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:
Lпто =
τp *
vm,
где τp - продолжительность автономной работы оборудования вагона, τp = 24÷30 часов (1÷1,25
суток).
Рассчитаем максимальную Lпто:
Lпто
= 1,25 * 420 = 525 км
Рассчитаем минимальную Lпто:
Lпто
= 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 Qтп 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 Qоэ
оборудования, которым укомплектован рефрижераторный вагон, и
определить возможность обеспечения необходимого температурного режима
перевозки.
Полный набор теплопритоков
в грузовое помещение вагона включает семь составляющих,
Qтп
= Qi
Величины Qi определяются
следующим образом:
Q1
- теплоприток через ограждения кузова вследствие разности
температур tн и tв,
Q1
= kp Fp(tp - tв),
где Fp -
средняя поверхность ограждений грузового помещения, м2
Fp = 184,97 м2
tн
и tв -
температуры воздуха снаружи и внутри вагона
tн
= 34ºС, tв =
9ºС
kp - коэффициент теплопередачи ограждений грузового помещения
kp = 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 Vво - инфильтрация воздуха через неплотности кузова, м3/ч
Vво
= 0,3 * Vполн
Vво
= 0,3 * 432 = 129,6 м3/ч
ρ - плотность
наружного воздуха при заданных температуре tн
и относительной влажности φн,
ρ = (1 -
φн) ρс +
φв ρв,
где ρс,
ρв - соответственно плотность сухого и влажного (насыщенного)
воздуха при tн;
ρс
= 1,1798 кг/м3,
ρв
= 0,0387 кг/м3
ρ = 0,50 * 1,1798 +
0,50 * 0,0387 = 0,60925 кг/м3
iн,
iв - энтальпии воздуха, соответственно наружного и в грузовом
помещении, при заданных температуре и влажности (принять φв
= 0,9), кДж/кг, определяются по i,
d-диаграмме влажного воздуха,
iн
= 76 кДж/кг,
iв
= 26 кДж/кг
,6 - коэффициент
перевода величин кДж/ч в Вт.
Q2
= =
1097 Вт
Q3
- теплоприток, связанный с воздействием солнечной радиации
Q3
= kp Fс Δ tс τ
/ 24,
где Fс - эффективная поверхность облучения, принять Fс = (0,4…0,5) Fp;
Fс
= 0,5 * 184,97 = 92,485 м2
τ - эффективная
продолжительность периода облучения (принять τ = 12…14
ч);
Δ tс - превышение температуры облучённой поверхности вагона над
температурой необлучённой поверхности, ºС,
Δ tс = ,
где I - средняя интенсивность солнечной радиации за период облучения
(принять I = 640 Вт /м2);
ε - коэффициент
поглощения солнечной радиации поверхностью вагона (принять ε
= 0,8);
αн
- коэффициент теплоотдачи от наружного воздуха к стенке вагона на стоянке
(принять αн = 23 Вт/(м2*К).
Δ tс = =
22ºС
Q3
= 0,47*92,485*22*12/24 = 478 Вт
Q4
- теплоприток вследствие работы электродвигателей
вентиляторов-циркуляторов в грузовом помещении,
Q4
= N * τв / 24,
где N - суммарная мощность электродвигателей,
N
= 10 к Вт;
τв
- 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 Gг, Gт - массы груза и тары в рассматриваемом вагоне (принять массу тары
равной 15% общей массы груза);
Gг
= 100 т; Gт
= 15 т
сг -
теплоёмкость груза, для большей части плодоовощей сг = 3,6
кДж/(кг*К);
ст -
теплоёмкость тары (принять ст = 2,7 кДж/(кг*К);
tгн,
tгк - начальная (в период массовой уборки урожая плодоовощей) и
конечная (по условиям перевозки) температуры груза;
τохл
- продолжительность охлаждения плодоовощей в гружёном рейсе,
Q6
= =
715 Вт
Q7
- биологическое тепловыделение плодоовощей,
Q7
= Gг *
qб,
где qб - удельная величина биологического тепловыделения,
qб
= 23 Вт/т
Q7
= 100 * 23 = 2300 Вт
Qтп
= 2174 + 1097 + 478 + 6667 + 329 + 715 + 2300 = 13760 Вт
Холодопроизводительность
располагаемого оборудования Qоэ,
Вт, находят по формуле:
Qоэ
= 2Vh λ qv β0/3,6,
где 2 - число
холодильных машин в грузовом вагоне с индивидуальным охлаждением или в РПС с
центральным снабжением холодом;
Vh - объём, описываемый поршнями компрессора в одноступенчатой
холодильной машине или в цилиндрах низкого давления двухступенчатой ХМ,
Vh = 82,5 м3/ч
λ - коэффициент
подачи,
λ = 0,855 - 0,0425 * ,
qv - объёмная Холодопроизводительность всасываемого компрессором
хладагента, кДж/ м3;
β0
- коэффициент, учитывающий потери холода вследствие наличия
снеговой шубы на трубах испарителя (принять β0
= 0,9).
Для определения значений
λ и qv,
зависящих от реальных условий эксплуатации, необходимо построить действительный
цикл холодильной машины. Отправные требования при этом даются соотношениями,
справедливыми для установившихся режимов работы оборудования:
t0
= tр -
(10…12),
где t0 - температура кипения жидкого хладагента в конденсаторе, ºС;
tр
= tв -
температура, задаваемая режимом перевозки СПГ, ºС;
t0
= 9 - 10 = -1ºС
tк
= tн +
(12…15),
где tк - температура паров хладагента в конденсаторе, ºС;
tн
- температура наружного воздуха, ºС;
tк
= 34 + 12 = 46 ºС
tвс
= t0 +
(10…15),
tп
= tк -
(4…5),
где tвс - температура слегка перегретых паров хладагента, всасываемых
компрессором, ºС;
tп
- температура переохлаждённого жидкого хладагента перед
дросселирующим устройством, ºС,
tвс
= -1 + 10 = 9 ºС,
tп
= 46 - 4 = 42 ºС
По найденным
температурам на диаграмме состояний в координатах lg p-i определим давления кипения p0
и конденсации pк
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
pк
= 1,3 * 106 Па
i1
= 549 кДж/кг
i4
= 446 кДж/кг
v1
= 0,080 м3 / кг
λ = 0,855 - 0,0425
* =
0,665
qv =
qv = =
1288 кДж/ м3
Qоэ
= =
35331,45 Вт
Реализуемая
холодопроизводительность Qоэр
будет меньше величины Qоэ,
ввиду технологического ограничения максимальной продолжительности
непрерывной работы компрессора (22 ч/сут).
Qоэр
= Qоэ * ,
Qоэр
= 35331,45 * 0,92 = 32504,934 Вт
Сопоставив Qоэр
и Qтп найдём коэффициент рабочего времени холодильного оборудования
b
=
b
= =
0,4,
очевидное условие
достаточной мощности Qоэр:
b < 1. В этом случае время работы холодильных машин и
дизель-генераторов в гружёном рейсе определяет расход их технического ресурса Тр,
Тр = 24b Tу,
где Ту -
уставный срок доставки СПГ, сут.
Тр = 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:
np = θ * un,
где θ
- средний по парку оборот вагона, сут, который можно приближённо
оценить по формуле
θ = Ту
* ,
где Ту -
уставный срок доставки СПГ, сут;
Lоб
= Lгр
- протяжённость обратного рейса, км;
vм
- маршрутная скорость, км/сут;
θ = 14 + 4283/500= 22.57
сут
uп
- суточная норма погрузки, ваг/сут,
uп
= ,
- годовое число
загруженных вагонов
uп
= 4086/365 = 9 ваг/сут
np = 22.57 * 11=249 вагонов
Средняя
производительность вагона, т * км/(ваг*год)
W
= ,
где -
тонно-километры годового грузопотока СПГ с учётом неравномерности перевозок
= (Lгр * 340000+ Lоб
* 200000)* кнср
кнср
= 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:
= *
кнср
= 440841/4086*3.7 =
399.2 т/ваг
Динамическая нагрузка,
т/ваг:
= ,
где l - пробег вагона;
nSгр,
nSпор - общий пробег всех гружёных и порожних вагонов соответственно,
км*ваг/год.
l
= Sгр = Sпор
= L
nгр:
340000 - 4086
-х
х = 200000*4086/340000 =
2404 вагонов
nпор
= 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
α =
α = 7204006/35000676
= 0,2
Для заданного типа РПС
построим график оборота:
Тоб =
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 tн = -20 ºС 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.
. Погрузка в неисправные и
загрязнённые вагоны, в которые погрузка запрещена.
. 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:
. Вагонный лист;
. Сертификаты и качественные
удостоверения;
. Акты экспертизы.
Также указывают причины
несоответствия груза требованиям стандарта, чтобы можно было определить, по
чьей вине произошла порча СПГ.
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.
. Сборник правил перевозок грузов на железнодорожном
транспорте. Книга 1. - М.: Юридическая фирма «КОНТРАКТ», 2001. - 599 с.