Хладотранспорт и основы теплотехники

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Железнодорожный транспорт перевозит разнообразные грузы, в том числе и продукты питания, которые в основном являются скоропортящимися грузами и требуют соблюдения особых мер при хранении и перевозке для недопущения их порчи или понижения качества.

Сохранность скоропортящихся грузов обеспечивают применением холодильной техники, то есть совокупности специальных технических средств, обеспечивающих получение и использование искусственных и естественных низких температур.

Холодильный транспорт, или хладотранспорт, - это совокупность специальных передвижных транспортных средств и станционарных сооружений, предназначенных для перевозки скоропортящихся грузов. Главная задача в работе хладотранспорта - сохранить качество скоропортящихся грузов в процессе перевозки и как можно быстрее доставить их в пункты назначения.

Железнодорожный хладотранспорт по сравнению с другими видами имеет в нашей стране особое значение ввиду огромных и все возрастающих размеров перевозок скоропортящихся грузов. Он располагает необходимыми техническими средствами, к числу которых относятся:

специальные вагоны, охлаждаемые льдосоляной смесью, холодильными установками и т. п.;

льдопункты с льдохранилищами для естественного льда или с льдозаводами для выработки и хранения искусственного водного льда; эстакады, машины, механизмы и другое оборудование для льдосолеснабжения вагонов-ледников;

вагонные рефрижераторные депо и экипировочные пункты по обслуживанию рефрижераторных поездов, секций и автономных вагонов;

молочные платформы и другие холодильные устройства.

Хладотранспорт объединяет штат работников, организующих перевозку скоропортящихся грузов и рациональное использование технических средств. Он связывает районы производства скоропортящихся пищевых продуктов с районами их потребления, способствует развитию пищевой промышленности.

Пищевая промышленность, сельское хозяйство, торговля предъявляют к хладотранспорту исключительно высокие требования как по объему перевозок грузов, так и в отношении ускорения их доставки по назначению, обеспечения сохранности и сокращения транспортных издержек.

Рациональное использование технических средств хладотранспорта, снижение себестоимости и повышение рентабельности перевозок скоропортящихся грузов, обеспечение их сохранности -- важнейшие задачи в области совершенствования грузовых перевозок. Охлаждение и замораживание скоропортящихся продуктов обеспечивает подготовку их к перевозке и длительному хранению. Длительное сохранение питательных и других потребительских свойств продуктов достигается применением научно разработанных и практически проверенных режимов их подготовки, перевозки и хранения. Основное значение среди режимных параметров имеет температура, но наилучшие результаты могут быть достигнуть лишь при поддержании требуемой влажности воздуха, правильном выборе условий его кондиционирования, соблюдении санитарно-гигиенических условий, применении дополнительных средств повышения стойкости продуктов. Важным условием сохранности перевозимых грузов является прием к перевозке высококачественных, правильно обработанных, чистых продуктов, в надлежащей таре.

Исходные данные:

Организуется перевозка следующих грузов на направлении Новороссийск - Москва при грузопотоке 560 тысяч тонн в год:



Таблица 1 - Процент каждого вида скоропортов

Мясо охлажденное	Рыба охлажденная	Рыба мороженная	Консервы	Виноградное вино и пиво, минеральные воды
10	20	20	40	10

Таблица 2 - Погрузочная масса и виды тары для перевозимых продуктов

Наименование продукта	Погрузочная масса, в т/	Виды тары
Мясо охлажденное	0,17	Без тары
Рыба охлажденная	0,30	Корзины и кули
Рыба мороженная	0,45	В ящиках или кулях
Консервы	0,60	Деревянные ящики
Виноградное вино и пиво, минеральные воды	0,40	-

Коэффициенты неравномерности перевозок скоропортящихся грузов могут быть приняты для мясомолочных продуктов 1,3-1,7: рыбы и рыбопродуктов 1,2-1,6; консервов 1,8-1,9; для вина 1,2; всех остальных 1,2-1,5.



1. Определение условий, предельных сроков и способов перевозки заданных скоропортящихся грузов

Расстояние перевозки Новороссийск - Москва - 1742 км.

Следует через станции: Новороссийск - Тоннельная - Крымская - Абинская - Ахтырская - Ильская - Северская - Краснодар - Краснодар 1 - Динская - Кореновск - Выселки - Кущевка - Ростов - Ростов-главный - Новочеркасск - Шахтная - Сулин - Зверево - Лихая - Каменская - Миллерово - Чертково - Кантемировка - Россошь - Евдаково - Лиски - Воронеж - Воронеж 1 - Усмань - Липецк - Елец - Ефремов - Волово - Узловая - Узловая 1 - Венев - Ожерелье - Москва.

Условия и способы перевозки скоропортящихся грузов определяются на основании действующих законов и нормативных документов: ГОСТов и Правил перевозки грузов. Для заданных грузов условия и способы перевозки приведены ниже. Календарный год при перевозки скоропортящихся грузов (далее СПГ) согласно Правилам перевозок грузов делятся на 3 периода: летний, зимний, переходный. Придельным сроком перевозки СПГ понимается - время, в течении которого груз может перевозиться без порчи и потери его потребительских качеств.

Таблица 3 - Определение типа подвижного состава и сроков перевозки

№	Наименование груза	Период года и предельные сроки перевозки
		Летний	Переходный	Зимний
		тип подвижного состава и температурный режим	предельный срок перевозки,сут.	тип подвижного состава и температурный режим	предельный срок перевозки,сут.	тип подвижного состава и температурный режим	предельный срок перевозки,сут.
1	мясо охлажденное	рефрижираторные вагоны с охлаждением от 0?С до -3?С	10	рефрижираторные вагоны с охлаждением от ?С до -3?С	10	рефрижираторные вагоны с охлаждением и отопленм	10
2	консервы	рефрижираторные вагоны,крытые вагоны(кроме июня,июля и августа) от +2?С до +5?С	10-30	рефриже-раторные, крытые вагоны от +2? до +5?С	10-30	рефриже-раторные вагоны с отоплением	30
3	рыба охлажденная	рефрижираторные вагоны с охлаждением от 0?С до -3?С	10	рефрижираторные вагоны с охлаждением от 0?С до -3?С	10	рефрижираторные вагоны с охлаждением и отоплением	10
4	рыба мороженная	рефрижираторные вагоны с охлаждением от -9?С до -18?С	30	рефрижираторные вагоны с охлаждением от -9?С до -18?С	30	рефрижираторные вагоны с охлаждением и отоплением	30
5	виноградное вино и пиво, мин. воды	рефрижираторные вагоны с охлаждением, крытые от +15?С до +9?С	20-30	рефрижираторные вагоны с охлаждением, крытые	15-30	рефрижираторные вагоны с отоплением	30

2. Выбор подвижного состава для перевозки заданных грузов. Технико-экономические показатели

Рефрижераторный подвижной состав (далее РПС) подразделяют по количеству вагонов в его составе. Подвижной состав, включающий 20 физических вагонов и более, называют рефрижераторным поездом, а менее 20 вагонов - секцией. Эксплуатируются следующее типы рефрижераторных секций: 12-вагонные (с 10 грузовыми вагонами), 9, 7, 5, 4, 3-вагонные (с 8, 6, 4, 2 грузовыми вагонами), одиночные - автономные.

В изотермических вагонах перевозится 90%, в крытых вагонах - 10% всего объема скоропортящегося груза. Из общего объема изотермического подвижного состава 5-и вагонные секции составляют 60%, 3-х вагонные - 25%, 4-х вагонные - 5%, 12 вагонные секции и специализированные вагоны для виноградного вина и живой рыбы - 5%.

Количество вагонов для перевозки определенного скоропортящегося груза определятся по формуле

Nв = (P*Gг Кн (1 + ?р)) / (100*Vп*?) (1)

где: Qгод - годовой грузопоток, т;

P - процент данного груза от общего грузопотока на направлении;

Gг - годовой грузопоток всех скоропортящихся грузов на направлении, тонн;

Кн - коэффициент неравномерности перевозок принимаем:

для мяса охлажденного 1,5; для консервов 1,8; для вина 1,2; рыбы и рыбопродуктов 1,4; всех остальных 1,2-1,5;

?р - коэффициент нахождения вагона в ремонте 0,15;

Vп - погрузочный объем вагона.

Погрузочный объём одинаковый для всех продуктов. Примем следующие величины погрузочного объёма:

крытые вагоны - 100 ;

3-ваг. секции - 200 ;

4-ваг. секции - 300 ;

5-ваг. секции - 400 ;

12-ваг. секции - 1000 .

? - погрузочная масса груза т/.

Проведем расчет потребного количества вагонов:

В пяти вагонных секциях:

Мясо охлажденное:

N=(10*560000*1.5*(1+0.15))/(100*400*0.17)=1421 (ваг.);

Рыба охлажденная:

N=(20*560000*1.4*(1+0.15))/(100*400*0.3)=1503 (ваг.);

Рыба мороженая:

N=(20*560000*1.4*(1+0.15))/(100*400*0.45)=1002 (ваг.);

В трех вагонных секциях:

Консервы:

N=(40*560000*1.8*(1+0.15))/(100*200*0.6)=3864 (ваг.);

Виноградное вино:

N=(10*560000*1.2*(1+0.15))/(100*200*0.4)=966 (ваг.);

В крытых вагонах:

Виноградное вино:

N=(10*560000*1.2*(1+0.15))/(100*100*0.4)=1932 (ваг.);

Консервы:

N=(40*560000*1.8*(1+0.15))/(100*100*0.6)=7728 (ваг.);

Полученные данные сводим в таблицу.

Таблица 4 - Определение количества подвижного состава для перевозки скоропортящихся грузов

№	Наименование груза	погрузочный объём подвижного состав,	погрузочная масса груза,т/	Потребность в подвижном составе
				12-ваг.секций	5-ваг.секции	4-ваг.секций	3-ваг.секций	спец.вагоны	крытые
1	мясо охлажденное	142100	0,17	-	1421	-	-	-	-
2	консервы	772800	0,6	-	-	-	3864	-	7728
3	рыба охлажденная	601200	0.3	-	1503	-	-	-	-
4	рыба мороженая	400800	0.45	-	1002	-	-	-	-
5	виноградное вино	193200	0.4	-	-	-	966	-	1932

Организация выдачи груза.

Организация выдачи груза производится следующим образом.

По прибытию на станцию назначения главный механик секции обязан совместно со станционным диспетчером или дежурным по станции установить порядок и последовательность подачи вагонов под выгрузку с учётом местных условий и наименьшего числа расцепок. Перед выгрузкой температура воздуха в грузовых вагонах секций должна быть доведена при перевозке с охлаждением до нижнего предела, а при перевозке с отоплением - до верхнего предела температурного режима, установленного Правилами для данного груза.

АРВ подают к месту выгрузки с работающими установками. Вскрывать вагон без механика ПТО АРВ нельзя. Механик вскрывает вагон, проверяет температуру воздуха в вагоне, останавливает дизель-генераторы, производит ТО-3, пломбирует двери машинных отделений и т. д.

По окончании выгрузки работник хладотранспорта или приёмосдатчик станции в маршрутном листе ( форма ВУ-83 ) указывает, составлялся или нет коммерческий акт на порчу или понижение качества груза и заверяет эти сведения своей подписью с наложением штемпеля станции.

В случае прибытия скоропортящихся грузов на станцию назначения с нарушением уставного срока доставки, температурного режима, в неисправном вагоне, с повреждёнными запорно-пломбировочными устройствами и в других случаях, предусмотренных ст. 45 Транспортного Устава, станция выгрузки выдаёт их получателю с проверкой массы, числа мест и качества груза.

Масса груза считается правильной, если разница между массой груза, определённой на железнодорожной станции отправления, и массой груза, определённой на железнодорожной станции назначения, не превышает погрешность измерений массы нетто такого груза, а также норму естественной убыли его массы. Норма естественной убыли исчисляется от массы брутто груза - по грузам, перевозимым в таре и упаковке, и от массы нетто - по грузам, перевозимым без тары и упаковки.

При разногласиях в оценке состояния груза приглашают эксперта. Экспертиза должна быть проведена не позднее 24 ч. с момента вскрытия вагона в присутствии начальника станции, его заместителя или заведующего грузовым двором. Если при проверке будет обнаружена недостача, порча или понижение качества груза, то станция выгрузки должна с участием работников хладотранспорта и грузополучателя составить коммерческий акт.

К первому экземпляру акта прикладывают выписку температур из рабочего журнала рефрижераторных вагонов.

Хранение скоропортящихся грузов в складах станции не допускается. Грузополучатель должен вывозить их немедленно. Предельный срок хранения и вывоза со станции установлен Правилами для большей части скоропортящихся грузов от 6 до 12 ч. и лишь для стойких грузов он увеличен до 1 - 5 сут.

Расчет норм естественной убыли.

Нормы естественной убыли перевозимых грузов в процентах (?y) от массы груза приведены в разделе 10 Правил перевозок грузов и составляют для:

Рыба охлажденная -1,7 %

Рыба мороженная - 0,7 %

Мясо охлажденное - 1,7 %

Консервы - 0 %

Виноградное вино, пиво и мин. Вода - 0 %

Абсолютную величину естественной убыли (потерю массы груза) определить по формуле

Му = 10*Qипс*?у (2)

где Qипс - масса скоропортящегося груза, тыс. т;

?у - норма естественной убыли, %

Мясо охлажденное:

Му=10*56000*1,7=952 (т.)

Рыба охлажденная:

Му=10*112000*1,7=1904 (т.)

Рыба мороженная:

Му=10*112000*0,7=784 (т.)

Таблица 5 - абсолютная убыль груза

Наименование груза	Масса груза, тыс. т.	Норма естественной убыли, %	Величина естественной убыли, т.
Мясо охлажденное	56	1,7	952
Рыба охлажденная	112	1,7	1904
Рыба мороженная	112	0,7	784
Консервы	242	0	0
Виноградное вино, пиво и мин. вода	56	0	0

3. Определение расстояния между смежными станциями экипировки РПС

Рефрижераторный подвижной состав снабжается экипировочными материалами: дизельным топливом, дизельной и компрессорной смазками, хладагентами, холодоносителями, водой и пр. Своевременная экипировка РПС способствует надежному поддержанию заданных температурных режимов перевозки, сохранению качественных и количественных характеристик грузов на всех этапах перевозочного процесса.

По объему выполняемой работы пункты экипировки принято подразделять на основные и вспомогательные. Основные, также как и пункты экипировки рефрижераторных депо, производят полную экипировку. Для этого на них сосредоточен запас всех эксплуатационных материалов, достаточный для выполнения своих функций в течение 10-15 суток.

Вспомогательные пункты экипировки служат для пополнения экипировочных материалов, которые израсходованы в пути следования. Эти пункты наиболее часто экипируют подвижной состав дизельным топливом, смазкой, водой, реже - хладагентом. Вспомогательные пункты размещают на сети дорог на определенных расстояниях, которые зависят от скорости движения РПС и количества топлива, которое может быть израсходовано без ущерба для бесперебойной работы специального оборудования подвижного состава, а следовательно, и сохранности груза.

Расстояние между вспомогательными пунктами рассчитывают по формуле

Lэ = ((Gо - G1) / G с) * V (3)

где: Gо - полный запас дизельного топлива в резервуарах подвижного состава кг;

G1 - резервный двухсуточный запас дизельного топлива кг;

Gс - максимальный суточный расход топлива кг;

V - маршрутная скорость движения км/сут

Для 12 вагонной секции:

Lэ = ((8300 - 2160) / 1080) * 400=2274 (км.)

Для 5 вагонной секции:

Lэ = ((5100 - 1440) / 720) * 400=2033 (км.)

Таблица 6 - Расчёт расстояния между экипировочными пунктами

Тип РПС	G0	G1	Gсут	Vм	L
12 -вагонная секция	8300	2160	1080	400	2274
5- вагонная секция	5100	1440	720	400	2033

Таким образом, при перевозке по маршруту Новороссийск - Москва на расстояние 1742 км пункты экипировки РПС целесообразно разместить на конечных пунктах маршрута.

изотермический вагон скоропортящийся груз



4. Расчет эксплуатационных теплопритоков

Наименование груза - мясо мороженное, имеющее температуру -6 ? -9°С. Тип РПС - 5-вагонные секции, ZB-5.

Расчёт теплопритоков произведём по формуле

Qобщ = Q1+Q2+Q3+Q4+ Q5 (4)

где Q1 - теплоприток, поступающий в грузовые помещения вагона, через ограждающие конструкции кузова вагона;

Q2 - теплоприток, поступающий в вагон с наружным воздухом вследствие проникновения его через неплотности кузова;

Q3 - дополнительный теплоприток от воздействия солнечной радиации;

Q4 - теплоприток, эквивалентный работе электродвигателей вентиляторов-циркуляторов;

Q5 - теплоприток, образующийся от таяния снеговой шубы, Q5 = 200 Вт;

Q1 = kp*Fp(tн-tв) (5)

где kp - расчётный коэффициент теплопередачи ограждения кузова с учётом увеличения его в процессе эксплуатации из-за увлажнения и старения изоляции, kр = 0,45 Вт/( *град).

Fр - среднегеометрическое значение поверхности ограждающих конструкций грузового помещения,

Fр = 206

tн - наружная температура, tн = 30°С

tв - температура в грузовом помещении, tв = -6°С.

Q1 = 0,45*206*(30-(-6)) = 3337,2 Вт.

Q2=Vво*p*(iн-iв)*1000 (6)

где Vво - воздухообмен через неплотности кузова (0,012 /с)

р - плотность воздуха (1,27 кг/)

(iн-iв) - энтальпия воздуха снаружи и внутри (60 и -18 кДж/кг соответственно)

Q2=0,012*1,27*(60+18)*1000=1188,7 Вт

Q3=кр*Fc*?tс*Zc/24 (7)

где Fc - расчетная поверхность вагона, подверженная солнечному облучению (93,1 );

?tс - превышение температуры поверхности, подвергающейся солнечному облучению, над температурой наружного воздуха (15,5°С);

Z - число часов работы вентиляторов в сутки - 16 ч.

Q3=0,45*93,1*15,5*16/24=432,9 Вт.

Q4 = 1000 * N * ? * (Z/24) (8)

где N - суммарная мощность, потребляемая электродвигателями вентиляторов-циркуляторов ( от 2 до 5,6 кВт);

? - коэффициент, показывающей какая доля электроэнергии, потребляемая двигателями, превращается в тепло, подводимое к воздуху грузового помещения - 0,9;

Z - число часов работы вентиляторов в сутки - 16 ч.

Q4 = 1000 * 4 * 0,9 * 16/24 = 2400 Вт.

Qобщ = 3337,2 + 1188,7 + 432,9 + 200 = 5158,8 Вт.

Потребная хладопроизводительность:

Qпотр. = 1,1 * Qобщ (9)

Qпотр. = 1,1 * 5158,8 = 5674,68 Вт.

5. Определение показателей использования изотермических вагонов. Построение графика оборота заданного типа РПС

Оборот изотермического вагона определим по формуле:

(10)

где Lив - полный рейс изотермического вагона, км;

Vу - участковая скорость движения поездов с изотермическими вагонами, км/ч;

1тр - вагонное плечо, км;

?тех - среднее время нахождения транзитных поездов на попутных технических станциях, ч;

Км - коэффициент местной работы;

?гр - среднее время нахождения вагона под одной грузовой операцией, ч;

- гружёный рейс изотермического вагона, км;

1из - среднее расстояние между двумя пунктами экипировки рефрижераторных вагонов, км;

- время на экипировку изотермических вагонов, ч;

- время на первоначальную экипировку изотермических вагонов, ч.

Порожний рейс вагона примем равным 84% гружёного рейса.

Таблица 7 - Расчет оборота вагона

Lив	Vу	1тр	?тех	Км	?гр		1из
3484	60	200	5	1,5	6	1742	1742	6	3,5	6,8



Среднесуточный пробег изотермического вагона рассчитаем по формуле

(11)

Sив = 3484/6,8= 512,4 км.

Статическую нагрузку гружёного изотермического вагона рассчитаем по формуле

(12)

где ? рсп - количество погружённых скоропортящихся грузов, т;

uив - число загруженных изотермических вагонов.

=560000/13586=41,2 т/вагон.

Коэффициент порожнего пробега:

= / (13)

где - пробеги вагонов в порожнем состоянии;

- пробеги вагонов в груженном состоянии;

=1742/1742=1

Норму рабочего парка изотермических вагонов рассчитаем по формуле

nив = ?ив* uив (14)

nив =6,8*13586 = 92385 вагонов.

Производительность вагона рассчитаем по формуле



(15)

Wив = (560000*3484)/92385 = 21118,6 т-км/вагон.

Уставной срок доставки груза рассчитаем по формуле

(16)

где Т1 - время на операции, связанные с отправлением груза (Т1 = 1 сутки );

Т2 - время на передачу автотранспорту и на приём от автотранспорта грузов, перевозимых в прямом смешанном железнодорожно-автомобильном сообщении ( Т2 = 1 сутки );

Т3 - время на передачу груза транспортно-экспедиционным фирмам железнодорожными станциями или обратно ( Т3 = 1 сутки );

Т4 - время на переправу через реки на судах и паромах, перегрузку с одной колеи на другую ( Т4 = 1 сутки );

n1 - число передач автотранспорту и приём от автотранспорта, n1 =0;

n2 - число переправ, n2 = 0;

n3 - число перегрузок с одной колеи на другую, n3 = 1;

L - расстояние перевозки груза, км;

V - норма суточного пробега, V = 400 км/сут.;

?tдоп - дополнительное время на таможенные, пограничные операции.

Т=1+1*0+(0+1)*1++0 = 6,4 сут.



Заключение

В курсовой работе разработаны вопросы организации перевозки заданных грузов на направлении Новороссийск - Москва. В процессе выполнения работы решены следующие вопросы и получены результаты:

определены условия и способы перевозки мяса охлажденного, рыбы охлажденной, рыбы мороженной, виноградного вина, пива и мин. воды.

Определены суточные грузопотоки и вагонопотоки при перевозке заданных грузов.

Разработана технология перевозки мяса охлажденного, рыбы охлажденной, рыбы мороженной, виноградного вина, пива и мин. воды.

Рассмотрены вопросы экипировки и размещение пунктов ПТО РПС.

По выбранным нормативам построен график оборота РПС на направлении Новороссийск - Москва.

Оборот РПС составляет 6,8 суток.

Определены показатели использования подвижного состава на направлении:

Статическая нагрузка - 41,2 т

Величина порожнего рейса - 1742 км

Полная длина рейса - 3484 км

Среднесуточный пробег - 512,4 км/сут

Производительность вагона - 21118,6 тыс. км /вагон

Коэффициент порожнего пробега - 1



Список используемой литературы

1. Перевозка скоропортящихся грузов (справочник). -- М.: Транспорт. 1986.

2. Правила перевозок грузов. Книга 1. -- М.: Транспорт, 2001.

3. Тертеров М.Н., Лысенко Н.Е., Панферов В.Н. Железнодорожный хладотранспорт. -- М.: Транспорт. 1987.

4. Постарнак С.Ф., 3уев Ю.Ф. Холодильные машины и установки. -- М.: Транспорт, 1982.

5. Тертеров М.Н., Лысенко Н.Е., Панферов В.Н., Быков В.И., Леонтьев А.П. Хладотранспорт (с примерами решения задач). -- М.: Транспорт, 1985.

Размещено на Allbest.ur

...