Технология работы станции с зерном с разработкой КМАПРР

Исследования объемно-планировочных и конструктивных решений по применению зернохранилищ из мембранно-каркасных панелей, выполненные Г.А. Давлетовой (МИИТ), показали высокую эффективность таких зернохранилищ при сохранении качественных показателей зерна.

Требования к объемно-планировочным и конструктивным решениям элеваторов и производственным зданиям для обработки зерновых продуктов изложены в СН 261-77. Установлено, что наружные диаметры круглых силосов должны приниматься 6; 9; 12; 18; 24 м, а высота стен силосов, подсилосных и надсилосных этажей -- кратными 0,6.

При этом высота Н должна быть больше чем 1,5vF (F - площадь горизонтального сечения силоса) при диаметре 12м и более - не меньше 15м.

Сборные железобетонные стены силосов, как правило, следует предусматривать из предварительно напряженных конструкций, а для квадратных силосов следует предусматривать применение объемных блоков. В силосах следует предусматривать мероприятия по снижению горизонтального давления зерна при выпуске с помощью установки в круглых силосах разгрузочных центральных перфорированных труб или выпуска зерна из силосов через отверстия в стенах межсилосных емкостей (звездочек) и др.

Здания зерноскладов сооружаются одноэтажными, без перепадов высот, с унифицированными объемно-планировочными параметрами: пролеты 6 и 12 м, шаг опор 6 м и высота помещения у стен 3,6 м.

Склады с наклонными полами должны иметь уклон не менее 36°. При длине тоннеля боле 120м следует предусматривать промежуточные выходы не реже чем через 100м в виде каналов высотой 1,5м и шириной 0,7 м.

Вынос кровли (за наружную поверхность стен) должен быть не менее 0,7 м. Полы должны быть асфальтобетонными, не допускается применение дегтей и дегтевых мастик.

Принимаем основной тип зерновых складов - мельничный элеватор. Производственный (мельничный) элеватор получает зерно железнодорожными маршрутами. Башни мельничного элеватора оборудованы ковшовыми элеваторами производительностью 100 т/ч.

Для приема зерна из вагонов на элеваторах служат приемные лари (бункера). Ковшовые элеваторы производительностью 100 т/ч имеют два поперечно расположенных ларя по отношению к железнодорожным путям. Под приемными ларями находятся ленточные конвейеры, подающие зерно в башмаки ковшовых элеваторов.

Выгрузку вагонов организовываем так, чтобы они не простаивали в ожидании освобождения ларей, а приемные конвейеры и ковшовые элеваторы не работали вхолостую во время заполнения ларей.

Станции разгрузки железнодорожных вагонов, модели GS-SAR, предназначены для высокопроизводительной выгрузки зерна из вагонов зерновозов.

Приемное устройство станции на один вагон представляет собой траншею шириной 1,1 м и глубиной до 1,5 м каждая. В траншее установлен скребковый конвейер производительностью 150 т/ч со специальными приемными воронками.

Количество одновременно разгружаемых вагонов может доходить до 8 на одной линии разгрузки. Линий разгрузки может одна, две, три.

Общая производительность конвейерной линии 150 - 900 т/ч.

Рисунок 4.2.4. Станции разгрузки железнодорожных вагонов

Вагонные операции включают в себя надвиг и установку вагонов с помощью маневрового тепловоза над приемными устройствами СРВ. Специальный транспортер обеспечивает прием потока груза из кузова четырехосного саморазгружающегося вагона-зерновоза бункерного типа. До начала разгрузки рекомендуется взвешивание вагона с грузом на вагонных весах, расположенных на путях разгрузки или на ж/д станции. Над станцией разгрузки предусмотрен навес с галереей для обслуживающего персонала.

4.2.2 Выбор грузозахватных приспособлений

Производительность ПРМ находится в прямой зависимости от конструктивных качеств захватных устройств, правильного подбора их к конкретному грузу и условий работы с ним. Простой вагонов под грузовыми операциями зависит от производительности ПРМ. При выборе грузозахватных устройств руководствуемся справочными данными.

Для зерна примем за основу ковшовый элеватор (норию), в которой груз перемещается в ковшах, закрепленных на тяговом органе. В качестве тягового органа используется хлопчатобумажную прорезиненную ленту типа конвейерной или цепи.

Нория применяется в качестве подъемно-транспортного оборудования для транспортировки зерна и других мелких сухих материалов в вертикальном направлении. Транспортируемый материал поступает через загрузочный носок в ковши или выбирается ковшами со дна башмака и перемещается транспортируемым органом к верхней головке, где происходит разгрузка ковшей в разгрузочный патрубок.

Работа норий контролируется с помощью амперметров, указывающих на любую опасность перегрузок или перебоев в работе, при этом нория отключается до того, как может произойти серьезное повреждение. Для движения норий используются низкоскоростные приводы, что позволяет наблюдать за работой норий и состоянием ковшей (их износом или повреждением).

Конструкция может быть изготовлена из низкоуглеродистой или нержавеющей стали, гальванизированная или окрашенная.

На рис.4.2.5. приведен ковшовый двухцепной элеватор. Две его замкнутые цепи 3 и 9 обегают вверху приводные звездочки 6, а внизу -- натяжные 1.

Цепи элеватора вместе с закрепленными на них ковшами 4 заключены в кожух 8, что улучшает работу ковшей, исключает распыливание груза и способствует безопасности при эксплуатации машины. Кожух состоит из секций длиной 2 -- 2,5 м. Нижняя часть кожуха называется башмаком.

Она снабжена загрузочным отверстием 2 для заполнения ковшей 4 грузом, здесь же размещена натяжная станция. Верхняя съемная часть 5 кожуха называется головкой элеватора. Она имеет выгрузочное отверстие 7. Головка выполняется съемной для удобства осмотра и ремонта наиболее ответственной части элеватора -- привода.

Ковши элеватора, проходя через башмак мимо загрузочного, отверстия, заполняются грузом, перемещаются вверх и при опрокидывании на ведущих звездочках освобождаются от груза.

На сегодняшний день наиболее популярны ковши из полимерных материалов. Они имеют более легкий вес и исключают искрение, которое характерно для стальных ковшей.

В элеваторах ленточных вместо приводных и натяжных звездочек вверху монтируется приводной барабан, а внизу -- натяжной. Элеватор для зерна -- до 1000 тс/ч и высоту подъема груза до 50 -- 60 м.



Рисунок 4.2.5. Ковшовый двухцепной элеватор (НОРИЯ).

Рисунок 4.2.6. Схема ковшового элеватора: 1 - рама элеватора; 2 - приводной барабан; 3 - храповый механизм; 4 - замкнутая цепь или лента; 5 - натяжное устройство; 6 - ковш; 7 - башмак; 8 - головка

5. Расчет размеров складских сооружений

5.1 Выбор склада

Из существующих типов складов по данным 2 раздела выбирается наиболее экономичный.

Зерно перевозится насыпью в специализированных вагонах - зерновозах и требует защиты от атмосферных осадков. Для хранения зерна применяем крытый силосного типа склад.

5.2 Определение площади и линейных размеров складов

Площадь склада и его линейные размеры зависят от типов принятых складов, размещения в них грузов и технологии их переработки.

Емкость элеваторного склада определяем по формуле:

(5.2.1)

Полученные значения емкости следует принять близкими к типовым. Число элеваторных башен рассчитывается по формуле

(5.2.2)

где е_с - емкость одной элеваторной башни, т.

Емкость силосного корпуса круглой формы определяется:

(5.2.3)

где D - диаметр силоса, D = 6 м;

Н_с - полезная высота силоса, Н_с = 30 м;

г - объемный масса груза, т/м³ (прил.3 [14]);

ц - коэффициент заполнения силоса, ц = 0,95ч0,98.

Для зерновых грузов выгрузка вагонов должна быть организована так, чтобы они не простаивали в ожидании освобождения ларей, а приемные конвейеры и ковшовые элеваторы работали вхолостую во время заполнения ларей. Продолжительность освобождения ларей от зерна

(5.2.4)

где n - число ларей (бункеров) приема зерна;

t_л - время освобождения от зерна одного ларя, мин.

(5.2.5)

где t₁ - чистое время освобождения ларя, мин;

(5.2.6)

где t₂ - время истечения остатков зерна до полного освобождения ларя, t₂ = 1 мин;

t₃ - период между концом выпуска зерна из одного ларя и началом выпуска зерна из другого ларя, t₃ = 0,5ч1,0 мин;

П_тех - часовая производительность ковшового элеватора т/ч;

Р_т - количество груза в ларе (нагрузка вагона), т.

Часовая производительность ковшового элеватора определяется по формуле

 (5.2.7)

где Е_к - емкость ковша, Е_к = 4,2 м₃;

l_к - шаг ковшей, l_к = 0,5 м;

ш - коэффициент заполнения ковша, ш = 0,75ч0,9;

г - объемная масса груза (прил.3 [14), т/м³;

V_к - скорость перемещения ковша, V_к = 2,0 м/с.

Необходимое число ларей

(5.2.8)

где t_р - продолжительность разгрузки вагона, t_р = 96 мин (по[8]);

t_уб - продолжительность уборки и постановки вагонов под разгрузку, t_уб = 10 мин.

Определение площади поперечного сечения потока зерна, проходящего через выпускное отверстие бункера, рассчитывается по формуле:

(5.2.9)

Определение гидравлического радиуса поперечного сечения потока из выпускных отверстий круглой формы:

(5.2.10)

Скорость истечения зерна определяется по формуле:

 (5.2.11)

Определение средней производительности бункерного погрузочного устройства по пропускной способности бункера:

П_б = 3600·г·F·v, т/ч. (5.2.12)

Число линий приемных устройств (ларей, конвейеров и ковшовых элеваторов) для разгрузки суточного вагонопотока

(5.2.13)

где n_в - количество вагонов, разгружаемых одним приемным конвейером и элеватором.

(5.2.14)

где N_под -число подач вагонов за сутки.

На передвижение вагона маневровой лебедкой в процессе погрузки и выполнение промежуточных вспомогательных операций затрачивается:

где t _т - время перестановки отпускной трубы, принимается равным 1 мин на вагон.

Определение среднего времени загрузки одного вагона:



Технологическая норма на погрузку вагонов-зерновозов составит:

Расчет:

Элеваторного склада:

Принимаем элеватор мельничный емкостью 16 тыс. тонн

- принимаем 26 башен

Площадь поперечного сечения потока зерна, проходящего через выпускное отверстие бункера, принимая размер зерна а = 6 мм = 0,006 м:

Гидравлический радиус поперечного сечения потока из выпускных отверстий круглой формы:

Определение средней производительности бункерного погрузочного устройства по пропускной способности бункера при значении коэффициента истечения для зерна л = 0,6:

П_б = 3600 · 0,75 · 0,0928 · 1,04 = 260 т/ч.

Скорость истечения зерна определяется по формуле:

V = 5,9 · 0,6 v0,086 = 1,04 м/с.

На передвижение вагона маневровой лебедкой в процессе погрузки и выполнение промежуточных вспомогательных операций затрачивается:

где t _т - время перестановки отпускной трубы.

Определение среднего времени загрузки одного вагона:

Технологическая норма на погрузку трех вагонов-зерновозов составит:

6. Расчет потребного количества погрузочно-разгрузочных машин

Потребность в погрузочно-разгрузочных машинах рассчитывается на основе детерминированных грузопотоков и технологии их переработки.

Детерминированный режим работы грузового пункта характеризуется регулярным входящим потоком транспортных средств (вагонов, автомобилей) или поступлением их на грузовой фронт по расписанию, примерно через одинаковые интервалы, при этом количество вагонов в подаче и время выполнения грузовых операций практически не отклоняется от своего среднего значения.

6.1 Потребность в погрузочно-разгрузочных машинах на основе детерминированных грузопотоков

При детерминированном режиме работы вагоны и автомобили обслуживаются без задержки, исключается время ожидания грузовых операций и вероятность образования очереди у грузового фронта.

Количество погрузочно-разгрузочных машин Z₁, необходимое для выполнения суточного расчетного объема грузопереработки, рассчитывается по формуле:

, шт (6.1.1)

где Q_р - расчетный суточный грузопоток с учетом “прямого” варианта переработки груза, т;

, сут (6.1.2)

где n_то-1, n_то-2 - периодичность технического обслуживания соответственно ТО-1, ТО-2, сут.;

n_р - периодичность текущего ремонта, мес.;

t_то-1, t_то-2, t_р - продолжительность технического обслуживания соответственно ТО-1, ТО-2 и текущего ремонта, сут.

T_пр - продолжительность выходных и праздничных дней в течение года, T_пр = 60;

П_экс - эксплуатационная производительность погрузочно-разгрузочной машины.

Эксплуатационная производительность - это количество груза, перерабатываемого ПРМ за один час с учетом внутрисменных технологических перерывов (прием-сдача смены, обед, перестановка вагонов, техническое обслуживание механизма и др.).

Эксплуатационная производительность ПРМ может быть принята по ЕНВ [8] или рассчитана по формуле:

, т/ч (6.1.3)

где К_вр - коэффициент использования ПРМ по времени в течение 1часа, можно принять равным 0,7ч0,8;

П_тех - техническая производительность погрузочно-разгрузочной машины.

Под технической производительностью понимают количество груза в тоннах, кубометрах, штуках и других единицах, которое может переработать ПРМ за один час непрерывной работы в условиях максимальной загрузки.

6.2 Потребность в погрузочно-разгрузочных машинах на основе технологии переработки грузопотоков

Поскольку продолжительность простоя подвижного состава под операциями выгрузки строго регламентируется, поэтому число ПРР машин на обработку в заданные сроки количества одновременно подаваемых вагонов определяется по формуле:

, шт (6.2.1)

где Q_п - количество груза в одной подаче, т;

, т (6.2.2)

t_гр - продолжительность погрузки или выгрузки одной подачи, ч;

, ч (6.2.3)

где t_пу - время, затрачиваемое на подачу и уборку вагонов одной подачи на перегрузочном фронте, ч. В работе принимаем t_пу = 0,7ч1,0 ч;

t_пер - время на обед, прием-сдачу смены и прочие технологические перерывы, t_пер = 4ч5 ч.

Расчетное число ПРМ Z_р, используемое в дальнейших расчетах, принять как максимальное из Z₁ и Z₂.

Расчет:

Для ковшовых элеваторов при переработке зерна техническая производительность была определена ранее:

принимаем 7 элеваторов

Определим число ППР машин на обработку в заданные сроки количества одновременно подаваемых вагонов по прибытию и отправлению.

принимаем 7 элеваторов

Для загрузочных бункеров при переработке зерна техническая производительность была определена ранее:

принимаем 1 загрузочный бункер

Определим число ППР машин на обработку в заданные сроки количества одновременно подаваемых вагонов по прибытию и отправлению.

принимаем 2 загрузочных бункера

6.3 Техническое обслуживание и ремонт погрузочно-разгрузочных машин

На железнодорожном транспорте для погрузочно-разгрузочных машин установлена система планово-предупредительного ремонта и технического обслуживания. Она представляет собой комплекс мероприятий предупредительного характера, проводимых периодически в плановом порядке и направленных на содержание машины в работоспособном состоянии.

Основным звеном в планово-предупредительной системе является техническое обслуживание, направленное на снижение интенсивности изнашивания деталей, выявление и предупреждение отказов и неисправностей путем своевременного выполнения контрольных, смазочных, крепежных, регулировочных и других работ.

Планово-предупредительной системой предусматривается ежесменное ЕО и периодическое технические обслуживания ТО-1 и ТО-2. Кроме того, два раза в год проводится сезонное техническое обслуживание СО с целью подготовки машины к эксплуатации в холодное и теплое время года.

Ремонт ПРМ предусматривает устранение всех неисправностей, возникших в процессе эксплуатации машины, и по объему разделяется на текущий ТР и капитальный КР.

Время работы машины в часах от момента ввода ее в эксплуатацию до первого капитального ремонта или между двумя капитальными ремонтами называется ремонтным циклом.

Структура ремонтного цикла - число периодических ремонтов в цикле, их вид и чередование.

Межремонтный период - время работы машины в часах между двумя очередными одноименными ремонтами или техническими обслуживаниями.

В данном разделе разрабатываем структуру ремонтного цикла для всех погрузочно-разгрузочных устройств элеватора - норий и отпускных бункеров с конвейерами. Периодичность и продолжительность ремонтов и технических обслуживаний приведена в прил. 5 [14]. Для конвейеров проводятся только ТО-2 и ТР.

График технических обслуживаний и ремонта ПРМ представлен на рис. 6.3.1.

Периодичность:

Элеватор (нория) n_ТО2 = 90 сут Отпускной бункер n_ТО2 = 90 сут

n_ТР = 12 мес с конвейерами n_ТР = 12 мес

Наименование груза и тип ПРМ	Прибытие, отправление	Номер ПРМ	Месяца и недели	Плановое выполнение	Фактическое выполнение	Экономия
			Январь Февраль Март … Декабрь
			1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	…	52	ТО1	ТО2	ТР	ТО1	ТО2	ТР	ТО1	ТО2	ТР
Элеватор (нория)	Отправление	1							^						^			…		-	9	1	-	8	1	-	1	-
		2								^						^		…	^	-	9	1	-	8	1	-	1	-
		3									^						^	…		-	9	1	-	8	1	-	1	-
		4										^						…		-	9	1	-	8	1	-	1	-
		5											^					…		-	9	1	-	8	1	-	1	-
		6												^				…		-	9	1	-	8	1	-	1	-
		7	^												^			…		-	9	1	-	8	1	-	1	-
отпуск	прибытие	1							^						^			…	^	-	9	1	-	8	1	-	1	-
		2								^						^		…		-	9	1	-	8	1	-	1	-

Рисунок 6.3.1. График технических обслуживаний и ремонта ПРМ: - ТО1; - ТО2; - ТР.

7. использование крупнотоннажных контейнеров для перевозки зерна

В рамках правительственной программы по увеличению экспорта казахстанского зерна в страны ближнего и дальнего зарубежья железнодорожные перевозки приобретают все большую актуальность. Между тем существующий парк зерновозов сокращается из-за изношенности, наши возможности позволяют перевозить до трехсот тысяч тонн зерна в месяц, что не соответствует потребностям. Дефицит восполняем за счет вагонов из России и Украины, но зерновозы они предоставляют с опозданием.

Казалось, лучшим выходом из такой ситуации было бы приобретение новых вагонов для перевозки сыпучих грузов. Но так ли необходима покупка большего количества зерновозов и выгодны ли эти затраты государству?

Начнем с того, что вагоны-хопперы по три-четыре месяца в году находятся на путях отстоя, занимая станционные пути общей протяженностью 54 километра, проходят деповские и капитальные ремонты.

Средние затраты на деповский ремонт одного вагона-хоппера составляют от ста до двухсот тысяч тенге, со сменой колесных пар -- 500 тысяч тенге, а стоимость капитального ремонта колеблется от 400 до 650 тысяч тенге. Периодичность деповского ремонта зерновозов в среднем -- через два-два с половиной года, и годовые расходы только на него составляют около четырехсот миллионов тенге.

Потому, необходимо искать альтернативные способы перевозки зерна, муки и других сыпучих грузов, и таковым может стать использование крупнотоннажных контейнеров общего назначения. Они перевозятся на специальных платформах.

Крупнотоннажные контейнеры заводского изготовления не приспособлены для перевозки сыпучих грузов и жидкостей, но при соответствующем конструктивном добавлении и изменении вполне возможно выйти из положения.

Это стало бы эффективным шагом в обеспечении сельских товаропроизводителей железнодорожным транспортом, в снижении тарифов перевозки сельхозпродукции и тем самым дало новый импульс в развитии фермерских хозяйств. Прежде всего, потому что периодичность капитального ремонта контейнеров 2--2,3 года, причем ориентировочная стоимость капитального ремонта составляет 50 тысяч тенге, а расходы на текущий ремонт около трех тысяч тенге.

К тому же такие контейнеры-зерновозы не занимают станционных путей, и их можно складировать в несколько рядов-этажей на предназначенных для этой цели площадках.

Но для перевозки зерна необходимо произвести конструктивные изменения контейнеров, в частности сконструировать раму с соответствующим днищем для вилочных и клещевых захватов.

В пределах высоты рамы в днище контейнера врезаются выгрузочные люки. По такому же принципу на крыше контейнеров устраиваются загрузочные люки.

Контейнеры-зерновозы будут подъемно-переставными и могут перевозиться автомобильным, железнодорожным и морским транспортом. В период реализации зерна контейнер автотранспортом доставляется к месту загрузки, а затем -- на станцию отправления для транспортировки по железной дороге. Такая операция позволяет максимально эффективно использовать железнодорожный подвижной состав, в данном случае платформы под контейнеры, так как они в очень короткое время высвобождаются под другие процессы, и простой вагонов сводится к минимуму.

Предварительный экономический анализ перевозки сыпучих грузов, в частности зерна, различными видами подвижных составов доказывает эффективность использования крупнотоннажных контейнеров. По результатам расчетов экономический эффект на один вагон при применении двадцатифутового контейнера-зерновоза вместо вагона-хоппера составляет шесть миллионов 863 тысячи тенге.

Если учесть, что по АО «НК «КТЖ» задействованы 5249 единицы вагонов-хопперов под зерно, то дополнение их контейнерами-зерновозами дает экономический эффект около четырех миллиардов 470 миллионов тенге.

Благодаря простоте обращения с контейнерами-зерновозами погрузку и выгрузку зерна иногда можно осуществлять силами грузополучателей и грузоотправителей непосредственно на их предприятиях. Упрощается также доставка от двери до двери в тех случаях, когда традиционные способы перевозки вагонами-хопперами для перевозки зерна требуют наличия подъездных путей, хранилищ, грузоподъемных устройств.

Контейнеры-зерновозы оптимальны для смешанных перевозок, так как их легко перегружать с одних транспортных средств на другие. Клиенты имеют возможность покупать или арендовать контейнеры-зерновозы с целью их одноразового или многоразового использования для погрузки, хранения (не занимая железнодорожных путей) или перевозки зерна.

Рисунок 7.1. Контейнер специализированный под перевозку сыпучих грузов

Таблица 7.1. Технико-эксплуатационные характеристики контейнеров

Масса:
максимальная масса брутто	24 000 кг
масса тары	2 720 кг
Размеры внутренние:
длина	5 838 мм
ширина	2 340 мм
высота	2 314 мм
внутренний объем (номинальный)	31,7 м3
Размеры габаритные:
длина	6 058 мм
ширина	2 438 мм
высота	2 591 мм
Размеры дверного проема:
ширина	2 318 мм
высота	2 282 мм
Размеры загрузочного люка:
ширина	506 мм
высота	506 мм
Размеры разгрузочного люка:
ширина	1 954 мм
высота	600 мм
Материал:
каркасных элементов	сталь 09Г2С
панелей боковых, торцевых стенок	сталь 09Г2
панелей крыши	сталь 08ПС
Прочее:
диапазон предельных температур эксплуатации	от -50оС до +70оС
максимальная нагрузка на одну стойку при штабелировании	848 кН
вентиляционное устройство	лабиринтного типа
настил пола	стальной плоский или рифленый лист толщиной 4мм (многослойная фанера)
Конструкция контейнера обеспечивает его свето- и водонепроницаемость
Дверь: торцевая двухстворчатая с резиновым уплотнением по периметру
Люки: три загрузочных и разгрузочный с резиновым уплотнением по периметру

7.1 Перевозки сыпучих грузов с использованием мягких большегрузных контейнеров (до 14тн)

В 2008 году ГК «САННА-ЛИТЕР» внедрила уникальную технологию перевозки сыпучих и навальных грузов в мягких большегрузных контейнерах (МК). Контейнер МК удовлетворяет всем требованиям перевозок автомобильным, железнодорожным и водным транспортом. Он удобен для перевозки всех видов сыпучих грузов, в частности, зерна. Хранение грузов в МК сохраняет их физико-химические свойства.

Рисунок 7.2. Мягкий сельскохозяйственный контейнер

Доставка/возврат пустых контейнеров к месту погрузки производится в стандартных ж/д контейнерах:

в 20-ти тонный входит 125 шт,

в 40-ка тонный входит 270 шт,

в авто/полуприцеп (86м³) входит 285 шт.

Транспортировка груженых контейнеров МК с грузом легко размещается в полувагоне (5шт.), в грузовой автомашине в зависимости от веса МК (1-5шт.), и не требует специального крепления.

В автомобильном грузовом транспорте перевозятся без какого-либо специального крепления.

В железнодорожных полувагонах, во избежание порывов от соприкосновения МК с неровностями и выступающими частями стенок полувагона, на МК рекомендуется нашивать листы (1,5м х 1,5м) обрезиненной ткани или прокладывать места соприкосновения, например, транспортерной лентой.

Время погрузки-выгрузки 1-го вагона составляет 15-20 минут. Зачистки полувагонов не требуется.

Для перевозки МК могут использоваться вагоны из-под любых грузов, в том числе и отбракованные другими грузоотправителями, например с дырами в стенках и полувагона.

Хранение на складских площадках.

Складирование МК допускается на открытых площадках в 5 ярусов (высота хранения составляет в этом случае около 14м). При этом нагрузка на площадку составляет 15,5-16 т/м². При высоте в 4 яруса нагрузка на 1 м² составляет 12,4 т. Площадь, которую занимает МК-14-10 на площадке складирования, составляет - 4,52 м², высота при 100% загрузке - 2,8 м. Допускается складирование в 6 ярусов при высоте в 17 м.

В случае складирования в 6 ярусов, на 1 м² возможно складирование до 24 м³ сыпучих грузов или до 30 т. При складировании в 2 яруса на 1 м² складируется 24 м³ груза до 8 т.

Складская площадка (бетон, асфальт, гравий, земля) должны быть ровной, не засоренной острыми предметами.

Загрузка контейнера производится на элеваторе у отправителя.

Если на элеваторе предусмотрена загрузка в ж/д вагон, то монтируется дополнительное грузоподъемное устройство (14 т) под одним из накопительных загрузочных бункеров.

Выгрузка груза из МК производится через разгрузочный узел. Разгрузочный узел состоит из двух блоков, цилиндрической формы (D=80см, длина выпускной трубы L-1,3м). Конструкция позволяет выгружать сыпучие грузы в специальные автомобильные цистерны, ж/дорожные вагоны «хопры», в бункеры и т.п. При необходимости остановки высыпания или дозирования груза используется специальное навесное устройство, перекрывающее выгрузную мягкую трубу.

Время раскрытия разгрузочного узла 5-7 секунд.

Описание контейнера:

Грузоподъемность - до 14т.

Полезный объем - 12-13 м³,

Диаметр - 2400-2450 мм,

Высота при 100% загрузке - 2800 мм,

Объем порожнего МК в свернутом (транспортировочном) виде - 0.3 м³,

Вес - 70-75кг.

Время загрузки в 14-ти тонного контейнера с учетом всех операций - около 8-10 минут.

Для сравнения время загрузки 12-14 т сыпучих грузов в 1 биг-бэг (1,5-2 т) - 30-45мин. Время выгрузки сыпучих грузов из МК составляет около 30сек., например, цемента- 28-35 секунд.

Применение МК-14?10 при транспортировке позволяет:

- минимизировать потери при погрузке, выгрузке, перегрузке груза;

- исключить контакт груза с внешней средой, а также предохранять от реакции с влагой, сохранять груз в неизменном состоянии на протяжении всей доставки;

- решить проблему выгрузки практически в любом месте: в технологический транспорт завода, на складе, в технологический процесс и т.д.;

- складировать груз на открытых площадках накопления при температуре от - 50 до + 60єС;

- уменьшить время выгрузки/загрузки груза;

- предохранять транспортные средства от повреждений, вызванных соприкосновением с химически активными веществами;

- на железнодорожном транспорте зерно перевозится в специализированном подвижном составе -- вагонах - зерновозах. При перевозках грузов в МК используются универсальные полувагоны (открытые), что значительно дешевле;

- на автомобильном транспорте -- часть сыпучих грузов перевозится в специализированных прицепах. При перевозках в МК возможно использование универсальных прицепов, что значительно удешевляет перевозку и открывает рынок универсальных машин.

Основными преимуществами мягких контейнеров перед другими видами тары является:

· Низкая стоимость упаковки;

· Небольшой вес и объем тары относительно единицы продукта;

· Высокая универсальность, позволяющая использовать МКР для транспортирования и хранения, самых различных порошкообразных и гранулированных материалов, включая пищевые продукты;

· Герметичность упаковки. Отсутствие потерь материала или ухудшения качества продукта на всех этапах обращения;

· Упрощение погрузочно-разгрузочных работ при заполнении, хранении, растаривании и транспортировании. Возможность использования неспециализированных транспортных средств и грузоподъемных механизмов;

· Экологическая безопасность, возможность переработки и повторного использования;

· Разнообразные варианты конструкционного исполнения, учитывающие особенность транспортируемого материала.

Однако для того чтобы преимущества мягких контейнеров были реализованы в полном объеме, на предприятии, использующем данный вид упаковки необходимы средства комплексной механизации погрузочно-разгрузочных работ, а также операции по разгрузки тары. И если для транспортирования мягких контейнеров в основном применяется универсальная техника (например, вилочные автопогрузчики, штабелеры и т.д), то для растаривания МКР, должны использоваться специальные устройства, позволяющие быстро и безопасно разгрузить тару, а затем выдать материал в непрерывном, либо цикличном режиме. При этом от того насколько эффективно работает пост растаривания МКР, зависит общая производительность технологической линии, а также условия работы персонала данного предприятия.

Правильно выбранная схема работы с мягкими контейнерами на производстве, включающая в себя: промежуточное хранение, подвоз тары на пост растаривания, разгрузку МКР и непосредственно выдачу материала, позволяет наиболее эффективно распорядиться теми преимуществами, которые предоставляет самая современная технология упаковки и транспортирования порошкообразных, зернистых и кусковых материалов.

Рисунок 7.3. Загрузка мягкого контейнера

На настоящий момент работают несколько схем загрузки мягких специализированных контейнеров МК-14-10.

Узел загрузки МК-14-10 размещен непосредственно в месте отгрузки продукции железнодорожным транспортом.

Загрузка МК-14-10 производится следующим образом:

- порожние МК-14-10 до начала загрузки подаются в полувагон по 5 штук на вагон;

- вагон подается под силос;

- траверса грузоподъемного механизма опускается в вагон;

- МК-14-10 разворачивается и зацепляется за траверсу;

- траверса поднимается вверх к загрузочной горловине силоса. Дно МК-14-10 оторвано от земли;

- загрузочные горловины МК-14-10 и силоса совмещаются;

- начинается погрузка, по мере загрузки МК-14-10 осаживается и ставится по центру вагона;

- по окончанию загрузки загрузочная горловина МК-14-10 отцепляется, траверса отцепляется, вагон перемещается на 1,5 метра для загрузки следующего МК-14-10.

Время загрузки пяти МК-14-10 или одного вагона - 35 -45 минут.

Норма погрузки до 2000 тн в сутки с одного узла.

При перевозках железнодорожным транспортом используются открытые полувагоны. Во избежание порывов от соприкосновения МК с неровностями и выступающими частями кузова вагона, на МК нашиваются листы (1,5 м х 1,5 м) обрезиненной ткани. Максимальное расстояние, на которое были транспортированы МК, составило 2674 км по маршруту Пермь-Красноярск, время в пути - 8 суток. Потери груза (глинозем - текучесть сравнима с текучестью воды) из-за порывов упаковки составили около 0,03%. При железнодорожной перевозке менее текучих продуктов в случае возникновения порывов потери груза свелись бы к «0». Время погрузки вагона с площадки накопления или выгрузки из вагона на складскую площадку - 15 - 20 минут. Зачистки полувагонов не требуется. Для перевозки грузов в МК могут использоваться вагоны из-под любых грузов и отбракованные другими грузоотправителями (с отверстиями в кузове вагона, неисправными люковыми замками и др.)

Рисунок 7.4. Загрузка МК в полувагоны

При перевозке грузов в МК обеспечивается сохранность полувагона, особенно при проведении разгрузочных работ грейфером в портах, нет просыпей (потерь) груза на верхнее строение пути и стрелки (автоматику). За счет быстрого времени разгрузки/погрузки и отсутствия потерь времени на зачистку и сдачу вагонов после выгрузки на железной дороге значительно повышается оборот универсального подвижного состава.

Рисунок 7.5. Хранение МК в штабелях

МК имеет разгрузочный узел, состоящий из двух частей. Основная часть имеет форму цилиндра диаметром 800 мм и длинной 1300 мм. Перед выгрузкой груза докер самостоятельно или при помощи крана раскрывает 2 замка (усилие раскрытия - 40 кг).

После раскрытия первого замка из дна контейнера выпадает закрытая выгрузочная труба, после раскрытия второго замка - выгрузочная труба раскрывается и груз начинает высыпаться из МК.

Время раскрытия МК - 5 секунд;

Время высыпания груза из МК - глинозема - 1,5 мин.; - аммофоса - 25с.

Возможна выгрузка груза в специализированный подвижной состав, в вагоны-зерновозы. При необходимости остановки высыпания груза из МК (дозирования) используется специальное навесное устройство, перекрывающее выгрузочную трубу.

Рисунок 7.6. Разгрузка мягких контейнеров

Рисунок 7.7. Перегрузка мягких контейнеров в специальный подвижной состав.

8. Выполнение расчетов по сравнению вариантов технологических схем доставки зерна

Определим эффективность варианта комплексной механизации погрузочно-разгрузочных работ с зерном при перевозке груза в специальном подвижном составе - зерновозах в сравнении с перевозками в крупнотоннажных контейнерах на платформах и с перевозками в мягких контейнерах в полувагонах.

Требуется:

1. Определить количество подвижного состава (вагонов, контейнеров) необходимого для выполнения суточного объёма перевозки грузов.

2. Определить оборот транспортной единицы (вагона, контейнера).

3. Определить рабочий парк подвижного состава (вагонов, локомотивов) необходимый для выполнения перевозок рассматриваемыми вариантами.

4. Определить затраты в подвижной состав по вариантам перевозки грузов на заданном направлении и на основе сравнения затрат выбрать выгодный вариант с учетом установки необходимого оборудования для загрузки контейнеров.

Количество ежесуточно отправляемых вагонов определяется по формуле:

, ваг/сут. (8.1)

где: - годовой объём перевозок грузов, т;

q - грузоподъёмность подвижного состава (автомобилей, вагонов), т;

К_г - коэффициент использования грузоподъёмности.

Количество ежесуточно отправляемых контейнеров определяется по формуле:

, конт/сутки (8.2)

где Р_т²⁰ - техническая норма загрузки двадцатитонных контейнеров.

Оборот транспортной единицы:

железнодорожного вагона:

, сут. (8.3)

где: - расстояние перевозки груза (пробега транспортной единицы), км;

V_уч - участковая скорость движения грузовых поездов, км/ч;

tп, tв - время нахождения подвижного состава (вагонов) в пункте погрузки, выгрузки, ч.

Рабочий парк подвижного состава (вагонов, локомотивов) потребный для выполнения перевозки:

вагонов:

, ваг. (8.4)

локомотивов:

, лок. (8.5)

где: n_в - количество ежесуточно отправленных соответственно вагонов;

m_с - количество вагонов в составе поезда.

Количество потребного подвижного состава с учётом резерва:

, ваг., лок. (8.6)

где К_рез - коэффициент резерва подвижного состава.

Общая стоимость потребного подвижного состава по вариантам перевозок (капитальные вложения в подвижной состав):

железнодорожного подвижного состава:

(8.7)

где С_к , С_в , С_л - соответственно стоимость контейнера, вагона, локомотива, тг.

На основании расчётов определяем выгодный вариант по затратам в подвижной состав:

при К₃ > К₁ < К₂ выгодным является использование зерновозов;

при К₃ > К₁ > К₂ выгодным является использование крупнотоннажных контейнеров на специализированных платформах;

при К₂ > К₁ > К₃ выгодным является использование мягких крупнотоннажных контейнеров в полувагонах.

Расчет:

1 вариант

Расстояние перевозки - 2025 километров.

2 вариант

3 вариант

Принимая во внимание, что для загрузки мягких контейнеров на элеваторе необходимо монтировать дополнительное грузоподъемное устройство (14 т) под одним из накопительных загрузочных бункеров, стоимость устройства принимается равной 100000 тенге.

Тогда

В результате получили:

К₁ = 1315,6 млн. тенге

К₂ = 1382,76 млн. тенге

К₃ = 1107,2 млн. тенге

К₂ > К₁ > К₃, следовательно, выгодным является использование мягких крупнотоннажных контейнеров в полувагонах.

9. Технологический график работы средств механизации погрузки и выгрузки грузов

Основными исходными данными для составления графика являются:

- выбранное время подачи вагонов к грузовым фронтам (желательно время подачи к началу смены и в обеденный перерыв);

- продолжительность работы автотранспорта по завозу и вывозу грузов со станции (как правило, в дневное время на протяжении 8-12 ч.);

- количество ПРМ и их часовая производительность Птех;

- число смен работы грузового пункта (в зависимости от грузооборота может работать в одну, две или три смены);

- объем перегрузки по «прямому» варианту (вагон - автомобиль, автомобиль - вагон).

Расчет:

1. Суточное отправление контейнеров = 291 конт.

2. Погрузка осуществляется из отпускных бункеров в количестве Z_р=2.

3. Часовая производительность отпускного бункера составляет П_тех=10 конт/ч.

4. Число подач е =2 принимается по заданию.

Построение графика начинается с определения количества контейнеров в одной подаче. Разобьем суточный контейнерооборот по отправлению равномерно на две подачи: 291=145+146 контейнеров.

Время работы бункера t_прм показывается на графике в отдельной горизонтальной строке. Все погрузочно-разгрузочные машины могут работать, как на одной, так и на разных операциях. Время работы отпускного бункера при погрузке со склада t_прм=145/10=14,5ч. Результаты расчетов для удобства сведем в табл. 9.1.

Таблица 9.1

Номер подачи	Количество контейнеров в одной подаче	Время работы отпускного бункера, ч
1	145	14,5
2	146	14,6

Рис. 9.1

10. Мероприятия по обеспечению безопасности труда и экологической безопасности

10.1 Утилизация твердых и жидких отходов

Под утилизацией понимается использование отходов в качестве вторичного сырья, топлива, удобрений и других целей. При различных видах деятельности общества образуются отходы производства и отходы потребления.

Отходы производства-остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, образующиеся при изготовлении продукции, выполнении работ и частично или полностью утратившие первоначальные потребительские свойства.

Отходы потребления - изделия и материалы, утратившие свои потребительские свойства в результате физического и морального износа.

Отходы производства и потребления называют вторичными материальными ресурсами. Вторичные ресурсы могут использоваться для производства новых видов продукции или для получения энергии.

Во всех случаях вторичные ресурсы подлежат утилизации, т.е. удалению из мест образования и накопления с целью последующего использования или захоронения. Чем больше отходов, тем выше себестоимость готовых изделий, тем больше вероятность загрязнения окружающей среды.

Проблема утилизации отходов существует и в нашей стране. Различные отрасли хозяйства, в том числе и железнодорожный транспорт, ежегодно утилизируют сотни миллионов тонн вторичного сырья. Комплексный характер функционирования железнодорожного транспорта и транспортного строительства обусловливает получение широкой номенклатуры отходов, которые подлежат переработке. Каждый вид отходов имеет специфические особенности, которые следует учитывать при разработке технологии и оборудования для их переработки. Каждое предприятие железнодорожного транспорта должно иметь классификаторы отходов. К классификационным признакам следует отнести место получения отходов, их фазовое состояние, номенклатуру, санитарно - гигиенические характеристики, накопление во времени. Отходы образуются на всех стадиях процесса изготовления готовой продукции - получение заготовок, их обработка, дефекация, комплектование, сборка, испытание, окраска и др. большое количество отходов образуется от вспомогательных и обслуживающих процессов и хозяйственно - бытовой деятельности предприятий. Учет отходов должен включать в себя следующие данные: место образования отходов; их количество и номенклатуру; пути движения; пункты складирования. Каждое предприятие обязано вести паспорт формирования отходов.

По фазовому состоянию отходы классифицируются на твердые, жидкие, газообразные и энергетические.

По санитарно - гигиеническим признакам отходы подразделяются на инертные, слаботоксичные растворимые в воде, слаботоксичные летучие, токсичные растворимые в воде, токсичные летучие, содержащие нефть (масло), органические легко разлагающиеся, фекалии, хозяйственно - бытовой мусор. Токсичные отходы имеют свою классификацию.

Номенклатура отходов зависит от вида сырья и готовой продукции. Твердые отходы включают в себя отходы черных и цветных металлов, резину, пластмассы, древесину, абразивы, шлак и золу, минеральные и органические вещества, хозяйственно - бытовой мусор. Жидкие отходы состоят из электролитов, охлаждающих, обезжиривающих и моющих растворов и др. газовые выбросы образуются от котельных, плавильного оборудования, вентиляционных систем. Энергетическими отходами следует считать тепло и различные виды излучений (шум, вибрация, магнитные и электрические поля, радиация).

Сбор вторичного сырья - очень трудоемкая операция. На сбор и вывоз отходов предприятия тратят до 8 % стоимости готовой продукции. Эти расходы можно уменьшить, если наладить их переработку, которая позволяет получить большое количество ценных веществ, удобрений, топлива, металла, что экономит природные ресурсы. Использование отходов - одно из важнейших направлений повышения эффективности производства, снижения загрязнения окружающей среды, уменьшения расхода природных ресурсов на единицу выпускаемой продукции.

Доля металлических отходов в общем потреблении черных металлов составляет 21 %, а доля вторичных ресурсов в производстве продукции - около 9 %.

Важным направлением использования металлических отходов является изготовление из них не основной продукции и товаров широкого потребления. Средняя стоимость продукции, изготовленной из металлических отходов на предприятиях в десятки раз ниже, чем при изготовлении ее из стандартизированных металлов. На изготовление товаров народного потребления идет не более 15 % отходов стального проката.

Основным способом переработки металлических отходов является их переплавка. Так, использование 1 т металлолома сберегает 2,5 т железной руды, 1 т кокса и 0,5 т известняка. При выплавке стали из металлолома на 40 % снижается расход воды, на 70 %расход электроэнергии, в 3 - 4 раза уменьшается загрязнение атмосферы. Стоимость выплавки 1 т металла из отходов производства в 15 - 25 раз ниже, чем из природного сырья.

Большие резервы по экономии природных ресурсов заложены в использовании деталей списанного подвижного состава и производственного оборудования. Списанное оборудование и подвижной состав подлежат разборке. Негодные данные идут в металлолом, годные поступают в оборотный фонд для ремонта подвижного состава и производственного оборудования.

Утилизация древесины. Обрезки, опилки, стружка древесины служат сырьем для изготовления фанеры, картона, оргалита.



Рисунок 9.1. способы утилизации отходов

Использование древесных отходов позволяет экономить при изготовлении 1 м³ древесностружечных плит 3,6 м³ . в последние время из отходов древесины изготовляются различные детали.

Технологический процесс изготовления изделий из отходов древесины включает в себя операции по сортировке отходов, их измельчению, приготовлению исходного сырья из древесной крошки, смолы и отвердителя. Утилизация отработанных масел. На предприятиях железнодорожного транспорта используется большое количество моторных, индустриальных, компрессорных и других масел, изготавливаемых из нефти. Важнейшим направлением снижения расхода масел на предприятиях железнодорожного транспорта является регенерация отработанных масел.

При регенерации производится отчистка отработанных масел от механических примесей отстаиванием, сепарированием, способами коагуляции, адсорбции, химической обработки, восстановление свойств путем введения различных добавок.

Утилизация смазывающе-охлаждающих жидкостей. Экономия расходов СОЖ обеспечивает сбережение ценных материалов. В составе СОЖ содержится до 5% минеральных масел. Одним из главных направлений экономии СОЖ является создание пунктов централизованного обеспечения СОЖ и оборудования для их очистки и регенерации. Очистка СОЖ от металлической стружки производится с помощью магнитных фильтров типа ФМ, а от абразивных частиц отстаиванием и фильтрованием. Восстановление первоначальных свойств СОЖ достигается регенерацией, которая включает их отчистку от механических примесей, восстановление свойств добавкой израсходованных компонентов.

Заключение

В результате выполненных расчетов в проекте:

- дана характеристика зерновых грузов;

- определены условия перевозки, погрузки выгрузки зерновых грузов;

- определены расчетные объемы работы грузовых пунктов;

- произведен выбор комплексной механизации погрузочно-разгрузочных работ грузовых пунктов;

- произведен расчет размеров складских сооружений и потребного количества погрузочно-разгрузочных механизмов;

- рассмотрены альтернативные способы погрузки и перевозки зерна с использованием крупнотоннажных контейнеров;

- определена эффективность варианта комплексной механизации погрузочно-разгрузочных работ с зерном при перевозке груза в специальном подвижном составе - зерновозах в сравнении с перевозками в крупнотоннажных контейнерах на платформах и с перевозками в мягких контейнерах в полувагонах и выбран оптимальный вариант, которым оказался вариант с использованием мягких крупнотоннажных контейнеров в полувагонах;

По завершении расчетов выполнен технологический график работы средств механизации погрузки и выгрузки зерна на элеваторе, что подтвердило эффективность выбранной схемы комплексной механизации погрузочно-разгрузочных работ контейнерного пункта.

По завершению всех расчетов проанализированы и предложены способы утилизации твердых и жидких отходов.

список литературы

1. Антонеевич Э.Ф. Погрузо-разгрузочные работы. Справочник. М. Транспорт. 1972.-288 с.

2. Атамкулов Е.Д., Жангаскин К.К. Железнодорожный транспорт Казахстана: реструктуризация и пути интеграции в мировую экономику / Под ред. Р.К. Сатовой - Алматы: Экономика, 2003, 741 с.

3. Гриневич Г.П. Комплексная механизация и автоматизация погрузочно-разгрузочных работ на железнодорожном транспорте: Учебник для вузов ж. - д. транспорта - М: Транспорт, 1981 - 343 с.

4. Грузоведение, сохранность и крепление грузов. Под ред. А.А. Смехова М. Транспорт. 1987.-239 с.

5. Лощинин А.В. Охрана труда на железнодорожном транспорте: Справочная книга - М: Транспорт, 1977 - 448 с.

6. Мачульский И.И., Киреев В.С. Подъемно-транспортные и погрузочно-разгрузочные машины на железнодорожном транспорте: Учебник для вузов - М: Транспорт, 1989 - 319 с.

7. Падня В.А. Погрузочно-разгрузочные машины: Справочник - М: Транспорт, 1981 - 448 с.

8. Сибаров А.В. Охрана труда на железнодорожном транспорте: Учебник для вузов ж. - д. транспорта - М: Транспорт, 1981 - 287 с.

9. Смехов А.А., Управление грузовой и коммерческой работы на железно дорожном транспорте. М. Транспорт. 1990.

10. Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Комплексная механизация и автоматизация погрузочно-разгрузочных, транспортных и складских работ», Кушукпаев Х.К., Алмата, 1987

11. Организация грузовой и коммерческой работы на железнодорожном транспорте. А.Т. Дерибас и др. М. Транспорт. 1980.-328 с.

12. Пакетные перевозки грузов. Под ред. П.К. Лемещука., М. Транспорт. 1972.-288 с.

13. Правила перевозок грузов, М: Транспорт, 1985 - 384 с

14. Правила перевозки грузов. Ч. 1. С изменениями и дополнениями по состоянию на 01.01.83 г.

15. Правила перевозок грузов. М. Транспорт. 1985.

16. Тарифное руководство № 1 часть 1, 2.

17. Тарифное руководство № 4 кн. 1, 2, 3.

18. Экономика железнодорожного транспорта: Учебник для ВУЗов И.В. Белов, В.Г. Галамбурда и др.; Под ред. И.В. Белова. - М.: Транспорт, 1989. - 351 с.

19. Яловой Ю.Г., Катляров А.М. Организация перевозок на промышленном транспорте: - Минск: Выш. школа, 1982 - 248 с.

Размещено на Allbest.ru