Организация перевозок скоропортящихся грузов на направлении Новороссийск - Иркутск

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Железнодорожный хладотранспорт является неотъемлемой частью железнодорожного транспорта. Выделение эксплуатации хладотранспорта в отдельную дисциплину вызвано рядом особенностей, основные из них следующие:

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

- потери массы (в ряде случаев достигают 2% и более массы нетто) и качества дорогостоящих массовых скоропортящихся грузов. эти потери находятся в прямой зависимости от продолжительности перевозок и других факторов. Требуется выполнение предельных сроков и хранения для многих видов скоропортящихся грузов;

- высокая стоимость скоропортящихся грузов, которая в среднем в 7-8 раз превышает среднюю стоимость грузов, перевозимых по железным дорогам;

- некоторая односторонность грузопотока, в результате которой возникает большой порожний пробег изотермических вагонов;

- дальность перевозок скоропортящихся грузов, которая превышает среднюю дальность перевозок не скоропортящихся грузов в 2-3,5 раза;

- сезонность перевозок, вызванная особенностью заготовок и производства скоропортящихся грузов;

- необходимость создания при выполнении погрузочно-разгрузочных операций особых условий, связанных с сокращением воздействия неблагоприятных внешних факторов на скоропортящиеся грузы, для чего строятся специальные платформы, вводится дополнительная механизация для ускорения погрузочно-разгрузочных работ.

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

В России для перевозки СПГ используются все виды транспорта. Морской, имеющий в своём составе мощные суда - рефрижераторы, специальные банановозы и другие, в основном обеспечивают экспорт и импорт СПГ. Речной, в состав которого в последние годы поступают современные суда - рефрижераторы, перевозит много фруктов и овощей в промышленные районы страны. Автомобильный, оснащённый новыми рефрижераторами, осуществляет перевозки не только в пределах замкнутых районов, но и на расстояния, превышающие 1000 километров. С каждым годом увеличиваются перевозки наиболее нежных СПГ специальными самолётами. Воздушный транспорт в определённых условиях становится конкурентоспособным. Но основные перевозки СПГ, более 90%, 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.

В МПС вопросами эксплуатации хладотранспорта ведают 3 Главных управления: движения, контейнерных перевозок и коммерческой работы, вагонного хозяйства. При Главном управлении движения имеется отдел перевозок СПГ, который организует их погрузку, перегрузку, регулирует продвижение вагонопотоков. Главное управление вагонного хозяйства отвечает за техническое обслуживание и состояние рефрижераторных вагонов. Главное управление контейнерных перевозок и коммерческой работы занимается разработкой условий перевозок СПГ и отвечает за их сохранность.

Дисциплина «Хладотранспорт» охватывает широкий круг вопросов и поэтому основывается на материалах дисциплин, которые изучались до этого. Свойства СПГ, которые определяют особенность перевозок, связаны с изучением химии и физики. Изучение изотермического подвижного состава и холодильных машин базируется на физики, химии, теплотехники, УЭР, механизация погрузочно-разгрузочных работ и т.д.

1. Схема маршрута заданного направления

маршрут скоропортящийся груз перевозка

Новороссийск - 49 - Крымская - 74 - Энем I - 12 - Краснодар - 136 - Тихорецкая - 9 - Раз. Ачкасово - 83 - Песчанокопская - 55 - Сальск - 90 - Куберле - 108 - Котельниково - 142 - Канальная - 21 - Сарепта - 23 - Волгоград I - 16 - Разгуляевка - 10 - Гумрак - 71 - Иловля I - 136 - Петров Вал - 186 - Багаевка - 12 - Саратов III - 3 - Саратов II-тов. - 3 - Саратов-пасс. - 8 - Трофимовский I - 127 - Сенная - 26 - Вольск II - 122 - Пугачевск - 4 - Пугачевск II - 87 - Чагра - 42 - Звезда - 62 - Самара - 11 - Смышляевка - 19 - Кинель - 38 - Кротовка - 252 - Аксаково - 145 - Чишмы - 37 - Дема - 52 - Иглино - 125 - Кропачёво - 108 - Каменск-Уральский - 242 - Курган - 20 - Утяк - 247 - Петропавловск - 135 - Исилькуль - 124 - Входная - 9 - Карбышево I - 13 - Московка - 24 - ОБ.П. Сыропятское - 137 - Татарская - 155 - Барабинск - 286 - Обь - 17 - Новосибирск - Гл. - 36 - Сокур - 116 - П.П. 149 км - 4 - Юрга I - 73 - Тайга - 31 - Анжерская - 108 - Мариинск - 201 - Ачинск I - 177 - Бугач - 12 - Енисей - 27 - О.П. Зыково - 41 - Уяр - 224 - Решоты - 37 - Юрты - 26 - Тайшет - 539 - Черемхово - 123 - Иркутск-Сорт.

Общая протяжённость маршрута: 5688 км

Определение расположения рефрижераторных депо, основных и транзитных пунктов экипировки РПС и пунктов технического обслуживания АРВ, вагоноремонтных заводов и т.д.

Таблица 3

Дороги	Станция размещения	Телеграфный индекс	Экипировочный материал	Рефрижераторное депо	Локомотивное депо
			ГСМ	вода	Хладон	обтир
Северо-Кавказская	Тихорецкая	ВЧД-6	-	-	-	-	+	-
Приволжская	Волгоград, Саратов		+ -	+ -	+ +	+ -	- -	- -
Куйбышевская	Кинель		+	+	+	+	-	-
Южно-Уральская	Петропавловск		+	+	-	-	-	-
Западно-Сибирская	Новосибирск		+	-	-	-	-	-
Красноярская	-		-	-	-	-	-	-
Восточно-Сибирская	Иркутск-сорт.	ВЧД-8	+	+	+	+	+	-

2. Условия перевозки скоропортящихся грузов в зависимости от их термоподготовки и климатических зон заданного направления

Так как направление перевозок охватывает несколько железных дорог, покажем продолжительность периодов года для различных участков маршрута и определим их для маршрута в целом.

Таблица 4

Дорога	Периоды
	Летний	Переходный	Зимний
Северо-Кавказская	Апрель-ноябрь (включительно)	Декабрь и март	Январь и февраль
Приволжская	Май-октябрь (включительно)	Ноябрь и апрель	Декабрь-март (включительно)
Куйбышевская	Май-октябрь (включительно)	Ноябрь и апрель	Декабрь-март (включительно)
Южно-Уральская	Май-сентябрь	Октябрь и апрель	Ноябрь-март
Западно-Сибирская	Май-сентябрь	Октябрь и апрель	Ноябрь-март
Красноярская	Май-сентябрь	Октябрь и апрель	Ноябрь-март
Восточно-Сибирская	Май-сентябрь	Октябрь и апрель	Ноябрь-март
	Апрель-ноябрь	Октябрь и апрель	Ноябрь-март

Предельный срок доставки СПГ Т_пр нормируется, а уставный срок Т_у определяется по формуле:

Т_у = + T1 + T2,

где L - расстояние перевозки груза, км;

V_m - маршрутная скорость ПС для перевозки i-го груза, км/сут;

T1 - время на операции, связанные с отправлением груза (принять Т1 = 1 сут);

T2 - время на операции, связанные с прибытием груза (принять Т2 = 1 сут);

СПГ может быть принят к перевозке при условии Т_у <= T_пр

Для 5-вагонных секций БМЗ, крытых вагонов V_m = 500 км/сут;

Для АРВ, 5-вагонных секций ZB-5 и вагона термоса V_m = 420 км/сут;

Т_у = + 1 + 1 = 13,4 сут

Т_у = + 1 + 1 =15,5 сут

Выберем тип подвижного состава для каждого груза, определим температурный режим и условия перевозки. Результаты сведём в таблицу:

Таблица 5

№ груза	Наименование груза	Период года
		Летний	Переходный	Зимний
		Тип ПС, условия	Тпр Ту	Тип ПС, условия	Тпр Ту	Тип ПС, условия	Тпр Ту
1	Рыба замороженная	5-ваг. секция БМЗ, с охл., б/вент t = -9… - 12	30 14	5-ваг. секция БМЗ, с охл., б/вент t = -9… - 12	30 14	5-ваг. секция БМЗ, c охл., б/вент t = -9… - 12	30 14
2	Фрукты, ягоды	5-ваг. секция БМЗ, с охл., б/вент. t = +7…+9	25 14	5-ваг. секция БМЗ, с охл., б/вент. t = +7…+9	30 14	5-ваг. секция БМЗ, с отоплен., с вент. t = +7…+9	30 14
3	Овощи свежие	5-ваг. секция БМЗ, с охл. t = +6…+9	15 14	5-ваг. секция БМЗ, б/охл. t = +6…+9	15 14	5-ваг. секция БМЗ, с отопл. t = +6…+9	15 14
4	Масло животное	5-ваг. секция ZB-5, с охл., б/вент. t = +3…+6	30 16	5-ваг. секция ZB-5, с охл., с вент. t = +3…+6	30 16	5-ваг. секция ZB-5, с вент. t = +3…+6	30 16
5	Яйца куриные	АРВ, с охл. t = +3…+6	25 16	АРВ, с охл. t = +3…+6	25 16	АРВ, с отоплением, t = +3…+6	20 16
6	Картофель	Крытые вагоны	20 14	Крытые вагоны	20 14	Крытые вагоны	БО 14
7	Консервы, пресервы	Крытые вагоны	БО 14	Крытые вагоны	УГ 14	Крытые вагоны	УГ 14
8	Молочные продукты	5-ваг. секция ZB-5, с охл., б/вент. t = +2…+5	25 16	5-ваг. секция ZB-5, б/охл., с вент. t = +2…+5	20 16	5-ваг. секция ZB-5, б/охл., с вент. t = +2…+5	20 16
9	Вино, пиво, воды	Вагон-термос б/охл., б/отопл. t = +15…+19	БО 16	Вагон-термос б/охл., б/отопл. t = +15…+19	БО 16	Вагон-термос б/охл., б/отопл t не выше +12	БО 16

3. Определение размеров погрузки СПГ и необходимого количества подвижного состава (секций, термосов, специализированных и крытых вагонов)

Выбор подвижного состава для перевозки СПГ производится с учётом периода года, термической подготовки заданных грузов, структуры грузопотока и допустимых сроков доставки. Для транспортировки СПГ, требующих поддержания необходимой температуры используются рефрижераторные вагоны и термосы. РПС выбирают в первую очередь для перевозки наиболее ценных и низкотемпературных грузов. Грузы, допускающие колебания температур в более широком диапазоне, можно перевозить в термосах. Перевозка стойких грузов, не требующих термической обработки, может осуществляться в крытых вагонах в летний и переходный периоды; мясные консервы - круглогодично. Для перевозки молока, живой рыбы и виноградного вина целесообразно применять специализированные вагоны (рефрижераторные и термосы).

Будем придерживаться следующей сложившейся структуры типичного вагонного парка для перевозки СПГ: в изотермическом подвижном составе (ИПС) перевозится 90%, в крытых вагонах - 10% от всего годового объёма перевозок. Среди ИПС наибольшую долю составляют 5-вагонные секции (60%) и термосы (30%), а остальные (10%) - специализированные вагоны.

Распределение годового грузопотока по типам подвижного состава, количество единиц подвижного состава укажем в таблице 6:

Таблица 6

Наименование груза	Pi %	KH	Gri T	Тип ПС	Vi м3	гi т/м3	gri T	gi T	Тара ед. ПС gтi, T	Niпс
1. Рыба замороженная	10	1,2	15180	5-ваг. Секция БМЗ	390	0,45	175,5	-	226	87
2. Фрукты, ягоды	30	1,2	91080	5-ваг. Секция БМЗ	432	0,34	146,88	-	226	620
3. Овощи свежие	10	1,5	37950	5-ваг. Секция БМЗ	432	0,34	146,88	-	226	259
4. Масло животное	5	1,3	16445	5-ваг. Секция ZB-5	400	0,7	280	-	237	59
5. Яйца куриные	5	1,2	15180	АРВ	95	0,32	30,4	-	44	500
6.1. Картофель (прямой `прзопоток)	1,7	1,2	5161,2	Крытые вагоны	120	0,6	72	-	24,5	72
6.2. Картофель (обратный грузопоток)	3,3	1,2	5009,4	Крытые вагоны	120	0,6	72	-	24,5	70
7. Консервы, пресервы	20	1,8	45540	Крытые вагоны	120	0,6	72	-	24,5	633
8. Молочные продукты	5	1,3	16445	5-ваг. Секция ZB-5	400	0,45	180	-	237	92
9. Вино, пиво, воды	10	1,2	30360	Вагон-термос	126	0,4	50,4	-	33	603

Количество единиц подвижного состава для перевозки определённого скоропортящегося груза находится по формуле:

Nⁱ_пс = _,

где G_ri - годовой грузопоток i-го вида СПГ, т:

G_ri = * K_H(1+B_p),

K_H -коэффициент неравномерности (сезонной и многолетней) перевозок СПГ;

p_i - процент i-го вида СПГ от полного годового грузопотока G_r;

g_ri - масса i-го продукта, загружаемого в единицу выбранного для его перевозки подвижного состава (секции, вагона), т:

g_ri = V_i * г_i,

V_i - погрузочный объём единицы подвижного состава (секции, вагона), м^3;

_i - погрузочная масса данного СПГ, т/м³;

B_p -коэффициент, учитывающий нахождение части вагонов в ремонте (принять равным 0,15).

1. Рыба замороженная:

G_ri = * 1,2 (1+0,15) = 15180 т

g_ri = 390 * 0,45 = 175,5 т

Nⁱ_пс = = 87 секций

2. Фрукты, ягоды:

G_ri = * 1,2 (1+0,15) = 91080 т

g_ri = 432 * 0,34 = 146,88 т

Nⁱ_пс = = 620 секций

3. Овощи свежие:

G_ri = * 1,5 (1+0,15) = 37950 т

g_ri = 432 * 0,34 = 146,88 т

Nⁱ_пс = = 259 секций

4. Масло животное:

G_ri = * 1,3 (1+0,15) = 16445 т

g_ri = 400 * 0,7 = 280 т

Nⁱ_пс = = 59 секций

5. Яйца куриные:

G_ri = * 1,2 (1+0,15) = 15180 т

g_ri = 95 * 0,32 = 30,4 т

Nⁱ_пс = =500 вагонов

6.1. Картофель (прямой грузопоток):

G_ri = * 1,2 (1+0,15) = 5161,2 т

g_ri = 120 * 0,6 = 72 т

Nⁱ_пс = = 72 вагонов

6.2. Картофель (обратный грузопоток):

G_ri = * 1,2 (1+0,15) = 5009,4 т

g_ri = 120 * 0,6 = 72 т

Nⁱ_пс = = 70 вагонов

7. Консервы, пресервы:

G_ri = * 1,8 (1+0,15) = 45540 т

g_ri = 120 * 0,6 = 72 т

Nⁱ_пс = = 633 вагонов

8. Молочные продукты:

G_ri = * 1,3 (1+0,15) = 16445 т

g_ri = 400 * 0,45 = 180 т

Nⁱ_пс = = 92 секций

9. Вино, пиво, воды:

G_ri = * 1,2 (1+0,15) = 30360 т

g_ri = 126 * 0,4 = 50,4 т

Nⁱ_пс = = 603 вагонов

Результаты потребности в подвижном составе представим в табличной форме:

Таблица 7

№ п/п	Наименование груза	5 - вагонные секции	Термосы	АРВ	Крытые вагоны	«Холодные» поезда
		БМЗ	ZB-5
1	Рыба замороженная	87					22
2	Фрукты, ягоды	620					124
3	Овощи свежие	259					52
4	Масло животное		59				15
5	Яйца куриные				500		24
6	Картофель					142	4
7	Консервы, пресервы					633	16
8	Молочные продукты		92				23
9	Вино, пиво, воды			603			41
		966	151	603	500	775	321 2995

Количество «холодных» поездов для каждого типа подвижного состава определяется по формуле:

Nⁱ_xn = _,

где Q_бр - масса брутто поезда со скоропортящимся грузом (принять: для скорых поездов - 1200 т, для ускоренных - 1600 т, для поездов нормальной массы - 4000 т). На основании этих сведений формируем сборные «холодные» поезда для перевозки всего грузопотока, выделив среди них скорые (из термосов), ускоренные (из 5-вагонных секций, специализированных и крытых вагонов) и нормальной массы (из крытых вагонов).

1. Рыба замороженная:

N_xn = = 22 поездов

2. Фрукты, ягоды:

N_xn = = 145 поездов

3. Овощи свежие:

N_xn = = 61 поезд

4. Масло животное:

N_xn = = 19 поездов

5. Яйца куриные:

N_xn = = 24 поезда

6. Картофель:

N_xn = = 4 поезда

7. Консервы, пресервы:

N_xn = = 16 поездов

8. Молочные продукты:

N_xn = = 24 поезда

9. Вино, пиво, воды:

N_xn = = 42 поезда

4. Определение расстояния между станциями экипировки РПС, пунктами технического обслуживания и указание их на схеме заданного направления

В этом разделе необходимо определить пункты экипировки РПС расходными материалами, а также транзитные пункты технического обслуживания АРВ. Расстояние, которое может преодолеть РПС без дозаправки топливом дизель-генераторных установок, зависит от ёмкости топливных баков, суточного расхода топлива и маршрутной скорости «холодных» поездов и автономных рефрижераторных вагонов:

L = * v_m,

где G_o - вместимость топливных баков единицы РПС, л;

g_сут - суточный расход топлива всеми дизелями РПС при 20-часовой работе с полной нагрузкой, л/сут;

2g_сут - резервный (двухсуточный) запас топлива, л;

v_m - гарантированная (маршрутная) скорость, км/сут.

Таблица 8

Тип РПС	Go, л	gсут, л/сут	vm, км/сут
5-вагонная секция БМЗ	7400	720	500
5-вагонная секция ZB-5	1440	80	420
АРВ	1000	80	420

Для 5-вагонной секции БМЗ:

L = * 500 = 4139 км

Для 5-вагонной секции ZB-5:

L = * 420 = 6720 км

Для АРВ:

L = * 420 = 4410 км

Допустимое расстояние между смежными пунктами технического обслуживания АРВ находится в пределах:

L_пто = ф_p * v_m,

где ф_p - продолжительность автономной работы оборудования вагона, ф_p = 24ч30 часов (1ч1,25 суток).

Рассчитаем максимальную L_пто:

L_пто = 1,25 * 420 = 525 км

Рассчитаем минимальную L_пто:

L_пто = 1 * 420 = 420 км

Пункты технического обслуживания АРВ:

Новороссийск - 434 - Куберле - 391 - Иловля I - 501 - Вольск II - 385 - Кротовка - 486 - Иглино - 495 - Утяк - 515 - Карбышево I - 329 - Барабинск - 459 - Юрга I - 413 - Ачинск I - 518 - Юрты - 26 - Тайшет - 539 - Черемхово - 123 - Иркутск-сорт.

Пункты экипировки АРВ:

Новороссийск, Мариинск, Иркутск-сорт.

Пункты экипировки 5-вагонных секций БМЗ:

Новороссийск, Юрга I, Иркутск-сорт.

Дополнительные экипировочные пункты для 5-вагонных секций ZB-5 не требуются, так как расстояние Новороссийск - Иркутск-сорт. меньше L для этих видов РПС.

5. Расчёт эксплуатационных теплопритоков в рефрижераторный вагон при перевозке заданного груза летом при заданных параметрах наружного воздуха и возможности их подавления холодильными машинами; определение расхода технического ресурса энергетического оборудования

Определим теплопритоки Q_тп в грузовой вагон заданного типа РПС, перевозящий конкретный груз (см. таблицу 2) в наиболее тяжёлых условиях летнего максимума температур для принятого направления. Теплопритоки следует сопоставить с холодопроизводительностью Q_оэ оборудования, которым укомплектован рефрижераторный вагон, и определить возможность обеспечения необходимого температурного режима перевозки.

Полный набор теплопритоков в грузовое помещение вагона включает семь составляющих,

Q_тп = Q_i

Величины Q_i определяются следующим образом:

Q₁ - теплоприток через ограждения кузова вследствие разности температур t_н и t_в,

Q₁ = k_p F_p(t_p - t_в),

где F_p - средняя поверхность ограждений грузового помещения, м²

F_p = 184,97 м²

t_н и t_в - температуры воздуха снаружи и внутри вагона

t_н = 34єС, t_в = 9єС

k_p - коэффициент теплопередачи ограждений грузового помещения

k_p = 0,47 Вт/(м²К).

Q₁ = 0,47 * 184,97 (34 - 9) = 2174 Вт

Q₂ - теплоприток при принудительной замене воздуха грузового помещения наружным и за счёт естественного воздухообмена через неплотности кузова,

Q₂ = ,

где V_во - инфильтрация воздуха через неплотности кузова, м³/ч

V_во = 0,3 * V_полн

V_во = 0,3 * 432 = 129,6 м³/ч

с - плотность наружного воздуха при заданных температуре t_н и относительной влажности ц_н,

с = (1 - ц_н) с_с + ц_в с_в,

где с_с, с_в - соответственно плотность сухого и влажного (насыщенного) воздуха при t_н;

с_с = 1,1798 кг/м³,

с_в = 0,0387 кг/м³

с = 0,50 * 1,1798 + 0,50 * 0,0387 = 0,60925 кг/м³

i_н, i_в - энтальпии воздуха, соответственно наружного и в грузовом помещении, при заданных температуре и влажности (принять ц_в = 0,9), кДж/кг, определяются по i, d-диаграмме влажного воздуха,

i_н = 76 кДж/кг,

i_в = 26 кДж/кг

3,6 - коэффициент перевода величин кДж/ч в Вт.

Q₂ = = 1097 Вт

Q₃ - теплоприток, связанный с воздействием солнечной радиации

Q₃ = k_p F_с Д t_с ф / 24,

где F_с - эффективная поверхность облучения, принять F_с = (0,4…0,5) F_p;

F_с = 0,5 * 184,97 = 92,485 м²

ф - эффективная продолжительность периода облучения (принять ф = 12…14 ч);

Д t_с - превышение температуры облучённой поверхности вагона над температурой необлучённой поверхности, єС,

Д t_с = ,

где I - средняя интенсивность солнечной радиации за период облучения (принять I = 640 Вт /м²);

е - коэффициент поглощения солнечной радиации поверхностью вагона (принять е = 0,8);

б_н - коэффициент теплоотдачи от наружного воздуха к стенке вагона на стоянке (принять б_н = 23 Вт/(м²*К).

Д t_с = = 22єС

Q₃ = 0,47*92,485*22*12/24 = 478 Вт

Q₄ - теплоприток вследствие работы электродвигателей вентиляторов-циркуляторов в грузовом помещении,

Q₄ = N * ф_в / 24,

где N - суммарная мощность электродвигателей,

N = 10 к Вт;

ф_в - ожидаемое число часов работы вентиляторов-циркуляторов (принять 16 ч/сут);

Q₄ = 10000 * 16 / 24 = 6667 Вт

Q₅ - тепловой поток в грузовое помещение при оттаивании с помощью горячих паров хладагента снеговой шубы на испарителе. Поскольку интенсивность нарастания снеговой шубы прямо зависит от потока наружного воздуха, попадающего в вагон через неплотности кузова, можно принять

Q₅ = 0,3Q₂

Q₅ = 0,3 * 1097 = 329 Вт

Q₆ - теплоприток от охлаждаемых во время перевозки СПГ и тары, в которую они упакованы,

Q₆ = ,

где G_г, G_т - массы груза и тары в рассматриваемом вагоне (принять массу тары равной 15% общей массы груза);

G_г = 100 т; G_т = 15 т

с_г - теплоёмкость груза, для большей части плодоовощей с_г = 3,6 кДж/(кг*К);

с_т - теплоёмкость тары (принять с_т = 2,7 кДж/(кг*К);

t_гн, t_гк - начальная (в период массовой уборки урожая плодоовощей) и конечная (по условиям перевозки) температуры груза;

ф_охл - продолжительность охлаждения плодоовощей в гружёном рейсе,

Q₆ = = 715 Вт

Q₇ - биологическое тепловыделение плодоовощей,

Q₇ = G_г * q_б,

где q_б - удельная величина биологического тепловыделения,

q_б = 23 Вт/т

Q₇ = 100 * 23 = 2300 Вт

Q_тп = 2174 + 1097 + 478 + 6667 + 329 + 715 + 2300 = 13760 Вт

Холодопроизводительность располагаемого оборудования Q_оэ, Вт, находят по формуле:

Q_оэ = 2V_h л q_v в₀/3,6,

где 2 - число холодильных машин в грузовом вагоне с индивидуальным охлаждением или в РПС с центральным снабжением холодом;

V_h - объём, описываемый поршнями компрессора в одноступенчатой холодильной машине или в цилиндрах низкого давления двухступенчатой ХМ,

V_h = 82,5 м³/ч

л - коэффициент подачи,

л = 0,855 - 0,0425 * ,

q_v - объёмная Холодопроизводительность всасываемого компрессором хладагента, кДж/ м^3;

в₀ - коэффициент, учитывающий потери холода вследствие наличия снеговой шубы на трубах испарителя (принять в₀ = 0,9).

Для определения значений л и q_v, зависящих от реальных условий эксплуатации, необходимо построить действительный цикл холодильной машины. Отправные требования при этом даются соотношениями, справедливыми для установившихся режимов работы оборудования:

t₀ = t_р - (10…12),

где t₀ - температура кипения жидкого хладагента в конденсаторе, єС;

t_р = t_в - температура, задаваемая режимом перевозки СПГ, єС;

t₀ = 9 - 10 = -1єС

t_к = t_н + (12…15),

где t_к - температура паров хладагента в конденсаторе, єС;

t_н - температура наружного воздуха, єС;

t_к = 34 + 12 = 46 єС

t_вс = t₀ + (10…15),

t_п = t_к - (4…5),

где t_вс - температура слегка перегретых паров хладагента, всасываемых компрессором, єС;

t_п - температура переохлаждённого жидкого хладагента перед дросселирующим устройством, єС,

t_вс = -1 + 10 = 9 єС,

t_п = 46 - 4 = 42 єС

По найденным температурам на диаграмме состояний в координатах lg p-i определим давления кипения p₀ и конденсации p_к хладона, все точки действительного цикла и отвечающие им значения энтальпий, а также удельного объёма всасываемых в компрессор паров хладагента v₁.

p₀ = 0,29 * 10⁶ Па

p_к = 1,3 * 10⁶ Па

i₁ = 549 кДж/кг

i₄ = 446 кДж/кг

v₁ = 0,080 м³ / кг

л = 0,855 - 0,0425 * = 0,665

q_v =

q_v = = 1288 кДж/ м³

Q_оэ = = 35331,45 Вт

Реализуемая холодопроизводительность Q_оэ^р будет меньше величины Q_оэ, ввиду технологического ограничения максимальной продолжительности непрерывной работы компрессора (22 ч/сут).

Q_оэ^р = Q_оэ * ,

Q_оэ^р = 35331,45 * 0,92 = 32504,934 Вт

Сопоставив Q_оэ^р и Q_тп найдём коэффициент рабочего времени холодильного оборудования

b =

b = = 0,4,

очевидное условие достаточной мощности Q_оэ^р: b < 1. В этом случае время работы холодильных машин и дизель-генераторов в гружёном рейсе определяет расход их технического ресурса Т_р,

Т_р = 24b T_у,

где Т_у - уставный срок доставки СПГ, сут.

Т_р = 24 * 0,4 * 13,4 = 128,64 часа

6. Определение показателей работы парка изотермических вагонов и построение графика оборота заданного типа РПС

Расчёт проводится по следующим формулам.

Норма парка вагона, ваг:

n_p = и * u_n,

где и - средний по парку оборот вагона, сут, который можно приближённо оценить по формуле

и = Т_у * ,

где Т_у - уставный срок доставки СПГ, сут;

L_об = L_гр - протяжённость обратного рейса, км;

v_м - маршрутная скорость, км/сут;

и = 14 + 4283/500= 22.57 сут

u_п - суточная норма погрузки, ваг/сут,

u_п = ,

- годовое число загруженных вагонов

u_п = 4086/365 = 9 ваг/сут

n_p = 22.57 * 11=249 вагонов

Средняя производительность вагона, т * км/(ваг*год)

W = ,

где - тонно-километры годового грузопотока СПГ с учётом неравномерности перевозок

= (L_гр * 340000+ L_об * 200000)* к_н^ср

к_н^ср = 340000/91080 = 3.7

=(4283*340000+4283*200000)*3.7=8557434000 т*км/год

W = 8557434000/249 = 34367204 т*км/(ваг*год)

Статическая нагрузка вагона, т/ваг:

= * к_н^ср

= 440841/4086*3.7 = 399.2 т/ваг

Динамическая нагрузка, т/ваг:

= ,

где l - пробег вагона;

nS_гр, nS_пор - общий пробег всех гружёных и порожних вагонов соответственно, км*ваг/год.

l = S_гр = S_пор = L

n_гр: 340000 - 4086

200000-х

х = 200000*4086/340000 = 2404 вагонов

n_пор = 4086-2404=1682 вагонов

= (2404+4086)*4283=27796670 ваг*км

= 1682*4283=7204006 ваг*км

=8557434000/(27796670+7204006) = 244.5 т/ваг

Коэффициент порожнего пробега

б =

б = 7204006/35000676 = 0,2

Для заданного типа РПС построим график оборота:

Т_об = 8.5+0.5+1+1+0.5+0.5+1+8.5+1+0.5 = 22.5 суток

7. Разработка порядка приёма, погрузки, отправления, обслуживания в пути следования, выгрузки и выдачи груза получателю

В этом разделе необходимо разработать порядок выполнения грузовых операций с РПС на принятом направлении и составить перечень перевозочных документов в соответствии с правилами перевозок грузов.

Приём грузов к перевозке производится при удовлетворении требований по качеству упаковки, установленный Правилами перевозок СПГ. Станция имеет право выборочно проверить качество предъявляемых к перевозке грузов, состояние тары и соответствие стандартам и данным, указанным в перевозочных документах. Отправитель обязан предъявить стандарты для проверки соответствия груза и тары установленным требованиям по требованию железной дороги. Проверяется груз непосредственно в камере хранения холодильника, складах, а также при погрузке в вагон.

На СПГ, в зависимости от их рода и других условий, отправитель обязан, кроме комплекта перевозочных документов, состоящего из накладной дорожной ведомости, корешка дорожной ведомости и квитанции о приёме груза, предъявить станции удостоверение о качестве, ветеринарное свидетельство, карантинный сертификат и акт экспертизы. Эти документы сопровождают груз до станции назначения.

При приёме учитывается срок доставки, уставный срок должен быть меньше предельного срока.

Погрузка чаще всего производится на подъездных путях мясокомбинатов, маслозаводов и т.п. Продукцию предприятий, не имеющих подъездных путей, грузят на местах общего пользования с подвозом груза автомобилем. Погрузка производится в соответствии со следующими правилами:

Нельзя грузить в один вагон:

- СПГ с не скоропортящимися;

- грузы, требующие различных температурно-вентиляционных режимов обслуживания в пути;

- грузы, вредно влияющие на качество друг друга.

Под погрузку в первую очередь необходимо ставить вагоны, прилегающие к вагону дизель-электростанции, чтобы обеспечить охлаждение или отопление погруженных вагонов.

Продолжительность нахождения грузовых вагонов без охлаждения не должна превышать 6 часов.

Погрузка должна производиться в условиях, предотвращающих попадание атмосферных осадков. При температуре окружающего воздуха t_н = -20 єС и ниже, грузы, боящиеся переморозки, грузят при включенных приборах отопления и циркуляции.

Обслуживание в пути следования зависит от типа подвижного состава. РПС и секции обслуживают сопровождающие их поездные бригады, а автономный подвижной состав обслуживают в пути следования на станциях.

Обслуживающий персонал обязан поддерживать оборудование в исправном состоянии, а при возникновении неисправностей немедленно их устранить.

8. Анализ несохранных перевозок СПГ и порядок их документального оформления

Нарушение правил не сохранения и перевозки СПГ влечёт за собой ухудшение качества или порчу груза. Нередко принимают к перевозке неспелые фрукты, часть из которых уже начала портиться, а также масло или мясо с недостаточно низкой температурой.

Утрате, порче и понижению качества груза способствует:

1. Аварии, крушения, пожары, удары при роспуске вагонов с горки и манёврах.

2. Неправильная упаковка или упаковка в несоответствующую тару, а также небрежная погрузка в вагоны, выгрузка и сортировка.

3. Погрузка в неисправные и загрязнённые вагоны, в которые погрузка запрещена.

4. Несвоевременная доставка или неисправное обслуживание в пути.

Каждая несохранённая перевозка должна быть оформлена, причины её расследованы в срок. По результатам расследования обстоятельств несохранённой перевозки оформляют коммерческий акт, акт общей формы, акт технического состояния вагона, акт вскрытия и т.д.

К акту прилагаются:

1. Вагонный лист;

2. Сертификаты и качественные удостоверения;

3. Акты экспертизы.

Также указывают причины несоответствия груза требованиям стандарта, чтобы можно было определить, по чьей вине произошла порча СПГ.

Коммерческий акт - юридический документ доказательной силы для определения ответственности за утрату, порчу и повреждение груза.

Одна из самых важных проблем - плохая охрана груза, часто способствующая увеличению хищения на транспорте.

Список используемой литературы

1. Б.П. Корольков. Организация перевозок скоропортящихся грузов на направлении. - Иркутск, 2002. - 20 с.

2. Б.П. Корольков, В.В. Ефимов. Хладотранспорт и основы теплотехники. - Иркутск: ИрИИТ, 2001. - 202 с.

3. Сборник правил перевозок грузов на железнодорожном транспорте. Книга 1. - М.: Юридическая фирма «КОНТРАКТ», 2001. - 599 с.

Размещено на Allbest.ru