Анализ причин не сохранности перевозок спг Особые условия перевозки спг

Условие: Заклинило загрузочную дверь вагона так, что стало V_во=3*V_полн∙м³/ч

V_во – это коэффициент инфильтрации воздуха, в обычных условиях он равен 0,3 *V_полн∙м3/ч, но так заклинило дверь этот показатель увеличился в десять раз. V_полн – это полный объем вагона. Данное условие повлияет на температуру воздуха внутри АРВ в не лучшую сторону, холодильную установки не будут справляться с охлаждением вагона особенно в летний период, что несомненно скажется на состоянии груза. Для определения того насколько повлияет данный показатель необходимо произвести теплотехнический расчет АРВ. Теплотехнический расчет АРВ заданного типа, перевозящего груз производится наиболее тяжелых условиях летнего максимума температур на принятом направлении. Расчет заключается в определении теплопритоков (Q_mn) в грузовой вагон и сопоставлении их с холодопроизводительностью (Q_оэ) холодильного оборудования, которым укомплектован АРВ. Этим балансом определяется возможность обеспечения необходимого температурного режима перевозки. Такого рода расчеты называются поверочными в отличие от конструкторских расчетов, сводящихся в задачах проектирования РПС нового типа к подбору подходящего стандартного компрессора и необходимых поверхностей теплообменного оборудования холодильной установки, обеспечивающих нейтрализацию рассчитанных теплопритоков.

Полный набор теплопритоков в грузовое помещение АРВ находится по формуле:

Величины Q_i (их рекомендуется выражать в ваттах, Вт) определяются следующим образом.

Лист

КР. ЭЖД. 190701 1022004 ПЗ.

26

Изм. Лист № докум. Подпись Дата

- теплоприток через ограждение кузова вследствие разности температур

снаружи и внутри вагона (  и  ): где   - средняя (расчетная) поверхность ограждений грузового помещения, м²;

-  коэффициент теплопередачи ограждений грузового помещения (для нового

вагона — техническая характеристика, в процессе эксплуатации меняющаяся в

сторону возрастания); в расчете можно принять к_р = 0,47 Вт/(м²К).

 - теплоприток, возникающий при принудительной замене воздуха грузового помещения наружным и за счёт инфильтрации — естественного воздухообмена через неплотности кузова:

,

где   - инфильтрация воздуха через неплотности кузова (вследствие движения вагона давление в грузовом помещении выше, чем снаружи), м³/ч. В наших условиях V_во=3*V_полн∙м3/ч, где V_полн∙=113 м3

ρ - плотность наружного воздуха при заданных температуре t_н и относительной влажности φ_н

,

ρ_с, ρ_в - соответственно плотность сухого и влажного (насыщенного) воздуха при t_н (справочные данные);

КР. ЭЖД. 190701 1022004 ПЗ.

Лист

Изм. Лист № докум. Подпись Дата

27

i_н, i_в- энтальпии воздуха, кДж/кг, соответственно наружного и в грузовом помещении, для заданных значений температуры и влажности определяются по диаграмме влажного воздуха в точке пересечения линий температуры и относительной влажности (принять φ_н =0,9)

Q₃ - теплоприток, связанный с воздействием солнечной радиации:

’

где F_c -  эффективная поверхность облучения, принять F_c = (0,4... 0,5) F_р;

τ-  эффективная продолжительность периода облучения (12...14 ч);

- превышение температуры облученной поверхности вагона над температурой необлученной поверхности:

,

где I - средняя интенсивность солнечной радиации за период облучения (принять = 640 Вт/м²);

- коэффициент поглощения солнечной радиации поверхностью вагона (принять равным   0,8);

— коэффициент теплоотдачи от наружного воздуха к стенке вагона на стоянке (принять равным 23 Вт/(м²К)).

Значит  теплоприток, воздействия солнечной радиации определится так:

- теплоприток вследствие работы электродвигателей вентиляторов-циркуляторов в грузовом помещении:

КР. ЭЖД. 190701 1022004 ПЗ.

Лист

Изм. Лист № докум. Подпись Дата

28

,

где N — суммарная мощность электродвигателей (задана конструкцией);

— ожидаемое число часов работы вентиляторов-циркуляторов (принять 30 ч/сут)

Q₅— тепловой поток в грузовое помещение при оттаивании с помощью горячих паров хладагента снеговой шубы на испарителе. Поскольку интенсивность нарастания снеговой шубы прямо зависит от потока наружного воздуха, попадающего в вагон через неплотности кузова, можно принять:

— теплоприток от охлаждаемых во время перевозки СПГ и тары, в которую они упакованы

где   — масса груза и тары в рассматриваемом вагоне (принять массу тары равной 15 % общей массы груза);

 — теплоемкость груза;

  — теплоемкость тары (принять с=2,7 кДж/(кг К));

— начальная и конечная (по условиям перевозки) температуры груза;

— нормативная продолжительность охлаждения груза в груженом рейсе (задается в технических характеристиках РПС).

КР. ЭЖД. 190701 1022004 ПЗ.

Лист

Изм. Лист № докум. Подпись Дата

29

Холодопроизводительностью располагаемого оборудования Q_оэ, Вт, находят

_{где 2 - число холодильных машин в грузовом вагоне с индивидуальным охлаждением;}

_{- объем, описываемый за один час поршнями компрессора в одноступенчатой холодильной машине (ХМ),  м}³_/ч;

_{— коэффициент подачи, зависящий от отношения давлений Р / Р0. Для одноступенчатой ХМ Р = Рк ;}

_{— объемная холодопроизводительность всасываемого компрессором хладагента, кДж/м3;}

 _{- коэффициент, учитывающий потери холода вследствие наличия снеговой шубы на трубах испарителя (принять равным 0,9 для вагонов с индивидуальным охлаждением).}

 _Вт.

Реализуемая холодопроизводительность будет другой величиной:

Сделав необходимые расчеты было установлено, что реализуемая холодопроизводительность не способна покрыть теплопритоки, увеличенные из за заклинившей двери. Из этого делается вывод, что нужная температура не будет поддерживаться вагоне и груз не будет довезен в пригодном состоянии. В данном случае при летнем периоде времени и температуре наружного воздуха +36 никакие меры не смогут предотвратить порчи груза(повысить расчетную холодопроизводительность невозможно, а установка дополнительно оборудование достаточно трудоемка), кроме того оборудование обеспечивающее холодопроизводительность может выйти из строя.

КР. ЭЖД. 190701 1022004 ПЗ.

Лист

Изм. Лист № докум. Подпись Дата

30

Изм. Лист № докум. Подпись Дата

Лист

Выводы

В первом разделе определен общий грузопоток составляющий 790 тыс. тонн, который состоит из замороженного мяса(76 тыс. тонн), охлажденнного мяса(38 тыс. тонн), овощи свежие приходится(114 тыс. тонн), на фрукты и ягоды(266 тыс. тонн), масло животное(38 тыс. тонн), консервы, пресервы(76 тыс. тонн), вино и минеральные воды(152 тыс. тонн).

Во втором разделе рассчитано количество «холодных» поездов: 5-вагонных секций БМЗ - 95 поездов, 5-вагонных секций ZB-5 - 408 поездов, АРВ - 1680 поездов, из крытых вагонов - 136 поездов.

В третьем разделе определялось расстояние между основными и вспомогательными пунктами экипировки РПС, пунктами технического обслуживания (ПТО) АРВ: Для 5-вагонной секции БМЗ: Для 5-вагонной секции ZB-5: Для АРВ:

Пунктом экипировки является Алма-Ата.

Расстояние между смежными ПТО АРВ: = 30*17,5 = 525 км.

Согласно полученному расстоянию между смежными ПТО АРВ, равному 525 км на протяжении маршрута Ташкент-Москва (2605,7 км) должно быть 5 ПТО, а именно Луговая, Алма-Ата, Аягоз, Жана-Семей, Рубцовск.

В четвертом разделе найден уставной срок доставки грузов. Уставный срок доставки мяса замороженного и охлажденного, фруктов, свежих овощей, перевозимых в АРВ, составляет 9 суток, масла животного, виноградного вина, пива, минеральной воды, перевозимых в 5-вагонных секциях 8 суток, для консервы и пресервы, перевозимых в крытых вагонах, суток 9. Не допущено к перевозке охлаждённое мясо из-за превышения предельного срока доставки.

Рассмотрев особые условия перевозки груза сделан вывод, что грузы невозможно доставить в исправном состоянии при заклинившей загрузочной двери.

КР. ЭЖД. 190701 1022004 ПЗ.

31