Организация перевозок скоропортящихся грузов на направлении

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)

Произведём расчёты:

Т^пр₁ = 14+ 125,97 = 139,97 ч   ;                      20ч 37мин

Т^пр₂ = 139,97 +1+ 126,18 = 267,15 ч ;        17ч 15мин

Т^пр₃= 267,15+1+ 103,83 = 371,98ч   ;         2ч 38мин

Т^пр₄ = 371,98+1+ 112,45 = 485,43 ч ;           19ч 43мин,

где Т^от_i-1 - графиковое (суточное) время отправления холодного поезда с предыдущей станции, ч; 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;

Произведём расчёты:

t^уч₁ = 2377/18,87 = 125,97 ч

t^уч₂ = 2381/18,87 = 126,18 ч

t^уч ₃= 1953/18,87 = 103,83 ч

t^уч ₄= 2122/18,87 = 112,45 ч

,     (4.3)

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

Рассчитаем данное значение:

V_у=8833/(24· 8833/450-3· 1) = 18,87 км/ч

Графиковое время отправления  холодного поезда с опорных станций  Т^от_i определяется по                                                                                                                                                               Т^от_i = Т^пр_i + t^ос_i,

 

Т^от₁ = 14ч00мин

Т^от₂ =20,37+1=21,37ч ;        

Т^от₃ =17,15+1 =18,15ч ;    

Т^от₄ = 2,38+1 = 3,38ч ;    

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  Таблица 4.1

Исходные и расчетные температуры на станциях направления

перевозки, °С

 

Наименование станции	tiсд	tiсн	tiмд	tiмн	tiд	tiн
1. Ростов на Дону 2. Полетаево-1 3. Саянская 4. Леприндо 5. Хабаровск	30.6 23.6 24.7 25,1 25.7	20.6 13.6 14.7 15,1 15.7	42 39 37 37 40	32 29 27 27 30	35,47 30.18 29.95 30,18 31,81	25,47 20,18 19,95 20,18 21,81

 

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
Ростов на Дону	2377	24	125,97	-	14:00	-	34,64	34,64	29,34
Полетаево-1		1		20,37	21,37	24,04	23,21	23,63
	2381		126,18						24,85
Саянская		1		17,15	18,15	26,49	25,66	26,08
	1953		103,83						23,50
Леприндо		1		2,38	3,38	21,33	22,16	21,74
	2122		112,45						24,31
Хабаровск		24		19,43	-	26,45	-	26,45

 

 

4.2  РАСЧЕТ ТЕПЛОПРИТОКОВ В ГРУЗОВОЕ  ПОМЕЩЕНИЕ РЕФРЕЖИРАТРНОГО 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 Q_с состоят из непрерывных Q_н периодических Q_п и разовых Q_p.

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 К_р 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.

 F_р =234 м²  ;

 К_р =0,33 Вт/(м²·К);

 t_в = 5°С;

 F_м = 8,5 м² 

Q₁₁^ос = (0,33·234· (36,64-5)+0,33·8,5·(39,64 - 5))·24·3,6/1000 = 206,15 тыс.кДж

Q₁₂^уч = (0,33·234·(29,34-5)+0,33·8,5·(34,34 - 5))·125,97·3,6/1000 = 889,67 тыс.кДж

Q₁₃^ос = (0,33·234·(23,63-5)+0,33·8,5·(28,63 - 5))·1·3,6/1000 = 5,42 тыс.кДж

Q₁₄^уч = (0,33·234·(24,85-5)+0,33·8,5·(29,85 - 5))·126,18·3,6/1000 = 727,94 тыс.кДж

Q₁₅^ос = (0,33·234·(26,08-5)+0,33·8,5·(31,08 - 5))·1·3,6/1000 = 6,12 тыс.кДж

Q₁₆^уч = (0,33·234·(23,5-5)+0,33·8,5·(28,5 - 5))·103,83·3,6/1000 = 558,62 тыс.кДж

Q₁₇^ос = (0,33·234·(21,74 -5)+0,33·8,5·(26,74 - 5))·1·3,6/1000 = 4,87 тыс.кДж

Q₁₈^уч = (0,33·234·(24,31-5)+0,33·8,5·(29,31-5))·112,45·3,6/1000 = 631,24 кДж

Q₁₉^ос = (0,33·234·(26,45-5)+0,33·8,5·(31,45 - 5))·24·3,6/1000 = 149,52 тыс.кДж

Теплоприток за счет инфильтрации воздуха определяется по формуле:

     ,                      (4.10)

где V_в - объем инфильтрации воздуха,м³/ч принимается для контейнера Vв = 0,3·V_п, где V_п - полный объем грузового помещения контейнера), V_п = 136 м³/ч; С_в - теплоемкость воздуха, С_в ⁼ 1,3 кДж/(кг·К); Р_в - плотность воздуха, Р_в = 1,2 кг/м³.

Q₂₁^ос = 0,65 · 136 · 1,3 · 1,2 · (34,64 - 5) · 24/1000 = 98,1 тыс.кДж

Q₂₂^уч = 0,65 · 136 · 1,3 · 1,2 · (29,34 - 5) · 125,97/1000 = 422,83 тыс.кДж

Q₂₃^ос = 0,65 · 136 · 1,3 · 1,2 · (23,63 - 5) · 1/1000 = 2,57 тыс.кДж

Q₂₄^уч = 0,65 · 136 · 1,3 · 1,2 · (24,85 - 5) · 126,18/1000 = 345,4 тыс.кДж

Q₂₅^ос = 0,65 · 136 · 1,3 · 1,2 · (26,08 - 5) · 1/1000 = 2,91 тыс.кДж

Q₂₆^уч = 0,65 · 136 · 1,3 · 1,2 · (23,50 - 5) · 103,83/1000 = 264,9 тыс.кДж

Q₂₇^ос = 0,65 · 136 · 1,3 · 1,2 · (21,74 - 5) · 1/1000 = 2,31 тыс.кДж

Q₂₈^уч = 0,65 · 136 · 1,3 · 1,2 · (24,31 - 5) · 112,45/1000 = 299,45 тыс.кДж

Q₂₉^ос = 0,65 · 136 · 1,3 · 1,2 · (26,45 - 5) · 24/1000 = 70,99 тыс.кДж

Общий теплоприток  на охлаждение груза и тары в грузовом помещении РПС, предварительно не охлажденных до температурного режима перевозки рассчитывается по следующей формуле:

         ,              (4.11)

где - С_гр и С_т - соответственно теплоемкость груза и тары,  кДж/кг·К; G_rp и G_т - соответственно массы груза и тары загруженных в один контейнер, кг;  t_гр -температура груза перед погрузкой (на два градуса меньше, чем на станции погрузки).

G_гр = (7 - 7 · 0,1) ·1000 = 6300кг;

G_т = 7000 - 6300 = 700кг;

С_гр= 3,5 кДж/кг·К;

С_т = 0,6 кДж/кг·К ;

Q₃ = (6300 · 3,5 + 700 · 0,6) · (32,64-5)/1000 = 611,4 тыс.кДж

Продолжительность охлаждения или  нагревания груза в грузовом помещении  РПС t_охл зависит от разности температур груза в начальный момент перевозки и в установленном режиме, ч:

,      (4.12)

где  К_охл - интенсивность охлаждения груза в грузовом помещении РПС, зависящая от характеристики выбранного типа ИЛС, К_охл =0,39 К/ч,

t_охл = (32,64-5)/0,39 = 70,87 ч.

Т.к.t_охл>t₁^ос, то теплоприток от охлаждения груза на каждой станции и участке определяется с учетом величины соответствующих временных интервалов при помощи коэффициентов определяемых по формуле:

 a_i^ос,уч = t_i^ос,уч/ t_охл,                       (4.13)

Тогда 

                           Q_3i^ос,уч = Q₃ · a_i^ос,уч,      (4.14)

a₁^ос = 24/70,87= 0,34

a₂^уч = 125,97/70,87 = 1,78

a₃^ос = 1/70,87 = 0,014

Q₁^ос = 611,4 · 0,34 = 207,876 тыс.кДж

Q₂^уч = 611,4 · 1,78 = 1088,29 тыс.кДж

Q₃^ос = 611,4 · 0,014 = 8,559 тыс.кДж

 

Кроме теплопритоков  за счет охлаждения до температурного режима перевозки, фрукты и овощи выделяют физиологическое тепло, которое в течение первых шести суток транспортировки груза составляет величину равную 30% тепла, выделяемого при охлаждении. Теплоприток за счет дыхания и созревания плодов и овощей определяется по формуле:

,     (4.15)

где g₄ - величина удельных тепловыделений продуктов растительного происхождения , g₄ =30 кДж/(т.ч)

Q₄₁^ос = 30 · 7000 · 0,9 · 24 · 10^-6 = 4,536 тыс.кДж

Q₄₂^уч = 30 · 7000 · 0,9 · 125,97 · 10^-6 = 23,81 тыс.кДж

Q₄₃^ос = 30 · 7000 · 0,9 · 1 · 10^-6 = 0,189 тыс.кДж

Q₄₄^уч = 30 · 7000 · 0,9 · 126,18 · 10^-6 = 23,84 тыс.кДж

Q₄₅^ос = 30 · 7000 · 0,9 · 1 · 10^-6 = 0,189 тыс.кДж

Q₄₆^уч = 30 · 7000 · 0,9 · 103,83 · 10^-6 = 19,62 тыс.кДж

Q₄₇^ос = 30 · 7000 · 0,9 · 1 · 10^-6 = 0,189 тыс.кДж

Q₄₈^уч = 30 · 7000 · 0,9 · 112,45 · 10^-6 = 21,25 тыс.кДж

Q₄₉^ос = 30 · 7000 · 0,9 · 24 · 10^-6 = 4,536 тыс.кДж

 

 

4.2.2  ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРИЕОДИЧЕСКИХ ТЕПЛОПРИТОКОВ

Теплоприток за счет солнечной радиации рассчитывается по формуле:

               ,    (4.16)

где F_бс, F_к - расчетная площадь ограждения кузова соответственно боковая и потолочная, м²; t_эп - эквивалентные температуры соответственно рассеянной,  прямой радиации на вертикальные и горизонтальные поверхности; m_с – вероятность солнечных дней в году, 0,46; t_iс^ос,уч- продолжительность воздействия солнечной радиации при нахождении РПС в расчетном интервале, в летний период года с 5 ч до 21 ч.

КР = 0,33 ;

F_к = 67м^{2   ;}

         F_бс =61 · 2 =122 м^{2  ;}

         F_р =234 м²

        t_эп^г=13,5 К;

      t_эп^в=5,5 К.

Q₅₁^ос = (234·1,5+(61·2·5,5+67·13,5) ·0,46) ·0,33·16·3,6·10^-3 = 20,44 тыс.кДж

Q₅₂^уч = (234·1,5+(61·2·5,5+67·13,5) ·0,46) ·0,33·80,25·3,6·10^-3 = 102,56 тыс.кДж

Q₅₃^ос = (234·1,5+(61·2·5,5+67·13,5) ·0,46) ·0,33·1·3,6·10^-3 = 1,28 тыс.кДж

Q₅₄^уч = (234·1,5+(61·2·5,5+67·13,5) ·0,46) ·0,33·80,25·3,6·10^-3 = 102,27 тыс.кДж

Q₅₅^ос = (234·1,5+(61·2·5,5+67·13,5) ·0,46) ·0,33·1·3,6·10^-3 = 1,28 тыс.кДж