МПС РФ

Иркутский государственный университет путей сообщения

Забайкальский институт железнодорожного транспорта

Кафедра УПП

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: “Транспортная энергетика”

Обоснование рационального способа транспортировки скоропортящихся грузов на направлении Пермь-2 - Чита-1

КР-240100-Д31-002

Выполнил:

студент группы ОПУ-31

Никонюк А.А.

Проверил:

преподаватель

Иванова Т.В.

Чита 2003 год



Задание на курсовую работу “Обоснование рационального способа транспортировки скоропортящихся грузов на направлении” по дисциплине “Транспортная энергетика”

Студент Никонюк А.А.

Группа Д-31.

Исходные данные:

Грузы к перевозке:

1. Мясо охлаждённое;

2. Рыба мороженая;

3. Картофель;

4. Вино виноградное сухое;

5. Яйца куриные пищевые охлаждённые;

6. Пиво пастеризованное;

7. Колбаса полукопчёная.

Направление перевозки Чита-1 - Пермь-2.

Подвижной состав: 5-ваг. ИПС; 12-ваг. ИПС; АРВ; вагон-термос; специализированный подвижной состав.

Количество скоропортящихся грузов:

1. Мясо охлаждённое - 8 %;

2. Рыба мороженая - 11%;

3. Картофель - 5 %;

4. Вино виноградное сухое - 25 %;

5. Яйца куриные пищевые охлаждённые - 16 %;

6. Пиво пастеризованное - 10 %;

7. Колбаса полукопчёная - 25 %.

Подпись преподавателя



СОДЕРЖАНИЕ

Введение 1. Выбор и обоснование способа перевозки скоропортящихся грузов на направлении

1.1 Особенности транспортировки скоропортящихся грузов

1.2 Разработка схемы маршрута, анализ климатических условий направления

1.3 Определение сроков доставки скоропортящихся грузов

2. Выбор типа подвижного состава и определение потребности транспортных средств для транспортировки скоропортящихся грузов

2.1 Обоснование выбора транспортных средств

2.2 Определение количества изотермического подвижного состава, необходимого для погрузки скоропортящихся грузов

3. Разработка технологии транспортировки скоропортящихся грузов

3.1 Организация приёма, погрузки заданного груза. Анализ причин простоя ИПС под грузовыми операциями

3.2 Документальное оформление перевозки

4. Теплотехнический расчёт изотермического подвижного состава

4.1 Определение теплопритоков для 1-го режима перевозки СПГ

4.2 Определение теплопритоков для 2-го режима перевозки СПГ

4.3 Определение теплопритоков для 3-го режима перевозки СПГ

5. Выбор и обоснование применения энергохолодильного

оборудования

5.1 Расчёт и выбор компрессора

5.2 Расчёт и выбор конденсатора

5.3 Расчёт и выбор испарителя

6. Организация обслуживания рефрижераторного подвижного состава

6.1Определение расстояния безэкипировочного пробега рефрижераторного подвижного состава

6.2 Анализ организации и технологии работы с ИПС в процессе транспортировки СПГ

6.3 Определение расстояния между пунктами технического обслуживания автономных рефрижераторных вагонов

7. Определение оборота вагона

8. Выбор и экономическое обоснование оптимального варианта транспортировки СПГ

Заключение

Список используемой литературы



ВВЕДЕНИЕ

Железнодорожный хладотранспорт обеспечивает транспортировку и хранение скоропортящейся продукции в условиях, обеспечивающих сохранение физических, химических и органолептических свойств груза. Для этого применяются изотермические вагоны и контейнеры с устройствами отопления и охлаждения, стационарные холодильные склады и сооружения.

Железнодорожный хладотранспорт является неотъемлемой частью железнодорожного транспорта.

Большинство пищевых продуктов и практически вся продукция рыбной промышленности относятся к группе скоропортящихся, которые требуют специальных условий хранения и транспортировки. Эти условия, оптимальные для каждого вида продукта, обеспечивают сохранность груза при хранении и перевозках. Очень давно для хранения и перевозок скоропортящихся продуктов использовался холод. И сейчас основным средством консервирования продуктов являются низкие температуры.

Скоропортящиеся продукты в зависимости от вида хранят при температурах от -30 до +14 °С. Морожёные продукты (мясо, рыбу и некоторые другие) перевозят при температурах -8 °С и ниже, охлаждённые грузы -0 ? +4 °С, а некоторые теплолюбивые продукты - при +12 ? 14 °С. Но так как перевозка скоропортящихся грузов осуществляется круглый год, необходимо охлаждать грузовое помещение подвижного состава в летнее время и, наоборот, для не мороженых грузов в зимнее время производить их подогрев. Это значительно усложняет процесс перевозок, делает его дорогостоящим.

В России для перевозки скоропортящихся грузов используются все виды транспорта. Морской, имеющий в своём составе мощные суда-рефрижераторы, специальные банановозы и др., в основном обеспечивает импорт и экспорт скоропортящихся продуктов. Автомобильный, оснащённый новыми рефрижераторами, осуществляет перевозки не только в пределах замкнутых районов, но и на расстояния, превышающие 1000 км. Но основные перевозки скоропортящихся грузов, более 90%, осуществляются железнодорожным хладотранспортом.

Охлаждение грузовых помещений судов, вагонов, автомобилей осуществляется водным или сухим льдом, жидкими газами и холодильными машинами. Охлаждение машинами в настоящее время является основным.

Основными вопросами хладотранспорта являются:

- высокая стоимость скоропортящихся грузов (СПГ), которая в несколько раз превышает стоимость грузов, перевозимых по железным дорогам;

- потеря массы (в ряде случаев до 2% и более массы нетто) и качество дорогостоящих СПГ. Эти потери находятся в прямой зависимости от продолжительности перевозок и других факторов. Поэтому, требуется выполнение предельных сроков доставки;

- необходимость обеспечения при перевозках скоропортящихся грузов условий, эквивалентных или близких к условиям хранения этих грузов на стационарных холодильниках или складах. Для этого применяются изотермические вагоны с устройствами отопления или охлаждения;

- ценность перевозок скоропортящихся грузов, вызванная особенностью заготовок и производства продуктов питания и эндокринного сырья;

- необходимость создания при выполнении погрузочно-разгрузочных работ особых условий, связанных с сокращением воздействия неблагоприятных внешних факторов на скоропортящиеся грузы. В связи с этим строятся специальные платформы, вводится дополнительная механизация для сокращения простоя вагонов под грузовыми операциями.

Все эти особенности приводят к необходимости своеобразного подхода к решению технических, технологических, экономических и управленческих вопросов эксплуатации железнодорожного хладотранспорта.



1. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ СПОСОБА ПЕРЕВОЗКИ СКОРОПОРТЯЩИХСЯ ГРУЗОВ НА НАПРАВЛЕНИИ

1.1 Особенности транспортировки скоропортящихся грузов

В курсовой работе рассматриваем теплофизические и химические свойства перевозимого груза, технологические особенности и способы размещения его в вагонах, предельные значения температурного и влажностного режимов перевозки и хранения.

Для перевозки выбираем 7 видов груза: мясо охлаждённое, рыба мороженая, картофель, пиво пастеризованное, вино виноградное сухое, яйца куриные пищевые охлаждённые, колбаса полукопчёная.

МЯСО ОХЛАЖДЁННОЕ. Охлаждённое мясо принимается к перевозке с послеубойным сроком хранения не более 4 суток. При погрузке оно должно иметь температуру в толще мышц у костей от 0 до +4 °С, сухую поверхность и корочку подсыхания без следов плесени, ослизнения и увлажнения. Общий срок его накопления и перевозки в летний и зимний периоды года не должен превышать 12 суток, а в переходный период - 14 суток.

Перевозка обрезной свинины в охлаждённом состоянии не допускается. Погрузка в вагоны мяса разрешается после осмотра их ветеринарным врачом органа Госветнадзора. О назначенном времени мяса и мясопродуктов грузоотправитель уведомляет местный орган Госветнадзора не менее чем за 24 часа до подачи вагонов под погрузку.

Мясо предъявляется грузоотправителем к перевозке только до той станции и в адрес того грузополучателя, которые указаны в ветеринарном свидетельстве.

Мясо охлаждённое перевозится в рефрижераторных вагонах в подвешенном состоянии на балках с крючками так, чтобы туши, полутуши и четвертины не прикасались между собой, с полом и со стенами вагона, правые половины полутуш и четвертин находились в одной стороне вагона от двери, а левые - в другой и их внутренние стороны были обращены к торцевой стене, на которой установлены приборы охлаждения.

Температурный режим перевозки мяса охлаждённого от 0 до -3 °С без вентиляции.

РЫБА МОРОЖЕНАЯ. Предъявляемая к перевозке рыба мороженая при погрузке должна иметь температуру не выше -18 °С. Признаками доброкачественности рыбы мороженой является поверхность тела - чистая, естественной окраски; жабры - светло-красные или тёмно-красные; запах (после оттаивания) - свежей рыбы без порочащих признаков. Перевозка мороженой рыбы допускается только в упаковке: в ящиках, мешках продуктовых.

Дощатые и фанерные ящики с рыбой должны быть забиты и по торцам обтянуты стальной упаковочной лентой или стальной поволокой. Ящики из гофрированного картона с продукцией должны быть обтянуты стальной проволокой или оклеены клеевой лентой. Мешки с рыбой мороженной должны быть плотно зашиты.

Предельные сроки доставки рыбы мороженной: летний - 30 суток; переходный - 30 суток; зимний - 30 суток.

Рыба мороженая перевозится в рефрижераторных вагонах. Температурный режим перевозки рыбы мороженой от -6 до -12 °С, без вентиляции.

КАРТОФЕЛЬ. Картофель должен предъявляться к перевозке свежим, чистым, без механических повреждений и повреждений вредителями и болезнями, без изменений внешней влажности, а также однородными по степени зрелости в каждой повагонной партии.

Содержание в плодах токсических элементов, пестицидов и нитратов не должно превышать допустимые уровни, установленные медико-биологическими требованиями и санитарными нормами качества продовольственного сырья и пищевых продуктов.

Картофель должен быть упакован в тару.

Картофель поздний должен быть упакован в ящики, ящичечные поддоны, тканевые и сетчатые мешки, а картофель ранний - в жёсткую тару.

В период массовых заготовок по согласованию с грузоотправителем и грузополучателем допускается перевозка навалом в крытых вагонах позднего картофеля.

Картофель для длительного хранения перевозится только в таре.

Предельные сроки доставки картофеля раннего в крытых вагонах в июле - августе - 8 суток; картофеля позднего сентябрь - октябрь - 30 суток; картофеля позднего навалом сентябрь - октябрь - 15 суток.

Температурный режим перевозки от +2 до +5 °С, без вентиляции.

ПИВО ПАСТЕРИЗОВАННОЕ. Пиво в стеклянных полимерных бутылках, жестяных банках и в бочках перевозится в изотермических вагонах. Пиво предъявляется к перевозке с температурой от +2 до +12 °С.

Пастеризованное пиво в летний и переходный периоды года допускается перевозить в крытых вагонах.

Предельный срок перевозки пива пастеризованного в рефрижераторных вагонах в летний период - 30 суток; в переходный период - 30 суток; в зимний период - 30 суток.

Температурный режим перевозки от +9 до +15 °С, без вентиляции.

ВИНО ВИНОГРАДНОЕ СУХОЕ. Вина, в том числе игристые перевозятся в бутылках, размещённых в ящиках.

Закрытые деревянные ящики обтягиваются проволокой или стальной упаковочной лентой. Ящики из гофрированного картона обтягиваются стальной упаковочной лентой или обклеиваются бумажной лентой в два пояса. На закрытые ящики наносятся манипуляционные знаки, согласно, соответствующим нормативным документам.

Вина в вагонах и контейнерах перевозятся в закрытых ящиках. Перевозка этих грузов в открытых ящиках допускается в сопровождении проводников грузоотправителя, грузополучателя. Вина перевозятся в изотермических или крытых вагонах, контейнерах в зависимости от периода года и вида продукции.

Игристые и шипучие вина во все периоды года перевозятся в изотермических вагонах. Температура этих грузов при погрузке в изотермические вагоны должна быть в пределах от +8 до +16 °С.

Перевозка вин допускается также наливом в собственных специальных цистернах-термосах и собственных изотермических вагонах-цистернах в сопровождении проводников грузоотправителей, грузополучателей.

В зимний период температура вина при наливе должна быть не ниже +8 °С, а летом не выше +15 °С.

Предельные сроки перевозки в специализированных вагонах в летний период - 30 суток; в переходный период - 25 суток; в зимний период - 10 суток.

Температурный режим перевозки от +9 до +15 °С.

ЯЙЦА ПИЩЕВЫЕ КУРИНЫЕ ОХЛАЖДЁННЫЕ. Яйца куриные пищевые (охлаждённые и неохлаждённые) перевозятся в специальной ячеистой упаковке, укладываемой в ящики. Охлаждённые яйца предъявляются к перевозке с температурой не выше +6 °С.

Яйца неохлаждённые в летний период года при температуре наружного воздуха не выше +25 °С и при положительной температуре наружного воздуха в переходный период года перевозятся в крытых вагонах.

Яйца диетические по железной дороге не перевозятся.

Предельный срок перевозки летний период - 25 суток; зимний период - 20 суток; переходный период - 25 суток.

Температурный режим перевозки от +2 до +5 °С, без вентиляции.

КОЛБАСА ПОЛУКОПЧЁНАЯ. Колбаса полукопчёная должна иметь чистую, сухую поверхность без повреждения оболочки. Консистенция полукопчёных колбас должна быть упругой, плотной.

Колбасы полукопчёные должны предъявляться к перевозке с температурой от -4 до -9 °С.

Колбасы полукопчёные допускаются к перевозке с температурой от 0 до -4 °С с общим сроком их накопления и перевозки не более 15 суток.

Влажность полукопчёной колбасы указывают под наименованием груза, она не должна быть выше установленной стандартами (техническими условиями).

Колбасы перевозятся упакованными в ящики.

Предельный срок перевозки полукопчёной колбасы с температурой погрузки от -4 до -9 °С: в летний период - 20 суток; в переходный период - 25 суток; в зимний период - 25 суток.

Температурный перевозки от 0 до -3 °С, без вентиляции.

1.2 Разработка схемы маршрута, анализ климатических условий направления

На основании карты железных дорог и Тарифного руководства № 4 составляем схему кратчайшего маршрута заданного направления с указанием раздельных пунктов (пункты размещения пунктов экипировки РПС, транзитные технические станции, станции размещения рефрижераторных вагонных депо).

Пункты экипировки размещаются, исходя из расстояния безэкипировочного пробега и перечня станций их размещения на расстоянии 500 - 700 км.

Транзитные технические станции располагаются с учётом участков обращения локомотивов и протяжённости гарантийных участков, исходя из необходимости безопасного проследования вагонов в исправном состоянии в составе поезда.

В данной курсовой работе перевозка грузов осуществляется по направлению Пермь - 2 - Чита - 1, схема кратчайшего маршрута приведена на рис.1.1.

Преобладающие температуры на данном направлении рассмотрим в таблице 1.1:

Ведомость маршрута и температурные условия перевозки

Таблица 1.1

№ п/п	Наименование раздельных пунктов	Температура наружного воздуха	Расстояние между раздельными пунктами, км
		MAX	MIN
1.	Пермь - 2	39	-13,1	381
2.	Свердловск - Сортир.	37	- 15,6
				605
3.	Ишим	33,5	-19,8
				778
4.	Чулымская	34	-22,1
				903
5.	Красноярск	39,4	- 18,2
				1087
6.	Иркутск - Сортиров.	34,4	- 20,9
				1017
7.	Чита - 1	37,5	- 27,4
Всего:	4771



СХЕМА КРАТЧАЙШЕГО МАРШРУТА НАПРАВЛЕНИЯ

ПЕРМЬ - 2 - ЧИТА - 1

Рисунок 1.1



- станции погрузки, выгрузки;

- транзитные технические станции;

- пункты экипировки РПС;

- стыковые пункты между дорогами;

- станции размещения рефрижераторных вагонных депо;

- пункты ТО - 2АРВ.

Руководствуясь рисунком 1.1, составляем таблицу 1.2, в которой указываем периоды года для направления Пермь - 2 - Чита - 1, а затем в пункте 1.3 данной курсовой работы определяем предельные сроки перевозки грузов.



Условия и особенности перевозки СПГ

Таблица 1.2

№п/п	Наименование груза	Тип подвижного состава	Тара, способ укладки	Температурн. режим перевозки	Предельный срок перевозки, сутки
		летний	зимний	переходный	летний	зимний	переходный	летний	зимний	переходный	летний	зимний	переходный
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
1	Мясо охлаждённое	5ваг. ИПС	На крюках в подвешенном состоянии	0 - -3	12	14	12
2	Рыба мороженая	12ваг ИПС	ящики	-6 - -12	30	30	30
3	Картофель	12ваг ИПС	ящики	+2 - +5	20	30	15
4	Пиво пастеризованное	Вагон - термос	банка	+9 - +15	30	30	30
5	Вино виноградное сухое	Спец. ПС	наливом	+9 - +15	30	25	10
6	Яйца куриные пищевые охлаждённые	АРВ	ящики	+2 - +5	25	25	20
7	Колбаса полукопчёная	5ваг. ИПС	ящики	0 - -3	20	25	25

1.3 Определение сроков доставки скоропортящихся грузов

Сохранность скоропортящихся грузов при перевозках зависит от заданного температурного режима и продолжительности транспортировки.

Скоропортящиеся грузы предъявляются к перевозке только в транспортабельном состоянии, в соответствии требованиям, установленным в Сборнике правил перевозок грузов на железнодорожном транспорте.

К каждой отправке грузов прилагают удостоверение о качестве, в котором вместе с другими требованиями указывают срок транспортировки, в течение которого, при соответствующем обслуживании вагона, груз не испортится и сохранит все свои органолептические свойства.

Данные виды грузов предъявляем к перевозке в летний период.

При транспортировке СПГ во всех случаях должно соблюдаться условие:

Т_у?Т_пр (1.1)

где Т_у - уставный срок доставки;

Т_пр - предельный срок транспортабельности.

Согласно ст. 57 и 153 Транспортного устава железных дорог Российской Федерации уставный срок доставки Т_у определяем по формуле:

Т_у=L/V_м+Т_н (сут.) (1.2)

где L - тарифное расстояние перевозки, км;

V_м - норма суточного пробега, км/сут.;

Т_н - время на начально-конечные операции в пунктах погрузки-выгрузки, сут.

Таким образом, на основании формулы 1.2 определяем уставный срок доставки:

Т_у=4771/380+2=15 (суток)

Таким образом, должно выполняться условие 1.1, если условие не выполняется, то груз в данном типе ИПС на заданное расстояние не принимается к перевозке. Следует либо перевозить СПГ на меньшее расстояние, либо подобрать ИПС, эксплуатируемый с большей маршрутной скоростью.

В данном случае:

мясо охлаждённое: 15>12;

рыба мороженая: 15<30;

картофель: 15<20;

пиво пастеризованное: 15<30;

вино виноградное сухое: 15<30;

яйца куриные пищевые охлаждённые: 15<25;

колбаса полукопчёная: 15<20.

Таким образом, условие не соблюдается только для перевозки мяса охлаждённого, т.к. уставный срок доставки больше предельного срока транспортабельности. Мясо охлаждённое к перевозке не принимается.

Также должен соблюдаться критерий транспортабельности, который характеризуется коэффициентом транспортабельности. Данный коэффициент определяется по формуле:

?=Т_у/Т_пр?1 (1.3)

На основании формулы 1.3 определяем коэффициент транспортабельности:

мясо охлаждённое: ?_т=15/12=1,25?1, к перевозке не принимаем;

рыба мороженая: ?_т=15/30=0,5?1, к перевозке принимаем;

картофель: ?_т=15/20=0,75?1, к перевозке принимаем;

пиво пастеризованное: ?_т=15/30=0,5?1, к перевозке принимаем;

вино виноградное сухое:?_т=15/30=0,5?1, к перевозке принимаем;

яйца куриные пищевые охлаждённые: ?_т=15/25=0,6?1, к перевозке принимаем;

колбаса полукопчёная: ?_т=15/20=0,75?1, к перевозке принимаем.

На основании данных расчётов по каждому роду груза значение коэффициента транспортабельности скоропортящихся грузов сводим в таблицу 1.3:

Таблица 1.3

№п/п	Род груза	Предельный срок транспортабель-ности Тпр, сут.	Уставной срок доставки Ту, сут.	Коэффициент транспортабельности ?т
1	2	3	4	5
1.	Мясо охлаждённое	12	15	1,25
2.	Рыба мороженая	30	15	0,5
3.	Картофель	20	15	0,75
4.	Пиво пастеризованное	30	15	0,5
5.	Вино виноградное сухое	30	15	0,5
6.	Яйца куриные пищевые охлаждённые	25	15	0,6
7.	Колбаса полукопчёная	20	15	0,75



2. ВЫБОР ТИПА ПОДВИЖНОГО СОСТАВА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТРЕБНОСТИ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ СКОРОПОРТЯЩИХСЯ ГРУЗОВ

2.1 Обоснование выбора транспортных средств

Изотермический подвижной состав выбираем в курсовой работе исходя из следующих условий:

- рекомендуемый к перевозке ИПС должен обеспечивать необходимый температурно-влажностный режим;

- необходимо учитывать действующие ограничения на использование ИПС. Согласно СППГ в рефрижераторных вагонах нельзя перевозить солёную рыбу, сельдь в бочках, залитых тузлуком, плодоовощи, не упакованные в тару.

Кроме этого, подвижной состав выбираем в зависимости от термической обработки и вида груза, периода года, климатической зоны направления, расстояния перевозки.

С учётом этих требований для перевозки заданных видов груза выбираем следующий подвижной состав:

1) мясо охлаждённое - 5 - вагонный изотермический подвижной состав;

2) рыба мороженая - 12 - вагонный изотермический подвижной состав;

3) картофель - 12 - вагонный изотермический подвижной состав;

4) пиво пастеризованное - вагон - термос;

5) вино виноградное сухое - специализированные контейнера производства Франции;

6) яйца куриные пищевые охлаждённые - АРВ;

7) колбаса полукопчёная - 5 - вагонный изотермический подвижной состав.

Весь изотермический подвижной состав производства Брянского машиностроительного завода.

В связи с постепенным выводом из эксплуатации рефрижераторных поездов (21, 23 - вагонных) для перевозки груза их не используем.

2.2 Определение количества подвижного состава, необходимого для погрузки скоропортящихся грузов

После выбора подвижного состава для перевозки грузов определяем его потребное количество N_в на весь заданный объём перевозок по следующей формуле:

N_в=?*G*k_н*(1+?_р)/100*V*?; (вагон) (2.1)

где, ? - процент данного груза от общего объёма грузопотока;

G - годовой объём грузопотока, тыс.т.;

K_н - коэффициент неравномерности перевозок;

?_р - коэффициент учитывающий нахождение вагонов в ремонте (принимаем равным 0,15);

? - погрузочная масса данного груза (т/м³);

V_погр - погрузочный объём вагона, м³.

На основании формулы 2.1 определяем потребное количество вагонов в год для станции и участка в отдельности.

1. Мясо охлаждённое к перевозке не принято;

2. Рыба мороженая

N_в^уч=11*550*10³*1,3*(1+0,15)/100*78*0,45=2577 (вагонов);

N_в^ст=11*350*10³*1,3*(1+0,15)/100*78*0,45=1640 (вагонов).

3. Картофель

N_в^уч=5*500*10³*1,3*(1+0,15)/100*78*0,34=1410 (вагонов);

N_в^ст=5*300*10³*1,3*(1+0,15)/100*78*0,34)=846 (вагонов).

4. Пиво пастеризованное

N_в^уч=10*600*10³*1,38*(1+0,15)/100*126*0,40=1780 (вагонов);

N_в^ст=10*400*10³*1,3*(1+0,15)/100*126*0,40=1187 (вагонов).

5. Вино виноградное сухое

N_в^уч=25*650*10³*1,3*(1+0,15)/100*56,8*0,40=12338 (вагонов);

N_в^ст=25*450*10³*1,5*(1+0,15)/100*56,8*0,40=8542 (вагона).

6. Яйца куриные пищевые охлаждённые

N_в^уч=16*520*10³*1,4*(1+0,15)/100*45,5*0,25=11776 (вагонов);

N_в^ст=16*340*10³*1,4*(1+0,15)/100*45,5*0,25=7670 (вагонов).

7. Колбаса полукопчёная

N_в^уч=25*590*10³*1,3*(1+0,15)/100*108,2*0,28=7279 (вагонов);

N_в^ст=25*380*10³*1,3*(1+0,15)/100*108,2*0,28=4688 (вагонов).

Результаты выбора и определения количества подвижного состава сводим в таблицу 2.1.

Таблица 2.1

№ п/п	Наименование груза	Годовой грузопоток	Погрузочный объём подвижного состава, м3	Погрузочная масса груза, т/м3	5-вагонные секции	12-вагонные секции	АРВ	Специальные вагоны	Вагон-термос	Тара подвижного состава, т
1	Рыба мороженая		78	0,45		4217				39
2	Картофель		78	0,34		2256				39
3	Пиво пастеризов.		126	0,40					2967	33,5
4	Вино виноградн.		56,8	0,40				2088		5,7
5	Яйца куриные		45,5	0,25			19446			45
6	Колбаса полукопч.		108,2	0,28	11967					37

Далее определяем количество “холодных” поездов из рефрижераторных секций, АРВ и др. по формуле:

N_ni=?N_bi*(G_si+G_mi)/Q_брi; (поезд) (2.2)

где, N_ni - количество поездов i вида;

N_bi - количество подвижного состава i - го вида (секции; АРВ; специальные вагоны);

G_si - количество груза загруженного в подвижной состав i - вида, т;

G_mi - тара i - вида подвижного состава;

G_брi - вес брутто поезда i - вида, т.

Количество “холодных” поездов определяем по формуле 2.2:

1. Рыба мороженая

N_ni=4217*(35,1+39)/2000=157 (поездов)

2. Картофель

N_ni=2256*(26,52+39)/2000=74 (поезда)

1. Пиво пастеризованное

N_ni=2967*(50,4+33,5)/2000=125 (поездов)

4. Вино виноградное сухое

N_ni=20880*(22,72+5,7)/2000=297 (поездов)

5.Яйца куриные пищевые охлаждённые

N_ni=19446*(11,375+45)/2000=549 (поездов)

6. Колбаса полукопчёная

N_ni=11967*(30,296+37)/2000=403 (поезда)

Полученное число поездов сводим в таблицу 2.2

Таблица 2.2

№п/п	Род груза	5-вагонные секции	12-вагонные секции	АРВ	Вагон-термос	Спец. вагоны
1	2	3	4	5	6	7
1.	Рыба мороженая		157
2.	Картофель		74
3.	Пиво пастеризов.				152
4.	Вино виноградное сухое					297
5.	Яйца куриные пищевые охлаждённые			549
6.	Колбаса полукопчёная	403

3. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ТРАНСПОРТИРОВКИ СКОРОПОРТЯЩИХСЯ ГРУЗОВ

3.1 Организация приёма, погрузки заданного груза. Анализ причин простоя под грузовыми операциями

В данной курсовой работе, используя метод экспертных оценок, определяем факторы и причины, влияющие на простой изотермического подвижного состава, и разработаем мероприятия к его сокращению.

Данный метод основан на анкетировании мнений специалистов путём присвоения рангов значимости тому или иному действующему фактору с последующей обработкой результатов опроса методами математической статистики.

Экспертам необходимо предложить проранжировать отобранные факторы по степени их влияния на простой вагонов. Фактору, который, по мнению данного специалиста, оказывает наибольшее влияние, присваивается ранг 1и т.д.

В тех случаях, когда опрашиваемый не может разделить влияние некоторых факторов, этим факторам присваивается один и тот же ранговый номер (связанные ранги).

Количество экспертов 12. Им будут присвоены номера согласно нумерации. Эксперты следующие:

1.Грузчики;

2.Механизаторы дистанции погрузочно-разгрузочных работ;

3.Мастер дистанции погрузочно-разгрузочных работ;

4.Начальник грузового двора дистанции погрузочно-разгрузочных работ;

5.Маневровый дежурный по станции;

6.Дежурный по парку;

7.Начальник станции;

8.Начальник отдела перевозок;

9.Инженер по хладотранспорту;

10.Начальник службы движения;

11.Студенты Забайкальского института железнодорожного транспорта;

12.Начальник департамента грузовой и коммерческой работы.

При анализе необходимы факторы дополнительного простоя вагонов под грузовыми операциями:

1.Недостаточная техническая оснащённость погрузки-выгрузки;

2.Отсутствие поддонов;

3.Недостаточный контингент работников;

4.Плохие погодные условия;

5.Несовершенная форма оплаты труда;

6.Несоответствие платы за пользование вагонами;

7.Несовершенная форма организации труда на грузовых объектах;

8.Плохое самочувствие работников;

9.Недостаточное финансирование отрасли;

10.Бюрократический аппарат управления.

Осуществляем опрос экспертов и ранжируем факторы. Данные, полученные при опросе, заносим в таблицу 3.1.

Таблица 3.1

Ранжирование факторов

На основании полученных данных в таблице 3.1 составляем таблицу 3.2, которая называется матрица рангов.

Таблица 3.2

Номера факторов	Эксперты
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
X1	10	10	8	4	2	1	5	1	2	2	1	1	47
X2	9	9	6	3	1	1	1	3	1	2	1	1	38
X3	1	1	5	6	1	1	10	1	2	1	1	1	31
X4	10	10	10	9	2	1	9	5	3	2	2	4	67
X5	9	9	10	5	1	2	6	3	4	1	5	1	56
X6	1	2	1	1	1	1	3	2	1	1	1	1	16
X7	9	8	10	6	2	3	5	1	1	2	4	1	52
X8	3	2	8	6	2	2	6	3	2	1	1	2	38
X9	2	2	1	3	2	1	10	8	3	10	6	1	49
X10	10	10	3	1	1	1	1	1	4	1	1	1	35
	64	63	62	44	15	14	56	28	23	23	23	14	429

Матрица рангов

Номера факторов	Эксперты	xij
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
X1	9	9	6,5	5	8	4	4,5	2,5	5	7,5	3,5	4,5	69	3	9
X2	6	6,5	5	3,5	3	4	1,5	7	2	7,5	3,5	4,5	54	-12	144
X3	1,5	1	4	8	3	4	9,5	2,5	5	3	3,5	4,5	49,5	-16,5	272,25
X4	9	9	9	10	8	4	8	9	7,5	7,5	7	10	98	32	1024
X5	6	6,5	9	6	3	8,5	6,5	7	9,5	3	9	4,5	78,5	12,5	156,25
X6	1,5	3	1,5	1,5	3	4	3	5	2	3	3,5	4,5	35,5	-30,5	930,25
X7	6	5	9	8	8	10	4,5	2,5	2	7,5	8	4,5	75	9	81
X8	4	3	6,5	8	8	8,5	6,5	7	5	3	3,5	9	72	6	36
X9	3	3	1,5	3,5	8	4	9,5	10	7,5	10	10	4,5	74,5	8,5	72,25
X10	9	9	3	1,5	3	4	1,5	2,5	9,5	3	3,5	4,5	54	-12	144
xij	55	55	55	55	55	55	55	55	55	55	55	55	660	-	2869

При многофакторном анализе учитывается мнение многих специалистов.

При этом оценка средней степени согласованности этих специалистов осуществляется по коэффициенту конкордации, по следующей формуле

(3.1)

где m - количество экспертов;

n - количество ранжируемых факторов.

Таким образом, на основании формулы 3.1 определяем коэффициент конкордации

W=12*2869/(12)²*(10³-10)=0,24

В случае полного совпадения мнения специалистов коэффициент конкордации равен 1, при несовпадении он равен 0. Таким образом, значение коэффициента конкордации изменяется в пределах:

0?W?1 (3.2)

В связи с тем, что в таблице 3.2 имеются связанные ранги, то коэффициент конкордации вычисляется по формуле

(3.3)

где (3.4)

(t - число связанных рангов в каждом столбце матрицы рангов).

Таким образом, на основании формулы 3.4 вычисляем T_i:

T_i=1/12*(504+504+336+336+990+720+504+336+990+720+504+504)=576,7

Определив T_i, теперь мы можем рассчитать коэффициент конкордации для связанных рангов матрицы на основании формулы 3.3

Оценку значимости коэффициента конкордации W производим по критерию согласия Пирсона X², который подчиняется X² распределению с числом степеней свободы n-1 (или другим общепринятым критериям - Колмогорова, Романовского).

Для вычисления X² при наличии связанных рангов принята следующая формула

(3.5)

На основании формулы 3.5 вычисляем коэффициент конкордации

Табличное значение X²_n=19,7 (для 5% уровня значимости).

Коэффициент конкордации является, достоверным и с вероятностью P=0,95 будем утверждать, что совпадение мнения экспертов не случайно, если выполняется следующее условие

P_расч(X²)?P_табл(X²) (3.6)

В этом случае согласованность экспертов является достаточно высокой.

В нашем случае условие выполняется. так как 62,47?19,7, следовательно, согласованность экспертов является достаточно высокой.



По данным таблицы 3.2 строим гистограмму распределения сумм рангов с выделением факторов наибольшего и наименьшего влияния на простой изотермического подвижного состава на объектах исследования (рис. 3.1).

98

78,5

75 74,5

72 69

54 54

49,5

35,5

Факторы X_ij

На основании рисунка 3.1(гистограммы) мы видим, что факторы X₄, X₅, X₇, X₈, X₉ попали в зону факторов наибольшей значимости - это такие факторы как плохие погодные условия; несовершенная форма оплаты труда; несовершенная форма организации труда на грузовых объектах; плохое самочувствие работников; недостаточное финансирование отрасли.

Факторы X_2, X₁, X₁₀ попадают в зону средней значимости - это такие факторы как недостаточная техническая оснащённость погрузки-выгрузки; отсутствие поддонов; бюрократический аппарат управления.

В зону наименьшей значимости попали факторы X₃, X₆ - недостаточный контингент работников; несоответствие платы за пользование вагонами.

По построенной гистограмме видно, что наиболее всего на простой изотермического подвижного состава на объектах исследования влияют следующие факторы: плохие погодные условия; несовершенная форма оплаты труда; несовершенная форма организации труда на грузовых объектах; плохое самочувствие работников; недостаточное финансирование отрасли.

Для сокращения простоя изотермического подвижного состава необходимо создать определённые условия для работников, работающих на грузовых объектах, больше внимания уделять здоровью работников, увеличить финансовые вложения в данную отрасль, повысить заработную плату, сконструировать навесы, чтобы плохая погода не мешала грузовой работе.

3.2 Документальное оформление перевозки

Скоропортящиеся грузы должны предъявляться к перевозке в транспортабельном состоянии и соответствовать по качеству и упаковке требованиям, установленным стандартами и Правилами перевозок скоропортящихся грузов.

Станция отправления имеет право выборочно проверить качество предъявляемых к перевозке скоропортящихся грузов, состояние тары и их соответствие стандартам и данным, указанным в перевозочных документах. По требованию железной дороги отправитель обязан предъявить стандарты для проверки соответствия груза и тары установленным требованиями. Проверяют груз непосредственно в камерах хранения холодильников, складов и комбинатов, а также в процессе погрузки в вагон. Температуру мороженых и охлаждённых грузов измеряют в момент погрузки в вагон. Вскрытие и последующую упаковку груза после проверки выполняет грузоотправитель.

Тара должна быть исправной, прочной, чистой, не иметь следов течи и соответствовать стандартам.

Качество скоропортящихся грузов, предъявляемых к перевозке, определяют органолептическим методом.

На скоропортящиеся грузы в зависимости от их рода и других условий отправитель обязан представить станции погрузки, кроме комплекта перевозочных документов, состоящего из накладной, дорожной ведомости, корешка дорожной ведомости и квитанции в приёме груза, дополнительные документы, подтверждающие качественное состояние груза и возможность его транспортировки: удостоверение о качестве, ветеринарное свидетельство, карантинный сертификат, акт экспертизы и другое. Эти документы сопровождают груз до станции назначения.

Удостоверение о качестве, датированное днём погрузки груза в вагон за подписью и печатью грузоотправителя, предъявляется на каждую отправку любых скоропортящихся грузов. В нём указываются, кроме данных об отправителе и получателе, количестве мест и массе груза в вагоне, точное наименование груза, его термическая подготовка к перевозке, качественное состояние груза, сорт продукта, вид категория, назначение, транспортабельность груза, номер стандарта. Для охлаждённых и мороженых грузов должна быть указана их температура при погрузке в вагоны, для мяса охлаждённого или остывшего - дополнительного убоя животных, а для плодов и овощей - дата сбора и упаковки.

Ветеринарное свидетельство выдают на сырые животные продукты ветеринарным персоналом в местах заготовок или производства этих продуктов для подтверждения их ветеринарного благополучия и качества.

Карантинный сертификат или карантинное разрешение выдают государственные инспекции по карантину на грузы растительного происхождения только в случае вывоза их из районов, объявленных на карантине, и во всех случаях перевозки таких грузов на экспорт или по импорту. Сертификат или разрешение оставляют на станции отправления и хранят как документ строгой отчётности, а их дубликаты прикладывают к перевозочным документам и выдают получателю.

Если к перевозке предъявлена скоропортящаяся продукция, для которой действующими Правилами не установлены условия перевозки, грузоотправитель обязан предъявить станции погрузки стандарт или технические условия на эту продукцию, а в перевозочных документах и в удостоверении о качестве указать вид подвижного состава, способ обслуживания, температурный режим, необходимость вентилирования. Однако если заданные отправителем режим и условия перевозки не могут быть обеспечены в имеющемся подвижном составе и, следовательно, сохранность предъявляемой к перевозке продукции в пути следования не может быть полностью гарантирована, то железная дорога вправе отказать в приёме к перевозке такого груза.



4. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ИЗОТЕРМИЧЕСКОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

Целью теплотехнического расчёта является определение количества тепла, поступающего в грузовое помещение при работе приборов охлаждения и теряемого при отоплении вагона, а также определение холодопроизводительности установки и мощности приборов охлаждения.

Теплопоступления в вагон учитываются с учётом факторов дислокации вагона, режима перевозки и температуры наружного воздуха. При этом рассматриваем три режима транспортировки, а именно:

- 1-й режим - перевозка СПГ в тяжёлый (летний) период года низкотемпературных грузов; температура грузов -18 ? -20^°С; температура наружного воздуха +25 ? +40^°С; температура в грузовом помещении вагона -18 ? -20^°С; относительная влажность воздуха 30 - 80 %; относительная влажность в грузовом помещении не ниже 80 %;

- 2-й режим - перевозка неохлаждённой плодоовощной продукции с охлаждением в пути следования; температура наружного воздуха +25 ? +40°С; температура в грузовом помещении вагона +4 °С; относительная влажность воздуха 30 - 80 %; относительная влажность воздуха в грузовом помещении вагона не ниже 80 %;

- 3-й режим - перевозка грузов в зимнее время с отоплением; температура наружного воздуха -20 ? -40^°С; температура в грузовом помещении вагона +12 ? +14^°С; относительная влажность воздуха 80 %; относительная влажность воздуха в грузовом помещении вагона не ниже 80 %.



4.1 Определение теплопритоков для 1-го режима перевозки СПГ

Общее количество тепла (Вт), отводимое через поверхность приборов охлаждения или холодопроизводительность установки при перевозке мороженых грузов составляет:

Q^I_общ=?Q_i; (Вт) (4.1)

где Q₁ - теплоприток в грузовое помещение вагона от наружного воздуха и воздуха машинного отделения через ограждения кузова;

Q₂ - теплоприток от воздействия солнечной радиации;

Q₃ - теплоприток через не плотности в дверях, в люках, в проходах трубопроводов;

Q₄ - теплоприток от действия электродвигателей вентиляторов;

Q₅ - теплоприток от таяния “снеговой шубы”.

Определяем теплоприток в грузовое помещение вагона от наружного воздуха и воздуха машинного отделения по следующей формуле:

Q₁=k_н*F_н*(t_н-t_в)+k_м*F_м*(t_м-t_в); (Вт) (4.2)

где, k_н - коэффициент теплопередачи наружного ограждения кузова, принимаем 0,45 Вт/м²*°С;

k_м - коэффициент теплопередачи машинного ограждения кузова, принимаем 0,45 Вт/м²*°С;

F_н - площадь наружного ограждения, принимаем для АРВ - 234 м², для 5-ваг. ИПС - 245,1 м²;

F_м - площадь перегородок машинного отделения, принимаем для АРВ - 19 м², для 5-ваг. ИПС - 8,5 м²;

t_н - температура наружного воздуха, принимаем +35 °С;

t_м - температура в машинном отделении вагона, принимаем +43 °С;

t_в - температура в вагоне, принимаем -18 °С.

На основании формулы 4.2 определяем теплоприток в грузовое помещение вагона для АРВ и 5-ваг. ИПС.

Для АРВ: Q₁=0,45*234*(35-(-18))+0,45*19*(43-(-18))=6102,45 (Вт)

Для 5-ваг. ИПС: Q₁=0,45*245,1*(35-(-18))+0,45*8,5*(43-(-18))=6078,9 (Вт)

Далее рассчитываем теплоприток от воздействия солнечной радиации, который равен:

Q₂=?Q_i или Q₂=Q_кр.+Q_{бок.стен}+Q_{торц.стен}+Q_пол; (Вт) (4.3)

где, Q_кр. - теплоприток в грузовое помещение от воздействия солнечной радиации через крышу;

Q_{бок.стен} - теплоприток в грузовое помещение от воздействия солнечной радиации через боковые стены;

Q_{торц.стен} - теплоприток в грузовое помещение от воздействия солнечной радиации через торцевые стены;

Q_пол - теплоприток в грузовое помещение от воздействия солнечной радиации через пол.

Каждый из этих слагаемых определяется по следующей формуле:

Q=k_i*F_i*(A_i*q_i)/?_i; (Вт) (4.4)

где, k_i - коэффициент теплопередачи части ограждения кузова, принимаем 0,45;

F_i - наружная теплопередающая поверхность облучаемой части ограждения: для АРВ крыша, принимаем 67,5 м²; боковые стены 107,2 м²; торцовые стены 18 м²; пол 53,9 м²; для 5-ваг. ИПС крыша, принимаем 67,8 м²; боковые стены 107,5 м²; торцовые стены 10,3 м²; пол 59 м²;

A_i - коэффициенты поглощения солнечных лучей: для АРВ и 5-ваг. ИПС для крыши, принимаем 0,7; боковые стены 0,6; торцевые стены 0,8; пол 0,98;

q_i - среднесуточная интенсивность полного солнечного облучения: для АРВ и 5-ваг. ИПС для крыши, принимаем 328 Вт; для боковых стен 142 Вт; для торцевых стен 80 Вт; для пола 32 Вт;

? - коэффициент теплопередачи наружной поверхности, принимаем 33 Вт/м²*°С.

На основании формулы 4.4 определяем теплопритоки для стен, пола и крыши отдельно для АРВ и 5-ваг. ИПС.

Для АРВ:

Q_крыши=0,45*67,5*(0,7*328)/33=211,3 (Вт);

Q_{торц. стен}=0,45*18*(0,8*80)/33=15,7 (Вт);

Q_{бок. стен}=0,45*107,2*(0,6*142)/33=124,5 (Вт);

Q_пол=0,45*53,9*(0,98*32)/33=23 (Вт).

Для 5-ваг. ИПС:

Q_крыши=0,45*67,8*(0,7*328)/33=212,3 (Вт);

Q_{торц. стен}=0,45*10,3*(0,8*80)/33=9 (Вт);

Q_{бок. стен}=0,45*107,5*(0,6*142)/33=124,9 (Вт);

Q_пол=0,45*59*(0,98*32)/33=25,2 (Вт).

После определения теплопритоков от стен, пол и крыши определяем на основании формулы 4.3 теплоприток от воздействия солнечной радиации.

Для АРВ: Q₂=211,3+15,7+124,5+23=374,5 (Вт)

Для 5-ваг. ИПС: Q₂=212,3+9+124,9+25,2=371,4 (Вт)

Определяем теплоприток через не плотности в дверях, в люках, в проходах трубопроводов по следующей формуле:

Q₃=V_н*?/3,6*(i₁-i₂) (4.5)

где, V_н - объём воздуха поступающего через не плотности: для АРВ, принимаем 34 м³; для 5-ваг. ИПС, принимаем 45,3 м³;

? - плотность воздуха;

i - энтальпия наружного воздуха и энтальпия воздуха грузового помещения вагона, принимаем, согласно, i-d диаграмме: для наружного воздуха 42; для воздуха грузового помещения вагона -18.

Плотность воздуха определяется по следующей формуле:

p=p_с*?_с+p_в*?_в (4.6)

где, ?_с - доля сухого воздуха, принимаем 0,5;

?_в - доля влажного воздуха, принимаем 0,5;

p_с - плотность сухого воздуха ( принимаем 1,146 кг/м³);

p_в - плотность влажного воздуха (принимаем 1,121 кг/м³).

Согласно, формуле 4.6 определяем плотность воздуха для АРВ и для 5-ваг. ИПС:

p=1,146*0,5+1,121*0,5=1,1335 (кг/м³)

Определив плотность воздуха, рассчитываем теплоприток через не плотности в дверях, в люках, в проходах трубопроводов на основании формулы 4.5.

Для АРВ: Q₃=34*1,1335/3,6*(42-(-18))=642,3 (Вт);

Для 5-ваг. ИПС: Q₃=45,3*1,1335/3,6*(42-(-18))=855,8 (Вт).

Теплоприток от действия двигателей вентиляторов не учитываем, так как для данного режима вентилирование не применяется. Q₄=0.

Теплоприток от таяния “снеговой шубы”, принимаем равным 120 Вт.

Рассчитав все теплопритоки, мы можем определить общее количество тепла (Вт), отводимое через поверхность приборов охлаждения или холодопроизводительность установки при перевозке мороженых грузов на основании формулы 4.1:

Для АРВ: Q_I=6102,45+374,5+642,3+120=7239,25 (Вт)

Для 5-ваг. ИПС: Q_I=6078,9+371,4+855,8+120=7426,1 (Вт)

Таким образом, теплоприток от приборов охлаждения составил: для АРВ - 7239,25 (Вт), а для 5-ваг. ИПС - 7426,1 (Вт).

4.2 Определение теплопритоков для 2-ого режима перевозки СПГ

В случае транспортировки неохлаждённых плодоовощей летом (2-й режим) расчёта выполняются следующим образом:

Q^II_общ=?Q_i; (Вт) (4.7)

В данном режиме слагаемые определяются таким же образом, как и для 1-ого режима, но учитывая изменение исходных данных, т.е. температурно-влажностного режима.

На основании формулы 4.2 определяем теплоприток от холодильного оборудования, где t_н=+35°С; t_в=+5 °С.

Для АРВ: Q₁=0,45*234*(35-5)+0,45*19*(43-5)=3483,9 (Вт)

Для 5-ваг. ИПС:Q₁=0,45*245,1*(35-5)+0,45*8,5*(43-5)=3454,2 (Вт)

Теплоприток от воздействия солнечной радиации равен теплопритоку 1-ого режима и составляет: для АРВ - Q₂=374,5 (Вт); для 5-ваг. ИПС -Q₂= 371,4 (Вт).

Теплоприток через не плотности в дверях, в люках, в проходах трубопроводов определяется на основании формулы 4.5, где p_с=1,146 кг/м³; p_в=1,121 кг/м³;i₁=42; i₂=-7.

Для АРВ: Q₃=34*1,1335/3,6*(42-(-7))=524,56 (Вт)

Для 5-ваг. ИПС: Q₃=45,3*1,1335/3,6*(42-(-7))=698,9 (Вт).

Далее рассчитываем теплоприток эквивалентный работе электродвигателей вентиляторов-циркуляторов на основании следующей формулы:

Q₄=1000*N*n*?_э*(?_в/24); (Вт) (4.8)

где, N - мощность электродвигателя вентилятора, принимаем для АРВ - 4 кВт; для 5-ваг. ИПС - 4,5 кВт;

n - количество электродвигателей, принимаем 2;

?_э - коэффициент полезного действия, принимаем 0,8;

?_в - максимальная продолжительность работы электродвигателя, принимаем 22 часа.

На основании формулы 4.8 определяем теплоприток эквивалентный работе вентиляторов-циркуляторов.

Для АРВ: Q₄=1000*4*2*0,8*(22/24)=5866,66 (Вт)

Для 5-ваг. ИПС: Q₄=1000*4,5*2*0,8*(22/24)=6599,99 (Вт)

Теплоприток от таяния “снеговой шубы”, принимаем равным 1-му режиму. Q₅=120 (Вт).

Определяем теплоприток от воздействия биохимического и биологического тепла перевозимых грузов по следующей формуле:

;(Вт) (4.9)

где, G_г - количество груза, принимаем 25*10³ (кг);

G_т - количество тары, принимаем 10 % от массы груза;

t_н - температура начальная , принимаем +35 °С;

t_к - температура конечная, принимаем +5 °С;

?_в - продолжительность охлаждения, принимаем 72 часа;

q₆ - биохимические тепловыделения плодоовощной продукции, принимаем для картофеля 1159,2 кДж/т*ч.

На основании формулы 4.9 определяем теплоприток от воздействия биохимического и биологического тепла перевозимых грузов.

Для АРВ: (Вт)

Для 5-ваг. ИПС: (Вт)

После определения всех теплопритоков мы можем определить общий теплоприток для 2-го режима по вышеуказанной формуле 4.7.

Для АРВ: Q_II=3483,9+374,5+524,56+5866,66+120+17456,8=27826,42 (Вт)

Для 5-ваг. ИПС: Q_II=3454,2+371,4+698,9+6599,99+120+17456,8=28701,29

(Вт)

Таким образом, теплопритоки для 2-го режима перевозки составили: для АРВ=27826,42 (Вт); для 5-ваг. ИПС=28701,29 (Вт).

4.3 Определение теплопритоков для 3-го режима перевозки СПГ

Для третьего режима (перевозка грузов в зимнее время с отоплением) определяем мощность нагревательных электропечей. При перевозке грузов с отоплением суммарные теплопритоки складываются из тепловых потерь через ограждение кузова, потерь для подогрева холодного воздуха, поступающего через не плотности и при вентилировании. Количество тепла, эквивалентное работе вентиляторов-циркуляторов при перевозке с отоплением Q₄ должно вычитаться из общей суммы теплопотерь.

Следовательно, необходимая мощность нагревательных электропечей составит

Q^III_от=Q₁+Q₂+Q₃-Q₄; (Вт) (4.10)

Для того, чтобы определить теплоприток Q^III_от необходимо определить теплоприток через охлаждение груза, аналогично как и в первом и втором режимах, но второе слагаемое опускается.

Таким образом, теплоприток через охлаждение груза определяется по следующей формуле

Q₁=k_н*F_н*(/t_н-t_в/); (Вт) (4.11)

где, Q₁ - теплоприток через охлаждение груза;

На основании формулы 4.11 определяем теплоприток через охлаждение

Для АРВ: Q₁=0,45*234*(-40-14)=5686,2 (Вт)

Для 5-ваг. ИПС: Q₁=0,45*245,1*(-40-14)=5955,93 (Вт)

Вычисляем необходимые затраты на подогрев воздуха поступающего через не плотности на основании следующей формулы

; (Вт) (4.12)

На основании формулы 4.12 определяем теплоприток Q₂, но перед этим необходимо определить плотность воздуха поступающего через не плотности на основании формулы 4.6, температуру воздуха в вагоне, принимаем +14 °С, а температуру наружного воздуха, принимаем -40 °С.

Для АРВ и 5-ваг. ИПС: р=1,396*0,5+1,395*0,5=1,3955 кг/м³

Для АРВ: (Вт)

Для 5-ваг. ИПС: (Вт)

Далее определяем необходимые затраты тепла на подогрев наружного воздуха поступающего в вагон при вентилировании на основании следующей формулы

; (Вт) (4.13)

где, n - кратность вентилирования, принимаем 5;

V - объём воздуха поступающего через не плотности, принимаем для АРВ - 34 м³; для 5-ваг. ИПС - 45,3 м³;

1,3 - теплоёмкость воздуха;

r - теплота конденсации водяного пара из наружного воздуха, принимаем 2,89;

?_в,?_н - относительная влажность воздуха в вагон, принимаем ?_в - 0,5; ?_н - 0,5;