Организация перевозок скоропортящихся грузов на направлении

 

3.3. Расчет  количества изотермического подвижного  состава, потребного для погрузки  скоропортящихся грузов.

Количество  ИПС (N_в),  необходимое для погрузки определенного СПГ находится по формуле:

N_в = G_г / P_тех,      (3.3)

где G_г - годовой грузопоток заданного груза, т;  Ртех - техническая норма загрузки выбранного тина ИПС.

При отсутствии установленной технической нормы  загрузки,  потребное количество ИПС определяется по формуле:

N_в = G_г / (р · w),       (3.4)

где р - плотность  загрузки вагона; w - погрузочный объем  выбранного типа ИПС/

Величина Nb выражается целым числом единиц представляемого подвижного состава.  При использовании одиночных вагонов она округляется в большую сторону, а для группового рефрижераторного подвижного состава (ГРПС) - в меньшую. Однако предоставлять подвижной состав в количестве меньшем,  чем требуется для перевозки нельзя. Поэтому остаток от округления в  меньшую сторону,  распределяется  между меньшими по количеству вагонов единицами ГРПС или одиночными вагонами. При этом общий недогруз предоставляемого подвижного состава должен быть менее технической нормы загрузки одного вагона, т.е. обязательно выполнение условия;

(Nⁱ_в + Pⁱ_тех) – G_г < Р^о_тех,     (3,6)

• Для молока:

N_в = 14000 / 0,45*100*4 = 77,78 ед.

77*180 = 13860 т

Для распределения оставшихся 140 т молока можно использовать еще одну 5-вагонную секцию ZB-5. Общий недогруз составит:

4*45 – 140 = 40 < 45т,

Итого: 78 секций ZB-5.

• Для капусты:

N_в = 17000 / 84 = 202,38 ед.

202*84=16968 т

Для распределения оставшихся 32 т капусты можно использовать 2 вагона АРВ. Общий недогруз составит:

(202*84+2*21)-17000 = 10 т < 21 т, условие выполняется.

Итого: 202 секций ZB-5, 2 вагона АРВ.

 

• Для персиков:

N_в = 18000/0,24*100*4=187,5 ед.

187*96=17952 т

       Для распределения  оставшихся 48 т персиков можно  использовать 2 вагона АРВ. Общий  недогруз составит:

(187*96+2*24)-18000=0

Итого: 187 секции ZB5, 2 вагона АРВ.

 

• Для бананов

N_в = 6000/0,24*100=250 ед.

250*24=6000 т

Итого: 250 секций ZB-5.

 

Результаты расчетов по каждому грузу сводятся в табл.3.1.

 

Наименов груза	Годов грузо- поток	Потребность ИПС для  погрузки
		БМЗ		ZB5			АРВ
		Кол-во	Ртех	Кол-во		Ртех	Кол-во		Ртех
В четном направлении
Молоко	14000			78(14000)		45
Персики	18000			187(17952)		96	2(48)		24
Итого:	32000
В нечетном направлении
Капуста	17000			202(16968)		84	2(32)		21
Бананы	6000						250(6000)		24
Итого	23000

 

3.4. Определение  количества холодных поездов.

Количество холодных поездов в четном направлении равно:

Для 5-вагонных секций ZB-5: М = (265*106,8)/57*14=35 поездов.

Для вагонов АРВ: М = (2*21)/57*14=1 поезд.

Итого в четном направлении 36 холодных поездов.

Количество холодных поездов в  нечетном направлении равно:

Для 5-вагонных секций ZB-5: М = (202*106,8)/57*14=27 поездов.

Для вагонов АРВ: М = (252*21)/57*14=7 поездов.

Итого в нечетном направлении 34 холодных поезда.

 

 

4. Теплотехнический расчет рефрижераторного подвижного состава.

При обосновании рационального варианта организации перевозок СПГ теплотехнический расчет подвижного состава выполняют для сопоставления холодопроизводительности холодильных установок и величины тепло-поступлений в грузовое помещение РПС, а также для определения нагрузки на холодильное оборудование и продолжительности его работы.

Предлагаемый метод позволяет  относительно точно определить расход холода на заданном направлении для условий,  соответствующих фактическим. Теплопоступления в грузовое помещение учитываются комплексно в зависимости от времени и местонахождения подвижного состава: тепловой баланс грузового помещения РПС рассчитывается с заданной достоверностью. При этом расход холода ставится в зависимость от изменяющейся температуры наружного воздуха, вида подвижного состава, заданного температурного режима перевозки.

Основными исходными  данными в расчетах являются:

- маршрут  следования РПС от станции  погрузки до станции выгрузки  с выделением спорных станций:

- величины  средних и максимальных температур  наружного воздуха на опорных станциях по состояние на З ч дня и 1 ч ночи:

- протяженность  участков между опорными станциями,  скорость перевозки грузов, простои  РПС на опорных станциях:

- техническая характеристика и  теплотехнические показатели используемого РПС:

- теплотехническая характеристика  грузов, режим перевозки.

 

4.1. Установление  расчетных параметров направления  перевозок.

Для определения расчетных параметров необходимо на направлении перевозок СНГ выделить несколько промежуточных опорных станций и маршрут следования холодных поездов разделить на расчетные интервалы времени:

а) нахождения поезда на опорных станциях, включая станции отправления и назначения:

б) следования поезда между опорными станциями.

Посуточное (графиковое) время проследования  холодным поездом всех спорных станция по прибытию Т^пр_i, определяется по формуле:

Т^пр_i = Т^от_i-1 + t^уч_i-1,      (4.1)

Где t^уч_i-1, - время следования поезда по предыдущему участку, ч, определяемое по формуле

       t^уч_i-1 = L_i / V_у,       (4.2)

где L_i - протяженность участка между опорными станциями, км; V_у средняя скорость, движения холодного поезда между опорными станциями, км/ ч;

,     (4.3)

где åt^ос_i - суммарная продолжительность простоя холодного поезда  на i-й опорной станции, ч. 

Рассчитаем данное значение:

 км/ч

Графиковое время отправления  холодного поезда с опорных станций  Т^от_i определяется по формуле.

Т^от_i = Т^пр_i + t^ос_i,       (4.4)

Таблица 4.1Исходные и  расчетные температуры на станциях направления перевозки, °С

Наименование станции	tiсд	tiсн	tiмд	tiмн	tiд	tiн
1. Иркутск 2. Малиногорка  3. Петропавловск  4. Пенза  5. Москва	24,8 26 24,9 25,6 23,7	14,8 16 14,9 15,6 13,7	36 40 41 38 37	26 30 31 28 27	29,6 31,9 31,8 30,9 29,4	19,6 21,9 21,8 20,9 19,4

 

Далее следует определить:

- расчетные  температуры наружного воздуха, °С на момент отправления и прибытия холодного поезда на опорной станции в период с 1 часа включительно до 13 часов по формуле  (4.5), а в период с 13 часов включительно до 1 часа по формуле (4.6).

,     (4.5)

,     (4.6)

- среднюю расчетную температуру  наружного воздуха при нахождении  поезда во всех расчетных интервалах,°С на станциях и участках  по формулам (4.7) и (4.8):

,       (4.7)

,       (4.8)

Расчетные параметры  перевозок сведены в табл.4.2.

 

Таблица 4.2 Расчетные  параметры направления перевозок.

 

Наименование опорных пунктов	L, км	tiос, ч	tiуч, ч	Тiпр, ч	Тiот, ч	tiпр, °С	tiот, °С	tiос, °С	tiуч, °С
Иркутск	1154	12	34,24	12	00	28,7	20,5	24,6	25,1
Малиногорка		0,5		10,24	10,74	29,6	30	29,8
	1536		45,58						29
Петропавловск		1,5		8,32	9,82	27,9	29,1	28,5
	1980		58,75						26,9
Пенза		0,5		20,57	21,07	24,6	24,2	24,4
	714		21,19						24,6
Москва		84		18,26	6,26	25,0	23,4	24,2

 

 

4.2.Расчет теплопритоков  в грузовое помещение рефрижераторного  подвижного состава

Расчет теплопритоков, поступающих в грузовое помещение  вагона или контейнера, выполняется  на каждой станции и участках между ними в летний период перевозок. 

Суммарные теплопритоки Qс состоят из непрерывных Qн периодических Qп и разовых Qp.

К непрерывным относятся  теплопритоки через ограждения кузова ИПС вследствие теплопередачи от наружного воздуха и воздуха  машинного отделения Q₁, через не плотности дверей, люков, в местах прохода трубопроводов Q₂, от груза и тары при их охлаждении либо при нагревании в течение периода изменения температуры груза и тары до заданных параметров Q₃, а также теплопритоки за счет биохимического тепла, выделяемого плодами и овощами вследствие продолжающихся процессов жизнедеятельности Q₄.                                

К периодическим относятся  теплопритоки от воздействия солнечной  радиации Q₅, за счет воздуха, поступающего при вентилировании вагона Q₆, от  работающих вентиляторов в ИПС с принудительной циркуляцией воздуха Q₇, и теплопритоки при оттаивании снеговой шубы на испарителях холодильных машин Q₈.

К разовым относятся  теплопритоки за счет первичного,  часто  предварительного охлаждения элементов кузова и оборудования вагона или контейнера Q₉ и теплопритоки через открытые двери при погрузке Q₁₀.

 

4.2.1. Определение непрерывных  теплопритоков

Теплоприток через ограждения кузова РПС вследствие теплопередачи от наружного воздуха и воздуха машинного отделения в i-м расчетном временном интервале определяется по следующей формуле:

, (4.9)

где Кр и F_р –соответственно расчетный коэффициент теплопередачи, (Вт/м²*К) и расчетная полная поверхность ограждения кузова вагона или контейнера, м²; ti^ос,уч - расчетная температура наружного воздуха при нахождении РПС в расчетном интервале (станции и участка)°С; t_в - температурный режим перевозки. °С: К_м и F_м, - соответственно коэффициент теплопередачи. Вт/(м²*К) и поверхность перегородок по внутреннему контуру машинного отделения t_i^м -температура воздуха в машинном отделении РПС, принимаемая в расчетах на   5-10°С  выше температуры наружного воздуха в данном расчетном временном интервале, °С; t_i^ос,уч- продолжительность нахождения РПС в расчетном временном интервале на опорной станции или на участке, ч.

Q₁₁^ос = (0,314*227*(24,6-12)+0,314*9,5*2*(29,3-12))*12*3,6/1000=43,334 тыс.кДж

Q₁₂^уч = (0,314*227*(25,1-12)+0,314*9,5*2*(30,1-12))*34,24*3,6/1000=128,407 тыс.кДж

Q₁₃^ос = (0,314*227*(29,8-12)+0,314*9,5*2*(34,8-12))*0,5*3,6/1000=2,528 тыс.кДж

Q₁₄^уч = (0,314*227*(29-12)+0,314*9,5*2*(34-12))*45,58*3,6/1000=220,366 тыс.кДж

Q₁₅^ос = (0,314*227*(28,5-12)+0,314*9,5*2*(33,5-12))*1,5*3,6/1000=7,043 тыс.кДж

Q₁₆^уч = (0,314*227*(26,9-12)+0,314*9,5*2*(31,9-12))*58,75*3,6/1000=249,732 тыс.кДж

Q₁₇^ос = (0,314*227*(24,4-12)+0,314*9,5*2*(29,4-12))*0,5*3,6/1000=1,778 тыс.кДж

Q₁₈^уч = (0,314*227*(24,6-12)+0,314*9,5*2*(29,6-12))*21,19*3,6/1000=76,521 тыс.кДж

Q₁₉^ос = (0,314*227*(24,2-12)+0,314*9,5*2*(29,2-12))*84*3,6/1000=290,645 тыс.кДж

Теплоприток за счет инфильтрации воздуха  определяется по формуле:

,  (4.10)

где Vв - объем инфильтрации воздуха,м³/ч принимается для контейнера Vв = 0,3*Vп, где Vп - полный объем грузового помещения контейнера);   Св - теплоемкость воздуха, Св ⁼ 1,3 кДж/(кг*К); Рв - плотность воздуха, Рв = 1,2 кг/м³.

Q₂₁^ос = 0,65*116,1*1,3*1,2*(24,6-12)*12/1000=17,8 тыс.кДж