积和车厢内外温差的情况下，传过的热量就越多，隔热性能就越差。 反之， K值越小，隔热性能就越好。 (2) 车厢隔热壁内部传热 车厢隔热壁内部的传热形式主要是热传导，若把单位时间和单位面积所通过的热量称为热流密度，用符号 q表示，则傅立叶定律可表述为： 17 dXdTq （ W/m2） （ 45） 式中： dTdX —— 温度梯度， K/m； —— 材料的导热系数， W/(m178。 K)。 式中负号表示热量传递的方向同温度梯度的方向相反，即指向温度降低的方向。 导热系数  的定义为热流量密度除以温度梯度，及表示物体导热能力的大小，其值与材料的种类有关，金属材料的导热系数最高，液体次之，气体最小。 非金属固体的导热系数变化范围较大， 数值高的同液体接近，数值低的（如隔热材料）与空气的导热系数具有同一数量级。 隔热车厢结构中常用的一些材料在常温压下的导热系数值见表 44[12]常用材料的导热系数值。 表 44 常用材料的导热系数值 材料名称 密度 （ Kg/m3） 导热系数  (W/（ m178。 K）） 1 密度 （ Kg/m3） 导热系数 (W/（ m178。 K）） 纯铝 2710 236 纤维板 245 铝合金 2600 162 木屑板 179 碳钢（ C  %） 7840 松木（垂直木纹） 496 碳钢（ C  %） 7790 松木（平行木纹） 527 碳钢（ C  %） 7750 聚苯乙 烯泡沫 25～ 30 不锈钢 7820 聚氨酯泡沫 40～ 60 软木板 105～437 ～ 空气 — 均匀平壁导热的计算 车厢 内外表面的温度分别保持 T1和 T4，且 T1＞ T4。 多层平壁各层之间接触良好，没有接触热阻，则分界面接触处不会发生温度骤降，在稳定导热的情况下，平壁释放出的热量和吸收的热量相等，因此，通过各层的热量也必然向等，根据式（ 46）。 RTTTq   21 （ 46） 式中： R—— 隔热壁的热阻， 18 每一层的热量密度为：    433332222111TTqTTqTTq （ 47） 将上述各层温差叠加并简化得： 3141i iiTTq （ 48） 根据设计的数据可得知： 0 2 1 6 20 0 50 q（ W/m2）（ 49） （ 49） 根据公式（ 49）所计算的结果，得知单位时间和单位面积所通过的热量及热流密度 q为 (W/m2)。 隔热车厢热负荷计算 冷藏车车隔热车厢热负荷的计算是设计、选用制冷装置和加温设备的依据，对于冷藏车而言，隔热车型各种情况下的热负荷计算分述如下。 (1) 通过隔热车厢壁传人车厢的热量 Q1。  nw TTKFQ 1 (410) 式中： wT —— 车厢外界温度，按使用环境最高温度计算， ℃ ； nT —— 车厢内空气温度，按设计的车内可达最低温度计算， ℃。 取 tw =30℃ ； tn =20℃。   4  nw TTKFQ (2) 车厢各处缝隙泄漏传入车厢的热量 2Q。 19     nnwwnw XXLTTCVQ   360012 (411) 式中：  —— 车厢的漏气倍数， h1 ；  —— 车厢内空气密度， kg/m3； V—— 车厢内空气容积， m3； C—— 空气的定压比热容， J/kg178。 K； L—— 水蒸汽的气化凝固热， J/kg； w —— 车厢外空气的相对湿度， %； n —— 车厢内空气的相对湿度 ， %； Xw —— 车厢外饱和空气的含湿量， kg/kg(干空气 )； Xn —— 车厢内饱和空气的含湿量， kg/kg(干空气 )。 实际计算时，常用如下经验公式计算 2Q   12 ～ 一般隔热车厢 12  ，泄漏严重的车厢取 12 。 取 12  = = (3) 太阳辐射进入车厢的热量 3Q。   24/3 fwff TTKFQ  (412) 式中： Ff —— 车厢外表面受辐射的面积，通常取车厢传热面积的30%～ 40%， m2； fT —— 车厢外表 面受辐射的平均温度，常取 tf = 20tw ℃ ； wT —— 每昼夜日照小时数，常取 12～ 16， h。 实际计算时，根据日照情况采用如下公式： Q = W 20 (4) 开门时传入的热量 4Q。  314 fQ  (413) 式中： f —— 开门频度系数。 运输途中不开门， f =；每天开门6 次以下， f =0 .5； 7~12 次， f =； 12 次以上， f =。 每天开门次数 5~6 次， f =  4 13Q f Q Q=179。 （ +） = (5) 车厢内照明灯、风机等产生的热量 5Q。  jjdd tPtPQ  2415 (414) 式中： Pd —— 照明灯的功率（ W）； Pj —— 风机的功率（ W）； td —— 平均每天照明时间（ h）； tj —— 风机每天使用时间（ h）。 取 Pd =100W（ 1个） td =8h 没有风机， tj =0  jjdd tPtPQ  2415 =1/24 (100 8+0)= 冷藏汽车在运输中的制冷热负荷 Q应是上述各项热量之和，即 54321  wQ  wQ  wQ  wQ  wQ  54321  =++++= 21 制冷机组的选择 制冷机所需制冷量 Q0 的计算 制冷机的制冷量必须大于制冷热负荷 Q，考虑到制冷机的使用寿命和隔热车厢的老化等因素，制冷机的制冷量 Q0 为； Q0 =nQ 式中： n—— 安全系数，一般取 n=~。 取 n=, Q0 =nQ = = 机组选择 本设计采用的是非独立 式的冷板制冷方式。 这种制冷方式本身不带制冷机组，只需要依赖 制冷机组进行“充冷”，用以满足一次运输的制冷需要。 根据以上计算所得的结果，利用类比的方法 ，选取冷板的结构尺寸和与其相配的制冷机组。 根据计算的制冷量选取 1块冷板，每块冷板可以蓄存的冷量为 800W。 冷板的尺寸为：长  宽  厚（ mm mm mm） 2020 1600 70,其结构和安装位置见总装配图 01 所示。 制冷机组选用北京冠海丰汽车空调工贸有限公司生产的型号为DT400 型制冷机组。 此制冷机组适用于 4 米车厢的冷藏车，能使冷藏车内厢体内的温度达到 20℃。 表 45 制冷机组的主要参数 机组型号 DT400 使用温度 20℃ 使用厢体长度或容积 环境温度 38℃ 压缩机 7L15D 制冷剂 R404A 除霜方式 热气容霜 安全方 式 压力控制 备电系统 无 机组结构 分体机组 电源 12V/24V 22 本章小结 本章主要是围绕着对隔热车厢的参数计算，如传热系数的计算、漏气倍数的选择等等，这些计算主要是为了计算出冷板式冷藏车所需要的制冷量。 然后根据制冷量选择适合这个冷板式冷藏车的制冷机组为冷板冲冷。 23 第 5 章隔热车厢结构设计 冷藏车的隔热车厢采用隔热壁板制成，主要由顶板、底板、前壁、后壁、左右侧壁、车门、底架及各种车厢附件组成。 装有 270176。 大开门铰链式后门的车 厢，后壁仅为后门。 冷藏车隔热车厢是具有一定隔热作用和成长能力的密闭型厢体。 以承载为目的的骨架为主骨架，多采用强度和刚度较高的钢、铝型材或用其板材冲压件等，以断热为目的的骨架，称为辅助骨架，即所谓的“断热桥”，常用木材、胶合板、工程塑料、玻璃钢等非金属材料。 主骨架多与外蒙皮连接，辅助骨架则与内蒙皮连接。 它们之间形成填充隔热材料的空间。 主骨架与辅助骨架固连，共同完成骨架的全部功能。 在结构设计时应考虑以下要求：具有足够的强度和刚度；自身质量小；制造工艺简单；具有良好的隔热性能和便于维修等。 隔热车厢的结 构形式 隔热车厢的结构形式分为整体式结构和分片拼装结构。 而我设计的隔热车厢的结构形式为分片拼装结构，所以在这里只详细介绍分片拼装结构。 分片拼装隔热车厢的结构特点是：将六大组成部分（顶板、底板、左右侧壁、前壁、后壁）和门分别采用聚氨酯或聚乙烯泡沫材料制成各自独立的厢壁隔热层，然后利用合适的连接方式（如铆接、粘接、螺纹连接或嵌合连接加铆接等），将各片拼装完整的车厢。 这种隔热车厢具有隔热性能好、质量轻、强度高、耐腐蚀、使用寿命长、便于修补等优点，是当前比较理想的一种隔热车厢。 分片拼装隔热车厢根据加工工艺不同 ，可分为分片拼装硬聚氨酯注入发泡式和“三明治”板预制粘接式两种。 （ 1）分片拼装硬聚氨酯注入发泡式 装配式，车厢底板装在副车架上，前壁、左右侧壁立在底板上并用铝型材与车厢底架横梁螺栓固连，底板后端与后门框采用嵌合紧固。 顶板搁在前壁和左右侧壁上并采用铆接紧固，顶板后端也采用嵌合方式与后门框紧固。 车厢内各车厢壁之间连接处均采用角形铝材铆接，并涂以密封胶带等密封材料。 车厢内装有“ T”字形铝型地板或花纹铝材地板，以及挂钩、挂轨、导风条、排水管、照明和报警装置等。 车厢装配后，还需在其拼缝处注入聚氨酯泡沫材料，以增强密 封性，减少热传导。 （ 2）“三明治”板预制粘接式 “三明治”板又称复合板或夹层板。 它是由上、下蒙皮和夹在中间的隔热材料板组成。 蒙皮材料多为铝板、不锈钢板等金属板以及玻璃纤维类的工程塑料板。 隔热材料一般选用性能优良的硬聚氨酯泡沫，也可选用硬聚苯乙烯泡沫，还可选用硬聚苯乙烯泡沫与硬聚氨酯泡沫组合而成的隔热 24 层。 由于“三明治”板中没有骨架，因此要求隔热材料具有一定的强度。 通常要求隔热材料的抗压强度达 400kPa，抗拉强度为 600kPa，抗剪强度为 300kPa。 各片“三明治”板预制成形后，先用粘胶剂将其拼装成车厢 ，然后再车厢内外拼缝处采用铝型材料将其铆接成整体。 铆接前应将铝型材和铆接的厢壁接合面处涂刷丁基橡胶密封。 后面框与后壁的连接除采用铆接方法外，还可采用焊接、螺栓连接等方法连接。 试验证明：采用。