МТ  РФ

Петербургский  Государственный  Университет Путей  Сообщения.

 
 

Кафедра «Коммерческая и грузовая работа». 
 
 
 

КУРСОВАЯ    РАБОТА 

«Организация  перевозки скоропортящихся грузов». 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнила  студентка                                         Хюннинен Л.Н.

группы   VI-УПП-111: 
 

Проверил:                                                              Лашкова И.Ю.. 
 
 
 
 
 
 

Санкт –  Петербург

2006 

 

СОДЕРЖАНИЕ. 

 

Введение.

 

       Перевозки скоропортящихся грузов (СПГ) обладают специфическими особенностями: высокой  стоимостью специализированного изотермического подвижного состава, относительной низкой степенью его загрузки, большими расходами на содержание парка вагонов, обслуживанием и контролем состояния груза в пути следования, неравномерностью и однородностью грузопотоков, естественной потерей массы продуктов за время перевозки, ограниченными сроками доставки. Эти особенности определяют повышенные требования к техническим средствам хладотранспорта, к рациональному их использованию и ко всей системе организации перевозок СПГ.

       Правильная  подготовка СПГ к перевозке по железной дороге во многом определяет конечный результат – доставку этих грузов без потерь и понижения качества.

 

1. Организация  приема  заданных  скоропортящихся  грузов к перевозке.

1. 1. Определение   условий  подготовки  грузов  к  перевозке.

 

      Подготовка  СПГ к перевозкам – очень важный процесс, от которого зависит сохранность  их качества. Процесс подготовки включает:

• подготовку груза по качеству;
• подготовку и проверку состояния тары и упаковки;
• подготовку средств пакетирования и укрупнение грузовых мест в пакеты;
• термическую подготовку груза;
• лечебную профилактику.

       Надлежащая подготовка СПГ к  перевозкам позволяет обеспечить  сохранность их качества, повысить  загрузку транспортных средств,  применяя более плотную погрузку  и снизить транспортные затраты.

     К перевозкам по железной дороге должно предъявляться замороженное мясо, отвечающее следующим требованиям:  Свинина  в четвертинах  должна быть предъявлена  к перевозке с температурой не выше минус 10°С.

     Предъявляемый к перевозке охлажденные  груз – яйцо  куринное,  должен иметь:

температуру – не выше  +6°С;

            Плодоовощи  свежие  -  баклажаны 

       Температура плодоовощей при  погрузке не нормируется.

                    Признаки  и  виды возможной   порчи:

• затхлость;
• изменение  цвета;
• налеты  и  плесневение;
• изменение  запаха  и вкуса;
• плодовая  гниль.

       Основные нормативы подготовки  заданных скоропортящихся грузов  к перевозке сведены в таблице  1.

 

       Таблица 1.

Условия подготовки СПГ к  перевозке по железной дороге. 

 
 
 

       Вывод: груз предъявлен к перевозке на нормативной  основе.

 

1. 2  Определение  условий   и  возможности    перевозки заданных  грузов    в  изотермических и  крытых вагонах

       К основным условиям перевозки  СПГ относятся:

• температурный режим;
• влажностный режим;
• режим вентилирования;
• режим циркуляции;
• термическое воздействие на груз;
• режим обслуживания вагона;
• способ и высота погрузки;
• уставный и предельный сроки доставки.

 

       Для заданных грузов необходимые условия  приведены в таблице 2. 

Таблица 2

Условия перевозки заданных скоропортящихся  грузов 
 

 
 

ХМ – холодильные  машины

П – вид циркуляции воздуха принудительный

Е - вид циркуляции воздуха естественный

ТВШ - циркуляция только вокруг штабеля груза

ВШ и ВнШ - циркуляция вокруг и внутри штабеля  груза

ПГиВВ – полная грузоподъемность и вместимость  вагона

Т-2 – термос второго рода 

      Груз  может быть принят к перевозке  по железной дороге на нормативной  основе, если соблюдается условие 

        

        

         в противном случае груз принимается  к перевозке на договорной  основе.

 

2. Теплотехнический  расчет рефрижераторного  вагона типа РС-4 (БМЗ)  при перевозке  баклажан.

2. 1. Цели и методы  расчета.

 

      Определение качества тепла, поступающего в грузовое помещение вагона, относится к теплотехническим расчетам. На основании таких расчетов решают различные проектные и эксплуатационные задачи, такие как:

      -определение расчетной тепловой нагрузки при проектировании нового холодильного оборудования или теплоизоляции вагонов;

      -определение потребной или фактической тепловой нагрузки для эксплуатационных целей;

      -оценка возможности поддержания требуемого температурного режима перевозки и выявления причин его нарушения;

      -определение пунктов экипировки изотермических вагонов;

      -возможность использования рефрижераторных вагонов в режиме “термос”.

       В зависимости от поставленной цели теплотехнический расчет выполняют аналитическим  или графическим методами. В данном курсовом проекте расчет теплопритоков  выполнен аналитическим методом.

       Основными исходными данными в расчете  теплопритоков аналитическим методом  являются:

      -техническая характеристика используемого изотермического вагона;

      -теплотехнические характеристики, свойства, способ, режим и период перевозки груза;

      -расчетная температура груза, при которой его предъявляют к перевозке;

      -надежность расчета теплопритоков.

2. 2. Состав теплопоступлений

     Общие теплопритоки (Q_об) условно подразделяют на непрерывные, которые действуют непрерывно на всём пути следования груза, периодические, воздействующие на груз при определённых условиях, и одноразовые, которые после однократного воздействия на груз больше не проявляются.

     К непрерывным относят теплопритоки:

        вследствие теплопередачи через  ограждения кузова транспортного модуля), которая возникает при разности температур наружного воздуха и воздуха внутри вагона (Q_т);

     при поступлении свежего воздуха  внутрь грузового помещения через  неплотности дверей, сливных приборов, люков и в местах прохода трубопроводов, т.е. за счёт так называемой инфильтрации воздуха (Q_и);

     от  плодоовощей при дыхании, т.е. от выделения ими биохимической  теплоты вследствие продолжающихся процессов жизнедеятельности (Q_б).

     К периодическим относят теплопритоки:

     эквивалентные воздействию солнечной радиации (Q_с);

     эквивалентные работе вентиляторов-циркуляторов (Q_ц);

     от  свежего воздуха, поступающего внутрь грузового помещения при вентилировании (Q_в);

     эквивалентные оттаиванию снеговой шубы (инея), которая  образуется на воздухоохладителях холодильных машин за счёт конденсации влаги, проникаемой с тёплым воздухом внутрь грузового помещения при инфильтрации, а также при вентилировании (Q_ш);

     К одноразовым относят теплопритоки:

     от  охлаждаемого груза, тары и средств  пакетирования (Q_г);

от  охлаждаемого или отепляемого кузова и оборудования транспортного модуля, а также от воздуха грузового помещения (Q_к);

     от  окружающей среды и груза при  погрузке (Q_п).

     Суммарный тепловой поток получают алгебраическим сложением его компонентов, кроме Q_п. Состав теплопоступлений зависит от цели и метода их расчёта, вида и степени термической подготовки груза, а также условий перевозок.

     Состав  теплопоступлений в аналитических  и графоаналитических расчётах для  эксплуатационных целей перевозки  неохлаждённых свежих плодоовощей: Q_т, Q_и, Q_б, Q_с, Q_ц, Q_в, Q_ш, Q_г, Q_к.

2. 3. Определение температуры   наружного воздуха.

 

Расчетная температура наружного воздуха  определяется:

а) при перевозке 

         ,  

где х - коэффициент, учитывающий надежность расчета (квантиль надежности), х = 0,84 [3, прил.2].

 - среднеквадратическое  отклонение температуры наружного воздуха от ее среднего значения, принимаемое в переходный период со знаком плюс, по заданию = 3.

_{tр = 15 + 0,84 ^. 3 = 17,52 ⁰С}

2. 4. Определение  основной  характеристики и параметров теплообменных процессов в груженом  рейсе.

     Перед погрузкой термически подготовленных скоропортящихся грузов грузовые помещения  вагонов рефрижераторных секций (РС) и автономных рефрижераторных вагонов со служебным помещением (АРВ-Э) охлаждают или обогревают в соответствии с требованиями правил перевозок (прил. 7). Перед погрузкой неохлаждённых грузов и грузов, не требующих поддержания температурного режима перевозки, охлаждение или отепление указанных вагонов, а также других изотермических транспортных модулей не производят.

   В нашем случае температура наружного  воздуха и груза выше требуемого температурного режима перевозки (рис. 2). При этом начальная температура груза может соответствовать температуре воздуха на фронте погрузки или не соответствовать.

   Рис. 2 Динамика охлаждения воздуха и  груза в вагоне при температурах наружного воздуха выше температурного режима перевозки в координатах t° (температура), t (время):

     НТРП — нестационарный температурный режим перевозки; ХМ — работа холодильных машин; груз  — отепление воздуха в вагоне за счёт груза; ОС — то же, за счёт окружающей среды;  t_н, t_г, t_в — соответственно изменение температуры наружного воздуха, груза и воздуха внутри грузового помещения вагона.

     Обычно  принято считать, что начальная температура неохлаждённых плодоовощей (t_г.н) при погрузке соответствует расчётной температуре наружного воздуха на грузовом фронте (t_ф). Если учесть, что предварительное охлаждение вагона не требуется, и пренебречь теплопритоками в вагон при погрузке, то исходным условием теплообменных процессов при перевозке (на момент включения холодильных машин) будет: 

t_в.п.п »  t_г.п.п »  t_ф »  t_г.н.

     При поступлении плодоовощей в вагон  из неохлаждаемого склада возможна разница  между температурой груза и температурой воздуха на грузовом фронте. Тогда 

t_в.н.п »  t_ф,      t_в.п.п »  t_г.п.п. 

     После включения холодильных машин  из воздухораспределителя в грузовое помещение вагона начнёт поступать холодный воздух, нагнетаемый вентиляторами-циркуляторами, и заполнять свободное пространство вокруг и внутри штабеля груза в соответствии с применяемой схемой циркуляции воздуха. Забирая теплоту от груза и стен вагона, тёплый воздух направляется к испарителям холодильных машин, охлаждается и нагнетается в воздухораспределитель. Далее всё повторяется. За счёт работы холодильных машин происходит постепенное охлаждение циркулируемого воздуха, тары вагона и груза. Компенсируются внешние и внутренние теплопоступления.

     Следует иметь в виду, что интенсивность  погашения каждого теплопритока холодильным оборудованием различна в зависимости от условий протекания теплообменных процессов. Условно следует считать, что первым всегда погашается теплоприток от работающих вентиляторов-циркуляторов. Затем компенсируются теплопритоки через ограждения кузова вагона, включая солнечную радиацию, и за счёт инфильтрации воздуха. Охлаждается собственная масса вагона. Одновременно с этими, но менее интенсивно, погашаются теплопритоки от дыхания груза и за счёт его термической обработки. Причём груз будет крайне медленно охлаждаться при плотной погрузке.

     Фактор  интенсивности погашения теплопритоков  учитывают в теплотехнических расчётах с помощью соответствующих эмпирических коэффициентов.

     Первоначальное  охлаждение свободного воздуха в  рефрижераторном вагоне (см. рис.2) длится до тех пор, пока его температура не достигнет нижней границы требуемого температурного режима перевозки (t_в.н). После этого холодильные машины отключают. За счёт положительных суммарных теплопритоков циркулируемый воздух в вагоне будет прогреваться. При повышении температуры воздуха до верхней границы температурного режима перевозки (t_в.в) вновь включаются холодильные машины. Далее процесс повторяется.

     Продолжительность первоначального охлаждения воздуха  в вагоне (t_в) до нижней границы температурного режима (см. рис. 2) называют нестационарным температурным режимом перевозки груза. Дальнейшая циклическая работа холодильного оборудования для поддержания температурного режима между нижней и верхней границами осуществляется в стационарном температурном режиме перевозки.

     По  мере охлаждения груза интервалы  между выключением и включением холодильных машин в стационарном режиме заметно увеличиваются. При продолжительности пауз в их работе более 9 мин вентиляторы-циркуляторы автоматически отключаются.

     Охлаждение  груза до значений температур, соответствующих  стационарному температурному режиму перевозки (см. рис. 2), осуществляется за время t_г, которое соответствует длительности теплообменного режима охлаждение. Затем режим охлаждение переходит в режим теплокомпенсация и сохраняется до конца перевозки.

     Определим условный коэффициент скважности применяемой  тары:

     

, для ящичного поддона(П.5)

     Определим условный коэффициент плотности  штабеля груза:

     

 для ящичного поддона(П.6)

     Определим удельное тепловыделение плодоовощей:

- в среднем  за время охлаждения:

(П.4.2.)

- после  охлаждения:

(П.4.1.)

      Основными характеристиками теплообменных процессов  в грузовом помещении транспортного модуля, используемыми в теплотехнических расчётах, являются:

• - темп первоначального охлаждения свободного воздуха в грузовом помещении транспортного модуля (b_в), °С/ч:

 

; 

    

• - темп теплоотдачи  груза (m_г), °С/ч:

 

;

• - темп охлаждения груза (b_г), °С/ч

 

b_г £ m_г, но 0,38>0,12, следовательно принимаем b_г= 0,12ºС/ч 
 
 

    

• - продолжительность  первоначального  охлаждения воздуха  в грузовом помещении  (t_в), ч:

 

                        

;

• - продолжительность охлаждения груза (t_г), ч:

 

                         

      Значения  этих параметров  определяются по эмпирическим выражениям, в которых впервые применены квантили и коэффициенты, учитывающие фактор интенсивности погашения тепло-притоков во времени в зависимости:

      от  количества груза и его начальной  температуры;

      температурного  напора через ограждения кузова транспортного  модуля;

      плотности погрузки и скважности тары;

      интенсивности дыхания плодоовощей;

      системы и мощности воздухораспределения в  грузовом помещении. 
 

 

   При разбиении маршрута перевозки груза  на участки с однородными климатическими зонами необходимо корректировать b_в, и b_г для каждого участка маршрута.

   Для термически подготовленных скоропортящихся  грузов характеристики b_в, m_г, b_г, t_в, t_г определять не требуется.

2.5. Расчет теплопоступлений  в рефрижераторном  вагоне аналитическим  методом.

     Расчёт выполняют в киловаттах на одну грузовую единицу (вагон, контейнер).

1. Мощность теплового  потока вследствие  теплопередачи через  ограждения кузова  транспортного модуля:

 

Q_т = [F_р(t_р – t_в) + F_м(t_м – t_в)]К_р∙10^-3=[140(17,52 – 7,5) + 5,4(27,52 – 7,5)]0,497∙10^-3 = 0,75кВт