Организация перевозок скоропортящихся грузов на направлении Унгены-Москва

Унгены-Москва" width="100" height="43" align="BOTTOM" border="0" />,

Следовательно, для пропуска «холодных поездов» необходимо предусмотреть 2 пары ниток графика.

Для перевозки скоропортящихся грузов на основных направлениях устанавливают обращение специальных поездов, на других направлениях могут вводиться согласованные грузовые поезда. Скоропортящиеся грузы в крытых вагонах и в вагонах-ледниках без охлаждения, а также порожние рефрижераторные секции отправляют со всеми прямыми грузовыми поездами в соответствии с планом формирования.

К числу специальных поездов для перевозки скоропортящихся грузов относятся:

ускоренные “холодные”, обращающиеся с унифицированной весовой нормой 1600 т на всем пути следования, отправляемые со станций формирования независимо от количества вагонов со скоропортящимися грузами;

“холодные” с весовой нормой, установленной с изменением веса по участкам в соответствии с графиком движения;

скорые грузовые, обращающиеся с унифицированной весовой нормой 1200 т;

рефрижераторные, назначаемые в обращение для маршрутной перевозки скоропортящихся грузов и обычно имеющие постоянный состав;

молочные, обращающиеся на участках, прилегающим к крупным административным и промышленным центрам.

Основой разработки плана формирования “холодных” поездов являются вагонопотоки, определяемые в соответствии с планом перевозок скоропортящихся грузов. “Холодные” поезда обычно обращаются на направлениях с большим объемом перевозок скоропортящихся грузов.

“Холодные” поезда обычно формируются на станциях массовой погрузки СПГ или на станциях с большой переработкой транзитного потока. При формировании поездов из РПС станция должна иметь пункт по его техническому обслуживанию.

План формирования “холодных” поездов содержит следующие данные: станции формирования и расформирования поездов, станции льдоснабжения и водопоя живности, станции очистки вагонов, назначения вагонов, включаемых в “холодные” поезда и групп пополнения, номер и вес поезда.

Специальные поезда для перевозки СПГ являются поездами постоянного обращения: их отправляют со станции формирования ежесуточно строго по расписанию независимо от количества вагонов с СПГ, имеющихся на станции формирования.

Вагоны с СПГ к “холодным” поездам в пути следования прицепляют в соответствии с планом формирования и расписанием движения поездов.

После установления размеров движения и плана формирования разрабатывают расписание их движения.

2 Теплотехнический расчет изотермического вагона

Теплотехнический расчет производится графоаналитическим методом. Цель теплотехнического расчета – определение количества тепла, поступающего в грузовое помещение вагона при работе приборов охлаждения и теряемого при отоплении вагона, а также холодопроизводительность установки и мощность приборов отопления.

Общая протяженность маршрута следования составляет 1429 км.

Расчетные температурные параметры определяются на основании имеющихся материалов метеостанции на 1 и 13 часов. Эти параметры используются при построении расчетной диаграммы температурного режима, являющейся составной частью графоаналитического способа. При расчетах учитывается время простоя изотермических вагонов на станциях. Для отражения явлений теплообмена на диаграмме время простоя на станциях добавляется ко времени следования поезда по участку.

В период с 1 до 13 час

tiн=t1н+(t13н-t1н)/12*(ji-1)

В период с 13 до 1 час

tiн=t13н+(t13н-t1н)/12*(ji -13)

где j-время, для которого производится расчет;

t1н, t13н-расчетные температуры пунктов, для которых производится расчет.

Теплотехнический расчет производится для вагона ZB-5 для режима перевозки мяса охлажденного.

2.1 Расчет холодопроизводительности

Рассчитаем количество тепла, поступающего в вагон за счет разницы температуры, складывается из тепла, поступающего из окружающей среды и из машинного отделения.

Общее количество тепла, которое должно быть отведено через поверхность приборов охлаждения (холодопроизводительность установки) составляет:

(6)

где Q1-__теплоприток в грузовое помещение вагона от наружного воздуха и из машинного отделения через ограждение кузова Q1 определяется:

(7)

где Kн , Fн – соответственно коэффициент теплопередачи Вт/м2 0К и поверхность части наружного ограждения, м2 (К=0,33 Вт/м2 0К, F=235,1м2 );

Kм, Fм - соответственно коэффициент теплопередачи Вт/м2 0К и поверхность перегородок по внутреннему контуру машинного отделения, м2 (К=0,33 Вт/м2 0К, F=8,5 м2 );

tн, tв, tм – температура наружного воздуха, в грузовом помещении и в машинном отделении.

Q2 -теплоприток в грузовое помещение от воздействия солнечной радиации Q2 рассчитывается:

, (8)

Q3 - теплоприток через неровности в дверях, люках Q3 рассчитывается:

(для простоты расчета). (9)

Q4 -теплоприток при вентилировании вагона Q4 рассчитывается :

; (10)

, (11)

где c – теплоемкость воздуха, 1,3 кДж/(кгК);

r – теплота парообразования воды, кДж/г;

m – масса воздуха.

, (12)

(13)

где n – кратность вентилирования, объем/ч;

Vв – объем воздуха, подлежащего замене, м3;

- объем кузова, м3 ;

- коэффициент заполнения кузова;

j1, j2 – относительная влажность воздуха, поступающего в вагон и выходящего из него;

f1, f2 – абсолютная влажность поступающего

Для не вентилируемых грузов Q4 в расчетах не принимаем.

Q5 -теплоприток, эквивалентный работе вентиляторов в грузовом помещении вагона определяется:

(14)

где N – мощность электродвигателя вентилятора, кВт;

n – число электродвигателей;

h - КПД электродвигателей (0,85-0,95);

t` - продолжительность работы электродвигателя (5-12 часов).

Q6 - энергия необходимая для снижения температуры воздуха Q6 определяется:

, кВт (15)

где mгр– суточное поступление груза в камеру, т/сут;

- масса тары, (2тонны);

qбиол – биологическое тепло, выделяемое продуктами растительного происхождения, Вт/тч;

, - соответственно теплоемкости груза и тары, (тара камышовая);

Z – время, за которое необходимо снизить температуру, (60-70 ч).

Температура данного груза на протяжении всего пути следования остается постоянной, поэтому Q6 к расчетам не принимаем.

Для удобства расчёты теплопритоков сведём в таблицу.

Таблица 4 – Расчетные теплопритоки

	Унгены	Могилев	Гулевцы	Дарница	Алтыновка	Брянск	Горенская	Москва
		211	192	186	235	226	205	174
tхода, ч		7	6	6	7	7	6	6
остановка		1	2	8	2	3	5
отправление	15	23	7	21	6	17	4	10
до13 ч.			30,5		29,5		25,5	27,8

до1 ч.	33,3	29,5		29,7		28,3

T cp		31,4	30	30,1	29,6	28,9	26,9	26,7
		27,4	26	26,1	25,6	24,9	22,9	22,7
Q1		15,68545	14,925	14,979	14,707	14,327	13,241	13,13
Q2		2,352818	2,2387	2,2469	2,2061	2,1491	1,9862	1,969
Q3		3,137090	2,9850	2,9958	2,9415	2,8655	2,6483	2,626
Q4	нет вентиляции
Q5		6,3	5,4	5,4	6,3	6,3	5,4	5,4
Q6		-	-	-	-	-	-	-
Qобщ		27,475	25,5489	25,6223	26,1557	25,6425	23,2761	23,129

Выбор компрессора

На основании диаграммы расхода холода (Приложение) для условия следования вагонов по одному из «трудных» участков находится рабочая холодопроизводительность установки. «Трудным» считается участок с наибольшим теплопритоком.

Рабочая холодопроизводительность брутто компрессора определяется для «трудного» участка:

, кВт/час, (16)

где b = коэффициент, учитывающий непредвиденные расходы энергии,(0,1-0,2).

(17)

Стандартная холодопроницаемость компрессора:

(18)

где q – объемная производительность хладагента для стандартных и рабочих условий;

l - коэффициент подачи хладагента для рабочих и стандартных условий.

Стандартные условия:

=-150С;

=+300С;

=+250С;

=-150С;

Тогда по табличным значениям определяем:

qvст=1339кДж/м3, lст=0,72;

qvр=1081,4кДж/м3, lр=0,64.

Выбираем стандартный компрессор ФУБС-9. Технические характеристики приведены ниже в таблице 5.

Таблица 5 – Техническая характеристика компрессора ФУБС-9

N п.п	Параметры	Единица Измерения	Величина
1	Число цилиндров	шт.	4
2	Ход поршня	мм	50
3	Диаметр цилиндра	мм	67,5
4	Частота вращения колен.вала	Об/мин	960
5	Объем, описываемый поршными	М3/час	82,5
6	Холодопроизводительность при стандартном режиме	кВт	10,4
7	Потребляемая мощность	кВт	4,5
8	Масса	кг	200

2.3 Выбор испарителя и конденсатора

Расчет испарителя сводится к определению поверхности его теплопередачи.

Площадь теплопередающей поверхности испарителя определяется:

(19)

где Ки – коэффициент теплопередачи (0,035);

Dtи – разность температур воздуха в камере и кипения хладагента,

- количество энергии, передаваемой через испаритель;

- удельная теплотворная способность испарителя

Расчет конденсатора сводится к их теплопередающей поверхности, по величине которой конструируют или подбирают стандартный конденсатор.

Поверхность теплопередачи определяется:

(20)

где Qк – тепловая нагрузка на конденсатор;

Dt – средняя разность температур конденсирующего и отходящего воздуха

К – коэффициент теплопередачи (0,035 кВт/м2);

(21)

где Nпотр – мощность, потребляемая конденсатором (таблица 5).

Определение расхода воздуха на конденсаторе

, м3/час

где r2 , r1 – плотность воздуха выходящего и входящего;

i1 , i2 – энтальпия выходящего и входящего воздуха.

Входящий воздух: t=250C, r=1,151 кг/м3, i=94,4 кДж/кг.

Выходящий воздух t=300С, r=1,146 кг/м3, i=122,9 кДж/кг.

м3/час.

Расчет мощности электропечей вагона

Необходимая мощность электропечей определяется:

(22)

где Qот – теплопотери при перевозке в холодное время года при отоплении, кВт;

n – КПД электроподогрева (0,85)

Qот = Q1 – Q2+ Q3+Q4- Q5,кВт (23)

Расчет теплопотерь производится по маслу животному при перевозке в зимнее время при температуре наружного воздуха –250С для одного часа работы электропечи. Температура внутри грузового помещения вагона +50С.

Теплопотери через ограждения кузова вагона:

Q2=0.15* Q1=0.15*16,29=2.44

Теплопотери через неплотности кузова:

Q3=0,2*Q1=0,2*16,29=3,26 кВт/час

Теплопотери Q4 не учитываются, так как данный груз не вентилируется.

Теплопотери, эквивалентные работе вентилятора:

Теплопотери вагона в холодное время года:

Qот = 16.29-2.44+3.26-6.3=10.81 кВт

Мощность электропечи:

Для обогрева груза в зимний период берем печку с мощностью 13.02 кВт.

Определение пунктов экипировки и расстояния между ними

Все эксплуатируемые рефрижераторные вагоны приписаны к рефрижераторным вагонным депо, которые организуют обслуживание и деповской ремонт приписанного РПС, а также, в необходимых случаях текущий ремонт и экипировку других рефрижераторных вагонов, находящихся на дороге расположения депо независимо от их приписки. Депо специализированы по типам подвижного состава, что позволяет сократить номенклатуру ремонтируемых деталей и узлов, повысить уровень организации производственного процесса, улучшить содержание и снизить себестоимость ремонта приписанных вагонов.

Экипировка рефрижераторных вагонов эксплуатационными материалами может производиться как в рефрижераторных вагонах, так и на специальных пунктах экипировки РПС. Различают вспомогательные пункты, предназначенные для снабжения РПС дизельным топливом, смазкой и водой, и основные, на которых РПС может экипироваться, кроме того, хладагентом, компрессорным маслом, дистиллированной водой и другими материалами.

Техническое оснащение пунктов экипировки состоит из железнодорожного пути, здания для служебного персонала, ёмкости для хранения дизельного топлива, складов для хранения хладагента, масел, обтирочных материалов и т.д., и раздаточных колонок для дизельного топлива и воды. Снабжение водой производиться, как правило, из городского водопровода. Снабжение водой иногда производиться на путях снабжения водой пассажирских вагонов. Для хранения дизельного топлива используются наземные и подземные резервуары. Для заправки дизельным топливом и водой имеются двусторонние раздаточные колонки. Топливо к ним подаётся насосами, установленными в насосном отделении здания пункта экипировки по трубопроводу, проложенному под землей.

В крупных узлах на станциях погрузки или выгрузки скоропортящихся грузов, расположенных вблизи станции расположения рефрижераторного депо, экипировка рефрижераторных вагонов может производиться автотопливозаправщиками с соблюдением требований безопасности.

Расстояние между вспомогательными пунктами зависит от емкости топливных баков, суточного расхода топлива, скорости движения рефрижераторных поездов, секций и АРВ.

Экипировка выполняется, как правило, в любое время суток и года согласно технологическому процессу. Экипировочные материалы отпускают по форменным требованиям за подписью начальника секции и печатью депо приписки. Продолжительность экипировки не превышает одного часа.

Для погашения теплопритоков в рефрижераторном подвижном составе периодически необходимо включать холодильные установки. За один час работы холодильных установок дизель 5-ти вагонной секции расходует около 20 кг, а АРВ – около 7 кг дизельного топлива.

Необходимо, чтобы экипировка производилась при расходе не более 3700 кг дизельного топлива для 5-ти вагонной секции и 400 кг для АРВ. По мере расхода этого количества необходимо предусмотреть пункт экипировки.

Период экипировки определяем по формуле:

, (3.1)

где Е - возможный расход топлива, который определяется разностью полной вместимости топливного бака и минимальным остатком в нём; полная вместимость топливного бака для БМЗ равна 7400 кг, а минимальный остаток равен 4000 кг, таким образом, Е=7400-4000=3400 кг;

е - часовой расход топлива дизелем (принимаем е =20 кг/ч.).