Выбор типа подвижного состава

В зависимости от рода груза, его термической подготовки и срока доставки производится выбор подвижного состава. Для перевозки скоропортящихся грузов предназначен парк изотермических вагонов. В зависимости от рода перевозимого груза все изотермические вагоны подразделяют на универсальные и специализированные. По способам охлаждения грузового помещения они подразделяются на рефрижераторные, вагоны-ледники и вагоны, имеющие только тепловую изоляцию.

В курсовой работе для перевозки скоропортящихся грузов используются крытый и рефрижераторный (5ВС и АРВ) подвижной состав.

Перед приемом груза к перевозке необходимо сравнить технологический и предельный сроки доставки. Технологический срок доставки определяется:

, сут. (2.1)

(2.2)

где - тарифное расстояние между начальным и конечным пунктами;

=480 км/сут - маршрутная скорость следования “холодного поезда”;

=2 сут. - дополнительное время на операции в пунктах прибытия и отправления.

суток.

Выбор подвижного состава для перевозки каждого из грузов производится в соответствии с ППГ.

Таблица 2.1.

Подвижной состав для перевозки скоропортящихся грузов

N п/п	Род груза	Вид подвижного состава	Срок перевозки, сут	Возможный срок доставки (ППГ)	Принятый подвижной состав
	Рыба охлажденная	5ВС АРВ			ZB-5
	Рыба мороженая	5ВС АРВ		б/о	ZB-5
	Кабачки	КР			КР
	Вишня	5ВС АРВ			АРВ
	Сметана	5ВС АРВ			ZB-5
	Масло животное	5ВС АРВ		б/о	АРВ
	Консервы	Кр		б/о	Кр
	Вино виноградное	КР		б/о	КР

Из таблицы следует, что нельзя перевозить кабачки, вишню и рыбу охлажденную, т.к. их возможный срок доставки меньше, чем срок перевозки. Следовательно, их можно исключить из дальнейших расчетов.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРКА ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

Расчет парка вагонов

Расчет ведется в соответствии с выбранным типом подвижного состава.

Потребное количество вагонов/секций в год определяется:

, ваг./секц. (3.1)

где Р – процент груза от общего грузопотока;

G_i – годовой грузопоток, т;

V – погрузочный объем вагона (секции), м³;

g - погрузочный вес груза, т/м³.

В качестве примера приведем расчет для масла животного:

P=10%; V_АРВ-19=88 м³; g=0,45 т/м³, грузоподъемность АРВ – 40 т.

вагонов.

Результаты расчетов по остальным грузам приведены в таблице 3.1.

3.2. Определение числа “холодных поездов”

“Холодным поездом” называется состав из вагонов со скоропортящимися грузами.

Число “холодных поездов” определяется:

, поезд. (3.2)

где Q, т – тара вагона/секции;

T, т – статнагрузка на вагон;

1600 т – унифицированная масса “холодного поезда”.

Для масла животного:

поезда.

Результаты расчетов приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1.

Расчет парка подвижного состава

N п/п	Наименование груза	Годовой поток, т	Характеристика подвижного состава	Погр. вес, т/м3	Стат. нагр., т	Кол-во ед. п/с	Кол-во ХП
Грузоп., т	Vпогр,м3	Тара, т
	Рыба мороженая					0,45
	Масло животное					0,45
	Консервы				22,7	0,45
	Вино виноградное				22,6	0,40
Итого

4.ПОРЯДОК ФОРМИРОВАНИЯ “ХОЛОДНЫХ ПОЕЗДОВ”

Для перевозки скоропортящихся грузов на основных направлениях устанавливают обращение специальных поездов, на других направлениях могут вводиться согласованные грузовые поезда. Скоропортящиеся грузы в крытых вагонах и в вагонах-ледниках без охлаждения, а также порожние рефрижераторные секции отправляют со всеми прямыми грузовыми поездами в соответствии с планом формирования.

К числу специальных поездов для перевозки скоропортящихся грузов относятся:

- ускоренные “холодные”, обращающиеся с унифицированной весовой нормой 1600 т на всем пути следования, отправляемые со станций формирования независимо от количества вагонов со скоропортящимися грузами;

- “холодные” с весовой нормой, установленной с изменением веса по участкам в соответствии с графиком движения;

- скорые грузовые, обращающиеся с унифицированной весовой нормой 1200 т;

- рефрижераторные, назначаемые в обращение для маршрутной перевозки скоропортящихся грузов и обычно имеющие постоянный состав;

- молочные, обращающиеся на участках, прилегающим к крупным административным и промышленным центрам.

Основой разработки плана формирования “холодных” поездов являются вагонопотоки, определяемые в соответствии с планом перевозок скоропортящихся грузов, а также анализ выполненных вагонопотоков со СПГ, намечаемые изменения в направлении перевозок СПГ, размещение и мощность пунктов обслуживания рефрижераторных вагонов. “Холодные” поезда обычно обращаются на направлениях с большим объемом перевозок скоропортящихся грузов.

“Холодные” поезда обычно формируются на станциях массовой погрузки СПГ или на станциях с большой переработкой транзитного потока. При формировании поездов из РПС станция должна иметь пункт по его техническому обслуживанию.

План формирования “холодных” поездов содержит следующие данные: станции формирования и расформирования поездов, станции льдоснабжения и водопоя живности, станции очистки вагонов, назначения вагонов, включаемых в “холодные” поезда и групп пополнения, номер и вес поезда.

Специальные поезда для перевозки СПГ являются поездами постоянного обращения: их отправляют со станции формирования ежесуточно строго по расписанию независимо от количества вагонов с СПГ, имеющихся на станции формирования.

Скорые грузовые поезда подразделяются на поезда постоянного обращения («ядро») , функционирующие в течении года, и временного обращения (эпизодические, разовые), предназначенные для перевозок ранних овощей, фруктов, живой рыбы и некоторых других скоропортящихся грузов.

Вагоны с СПГ к “холодным” поездам в пути следования прицепляют в соответствии с планом формирования и расписанием движения поездов.

После установления размеров движения и плана формирования разрабатывают расписание их движения.

ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ РПС

Расчет теплопритоков в РПС

Теплотехнический расчет производится графоаналитическим методом, для чего строится график расхода холода, в котором на осях откладываются схема железнодорожного направления в масштабе 1 см : 50 км и количества тепла Q – 1 см : 100 кВт.

Расчет производится для перевозки овощей свежих (кабачков) в 5 ВС БМЗ.

5.1.1. Расчет температур наружного воздуха для промежуточных пунктов

Время хода по каждому участку между сортировочными станциями, обслуживающими РПС, определяется:

, час. (5.1)

где – расстояние между соседними станциями, км.

Время отправления с каждой станции определяется сложением времени отправления с предыдущей станции, времени хода между станциями и временем простоя на станции под экипировкой РПС.

Расчет времен хода между станциями и времени отправления со станций:

Время отправления из Витебска – 10⁰⁰

Витебск – Тамбов-1: часов.

Время отправления из Тамбов-1: 10+45+2=19⁰⁰.

Тамбо-1 – Саратов: часов.

Время отправления из Саратова: 19+35+2=8⁰⁰

Саратов – Астрахань: часа.

Время отправления из Астрахани: 8+34+2=20⁰⁰.

Астрахань – Гурьев-1: часов.

Время отправления из Гурьев-1: – 20+17+2=15⁰⁰.

Гурьев-1 – Ташауз: часов.

Время отправления из Ташауза: 15+37+2=6⁰⁰.

Ташауз – Мары: часа.

Время прибытия в Мары: 6+42+2=2⁰⁰.

Мары – Красноводск: часов.

Время прибытия в Красноводск: 2+46+2=2⁰⁰.

Температура на станциях направления определяется:

– с 1 часа до 13 часов включительно:

, (5.2)

– с 13 до 1 часа включительно:

, (5.3)

где – расчетные температуры в пунктах на 1 и 13 часов;

t_i – время, для которого производится расчет.

Определение наружной температуры:

Витебск:

Тамбов-1:

Саратов:

Астрахань:

Гурьев-1:

Ташауз:

Мары:

Красноводск:

По рассчитанным температурам строится график.

5.1.2. Расчет количества тепла, поступившего в вагон за счет разницы с температурой наружного воздуха

Количество тепла, поступающее в вагон из-за разницы температур, складывается из тепла, поступающего из окружающей среды и из машинного отделения.

Количество тепла, поступающее в вагон за счет разницы с температурой наружного воздуха, определяется (для мороженых грузов):

, Вт (5.4)

где k=0,35 – коэффициент теплопередачи;

F – средняя площадь теплопередачи, м²,

– разница температур.

F₁=57,8+107,5+59,5 = 224,8 м²

F₂=17 м²

Витебск – Томбов-1

=30-4=26⁰

=45-4=41⁰

Q₁=0,35*45*(224,8*26+17*41) = 103,03 кВт

Остальные расчеты приведены в таблице 5.1.

Таблица 5.1.

Расчет количества тепла, поступившего в вагон за счет разницы с температурой наружного воздуха

Направление	, 0С	, 0С	Т, час	Q1, кВт
Витебск – Тамбов-1				103,03
Тамбов-1 – Саратов				91,15
Саратов – Астрахань				91,22
Астрахань – Гурьев-1				48,29
Гурьев-1 – Ташауз				90,54
Ташауз – Мары				89,56
Мары – Красноводск				90,85

5.1.3. Теплопритоки от солнечной радиации и через неплотности кузова вагона

Эти теплопритоки составляют 35% количества тепла, поступающего за счет разницы с наружной температурой:

(5.5)

Для участков:

Витебск – Тамбов-1:

103,03= 36,06 кВт

Данные по остальным участкам приведены в таблице 5.2

Таблица 5.2.

Теплопритоки от солнечной радиации и через неплотности кузова вагона

Наименование участков	, кВт
Витебск – Тамбов-1	36,06
Тамбов-1 – Саратов	31,90
Саратов – Астрахань	31,93
Астрахань – Гурьев-1	16,90
Гурьев-1 – Ташауз	31,69
Ташауз – Мары	31,35
Мары – Красноводск	31,80

5.1.4. Биологическое тепло, выделяемое плодо-овощами.

Q₄ = ρ_n*V_n*g*(1-ψ); Вт (5.6)

ρ_n = 0,75 – плотность погрузки;

V_n = 100м³ - погрузочный объем вагона;

g = 70 – биологическое тепловыделение, Вт;

ψ = 0,1 – доля упаковки ко всей массе груза.

Q₄ =0,75*100*70*0,9=4,1 кВт/ч

5.1.5. Тепло, погашаемое при охлаждении неохлажденных плодоовощей.

, Вт (5.7)

С – удельная теплота груза или тары

t_п – температура груза в момент погрузки

t_в – температура внутри вагона

τ ≈ 65 часов

Витебск – Тамбов-1:

, кВт

Таблица 5.3.

Наименование участков	Q5
Витебск – Тамбов-1
Тамбов-1 – Саратов

5.1.6. Теплопритоки от работающих двигателей вентиляторов

Т ;

где N – мощность электродвигателя, N = 1 кВт;

n_в=4 – число двигателей;

h=0,9 – КПД электродвигателей вентиляторов;

t_в – время работы двигателей вентилятора за сутки, t_в=7 ч.

Витебск-Тамбов-1: 45= 47,25 кВт

Остальные результаты расчетов приведены в таблице 5.4.

Таблица 5.4.

Теплопритоки от работающих двигателей вентиляторов

Наименование участков	Q6
Витебск – Тамбов-1	47,25
Тамбов-1 – Саратов	17,85 18,90
Саратов – Астрахань	35,70
Астрахань – Гурьев-1	17,85
Гурьев-1 – Ташауз	38,85
Ташауз – Мары	44,10
Мары – Красноводск	48,30

5.1.7. Суммарный теплоприток

. (5.6)

Витебск – Тамбов-1: 103,03+36,06+4,1*45+1282+47,25 = 1652,8 кВт

Остальные результаты расчетов приведены в таблице 5.5.

Таблица 5.5.

Суммарный теплоприток

Наименование участков	Q0
Витебск – Тамбов-1	1652,8
Тамбов-1 – Саратов	688,9 661,9
Саратов – Астрахань	192,9
Астрахань – Гурьев-1	100,1
Гурьев-1 – Ташауз	198,1
Ташауз – Мары	207,0
Мары – Красноводск	217,0