Организация перевозки скоропортящихся грузов на направлении

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

"ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ ИМПЕРАТОРА АЛЕКСАНДРА I"(ФГБОУ ВПО ПГУПС)

Кафедра "Логистика и коммерческая работа"

Пояснительная записка к курсовому проекту

"Организация перевозки скоропортящихся грузов на направлении"

Выполнил студент Смирнов И.А

Руководитель Кобозева Н.Г

Нормоконтролёр доцент Кобозева Н.Г

Санкт-Петербург

2016



Содержание

Список определений и сокращений

Список обозначений

Введение

1. Приём скоропортящихся грузов к перевозке

1.1 Требования к качеству и условия подготовки грузов к перевозке

1.2 Виды и проявления возможной порчи грузов, при которых они не допускаются к перевозке

2. Условия и возможность перевозки заданных грузов в изотермических и крытых вагонах

2.1 Температурный режим грузов

2.2 Циркуляция воздуха в грузовом помещении изотермических и крытых вагонов, а также способ укладки грузов

2.3 Источники погашения избыточных теплопоступлений и режимы обслуживания грузов в пути

2.4 Вентилирование воздуха в грузовых помещениях вагона

2.5 Теплообменные режимы в грузовых помещениях вагонов

2.6 Сроки доставки и возможность перевозки заданных грузов в изотермических и крытых вагонах

2.7 Предельные сроки перевозки заданных грузов

2.8 Возможность перевозки грузов в изотермических и крытых вагонах

2.9 Специфические сопроводительные документы, оформляемые на перевозку заданных грузов

3. Теплотехнический расчёт рефрижераторного вагона для гружённого рейса с арбузами

3.1 Цель и метод расчёта, состав теплопоступлений

3.2 Расчётная температура наружного воздуха на маршруте

3.3 Характеристика теплообменных процессов в гружённом рейсе

3.4 Мощность теплопоступлений в грузовое помещение вагона

3.5 Показатели работы дизель - генераторного и холодильного оборудования



Список определений и сокращений

Правила Правила перевозок скоропортящихся грузов

АРВ-Э Автономный рефрижераторный вагон со служебным отделением

БОО Без охлаждения и отопления (режим обслуживания груза)

ВВШ Вокруг и внутри штабеля (режим циркуляции воздуха в грузовом помещении вагона)

Временные условия Временные условия перевозок скоропортящихся грузов

ГПВ Грузоподъёмность или грузовместимость вагона

ИВ-термос Грузовой вагон рефрижераторной секции из холодного отстоя, переоборудованный или эксплуатируемый в опытном порядке без холодильно-отопительного оборудования как одиночный изотермический вагон в режиме "термос", а также автономный рефрижераторный вагон без служебного помещения, переоборудованный под вагон-термос

Плотно-вертик. Плотно-вертикальный (способ укладки груза в вагоне)

РС-4(Б) Грузовой вагон пятивагонной рефрижераторной секции постройки Брянского машиностроительного завода

РС-4(Д) Грузовой вагон пяти вагонной рефрижераторной секции постройки завода Дессау

ТВШ Только вокруг штабеля (режим циркуляции воздуха в грузовом помещении вагона)

Термос -1 Термос первого рода (режим конвективного теплообмена между воздухом и грузом в грузовом помещении транспортного модуля)

Термос -2 Термос второго рода (режим конвективного теплообмена между воздухом и грузом в грузовом помещении транспортного модуля)

УВ-Термос Универсальный вагон-термос

ХМ Холодильная машина



Список обозначений

ф r Установленный срок доставки груза, сут

L Расстояние перевозки груза (заданное). км

F{} Логическая операция округления результата вычислений до целого значения в большую сторону

т{} Логическая операция округления результата вычислений до целого значения в меньшею сторону

Vm Минимальная скорость перевозки грузов в вагонах (нормы суточного пробста). км /сут

ф w.k. Нормативная продолжительность начало и окончания операции в пунктах погрузки и выгрузки, сут

ф n Предельный срок перевозки скоропортящегося груза, сут

Q t Мощность теплового потока в грузовом помещение вагона вследствие теплопередачи через ограждения кузова, кВт/ед.

Q n Мощность теплового потока за счет инфильтрации наружного воздуха внутрь вагона грузового помещения вагона, кВт/ед.

Qу Мощность теплового потока в грузовое помещение вагона за счет биохимической теплоты плодоовощей при дыхании, кВт/ед.

Qс Мощность теплового потока в грузовое помещение вагона, эквивалентная воздействию солнечной радиации, кВт/ед.

Qв Мощность теплового потока в грузовое помещение вагона, эквивалентна работе вентилятора - циркулятора ,кВт/ед.

Qц Мощность теплового потока от свежего воздуха, поступающего внутрь грузового помещения вагона при вентилировании, кВт/ед.

Qш Мощность теплового потока в грузовое помещение вагона, эквивалентна работе оттаиванию световой шубы на испарителях холодильных машин, кВт/ед.

Qг Мощность теплового потока в грузовое помещение вагона от охлаждаемого груза, тары и средств пакетирования, кВт/ед.

Qк Мощность теплового потока в грузовое помещение от охлаждаемого (отепляемого) кузова и оборудования вагона, кВт/ед.

УQ Суммарная мощность теплового потока в грузовое помещение вагона, кВт/ваг.

tp Расчётная температура наружного воздуха на направлении перевозки, °С

tcp Среднесуточная температура наружного воздуха на маршруте, °С

Х Квантиль надёжности расчёта теплопритоков, ед.

у Среднеквадратичное отклонение температуры наружного воздуха от среднего значения Р Надёжность расчёта топливной , доли ед.

t г.н. Начальная температура груза (до погрузки, которая задана), °С

tф Расчётная температура воздуха на фронте погрузки, °С

tв.н.п. Температура воздуха в вагоне в начале погрузки, °С

tг.п.п. Температура груза в вагоне после погрузки, °С

tв.в. Верхняя граница температурного режима перевозки груза, °С

tв.н. Нижняя граница температурного режима перевозки груза, °С

tв.п.п. Температура воздуха в вагоне после погрузки,

фв Продолжительность первоначального охлаждения воздуха в грузовом помещении вагона, ч

Продолжительность охлаждения груза в вагоне, ч

Продолжительность гружёного рейса, ч

Изменение температуры воздуха в вагоне во времени, ?С

Изменение температуры груза в вагоне во времени, ?С

Среднее значение температурного режима перевозки груза, ?С

Степень скважистости тары груза, погруженного в вагон, доли ед.

Степень плотности штабеля груза, погруженного в вагон, доли ед.

Удельная мощность биохимической теплоты дыхания плодоовощей в грузовом помещении вагона в среднем за время охлаждения, Вт/т

Удельная мощность биохимической теплоты дыхания плодоовощей в грузовом помещении вагона в среднем после охлаждения, Вт/т

Скорость теплоотдачи груза, ?С/ ч

Поправочный коэффициент, учитывающий фактор степени плотности штабеля груза,ед.

Поправочный коэффициент, учитывающий фактор степени скважистости тары груза,ед.

Расчётный температурный напор (, К

Максимальный температурный напор, К

Расчётный коэффициент теплопередачи ограждений вагона, Вт/(• К)

Паспортное значение расчётного коэффициента теплопередачи ограждений вагона, Вт/(• К)

Коэффициент, учитывающий изменение свойств ограждающих конструкций грузового помещения от случайных факторов, ед.

Скорость охлаждения воздуха в грузовом помещении, ?С/ ч

Скорость охлаждения груза, ?С/ ч

Эмпирический коэффициент, который учитывает влияние температурного напора и свойств изоляции ограждений вагона на скорость теплообменных процессов в грузовом помещении, ед.

Поправочный коэффициент, учитывающий фактор степени биохимических тепловыделений плодоовощей при охлаждении, ед.

Количество груза в вагоне, т (= если пакетируются плодоовощи)

Грузоподъёмность вагона, т

Полная расчётная поверхность грузового помещения вагона,

Расчётная поверхность машинных отделений грузового вагона, контактирующих с грузовым помещением,

Температура воздуха в машинном отделении, ?С

Плотность наружного воздуха,

Кратность инфильтрации воздуха в ограждениях грузового помещения и в вентиляционной системе,

Полный объём грузового помещения вагона,

Относительная влажность наружного воздуха, %

Относительная влажность воздуха внутри грузового помещения вагона %

Удельное теплосодержание наружного воздуха(при и , кДж/кг

Удельное теплосодержание воздуха внутри грузового помещения в режиме перевозки (при и , кДж/кг

Qb1 Мощность биохимической теплоты дыхания плодоовощей при охлаждении кВт/ваг

Qb2 Мощность биохимической теплоты дыхания плодоовощей после охлаждении кВт/ваг

Gг.р Масса перевозимого груза (по заданию или расчету) т нетто. В расчете Q, величину Gг.р подставляем в кг нетто

Lгр Эквивалентная температура рассеянной радиации, соответствующая разности температур га поверхности при наличии и отсутствии солнечной радиации, K

Fб.с. Поверхность боковой стены вагона, м3

ta.f Эквивалентная температура прямой радиации на горизонтальные поверхности грузового помещения вагона, К

µф Вероятность солнечных дней в году, доли ед

фт Продолжительность воздействия солнечной радиации, ч/сут

Qц1 Мощность теплового потока от работы вентиляторов - циркуляторов

при охлаждении плодоовощей, кВт/ваг

Qц2 Мощность теплового потока от работы вентиляторов - циркуляторов

после охлаждении плодоовощей, кВт/ваг

Nµ Суммарная мощность электродвигателей вентиляторов - циркуляторов кВт

о Трансформации механической энергии вентиляторов - циркуляторов внутри воздуховода в тепловую энергию, доли ед.

хц1 Коэффициент рабочего времени вентиляторов - циркуляторов при охлаждении груза, доли ед.

хц2 Коэффициент рабочего времени вентиляторов - циркуляторов после охлаждении груза, доли ед.

tг Среднее значения температуры груза за период охлаждения, °С

qш Удельные теплопоступления, эквивалентные теплоте горячих шаров хладагента, поддаваемых в воздухоохладитель для снятия снеговой шубы, а также теплоте, погашаемой при восстановлении температурного режима перевозки, МДж

nш Количество раз снятий снеговой шубы за перевозку, целые ед.

nот Периодичность снятия снеговой шубы на испарителях холодильных машин, сут

Сг Удельная теплоемкость груза, кДж/(кг·°С)

Ст Удельная теплоемкость тары , кДж/( кг·°С)

Cc.п. Удельная теплоемкость средств пакетирования груза, кДж/( кг·°С)

Gt Масса средств пакетирования груза, кг

? Коэффициент, учитывающий неоднородность температурного поля кузова вагона, доли ед.

ц Коэффициент, учитывающий неоднородность температурного поля кузова вагона, доли ед.

хх Коэффициент рабочего времени холодильных машин, доли ед.

хп Коэффициент рабочего времени электропечей, доли ед.

Коэффициент рабочего времени холодильных машин при охлаждении груза, доли ед.

Коэффициент рабочего времени холодильных машин после охлаждения груза, доли ед.

Паспортная мощность холодильных машин, кВт

Фактический расход дизельного топлива, кг

g Удельный расход дизельного топлива, кг/ч

Количество дизелей, работающих при охлаждении груза, целые ед.



Введение

Железнодорожный транспорт является основным и наиболее удобным способом доставки скоропортящихся грузов.

Основная цель перевозки СПГ - обеспечить потребителя товаром в кратчайшие сроки без потери качества груза. При этом, отправитель обязан руководствоваться "правилами перевозок скоропортящихся грузов на железнодорожном транспорте России".

В связи с этим, главной целью проекта является ознакомить студента с правилами перевозок скоропортящихся грузов, научить его грамотно определять требуемые условия перевозки скоропортящихся грузов и выполнять теплотехнические расчёты транспортных модулей.

В курсовой работе выполняются две задачи:

· Определение условий подготовки заданных грузов, возможности и условия их перевозки на условном маршруте .

· Выполнение проверочного теплотехнического расчёта рефрижераторного вагона с плодоовощами.

Первая задача решается для 3-х различных грузов, которые имеют разную температуру :

· Замороженный груз ( пельмени в пачках, -20 ?С )

· Охлаждённый груз ( маргарин твёрдый фасованный, +8 ?С )

· Плодоовощи свежие (арбузы, +8 ?С)

Товар перевозится на расстояние 1500 км.

Вторая задача решается для только для свежих плодоовощей(арбузы) в грузовом вагоне пятивагонной рефрижераторной секции постройки машиностроительного завода Дессау (РС - 4(Дессау)) с использованием дополнительных данных.

Пояснительная записка к курсовой работе составлена в соответствии с требованиями [1]. При составлении пояснительной записки были использованы следующие методические материалы: [2], [3],[4],[5],[6],[7].

Вариант задания составлен по приложению "Б" c атрибутами "Смирнов Иван и номер в журнале ,оканчивающийся на 0.



1. Приём скоропортящихся грузов к перевозке

1.1 Требования к качеству и условия подготовки грузов к перевозке

Пельмени в пачках

Погрузка в вагоны мяса и мясопродуктов разрешается после осмотра их ветеринарным врачом органа Госветнадзора. О назначенном времени погрузки мяса и мясопродуктов грузоотправитель уведомляет местный орган Госветнадзора не менее чем за 24 часа до подачи вагонов под погрузку.

Мясо и мясопродукты грузоотправитель предъявляет к перевозке только до той станции и в адрес того грузополучателя, которые указаны в ветеринарном свидетельстве, Изменение указанной в ветеринарном свидетельстве станции назначения и грузополучателя при погрузке или переадресовке допускается только согласия органов Госветнадзора, Переадресовку таких грузов производят по согласованию с органом Госветнадзора.

Пельмени в пачках укладывают в картонные ящики и предъявляют к перевозке с температурой не выше минус 18 ?С с общим сроков их накопления и перевозки 20 суток. [3,прил.1,п. П 1.1.18]

Маргарин твёрдый фасованный

Фасованный маргарин упаковывают в пергамент или фольгу кашированную , в стаканчики и коробки из полимерных материалов, банки металлические герметично укупоренные. Маргарин, фасованный в стаканчики и коробки массой нетто от 100 до 1000 г из полимерных материалов, разрешенных органами здравоохранения для контакта с жирами, банки металлические для консервов массой нетто от 500 до 10000 г, предъявляют к перевозке в ящиках картонных, дощатых неразборных и фанерных .

Маргарин предъявляют к перевозке с температурой не выше +10 ?С и перевозят в рефрижераторных вагонах. [3, прил.1, п. П 1.4.6]

Арбузы

Плодоовощи предъявляют к перевозки свежим, чистым, без механических повреждений и повреждений вредителями болезни, без излишней внешней влажности, а также однородными по степени зрелости в каждой повагонной партии.

Содержание в плодах токсичных элементов, пестицидов и нитратов не должно превышать допустимые уровни, установленные медико-биологическими требованиями и санитарными нормами качества продовольственного сырья и пищевых продуктов. Плодоовощи должны быть уложены в соответствующие для каждого вида тару

Арбузы перевозят в ящичных поддонах. [3, прил.1 п. П 1.3.2]

Плодоовощи в закрытую тару укладывают плотно вровень с краями тары так, чтобы они не бились и не тёрлись. В каждый ящик укладывают плоды одной помологической группы и одной размерной категории. [3, прил.1 п. П 1.3]

Таблица 1 - Условия подготовки заданных скоропортящихся грузов к перевозке

Наименование показателя	Перевозимый груз
	замороженный	охлаждённый	плодоовощи
1. Наименование груза	Пельмени в пачках	Маргарин твёрдый фасованный	Арбузы
2. Первичная упаковка	Пачки	Пергамент	Нет
3.Транспортная тара	Ящик картонный	Ящик картонный	Нет
4. Средства пакетирования	Поддон плоский 12001000 мм	Поддон плоский 12001000 мм	Ящичный поддон 1240835 мм
5. Температура груза при погрузке, °С: фактическая (по заданию) нормированная Правилами при использовании: рефрижераторных вагонов крытых вагонов нормированная Временными условиями при использовании: УВ-термосов ИВ-термосов	-20 -12 и ниже -- Не выше -12 Не выше -18	+8 +10 и ниже -- Не выше +12 Не выше +10	+8 Не нормируется -- -- --
6. Вывод: условия холодильной подготовки грузов соответствуют ("Да") или не соответствуют ("Нет") требованиям Правил или Временных условий (отсутствие вариантов обозначать "--") при использовании: рефрижераторных вагонов УВ-термосов ИВ-термосов крытых вагонов	Да Да Да --	Да Да Да --	Да -- -- --

1.2 Виды и проявления возможной порчи грузов, при которых они не допускаются к перевозке

Мясо и мясопродукты

Пельмени в пачках

По доброкачественности мясо подразделяют на свежее, сомнительной свежести и несвежее. К перевозкам принимают только свежее мясо в охлажденном или замороженном состоянии.

Свежее мясо (не замороженное) должно иметь на поверхности корочку подсыхания бледно-розового цвета, слегка влажную, но не липкую. Па разрезе мясо -- плотное, при надавливании пальнем ямка восполняется без замедления. бульон при контрольном отваривании мяса -- прозрачный, ароматный.

Мясо сомнительной свежести имеет признаки начальной стадии порчи, а у несвежего мяса эти признаки явно выражены: поверхность мяса серого или зеленоватого цвета, корочка -- сильно подсохшая или очень влажная. Имеются налеты плесени и слизи, при надавливании пальцем ямка не восполняется. Запах -- гнилой или кислый, жир -- с сильным запахом, мажется, бульон -- грязный с хлопьями.

При хранении и перевозках мяса могут возникнуть ухудшение качества или порча мяса. Под ухудшением качества понимают изменение товарного вида и некоторых (незначительно) свойств мяса, под порчей - изменение вкусовых достоинств и питательной ценности. Наиболее часто встречаются следующие виды порчи мяса.

Ослизнение появляется при температуре хранения выше 0°С и относительной влажности более 90 %. От сплошного налета микрококков, стрептококков и других слизеобразующих микроорганизмов мясо становится липким. При температуре 0°С и относительной влажности воздуха 85--90 % слизеобразование значительно замедляется. Ослизненное мясо направляют на промышленную переработку или подвергают замораживанию.

Плесневение является результатом деятельности плесневых грибков (мукоровый гриб, гроздевидная, леечная и кистевидная плесени). Плесневые грибы чувствительны к вентиляции и поэтому развиваются интенсивно на участках туши, где движение воздуха ограничено. Грибницы развиваются на поверхности туши с проникновением вглубь на 2...5 мм. Плесневение проявляется разнообразно окрашенными колониями и затхлым запахом. При температуре минус 4 ... минус 9°С развитие плесени прекращается за исключением кладоспориума. который покрывает поверхность туши темно- -зелеными почти черными пятнами. И начальной стадии, когда плесень появляется в виде белых бархатистых колоний круглой формы, ее легко стирают с поверхности туш тряпкой, смоченной слабым марганцовым раствором, мясо немедленно пускают в реализацию. При слабом проникновении плесени в мышечную ткань, мясо после зачистки отправляют в промышленную переработку. Необходимо знать, что плесневение мяса часто возникает из-за несоблюдения санитарно-гигиенических норм во время перегрузочных операций. Мясо со следами плесневения к перевозке не допускают.

Пигментация связана с деятельностью пигментных бактерий. В зависимости от вида микроба на туше образуются красные, синие, зеленые пятна. Если после проверки токсических веществ в мясе не обнаружено и отсутствует посторонний запах, пятна удаляют, а мясо реализуют.

Свечение мяса вызвано фотобактериями, которые развиваются на поверхности туши Чаше всего это явление наблюдается при хранении мяса и рыбы в одном помещении. Свечение нс приводит к гниению.

Кислое брожение происходит вследствие деятельности молочно-кислых бактерий и дрожжей. При этом в мясе образуются кислоты, которые хотя и подавляют развитие гнилостной микрофлоры, но способствуют развитию плесени, а она, в свою очередь, способствует гниению. Кислое брожение - предвестник гниения. Мясо приобретает серый цвет в разрезах и кислый неприятный запах. Кислое брожение неопасно для человека, но мясо направляют на промышленную переработку.

Загар -- своеобразный порок, проявляющий себя в толще мяса в виде кислого запаха, изменения цвета и вкуса. Загар образуется при медленном охлаждении мяса и при наличии на его поверхности слоя, препятствующем о газообмену с внешней средой (жирные туши), а также в тушах утомленных и вынужденно забитых при несоблюдении санитарно-гигиенических условий животных. Имеются две точки зрения на происхождение загара. Первая объясняет загар внутренним автолитическим распадом мяса. Вторая -- деятельностью анаэробных бактерий. В начальной стадии загара мясо проветривают. а большие туши разрубают для обеспечения доступа кислорода воздуха во внутренние слои, после чего качество мяса восстанавливается. Такое мясо направляют на промышленную переработку.

Появление землистого запаха связано с деятельностью лучистых грибков. Этот порок возникает при хранении мяса на холодильниках

Гниение - результат деятельности гнилостных бактерий. Мясо утомленных и слабых животных подвергается гниению быстрее, так как в нем мало гликогена, из которого при созревании мяса образуется молочная кислота подавляющая жизнедеятельность гнилостных микробов. Гниение начинается на поверхности туши под воздействием аэробных бактерий и далее распространяется внутри за счет анаэробных бактерий.

При гниении ткань мяса размягчается , приобретает серый, серо - зеленоватый оттенок и неприятный запах. В результате мясо разлагается на составные части: аммиак, азот, сероводород, углекислоту, воду. Жизнедеятельность гнилостных микробов происходит за счёт энергии, выделяемой при распаде белков. Даже в начальной стадии гниения мясо может служить причиной отравления человека. [3, прил.2 п. П 2.1]

Сливочное масло

Маргарин твёрдый фасованный

К порокам масла относят:

изменение вкуса. У масла могут быть затхлый, сырой гнилостный и другие привкусы, возникающие из-за расщепления белков продукта микроорганизмами, внесенными со стороны. Кислый вкус придается маслу деятельностью молочнокислых микробов. Горький вкус также связан с процессом расщепления белков продукта микроорганизмами, внесенными со стороны, но при этом участвуют некоторые компоненты, попавшие в масло с молоком (соли магния, глюкозиды растений). Салистый вкус -- результат химических реакций, начинающихся на поверхности при участии кислорода и света. Скорость процесса увеличивается с повышением температуры хранения. Порока не будет, если хранить масло при низкой температуре в темноте. Олеиновый вкус (привкус растительного масла) появляется при окислении одной из кислот молочного жира. Металлический привкус -- результат использования плохо луженой посуды и аппаратуры;

прогоркание масла порок микробиологического происхождения, который является результатом развития некоторых бактерий, выделяющих фермент -- липазу. Прогоркание происходит также под воздействием плесеней, например, кладоспориума. Масло при этом приобретает ярко- желтый оттенок. Это сложный и многофазный процесс;

плесневение масла -- порок, который происходит в результате развития на поверхности монолита различных плесеней, например, пенициллиума. Плесневение сопровождается специфическим запахом;

пигментация. Некоторые дрожжи и бактерии при развитии образуют красноватые, зеленоватые, желтоватые и черные пятна на поверхности масла;

штафф -- порок, который возникает на поверхности монолита масла в основном из-за плохой герметизации упаковки. В поверхностном слое, охваченном штаффом, масло изменяет вкус и цвет. Штафф вызывается деятельностью анаэробных микробов и протеканием окислительных процессов; железнодорожный транспорт перевозка скоропортящийся

фисташковый цвет топленого масла -- проявление результата окисления каротина. Характерно, что этот порок возникает при температуре хранения ниже минус 5°С;

[3, прил.2 п. П 2.4]

Плодоовощи

Арбузы

К основным порокам плодов и овощей относятся:

плодовая гниль -- появление коричневых и бурых налетов еще при уборке урожая. При хранении, особенно с большой влажностью, гниль интенсивно

развивается, происходит потемнение пятен;

поражение ботрисом. Гриб вызывает общее гниение плода. Консистенция плодов при этом изменяется, мякоть становится размягченной, гниению сопутствуют коричневые или коричневатые пятна и серые налеты;

поражение пенициллиумом. Плесень проникает в основном в поврежденные плоды, вызывает мокрую гниль. Белая плесень со временем пре образуется в голубую и зеленоватую;

поражение трихосепторией и горькой плодовой гнилью, происходящее

в период созревания плодов. Процесс порчи начинается вокруг устьица и медленно разрастается. В одном случае окраска поврежденного участка плодов становится каштановой, в другом -- темнеет, кожица трескается и сморщивается;

поражение различными видами грибков (альтернария. фузариум, монилия,ризопус, фитофтора, фациделла), которое протекает в своей основе одинаково с различными проявлениями и скоростью.

[3, прил.2 п. П 2.8]



2. Условия и возможность перевозки заданных грузов в изотермических и крытых вагонах

2.1 Температурный режим грузов

Температурный режим замороженных скоропортящихся грузов определяется правилами перевозок грузов в зависимости от температуры груза при погрузке. Замороженные пельмени в пачках предъявлены к погрузке при температуре минус 20 °С. Значит, обязан быть обеспечен температурный режим перевозки: верхняя граница - минус 17 °С, нижняя граница - минус 20 °С. [3, прил.5,поз.1]

Температурный режим перевозки охлаждённых грузов определяется по наименованию груза (маргарин твёрдый фасованный). Поэтому температурный режим перевозки маргарина, имеющего температуру при погрузке +8 °С равен:

верхняя граница - 15 °С,

нижняя - 9 °С. [3, прил.5,поз.14]

Температурный режим перевозки плодоовощей определятся точно так же, как и для других грузов(по наименованию). Арбузы, имеющие температуру +8 °С при погрузке будут перевозиться в вагоне со следующим температурным режимом:

верхняя граница - 5 °С,

нижняя граница- 2 °С. [3, прил.5,поз.8]

2.2 Циркуляция воздуха в грузовом помещении изотермических и крытых вагонов, а также способ укладки грузов

Циркуляция воздуха в грузовом помещении является необходимой для отвода избыточной теплоты или холода от штабеля груза к холодильно - отопительным приборам. Существует 2 вида циркуляции :

Естественная циркуляция воздуха осуществляется путём самопроизвольного движения воздуха.

Принудительная циркуляция воздуха более эффективная, обеспечивается работой вентиляторов - циркуляторов холодильно - отопительного оборудования в рефрижераторных и термоэлектрических транспортных модулях

И естественная, и принудительная циркуляция может быть организована в двух режимах:

- Циркуляция воздуха только вокруг штабеля груза.

Этот режим применяют тогда,когда требуется максимально сохранить первоначальную температуру груза, с которой он принят к перевозке. При этом груз не должен обладать собственными тепловыделениями и требовать вентилирования. Для этого груз в вагоне укладывают плотным штабелем. В этом случае поступление холодного или теплого воздуха внутрь штабеля практически ограничивается, что и обеспечивает относительное постоянство температурного поля груза.

- Циркуляция воздуха одновременно вокруг и внутри штабеля груза.

Этот режим применяется при холодильной обработке груза в пути, при вентилировании , при перевозке плодоовощей и других грузов, выделяющих теплоту. Для этого штабель груза должен быть воздухонепроницаемым.

Пельмени в пачках, как груз, термически подготовленный к перевозке должен сохранить свою изначальную температуру. Замороженным грузам не свойственно биохимическое тепловыделение, соответственно они не требуют вентилирования.

Поэтому для таких грузов применяют режим циркуляции воздуха "только вокруг штабеля" [смотри таб.2 и таб.3] за счёт плотной укладки мест в вагонах. Высота погрузки пельменей ограничивается грузоподъёмностью вагона.

Маргарин фасованный перевозят в ящиках картонных. Данный вид груза так же, как и мясо не имеет биохимического тепловыделения и не требует вентилирования. Поэтому для таких грузов применяют режим циркуляции воздуха "только вокруг штабеля". Высота погрузки ограничивается грузоподъёмностью вагона.

Арбузы (как и другие плодоовощи) выделяют биохимическую теплоту. Поэтому при перевозках в рефрижераторных вагонах необходимо применять второй режим циркуляции воздуха в вагонах "вокруг и внутри штабеля груза". Для этого штабель ящичных поддонов формируют воздухопроницаемым способом. В рефрижераторных вагонах следует применить плотно-вертикальный или шахматный.[3, разд. 2 и 3].В зимний период арбузы предпочтительно укладывать плотно-вертикальным способом, так как они выделяет мало теплоты. Ящичные поддоны с арбузами укладывают в 2...3 яруса[3, прил.6]

2.3 Источники погашения избыточных теплопоступлений и режимы обслуживания грузов в пути

В условии сказано, что температура наружного воздуха больше температуры замороженного груза(по заданию). Поэтому в грузовые помещения вагонов, загруженных пельменями, поступают нежелательные теплоприток. В рефрижераторных вагонах для погашения избыточной теплоты назначены температурный режим и режим циркуляции воздуха совместно с работой холодильных машин. Работа холодильных машин является источником погашения теплопритоков.(см.табл.3) В этом случае назначается технологический режим обслуживания груза в пути "с охлаждением". По заданию, температура окружающей среды меньше нижней границы температурного режима охлажденного груза. Поэтому в грузовые помещения вагонов, загруженных маргарином поступают нежелательные холодопритоки. В рефрижераторных вагонах для погашения избыточного холода назначены температурный режим и режим циркуляции воздуха совместно в работой электрических печей. Работа электрических печей является источником погашения избыточных холодопритоков. В этом случае назначается технологический режим обслуживания груза в пути "с отоплением".

При использовании вагонов-термосов для перевозки маргарина на погашение избыточных холодопритоков затрачивается тепло, аккумулированное маргарином, так как в этих вагонах нет холодильно-отопительных агрегатов. Маргарин в вагоне-термосе охлаждается, но в меньшей степени, чем в крытом вагоне, так как мощность хладопотока от окружающей среды сдерживается теплоизоляцией ограждений кузова вагона. Такой технологический режим обслуживания груза в пути называется в Правилах "без охлаждения и отопления".

При использовании крытых вагонов применять словосочетание "источник погашения теплопритоков" не имеет смысла, так как там отсутствуют и активные средства поддержания температуры воздуха (холодильно-отопительные агрегаты), и пассивные средства (теплоизоляция).

С охлаждением - включено(работает) холодильное оборудование в изотермическом транспортном модуле при назначенном температурном режиме перевозки, что соответствует теплообменным режимам отепление и теплокомпенсация.

По заданию температура окружающей среды ниже температуры охлаждённого груза(маргарина), поэтому в вагон поступают нежелательные холодопритоки. В этом случае назначается технологический режим обслуживания груза в пути " с отоплением".

С отоплением - работают электропечи в рефрижераторных транспортных модулях при назначенном температурном режиме перевозки, что соответствует теплообменным режимам отопление и хладокомпенсация.



2.4 Вентилирование воздуха в грузовых помещениях вагона

Правила регламентируют вентилирование только плодоовощей при использовании рефрижераторных вагонов в технологическом режиме обслуживания " с охлаждением"[3,прил.5], а также плодоовощей и некоторых других грузов при использовании крытых вагонов[3,прил.1]. Поскольку арбузы перевозят в рефрижераторных вагонах "с отоплением" (установлено теплотехническим расчетом), их вентилируют. Непрерывное вентилирование их требуется только при использовании крытых вагонов. Другие грузы вентилирования не требуют (см. табл. 2).

2.5 Теплообменные режимы в грузовых помещениях вагонов

Пельмени в пачках являются грузом, термически подготовленными до погрузки, не выделяет биохимической теплоты, не требуют вентилирования и нуждается лишь в защите от воздействия избыточной теплоты, поступающей oт окружающей среды.

При использовании рефрижераторных вагонов для этой цели назначен температурный режим, регулируемый работой холодильных машин, и режим циркуляции воздуха "только вокруг штабеля" за счёт плотной погрузки мест.

В этом случае между грузом и ограждениями кузова вагона создаётся барьер из холодного воздуха, который компенсирует избыточную теплоту от окружающей среды. Это соответствует теплообменному режиму между воздухом и грузом, который называется "теплокомпенсация"(см.табл.3).

Маргарин также не выделяет биохимической теплоты ,не требует вентилирования и требует защиту от воздействия избыточного холода, поступающего от окружающей среды.

При использовании рефрижераторных вагонов для этой цели назначен температурный режим, регулируемый работой электропечей, и режим циркуляции воздуха "только вокруг штабеля" за счёт плотной погрузки мест.

В этом случае между грузом и ограждениями кузова вагона создаётся барьер из тёплого, который компенсирует избыточный холод от окружающей среды. Это соответствует теплообменному режиму между воздухом и грузом, который называется "хладокомпенсация".

Арбуз - термически не подготовленный продукт. По действующим Правилам перевозчик при использовании рефрижераторных вагонов обязан понизить температуру груза до режимного значения. Для этого тёплый воздух должен циркулировать как вокруг штабеля арбузов для компенсации избыточного тепла от окружающей среды, так и внутри штабеля. Поэтому штабель арбузов сформирован в вагоне воздухопроницаемым способом. В этом случае теплообмен между грузом и воздухом выполняет функцию "охлаждение груза". После охлаждения арбузов термическое воздействие на груз завершается, и этот теплообмен выполняет до конца перевозки только функцию "теплокомпенсация".

В крытых вагонах при перевозке неохлаждённых плодоовощей всегда будет иметь место конвективный теплообмен, поскольку за счёт выделения биохимической теплоты температура груза стремится быть выше температуры воздуха в вагоне. Кроме того, здесь присутствует температурный напор через стенки крытого вагона. Здесь теплообменный режим также классифицируется как "термос второго рода" При непрерывном вентилировании вагона через полуоткрытые люки он приобретает более организованный характер.

Термос второго рода - теплообменный режим, при котором груз перевозят в изотермическом транспортном модуле на всём пути следования без назначения температурного режима(холодильно - отопительные агрегаты рефрижераторных вагонов отключены или используют изотермические вагоны - термосы, где таких агрегатов нет) при следующих условиях:

1)Перевозимый груз не требует преднамеренной холодильной обработки в пути,не требует вентилирования, не выделяет биохимической теплоты. При этом груз должен быть уложен только плотным штабелем. Фактическая температура груза при погрузке должна соответствовать требованиям Правил, а возможное изменение температуры груза за время транспортировки не должно превышать границ, допускаемых технологией холодильной подготовки.

2)Груз не требует поддержания температурного режима или допускает в холодное время года неограниченное понижение температуры. Груз при этом также укладывают плотным штабелем.

Назначенные режимные параметры обслуживания заданных грузов приведены в таблице 2.

2.6 Сроки доставки и возможность перевозки заданных грузов в изотермических и крытых вагонах

Уставный срок доставки грузов

Этот срок регламентирован Правилами[2,гл.7], [3,разд.4] для установления ответственности перевозчика за своевременную доставку грузов. Величину установленного срока доставки грузов определяют при таксировке перевозочных документов на станции отправления исходя из расстояния, по которому рассчитывается провозная плата, а также минимальных норм суточного пробега вагонов и контейнеров. Неполные сутки при исчислении сроков доставки грузов считаются как полные.

Норма суточного пробега зависит от вида отправки, вида скорости и расстояния перевозки. Вид скорости перевозки скоропортящихся грузов(большая, грузовая) указывает в накладной грузоотправитель. При этом скоропортящиеся грузы в изотермических вагонах перевозят только большой скоростью. В курсовом проекте для всех грузов принято:

- вид отправки - повагонная, так как все документы на перевозку скоропортящихся грузов оформляются на каждый вагон;

- вид скорости: большая - при использовании рефрижераторных вагонов и вагонов - термосов, грузовая - при использовании крытых вагонов.

С учётом изложенного для расчёта уставного срока доставки используют формулу:

,

где L - заданное расстояние перевозки грузов, L = 1500 км; - минимальная скорость перевозки грузов в изотермических вагонах, =400 км/сут [3,прил 9], а в крытых вагонах - 310 км/сут [3,прил 9];

-

значения в большую сторону; - нормативная продолжительность начально-конечных операций в пунктах погрузки и выгрузки, =2 сут [3,прил 9].

Тогда при использовании рефрижераторных вагонов и вагонов - термосов

{1500:400} + 2+3 = 9 (сут)

,а при использовании крытых вагонов

{1500:310} + 2+3 = 10 (сут).

2.7 Предельные сроки перевозки заданных грузов

Предельный срок перевозки () устанавливает ответственность перевозчика за сохранность груза по качеству. В течение указанного срока перевозка груза потребителю должна осуществляться без понижения качества. Величина каждого скоропортящегося груза регламентирована Правилами при использовании рефрижераторных и крытых вагонов , а также Временными условиями при использовании вагонов - термосов. При этом учитываются вид термической подготовки, режим обслуживания груза в пути и период перевозки[3,прил 10].

Замороженные пельмени перевозятся в рефрижераторных вагонах с охлаждением, по таблице находим =30 сут [3,табл 10.1], в УВ-термосах =15 сут [3,табл 10.6], в ИВ-термосах =12 сут [3,табл 10.7].

Маргарин в зимний период года допускается перевозить в любых типах изотермических вагонов. В рефрижераторных вагонах =7 сут. В УВ - термосах перевозка масла топлёного допускается на предельный срок =15 сут,а в ИВ - термосах на = 15 сут. [3,табл 10.6].

Арбузы перевозят в зимний период года в рефрижераторных вагонах с охлаждением, в крытых вагонах - не перевозят. По таблице находим: при использовании рефрижераторных вагонов =10 сут [3,табл 10.3].

2.8 Возможность перевозки грузов в изотермических и крытых вагонах

Возможность перевозки каждого заданного груза по железной дороге в имеющихся типах изотермических и крытых вагонов на заданное расстояние устанавливается по условию: ?. Вывод оформлен в таблице 2.

Таблица 2 - Условия перевозки заданных скоропортящихся грузов

Наименование показателя	Перевозимый груз
	замороженный	охлаждённый	плодоовощи
1. Наименование груза (по заданию)	Пельмени в пачках	Маргарин твёрдый фасованный	Арбузы
2. Период перевозки (по заданию)	Зимний
3. Средняя температура наружного воздуха (по заданию), °С	-1
4. Температура груза при погрузке (по заданию), °С	-20	8	8
5. Назначаемый температурный режим перевозки груза в рефрижераторных вагонах, °С: верхняя граница нижняя граница	-17 -20	15 9	5 2
6. Вид циркуляции воздуха в грузовом помещении: рефрижераторных вагонов УВ-термосов, ИВ-термосов крытых вагонов	Принудительная Естественная --	Принудительная Естественная --	Принудительная -- --
7. Режим циркуляции воздуха в грузовом помещении: рефрижераторных вагонов УВ-термосов, ИВ-термосов крытых вагонов	ТВШ То же --	ТВШ То же --	ВВШ -- --
8. Способ укладки груза: в рефрижераторных вагонах в УВ-термосах, ИВ-термосах в крытых вагонах	Плотный То же --	Плотный То же --	Плотно-вертик. -- --
9. Высота укладки груза, см: в рефрижераторных вагонах в УВ-термосах, ИВ-термосах в крытых вагонах	До полной ГПВ То же --	До полной ГПВ То же --	200 -- --

Наименование показателя	Перевозимый груз
	замороженный	охлаждённый	плодоовощи
10. Источник погашения теплопритоков при использовании: рефрижераторных вагонов УВ-термосов и ИВ-термосов крытых вагонов	ХМ Груз --	ЭП Груз --	ЭП -- --
11. Режим обслуживания груза: в рефрижераторных вагонах в УВ-термосах и ИВ-термосах в крытых вагонах	С охлаждением БОО --	С отоплением БОО --	С отоплением -- --
12. Теплообменный режим в грузовом помещении: рефрижераторных вагонов рефрижераторных вагонов после охлаждения плодоовощей УВ-термосов и ИВ-термосов крытых вагонов	Теплокомпенсация -- Термос-2 --	Хладокомпенсация -- Термос-2 --	Охлаждение, Теплокомпенсация -- --
13. Необходимость вентилирования груза: в рефрижераторном вагоне в крытом вагоне	Нет --	Нет --	Да --
14. Расстояние перевозки грузов (по заданию), км	1500
15. Норма суточного пробега, км/сут: рефрижераторных вагонов, ИВ-, УВ-термосов крытых вагонов	400 310
16. Ответственный срок доставки грузов, сут: в рефрижераторных вагонах, ИВ-, УВ-термосах в крытых вагонах	9 10

Наименование показателя	Перевозимый груз
	замороженный	охлаждённый	плодоовощи
17. Предельный срок перевозки груза, сут: в рефрижераторных вагонах в УВ-термосах в ИВ-термосах в крытых вагонах	30 4 6 --	30 15 12 --	10 -- -- --
18. Вывод. Груз может быть предъявлен к перевозке ("Да") или нет ("Нет"): на нормативной основе при использовании: рефрижераторных вагонов крытых вагонов согласно Временным условиям при использовании: УВ-термосов ИВ-термосов	Да Нет Нет Нет	Да Нет Да Да	Да Нет Нет Нет
19. Сопроводительные документы, оформляемые на перевозку: сертификат качества (да, нет) ветеринарное свидетельство (да, нет) фитосанитарный сертификат (да, нет)	Да Да Нет	Да Нет Нет	Да Нет Нет

2.9 Специфические сопроводительные документы, оформляемые на перевозку заданных грузов

На перевозку всех заданных грузов к общему комплекту перевозочных документов грузоотправитель обязан представить перевозчику на каждую вагонную отправку документ о качестве скоропортящегося груза( удостоверение или сертификат) за своей подписью и печатью, датированный днём погрузки в вагон. В документе о качестве груза должны быть указаны точное наименование, качественное состояние, срок транспортабельности груза в сутках и температура груза перед погрузкой, а также указаны:

- для замороженных пельменей и охлаждённого маргарина - пределы допускаемых изменений температуры в соответствии с нормативными документами.

Грузоотправитель к Накладной дополнительно прикладывает:

· при перевозке арбузов - документ о содержании токсикантов в продукции растениеводства и соблюдении регламентов применения пестицидов;

· при перевозке пельменей - ветеринарное свидетельство или ветеринарный сертификат в соответствии с правилами перевозок железнодорожным транспортом грузов, подконтрольных Госветнадзору;

· при перевозке арбузов из зон, объявленных под карантином, а также при экспортно - импортных перевозках таких грузов - фитосанитарный (карантинный) сертификат в соответствии с правилами перевозок железнодорожным транспортом подкарантинных грузов.

На оборотной стороне Накладной в графе "Особые заявления и отметки грузоотправителя " грузоотправитель указывает наименование, номер и дату выдачи прилагаемых документов.



3. Теплотехнический расчёт рефрижераторного вагона для гружённого рейса с арбузами

3.1 Цель и метод расчёта, состав теплопоступлений

В данном курсовом проекте цель теплотехнического расчёта эксплуатационная, поскольку по результатам этого расчёта уточняется способ обслуживания груза в пути и определяется расход дизельного топлива на маршруте. Задача решается аналитическим методом для условий перевозки однородными климатическими условиями( такие условия заданы).

Состав теплопоступлений в рефрижераторных вагон при перевозке неохлаждённых арбузов следующий [2,гл 8], [4,разд.2] :

· вследствие теплопередачи через охлаждения кузова вагона();

· за счёт инфильтрации наружного воздуха();

· за счёт биохимической теплоты плодоовощей при дыхании();

· эквивалентные воздействию солнечной радиации();

· эквивалентные работе вентиляторов-циркуляторов();

· от свежего воздуха при вентилировании ();

· эквивалентные оттаиванию снеговой шубы ();

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

· от охлаждаемого(отепляемого) кузова и оборудования вагона ().

Из этих теплопоступлений складывается суммарная мощность теплового потока (?Q), которая должна быть компенсирована холодильным(?Q>0) или отопительным (?Q<0) оборудованием.



3.2 Расчётная температура наружного воздуха на маршруте

Расчётную температуру наружного воздуха на маршруте следования арбузов определяют, °С, по формуле:

,

где X - квантиль надёжности расчёта теплопритоков, X = 0,84 ( при заданном значении P = 0,80[4,табл.3.1]) - среднеквадратичное отклонение температуры наружного воздуха от её среднего значения, = 2.

Произведение принято со знаком "-", так как перевозка осуществляется в зимний период года. Следовательно,

= -1-0,84*2 = -3 ( °С).

3.3 Характеристика теплообменных процессов в гружённом рейсе

В грузовое помещение вагона поступают неохлаждённые арбузы при температуре t г.н. = 8 °С ( по заданию). Поскольку тип грузового фронта и время погрузки не даны в условии, примем расчётную температуру воздуха на фронте погрузки () и расчётную температуру наружного воздуха () одинаковыми, т.е = = -3°С. По Правилам предварительное отепление рефрижераторных вагонов для неохлаждённых грузов не производят. Поэтому температура воздуха в вагоне на момент начала погрузки будет такая же: = -3 °С.

В процессе погрузки температура воздуха в вагоне будет повышаться до значения, близкого к температуре арбузов. Образуется температурный напор, и появляются холодопритоки через ограждения вагона и открытую дверь. К концу погрузки значение условно можно принять равной , т.е = = 8 °С.

После погрузки и закрытия дверей рефрижераторного вагона запускают дизель - генераторы, устанавливают температурный режим (= 5°С, = 2 °С) и включают холодильное оборудование. При этом сначала начинают работать вентиляторы - циркуляторы, с помощью которых температурные поля свободного воздуха и груза, показанные на рис. 1, выравниваются, т.е температура свободного воздуха внутри вагона после погрузки( ) становится примерно равной т.е 8 °С. Через 7..10 минут после включения вентиляторов - циркуляторов автоматически включаются холодильные машины.

Из воздухораспределителя в грузовое помещение вагона начинает поступать холодный воздух, нагнетаемый вентиляторами-циркуляторами, и заполнять свободное пространство вокруг и внутри штабеля груза. Нагретый от груза и стен вагона тёплый воздух направляется к испарителям холодильных машин, охлаждается и снова нагнетается в воздухораспределитель. Так происходит охлаждение воздуха, тары вагона и груза.

Время первоначального охлаждения воздуха в вагоне (в) будет длиться до тех пор, пока температура не достигнет нижней границы температурного режима (tв.н = 2 °С). Холодильные машины отключают. За счёт электропечей воздух в вагоне будет нагреваться. При повышении температуры воздуха до верхней границы температурного режима (tв.в = 5 °С) вновь включают холодильные машины, и процесс повторяется. По мере охлаждения груза интервалы между выключением и включением холодильных машин заметно увеличиваются. При продолжительности пауз в работе холодильных машин более 9 мин вентиляторы-циркуляторы (на время пауз) автоматически отключаются.

Охлаждение груза до верхней границы температурного режима (см. рис. 1), осуществляется за время г, соответствующее длительности теплообменного режима "охлаждение груза", затем наступает режим "теплокомпенсация", который сохраняется до конца перевозки.

Теплотехнические характеристики неохлаждённых арбузов

К таким характеристикам относят условный коэффициент скважности применяемой тары (), условный коэффициент плотности штабеля груза (), удельные тепловыделения плодоовощей в среднем за время охлаждения ( ) и после охлаждения (), скорость теплоотдачи груза ().

Упаковка арбузов отсутствует, в качестве тары принят ( самостоятельно) ящичный поддон складно1 сетчатый с крышкой. Штабель груза в вагоне сформирован плотно - вертикальным способом (см.табл.2)

В этом случае:

- степень скважности тары т = 0,90; [4,прил 5].

- степень плотности штабеля груза ш = 0,9; [4,прил 6].

- удельные тепловыделения арбузов в среднем за время охлаждения с 8 °С до 3,5°С

qб1 =39,2 Вт/т [2,табл 4.2].

- удельные тепловыделения арбузов в среднем после охлаждения qб2= 28 Вт/т, [2,табл 4.1].

Скорость теплоотдачи груза определяют, °С/ч:

,

где числа - эмпирические коэффициенты;

kш - поправочный эмпирический коэффициент, который учитывает степень плотности штабеля груза, kш = 0,75 (при ш = 0,9 [4,табл П9.4]);

kт - то же, учитывает степень скважности тары,

kт = 1,12 (при т = 0,9 [4,табл П9.4]);