Ж/д транспорт. Его использование для перевозки скоропортящихся грузов. Изотермический подвижной состав. Характеристика изотермических ва

Вагон-цистерна предназначен для перевозки  нефтепродуктов по железной дороге колеи 1 520 мм. Конструкция вагона состоит  из котла и типовой платформы, имеющей сварную раму, две двухосные  тележки модели 13-100, автосцепное и автотормозное оборудование.

Котел изготовлен из низколегированной  стали 09Г2С-12 и состоит из обечайки цилиндрической формы, цельносварной  с внутренним диаметром 3 000 мм и двух эллиптических днищ. В верхней  части котла имеется лазовый люк, герметично закрытый крышкой люка, предохранительный клапан и арматура сливно-наливного устройства с тройным запором, По требованию заказчика предусмотрена установка универсального сливного прибора. Открывание, закрывание и фиксация сшивного прибора осуществляется сверху на котле, дополнительный затвор устанавливается снизу. Для обеспечения полного слива перевозимых грузов нижняя образующая котла выполнена с наклоном к сливному прибору.

Это специальный тип подвижного состава, используемый для перевозки длинномерных грузов, т.е. грузов, которые по своему весу или размерам не могут быть перевезены на обычных платформах или в полувагонах. На железных дорогах СНГ эксплуатируются транспортёры грузоподъёмностью от 55 до 480 т. Масса брутто транспортёра определяет число колёсных пар и соответственно этому конструкцию и число элементов, передающих нагрузку на оси, а габариты перевозимого груза - устройство главной балки. Транспортер имеет усиленную несущую раму особой формы, опирающуюся на две и более двухосные, трехосные или четырехосные тележки. Все транспортеры по их конструкции можно условно разделить на следующие типы: • транспортеры с пониженной погрузочной площадкой. Наличие пониженной погрузочной площадки позволяет при доставке грузов большой высоты ликвидировать негабаритность или снизить ее степень;  транспортеры платформенного типа. Они имеют ровную погрузочную площадку, покрытую сплошным металлическим листом, и предназначены главным образом для перевозки тяжеловесных грузов небольших габаритных размеров.

 

 

 

 

 

Классификация изотермического подвижного состава

 

 
Изотермический подвижной состав представляет собой транспортные средства, в грузовых помещениях которых поддерживаются постоянные температуры, требуемые для перевозки определенных видов грузов. Эти грузы, как правило, предварительно охлаждены или нагреты, хотя могут быть и термически не обработаны. Необходимый температурный режим транспортировки и поддерживается посредством следующих факторов: 
 
• теплоизоляционных материалов и специальной конструкции поверхностей (стен, пола и потолка) подвижного состава; 
 
• системы вентиляции; 
 
• непосредственно системы охлаждения (нагрева). 
 
В целях поддержания коммерческих характеристик груза к изотермическим транспортным средствам предъявляют ряд требований: 
 
• поддержание в грузовом помещении оптимальной температуры и влажности воздуха независимо от внешних условий; 
 
• обеспечение высоких скоростей движения с одновременным сохранением плавного хода, необходимых для уменьшения механических повреждений груза; 
 
• автоматизация работы оборудования и контроля температур, надежность оборудования и простота его обслуживания. 
 
В зависимости от рода перевозимых грузов изотермический подвижной состав подразделяется на универсальный и специализированный. В универсальном подвижном составе перевозят массовые скоропортящиеся грузы (мясо, фрукты и овощи, молочные продукты и пр.). Специализированный изотермический подвижной состав предназначен только для определенных грузов: виноградных вин, виноматериалов, живой рыбы и др. 
 
Изотермический подвижной состав различается также по способу охлаждения или нагрева грузового помещения: 
 
• рефрижераторы охлаждаются при помощи паровых компрессорных холодильных установок; 
 
• ледники имеют емкости для льда или смеси льда и соли; 
 
• термосы предполагают теплоизоляцию без охлаждающих устройств. 
 
Транспортировка скоропортящихся грузов осуществляется железнодорожным, водным (речным и морским), автомобильным и в меньшей степени воздушным транспортом. 
 
Железнодорожному транспорту принадлежит ведущая роль в перевозке скоропортящихся грузов, так как сравнительно недорогая перевозка является одновременно очень качественной. По железным дорогам перевозят в основном следующие скоропортящиеся грузы: мясопродукты, рыбопродукты, плодоовощи свежие и картофель, масло животное и пищевые жиры, молочные продукты, консервы, фрукты, фруктовые соки, пиво, минеральные воды и др. Парк изотермического подвижного состава железных дорог состоит в большей части из вагонов-рефрижераторов, которые характеризуются большой вместимостью и высоким качеством охлаждения. 
 
В зависимости от количества рефрижераторных вагонов различают автономный рефрижераторный вагон (1 вагон), секции (пяти- и двенадцативагонные) и рефрижераторные поезда - более 21 вагона. 
 
Автомобильный хладотранспорт предназначен прежде всего для перевозки скоропортящихся грузов (чаще продуктов питания) от мест производства или хранения, которые предполагают наличие холодильного оборудования, в места их потребления или продажи. Кроме того, возможна также перевозка скоропортящихся грузов (фрукты, овощи и пр.) на дальние расстояния. К автомобильному подвижному составу относятся автомобили-полуприцепы и прицепы-рефрижераторы, теплоизолированный кузов которых устанавливается на шасси автомашины, полуприцепа или прицепа. Для коммерческих целей необходимо знать основные показатели, влияющие на качество продукта. К таким показателям относятся производительность холодильной установки, подбор аппаратов и другого оборудования. Также при выборе изотермического подвижного состава учитывается вместимость кузова, площадь поверхности приборов охлаждения. Данные характеристики определяются расчетным путем. 
 
Водный транспорт перевозит скоропортящиеся грузы в относительно больших объемах. Прямое смешанное железнодорожной водное сообщение может существенно снизить стоимость транспортировки скоропортящихся грузов. В некоторые периоды (ceзоны) водное сообщение бывает особенно интенсивным, что существенно разгружает железнодорожный и автомобильный хладотранспорт. Морской хладотранспорт помимо непосредственно перевозки скоропортящихся грузов может быть предназначен для термической обработки (замораживания и охлаждения) рыбы и других морепродуктов, доставки их в места переработки и потребления, а также хранения груза. При перевозке грузов водным транспортом особое внимание уделяется укладке и закреплению грузов в трюмах с учетом условий перевозки (сильное волнение, качка). Как правило, грузы укладываются очень плотно, проходы в данном случае не предусматриваются. 
 
Воздушный транспорт относительно других видов транспорта имеет некоторые преимущества в перевозке скоропортящихся грузов. Авиатранспортом осуществляется транспортировка на большие расстояния за короткое время, и, как следствие, перевозка скоропортящихся продуктов не требует специального охлаждения. Низкая температура в грузовом помещении, необходимая для соблюдения условий перевозки, достигается за счет циркуляции холодного наружного воздуха. Авиатранспортом перевозят фрукты, ранние овощи, ягоды, свежую рыбу, живые цветы, биологические, медицинские и другие препараты, требующие поддержания температурного режима.

 

Рефрижераторный вагон (от лат.  охлаждаю) — универсальный крытый вагондля перевозки скоропортящихся грузов. Для соблюдения условий, при которых груз не подвергался бы вредному воздействию физико-химических и биологических факторов снабжён холодильной установкой.

Основная доля перевозок скоропортящихся  грузов по железным дорогам приходится на дальность более 600 км. Для перевозки режимных скоропортящихся грузов, большинство из которых составляют продукты питания, на железных дорогах страны традиционно используется специализированный изотермический подвижной состав.

Рефрижераторные вагоны — это изотермические вагоны, имеющие цельнометаллический кузов с хребтовой балкой и теплоизоляционной прослойкой, защищающей груз от повышенной температуры снаружи. Основным отличием от других изотермических вагонов является наличие машинного охлаждения и электрического отопления. В холодильных машинах рефрижераторного подвижного состава используют в качестве хладагентов аммиак, хладон, а также энергию, вырабатываемуюдизель-генераторами. Для отопления используются электрические печи. Также рефрижераторы включают в себя устройства принудительной циркуляции воздуха и вентиляции грузового помещения. Ходовая часть — двухосные бесчелюстные тележки с рессорами Галахова типа КВЗ-И2 с базой 2400 мм. Оборудованы они буксами c роликовыми подшипниками.

Рефрижераторный подвижной состав классифицируется: по составности — поезда (23- и 21-вагонные), секции (12- и 5-вагонные) и автономные вагоны; типу хладагента холодильной установки — аммиак и хладон; системе хладоснабжения — групповой и индивидуальной. При групповой системе холод вырабатывается аммиачными холодильными установками, размещёнными в центральном вагоне, и в грузовые вагоны-холодильники передаётся по рассольной системе при помощи хладоносителя (раствор хлористого кальция СаСl2), при индивидуальной — грузовые вагоны охлаждаются холодильными установками, размещёнными в каждом из них.

 
 

 

Вагон-термос — изотермический вагон, предназначенный для перевозки термически подготовленных скоропортящихся грузов (СПГ), в отличие отвагонов-рефрижераторов не имеют холодильной установки — поддержание температуры груза в пути следования обеспечивается за счет теплоизоляции грузового помещения и запаса тепловой энергии при погрузке груза. Вследствие этого, вагоны-термосы имеют ограничения по срокам и дальностям перевозки в них грузов.

 Вагон-термос (модель ТН-4-201)

Производились на немецком заводе Дессау (Германия) в период с 1987 по 1991гг . Цельнометаллический кузов имеет конструкцию типа «сэндвич» — наружная обшивка — из низколегированной стали, внутренняя — из алюминиевого сплава. 
Обшивка потолка из экостали толщиной 0,75 мм (оцинкованный стальной лист, покрытый со стороны грузового помещения жаропрочной пленкой из пластмассы или слоем специального лака). В торцах грузового помещения установлены защитные стенки из оцинкованного листа для предотвращения повреждений основной торцевой стены при сдвиге перевозимого груза. Между двумя слоями стеклопластика пола находятся бумажные вертикальные сегменты (соты) со вспененным полиуретаном. Сверху пол покрыт многослойной фанерой толщиной 18 мм с наружным слоем биологически нейтральной резины. В грузовом помещении на пол положены оцинкованные стальные решетки, а в полу имеются два устройства для удаления промывочной воды. 
Дверные проемы (ширина 2,7 м, высота 2,3 м) закрываются дверями прислонного типа.[1]

Цистерна-термос

Цистерна-термос представляет собой горизонтальную ёмкость, служащую для перевозки виноматериалов, коньяка, спирта, молока и других жидкостей, для которых необходимо обеспечение постоянной температуры хранения. 4-ёх осная. Конструкция такой цистерны отличается от обычной цистерны слоем теплоизоляции между внутренней ёмкостью и наружним котлом. Изоляция ёмкости выполнена так, чтобы среднесуточный перепад температуры продукта составлял летом 0,2 °C, зимой 0,8 °C. Температура продукта при загрузке должна быть не выше +15 градусов летом и не ниже +8 градусов зимой. Ёмкость изготовлена из коррозийнностойких нержавеющих сталей, для отражения лучистого теплообмена цистерна экранирована кожухом из полированной нержавеющей стали. Все остальные узлы цистерны унифицированной конструкции.

ИВТ и КРУ

ИВТ (изотермический вагон  термос) — одиночный изотермический вагон, переоборудованный из грузового вагона рефрижераторной секции и автономных рефрижераторных вагонов (с демонтированными электрическим и холодильным оборудованием).

КРУ (крытый вагон с  утепленным кузовом) - это крытый вагон переоборудованный из грузовых вагонов рефрижераторных секций и АРВ.

Вагонам ИВТ и КРУ, переоборудованным из рефрижераторных  вагонов инвентарного парка железнодорожных  администраций, присваивается нумерация, начинающаяся на 918... с выделенными  диапазонами номеров. К перевозкам в международном сообщении допускаются вагоны, переоборудованные из рефрижераторных вагонов инвентарного парка железнодорожных администраций или рефрижераторных вагонов любых форм собственности, имеющие восьмизначную нумерацию на цифру "5", зарегистрированные в Автоматизированном банке данных парка грузовых вагонов (АБД ПВ) ИВЦ ЖА.

В вагонах, переоборудованных  из рефрижераторных вагонов, разрешается  перевозка тарных, пакетированных и  штучных нескоропортящихся грузов, продовольственных, а также отдельных видов скоропортящихся грузов. 

Цистерна-термос с тележками 11 модели 18-100, автосцепкой 10, автотормозом 13, ручным тормозом 16 предназначена  для перевозки молока (рис. 4.23). Она  имеет котел 1 из алюминиевых сплавов, разделенный на три секции 8, 9 объемом по 10,08 м3 с люками 4, имеющими сверху теплоизоляцию 3, и откидными крышками 5. Котел, опирающийся на раму 12 через опоры 17, 18, покрыт теплоизоляционным слоем 6 толщиной 300 мм из мипоры для углеродистой или нержавеющей стали или стекловолокна МРТ-75 для алюминиевого сплава. Теплоизоляция защищена стальным кожухом 7. На котле снаружи укреплены лестница 15 с поручнями 14 и помостом с ограждениями 2 для безопасной работы обслуживающего персонала. 

 

 

Выбор подвижного состава  и его потребного парка 
Для перевозки груза применяется АРВ (автономный рефрижераторный вагон) длиной 21м: 
 
Погрузочная длина грузового помещения: 17520 мм. 
 
Погрузочная ширина грузового помещения: 2615 мм. 
 
Поддоны размещаются по 32 штуки в 1 вагон, следовательно, всего для перевозки 58 поддонов необходимо 2 АРВ.  

 

Перевозка молока

Молоко и молочные продукты должны предъявляться к перевозке в охлажденном состоянии с температурой не выше + 4 °С. Молоко и сливки стерилизованные предъявляются к перевозке с температурой не выше +10 °С, со сроком хранения со дня выработки не более одного месяца.

Творог замороженный предъявляется  к перевозке с температурой не выше минус 12 °С.

Молоко (кроме перевозимого в молочных цистернах) и молочные продукты должны быть расфасованы:

• молоко и сливки нестерилизованные — во фляги;
• молоко и сливки стерилизованное — в пакеты ТБА или в стеклянную упаковку с укладкой в ящики;
• сметана — во фляги, в пакеты ТБА или стеклянные банки с укладкой в ящики;
• творог, сырки творожные и творожная масса охлажденные — в жесткой таре и ящиках;
• творог замороженный (расфасованный), сырки творожные охлажденные — в ящики.

Фляги должны быть плотно закрыты крышками с прокладкой из РёЗИВД.. пергамента или подпергамента.

Молоко и молочные продукты перевозятся в изотермических вагонах.

Молоко нестерилизованное перевозится  также в собственных или арендованных молочных цистернах между станциями, на которых у грузоотправителя и грузополучателя имеются средства для налива, слива и промывки цистерн.

В летний период года при  температуре наружного воздуха  до +30 °С молоко при наливе в цистерны должно иметь температуру не выше +4 °С, а при более высоких наружных температурах — не выше +2 °С. В зимний период года молоко при наливе в цистерны должно иметь температуру не ниже +8 "С.

Цистерны при наливе должны заполняться  молоком до половины высоты колпака. В трехсекционных цистернах разрешается заливать две крайние или одну среднюю секцию. Заполнение молоком одной крайней или крайней и средней секции не допускается. На перевозку молока в молочных цистернах распространяются общие требования к перевозке жидких грузов наливом в цистернах.

Перевозка вина

Вина, в том числе игристые, шипучие и шампанское, ликерово-дочные изделия перевозятся в бутылках, размещенных в ящиках. Закрытые деревянные ящики обтягиваются проволокой или стальной упаковочной лентой. Ящики из гофрированного картона обтягиваются стальной упаковочной лентой или обклеиваются бумажной лентой в два пояса. На закрытые ящики наносятся манипуляционные знаки согласно соответствующим нормативным документам. Вина и ликеро-водочные изделия в вагонах и контейнерах перевозятся в закрытых ящиках. Перевозка этих грузов в открытых ящиках допускается в сопровождении проводников грузоотправителя, грузополучателя. Вина и ликероводочные изделия перевозятся в изотермических или крытых вагонах, контейнерах в зависимости от периода года и вида продукции. Шампанское, игристые и шипучие вина во все периоды года перевозятся в изотермических вагонах. Температура этих грузов при погрузке в изотермические вагоны должна быть в пределах от +8° до +16 "С. Ликероводочные изделия (ликеры, пунши, наливки, настойки напитки десертные, бальзамы, водки особые) в летний и переходный периоды года перевозятся в крытых и изотермических вагонах, а в зимний период — в изотермических вагонах. Перевозка вин допускается также наливом в собственных специальных цистернах-термосах и собственных изотермических вагонах-цистернах в сопровождении проводников грузоотправителя или грузополучателя. В зимний период температура вина при наливе должна быть не ниже +8 "С, а летом — не выше +15 "С.

 

Хладоснабжение

Холодоснабжение систем кондиционирования воздуха (СКВ) предназначено для охлаждения и осушки воздуха в теплый период года. Эти процессы очень энергоемкие, поэтому системы холодоснабжения дорогие и составляют до 60% капитальных затрат на СКВ и до 80% эксплуатационных затрат. Поэтому совершенствование систем холодоснабжения является актуальной задачей.

Системы холодоснабжения классифицируются: 
по источникам холодоснабжения - на системы холодоснабжения с природным источником холода (вода горных рек, артезианская вода, лед) и системы с искусственным источником холода (парокомпрессионные холодильные машины, воздушные холодильные машины, абсорбционные холодильные установки, термоэлектрические холодильные установки); 
по способу использования холода - с непосредственным охлаждением (воздухоохладители) и с промежуточным холодоносителем (холодоноситель от холодильных машин подается к потребителям по холодопроводам); 
по способу связи источника с потребителем - на центральные (мощная холодильная станция находится в специальном здании и обслуживается несколькими СКВ), местные (встроенные в кондиционер) и системы испарительного охлаждения (прямого, косвенного, двухступенчатого, комбинированного).