Материал: Khladotransport_shpory_Makhnytkin

1. Значение и задачи железнодорожного хладотранспорта. История развития. Применение искусственного холода

Человек достаточно давно использовал искусственный холод для продления времени хранения продуктов.

В 1860 году был создан первый вагон-ледник в котором искусственный холод получали за счет использования водного льда и льдосоляной смеси.

Сохранность СПГ обеспечивает холодильная техника. Это понятие охватывает методы получения и практическое применение низких tС для промышленных и бытовых нужд. Охлаждать тело ниже tС окружающей среды можно искусственным способом: сначала понизить tС, а затем поддерживать ее, противодействуя внешним воздействиям. В этом случае тепло, отнимаемое от тел более холодных, чем окружающая среда называется холодом. Получение tС до -120С называется умеренным охлаждением, ниже -120С глубоким охлаждением.

Холодильный транспорт – это совокупность транспортных и стационарных сооружений, объединенных в непрерывную холодильную цепь (НХЦ).

Вся ответственность по сохранению свойств СПГ в процессе доставки от мест производства к местам потребления ложится на холодильный транспорт, в том числе и железнодорожный. Для выполнения этой задачи холодильный транспорт использует искусственный холод. Источниками холода могут служить:

1 водный лед (этот способ экологичен и для отдельных районов экономически выгоден);

2 сухой лед (этот способ экологичен, но экономически не выгоден);

3 сжиженные газы (этот способ экономически дорогостоящий);

4 машинное охлаждение.

2. Понятие теплотехнического расчёта изотермического вагона.

Цель теплотехнического расчета: определить количества тепла (Q), поступающего в грузовое помещение для определения холодопроизводительности Х/М Q = Q₁ + Q₂ + Q₃ + Q₄ + Q₅ + Q₆

Q₁ – количества тепла поступающего в грузовое помещение вагона от наружного воздуха и воздуха машинного отделения через ограждения кузова вагона

Q₁=F_р∙k(t_н-t_в)+F_м k(t_м-t_в)

Q₂ - количества тепла поступающего в грузовое помещение вагона от воздействия солнечной радиации

Q₂=F∙k(t_max-t_в) z/24

Q₃ - количества тепла поступающего в грузовое помещение через неплотности кузова вагона

Q₃=V_вн*ρ*(i_н-i_вн) / 3,6;V_вн-объём кузова,ρ-плотность возд., i_н,i_вн-теплосодерж.

Q₄ - количества тепла поступающего в грузовое помещение при вентилировании вагона

n – кратность вентилирования, объем/ч

V – объем грузового помещения вагона, м³

1,3 – теплоемкость возуха, кДж/м³

r – скрытая теплота конденсации водного пара из наружного воздуха, кДж/ч

φ₁, φ₂ – относительная влажность воздуха поступившего в вагон и выходящего из него (доли единицы)

g₁, g₂ - абсолютная влажность воздуха поступившего в вагон и выходящего из него, г/м³

Q₅ - количества тепла поступающего в вагон эквивалентное работе вентиляторов в грузовом помещении

Q₅=1000N∙n_в∙η_э∙τ_в/24

N – мощность электродвигателей вентиляторов, кВт

n_э – число электродвигателей

3.Понятие непрерывной холодильной цепи (нхц). Элементы (нхц).Схемы и условия функционирования нхц

НХЦ – это комплекс технических средств и технологических процессов, предназначенных для подготовки, хранения и транспортирования СПГ от мест производства до мест потребления.

Для устойчивой и бесперебойной работы НХЦ необходимо предусмотреть:

технологическую непрерывность и стабильность условий перевозки в течение всего времени нахождения СПГ в системе НХЦ;

- эксплуатационную непрерывность продвижения грузопотока;

предусматривает объединение районов производства и потребления СПГ с целью создания устойчивого грузопотока;

- обеспечение транспортными и стационарными холодильниками всего грузопотока; соблюдение сроков доставки.

К эл-м холодильным установка относятся:

Холодильники транспортные средства

вспомогательные объекты (депо, гаражи пункты ПТО и экипировки и др.)

Схемы непрерывной холодильной цепи

РБ – рыболовецкое судно;

ПБ – плавбаза;

МХТ – морской холодильник;

ПХ – перегрузочный холодильник

ЖХТ – ж.д. хладотранспорт;

АХТ – автохладотранспорт;

РХ – распред.холодильник

Х – торговая точка;

4.Условия хранения и подготовки скоропортящихся грузов к перевозке.

К особым условиям относится температурный режим, который варьируется в диапазоне от –30 до +14С. К мороженным грузам относятся грузы, которые хранятся при температуре ниже –8С, К охлажденным грузам относятся грузы, которые хранятся при температуре от 0 до +4С, плодоовощная продукция хранится при температуре от +2С и выше.

К основным условиям правильной подготовки и организации перевозок относятся:

Подготовка ГО СПГ к перевозке в полном соответствии с ГОСТами и ППСГ.

Предъявление СПГ к перевозке только в стандартной доброкачественной таре.

Подача под погрузку только исправных вагонов.

Погрузка в вагон и укладка грузов в вагоне в полном соответствии с правилами

Отгрузка маршрутами и ускоренное продвижение поездов.

Необходимость учитывать климатические условия станции назначения (особенно для перевозки в крытых вагонах).

При перевозке СПГ год разделен на 4 периода: зимний, летний и два переходных. В зависимости от периода выбирают соответствующие условия перевозки и срок доставки.

Если погрузка производится на МОП, то СПГ модно завозить только при наличии вагонов.

К перевозке СПГ принимаются по весу и количеству мест с обязательным наружным осмотром. К накладной на каждую отправку ГО должен приложить качественное удостоверение, в котором указывается: наименование груза, термическая подготовка груза, количество мест и вес груза, для мороженных грузов t при погрузке, возможный срок транспортабельности (его определяет ГО). Качественное удостоверение должно датироваться днем погрузки. Удостоверение на станции назначения выдается ГП. На станциях, где имеются государственные инспекции по качеству, независимо от наличия удостоверения, ГО должен получить сертификат качества (датированный днем погрузки) с заполнением аналогичных данных. При перевозке мяса ГО должен приложить ветеринарное свидетельства, которое выдается местными органами ветеринарного надзора.

η_э – КПД электродвигателей

τ_в – продолжительность работы электродвигателей в сутки, ч

Q₆ - количества тепла поступающего в грузовое помещение от перевозимого груза и тары при охлаждении в вагоне

Все 6 теплопритоков практически никогда не действуют. Так при перевозке мороженных грузов, груз подается под погрузку термически подготовленным и в пути следования не вентилируется, следовательно не надо учитывать Q₄, Q₅, Q₆.

Не зависимо от наличия этих документов жд имеет право самостоятельно проверить качество предъявляемого к перевозке СПГ. Качество проверяется выборочно, наружным осмотром (могут быть проверены до 5% груза), обращают внимание на внешний вид, цвет, запах, температуры, консистенцию, окраску, размеры.

Температура груза измеряется при погрузке в вагон. Туши КРС разделяются на полутуши и четвертины, свинина – на полутуши, баранина – тушами. Они должны быть без остатков внутренних органов, кровоподтеков, сгустков крови, загрязнений, побитостей, повреждений поверхности. Погрузка мяса производится в присутствии транспортного ветврача, которого предупреждает ДС за 24 часа до погрузки.

Мороженное мясо у костей в толщине мышц должно иметь: говядина t =-8С, свинина t = -10С. Мясные блоки заворачиваются в пергамент или целлофан упаковывается в коробки и укладывается в вагон плотным штабелем.

Охлажденное мясо предъявляется к перевозке при t от 0 до +4С с корочкой подсыхания, без ослизнения и плесени. Мороженная рыба упаковывается в картонные коробки или деревянные ящики предъявляется к перевозке при t = -8С укладывается плотным штабелем.

Плодоовощи должны быть чистыми, без механических повреждений и вредителями, одной степени зрелости, в жесткой стандартной таре предъявляется к перевозке при t от +2 до +5С.

Молоко свежее в молочных цистернах, бидонах, флягах предъявляется к перевозке при t = +4С, творог при t от –8 до -12С.

СПГ укладываются в вагон следующими способами:

- плотным штабелем – мороженые грузы;

- подвесом на крючьях – охлажденные грузы;

- вертикальным (уплотненным) или шахматным – затареные плодоовощи.

5.Принципиальная схема одноступенчатой холодильной машины.

Х/м состоит из:

1 Компрессора, который предназначен для сжатия газообразного х/а.

2 Конденсатора, который предназначен для превращения х/а из газообразного состояния в жидкое за счет отдачи тепла воздуху.

3 Терморегулировочного вентиля (ТРВ), который предназначен для дросселирования х/а (дросселирование процесс понижения температуры за счет понижения давления), регулировка количества х/а подаваемого в испаритель..

4 Испарителя, который предназначен для кипения х/а, в испарителе происходит забот тепла от окружающей среды.

5 Вспомогательная аппаратура, приборы контроля.

6.Технологические процессы и средства холодильной обработки скоропортящегося груза.

К обработке СПГ относятся охлаждение, переохлаждение, подмораживание, замораживание, домораживание, отепление и размораживание.

Охлаждение-отвод тепла от пищевых продуктов с понижением их температуры до начало образования льда. Температура охлаждения от 0 до +4 градусов

Переохлаждение-понижение температуры продукта более чем температуры охлаждения без обращения в лед содержащейся в нем воды. При охлаждении и переохлаждении холод выступает в роли фактора, сдерживающего обменные процессы в веществе без нарушения естественного химического баланса.

Способы охлаждения следующие:

-в воздушной среде,

-в жидкой среде ( в рассоли или воде)

-в тающем льде

Подмораживание - отвод тепла от продукта с понижением его температуры на 1-2 градуса ниже охлаждения при частичном образовании в лед содержащейся в нем воды.

Замораживание - отвод тепла от продукта с понижением температуры его более чем до охлаждения при образовании в лед большей части содержащейся в нем воды.

Домораживание - отвод тепла от пищевых продуктов и доведение их температуры до температуры камеры хранения замороженных продуктов.

7. Расчёт теплового баланса одноступенчатой холодильной машины. Порядок построения энтальпийной диаграммы рабочего цикла одноступенчатой машины в координатах p-I.

Построение и расчет теоретического цикла работы х/м производится для установления теплового и мощностного режима работы х/м. Построение теоретического цикла сводится к определению параметров х/а, т.е. вписыванию в тепловую диаграмму опорных характерных точек и графическому изображению процессов происходящих в агрегатах х/м.

Теоретический цикл одноступенчатой х/м в координатах Р-i состоит из следующих составляющих:

- адиабата (1-2) соответствует процессу засасывания из испарителя и сжатия в компрессоре сухого насыщенного пара.

- изобара (2-а) – охлаждение пара в конденсаторе.

- изобара и изотерма (а-3) – конденсация пара в конденсаторе при температуре t_к и давлении Р_к, (к – конденсация).

- изоэнтальпия (3-4) – дросселирование х/а в ТРВ.

- изобара и изотерма (4-1) – кипение х/а в испарителе при температуре t_о и давлении Р_о, (о – кипение).

Действительный цикл отличается от теоретического за счет перегрева паров при сжатии, переохлаждения при охлаждении и трения в трубопроводе.

- изобара (3-3^!) – переохлаждение х/а в переохладителе (и – переохлаждение).