Организация перевозок скоропортящихся грузов на направлении "Одесса - Москва"

-объемная холодопроизводительность всасываемого компрессором хладагента

- коэффициент, учитывающий потери  холода вследствие наличия снеговой  шубы на трубах испарителя

 в вагонах с индивидуальным  охлаждением

Для определения значений и , зависящих от реальных условий эксплуатации, необходимо построить действительный цикл холодильной машины на p,i-диаграмме для хладона (см рис.2). Отправные требования при этом даются соотношениями, справедливыми для установившихся режимов работы оборудования:

,

где -температура кипения жидкого хладагента в испарителе,

-температура, задаваемая режимом  перевозки СПГ,

Температура паров хладагента в конденсаторе:

,

где -температура наружного воздуха

При отсутствии в схеме  ХМ регенеративного теплообменника температура слегка перегретых паров  хладагента, всасываемых компрессором определяется по формуле:

,

а температура переохлажденного жидкого хладагента перед дросселирующим устройством:

 

По найденным температурам на диаграмме состояний (см. приложения) в координатах lg p,i определяем давления кипения и конденсации хладона, все точки действительного цикла и отвечающие им значения энтальпий, а также удельного объема всасываемых в компрессор паров хладагента .

Этих данных достаточно для нахождения величин  и

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

Коэффициент рабочего времени холодильного оборудования:

очевидное условие достаточной  мощности : b<1. В этом случае время работы ХМ и дизель-генераторов в груженом рейсе определяет расход их технического ресурса:

где -уставной срок доставки бурых помидор

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Определение  периода охлаждения груза в  РПС, при равных наружной и  внутренней температур в вагоне.

 

Направление перевозки: Ташкент- Тында. Определить период охлаждения яблок до 2⁰С, если температура воздуха внутри вагона и снаружи равны: t_в = t_н = 35⁰С. 

 

Рассмотрим первые сутки  пути:

 

Полный набор теплопритоков  в грузовое помещение вагона включает семь составляющих

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

,

где -средняя поверхность ограждений грузового помещения

- коэффициент теплопередачи ограждений грузового помещения,

t_н , t_в- температуры воздуха снаружи и внутри вагона

т. к. нет разности температур воздуха  внутри и снаружи вагона, то

,

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

,

где - инфильтрация воздуха через неплотности кузова

-плотность наружного воздуха  при заданных температуре t_н и относительной влажности

-соответственно плотность сухого  и влажного (насыщенного) воздуха  при t_н:

- энтальпии воздуха, соответственно наружного и в грузовом помещении, при заданных температуре и влажности ( )

- теплоприток, связанный с  воздействием солнечной радиации

,

где - эффективная поверхность облучения

,

-эффективная продолжительность  периода облучения,

- превышение температуры облученной  поверхности вагона над температурой необлученной поверхности

,

где -средняя интенсивность солнечной радиации за период облучения,

-коэффициент поглощения солнечной  радиации поверхностью вагона,

-коэффициент теплоотдачи от  наружного воздуха к стенке  вагона на стоянке

-теплоприток вследствие работы  электродвигателей вентиляторов- циркуляторов  в грузовом помещении

где -суммарная мощность электродвигателей

,

- ожидаемое число часов работы  вентиляторов- циркуляторов

-тепловой приток 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

- биологическое тепловыделение  плодоовощей,

= q_б

Где  q_б – удельная величина биологического тепловыделения,

q_б= 65 (Вт/т),

Масса груза в одной секции составит:

  =

,

 

Холодопроизводительность  располагаемого оборудования находят  по формуле

где 2-число холодильных  машин в грузовом вагоне с индивидуальным охлаждением,

-объем, описываемый за один  час поршнями компрессора в  цилиндрах низкого давления двухступенчатой  ХМ,

- коэффициент подачи 

-объемная холодопроизводительность  всасываемого компрессором хладагента

- коэффициент, учитывающий потери  холода вследствие наличия снеговой  шубы на трубах испарителя

 в вагонах с индивидуальным  охлаждением

Для определения значений и , зависящих от реальных условий эксплуатации, необходимо построить действительный цикл холодильной машины на p,i-диаграмме для хладона (см рис.2). Отправные требования при этом даются соотношениями, справедливыми для установившихся режимов работы оборудования:

,

где -температура кипения жидкого хладагента в испарителе,

-температура, задаваемая режимом  перевозки СПГ,

Температура паров хладагента в конденсаторе:

,

где -температура наружного воздуха

При отсутствии в схеме  ХМ регенеративного теплообменника температура слегка перегретых паров хладагента, всасываемых компрессором определяется по формуле:

,

а температура переохлажденного жидкого хладагента перед дросселирующим устройством:

 

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

Этих данных достаточно для нахождения величин  и

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

Из формулы :

Где С- удельная теплоемкость,

        m- масса груза, тары

Масса тары   Масса груза

Удельная теплоемкость тары :

                                          груза: 

Разность температур равна :

 

За сутки температура снизится на

Так как за один час  температура снижается на 2,66⁰С, то пусть за Т часов она снизится до 2⁰С. Тогда :

 

Для охлаждения яблок  до температуры t_в=2⁰С необходимо 12часов 24 минуты.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

 

В данном разделе требуется  определить рабочий парк станции  отправления для перевозки СПГ  в заданном объеме и показатели его работы с учетом частичной загрузки изотермических вагонов в обратном рейсе. Расчет проводится по следующим формулам.

Норма парка, ваг

∑np=θ′u_п

θ′ – средний по парку оборот вагона, сут

θ′=∑θ_iT_yi/ ∑T_yi

θ_i =T_yi+L_об/V_мi+Т_доп

T_yi – уставный срок доставки СПГ- i, сут;

L_об = L_гр – протяжённость обратного рейса, км;

V_м – маршрутная скорость, км/сут;

u_п – суточная норма погрузки, ваг/сут,

u_п=∑u/365,

∑u – годовое число загруженных вагонов, ∑u =43901 ваг/год:

u_п=43901/365=121 ваг/сут,

u_сек = 31895/365=88 ваг/сут,

u_терм = 2346/365=7 ваг/сут,

u_АРВ = 5865/365=16 ваг/сут,

u_кр = 3795/365=11 ваг/сут.

Суточный оборот вагона:

θ_сек = 1325/550+6,4+2=10,8 сут,

θ_терм = 1325/380+7,4+2=12,89 сут,

θ_арм = 1325/330+8+2=14 сут,

θ_кр = 1325/330+8+2=14 сут.

Средний по парку оборот вагона:

θ′ = (10,8*6,4+14*8+7,4*12,89+14*8)/(6,4+8+8+7,4)=13 сут.

Норма парка:

n_{p сек} = 88*10,8=950,4 ваг,

n_{p тер} = 7*12,89=90,23 ваг,

n_{p АРВ} = 16*14=224 ваг,

n_{p кр} = 11*14=154 ваг,

∑n_pi = 950,4+90,23+224+154 =1419 ваг.

 n_p= θ′ u_п= 13*121=1573 ваг.

 Или

 n_p= ∑n_pi = 1419 ваг.

 

 

 

 

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

W=∑Pl/ n_p

∑Pl =(∑G_ri + ∑G_обр)*L

∑Pl – тонно-километры годового грузопотока СПГ с учётом неравномерности перевозок, т*км/год

∑G_обр- реальный грузопоток (обратный),тыс. т/год

∑G_обр = K_н* G_обр,

G_обр- заданный грузопоток (обратный), тыс.т/год

Коэффициент неравномерности по всему грузопотоку:

K_н = ∑G_ri/G_г,

∑G_ri- реальный грузопоток (прямой), тыс.т/год,

G_г- грузопоток (прямой), тыс.т/год

K_н =1251200/680000=1,84

∑G_обр =1,84*320 = 589 тыс. т/год,

∑Pl =(1251200+589000)*1325=2438 млн. т*км/год,

W = 2438/1573=1,5 тыс.т∙км/(ваг∙год).

Статическая нагрузка вагона, т/ваг

P_ст =∑G_ri/∑u,

P_ст = 1251200/43901 =28,5 т/ваг.

Динамическая нагрузка, т/ваг

P_дин =∑Pl/(∑nS_гр + ∑nS_пор),

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

n_гр^обр =∑G_обр/ P_ст= 589/28,5=20,7 тыс.ваг/год,

∑nS_гр = (∑u + n_гр^обр)*L=(43901+20700)*1325= 85.6 млн.ваг.км/год ,

∑nS_пор =(∑u - n_гр^обр)*L= (43901-20700)*1325= 30,7 млнюваг.км/год.

P_дин =2438/(85,6+30,7)=21 т/ваг.

Коэффициент порожнего  пробега:

α = ∑nS_пор/(∑nS_гр + ∑nS_пор)

α = 30,7/ (85,6 + 30,7)=0,26.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

График оборота вагона

 

Элементы оборота

Время, сут

5

10

15

20

25

Время на станции  погрузки (1 сут)

Время следования в гружёном состоянии

Время на станции  экипировки (0,5 сут)

Время на станции  выгрузки (1 сут)

Время на санитарную обработку (0,5 сут)

Время следования в порожнем состоянии

Общее время  оборота