4.3. Залізничний холодотранспорт

Не плутати з ізотермічним холодотранспортом, де відсутні що охолоджуючі прилади і пристрої, але огорожі вантажного об'єму мають шар термоізоляції. До останніх відносяться вагони - цистерни для перевезення молока, вина і ін. Продукт в них завантажують заздалегідь охолодженим на стаціонарних холодильних установках, а ізоляція уповільнює підвищення температури продукту.

Класифікація залізничного холодотранспорту:

За способом охолоджування:

• вагони з без-машинним охолоджуванням (СО₂, N₂);

• вагони з машинним охолоджуванням (рефрижераторні вагони), які об'єднують у рефрижераторні секції і потяги або мають автономні холодильні і силові установки.

За способом опалювання:

• вагони з електричним опалюванням;

• вагони, що опалюються печами – тимчасовими будівлями.

Такі вагони мають у даху пічне оброблення для виходу труби від переносної печі.

У таких вагонах можна перевозити продукти в зимовий час.

За призначенням вагони діляться на універсальні і спеціальні (напр. для перевезення ендокринної сировини).

Вагони з без- машинним охолодженням використовують льодосоляне охолоджування.

За кордоном для їх охолоджування застосовують сухий лід, рідкі СО₂ і N₂.

Вагони – льодовики виконували з торцевими вертикальними відсіками, або із стельовими кишенями для льодосоляної суміші. Застосовувалося також фригаторне без-машинне охолоджування з циркуляцією розсолу за рахунок його підігріву в батареях і вакууму в концентраторі, розташованих на даху.

При t_н = 30С у вагонах льодовиках підтримувалася температура не нижче –8С (-12С у фригаторних системах).

Поповнення вагонів льодосоляною сумішшю вели через 300...400км (через 12..36 год.).

Переваги:

• простий пристрій;

• не вимагають електроенергії.

Недоліки:

• недостатньо низька температура для перевезення заморожених продуктів;

• зменшення вантажного об'єму і корисної вантажопідйомності;

• необхідність організації густої мережі пунктів льодопостачання з складною і дорогою механізацією;

• трудомісткість операцій по завантаженню льоду і солі;

• стікаючий з вагонів розсіл викликає корозію металевих елементів залізничного полотна;

• корозія устаткування вагонів, псування вантажу, якщо протікають баки;

• не забезпечується швидке охолоджування плодів і овочів, прийнятих до перевезення з високою температурою;

• знижена добова швидкість пересування із-за необхідності заправки вагонів.

Виробництво вагонів-льодовиків припинено в 1965г. і зараз їх можна зустріти лише в північних районах Росії.

Вагони з машинним охолодженням – автономні, а також секції, складені з них, мають наступні переваги:

• кращі умови зберігання, нижча досяжна t_вн;

• можливість регулювання t_вн стосовно конкретних продуктів;

• можливість обігріву в зимовий час;

• збільшення швидкості руху (до 500 км./добу), оскільки усуваються стоянки для завантаження льодом і злитиму;

• усуваються непродуктивні перевезення льоду і соли;

• відпадає необхідність в льодопунктах і льодосховищах.

Недоліки:

• висока вартість холодильного устаткування;

• потреба в енергії і паливі для приводу компресорів;

• необхідна хороша ремонтна база на залізницях.

Розрізняють: рефрижераторні потяги;

рефрижераторні секції;

автономні рефрижераторні вагони.

Рефрижераторні потяги.

У СРСР вперше був 23-х вагонний потяг, призначений для перевезення великих партій швидкопсувних продуктів (до 600 т).

У нього входило 20 вагонів – камер схову і 3 допоміжних (дизель-електростанція, холодильне машинне відділення і вагон для обслуговуючого персоналу).

З 1958г. випускали 21й – вагонний потяг, у складі якого було 18 вагонів-камер (по 42 т) і 3 допоміжних вагону. Загальна вантажопідйомність потягу збільшена до 756 т. Холодильна установка – аміачна з системою розсолу охолоджування. Розсіл – СаСl₂.

У 23-х вагонному потягу використовувалися одноступінчаті компресори, у 21 вагонному – 2 АДС:

Q₀ = 87 кВт кожен при t₀ = -20С, t_н = 49С

або Q₀ = 130 кВт кожен при t₀ = -10С, t_н = 52С.

У кожен агрегат входили 3 компресори 2-СНТ і 1-СВТ.

При температурі зовнішнього повітря  15С переходили на одноступінчате стиснення.

Обслуговуючий персонал – 7 чол.

У вагоні – дизель-електростанції розташовано 3 дизель-генератори потужністю (75+75+38) кВт. Вантажні вагони (камери) обладнані стельовими оребреними батареями розсолів. Є вентилятори.

Температурний режим (-10...+14)С.

Недоліки потягів:

• велика довжина (370м – 23 ваг., 380м – 21 ваг.);

• доводиться розчіпляти їх при подачі до підприємства, при цьому втрачається розсіл і припиняється охолоджування відчеплених вагонів;

• недостатньо низька температура у вантажних вагонах;

• збільшена витрата електроенергії на вироблення холоду, оскільки застосуються розсіл.

12–вагонна рефрижераторна секція

Аналогічна потягам. Склад: 10 вантажних вагонів, службовий + дизель - електростанція і вагон - машинне відділення. Обслуговування – 5 чоловік.

Аміачна холодильна установка з охолоджуванням розсолу.

Q₀ =54 кВт  2 при t₀ = -20С, t_к = 45С.

У режимі охолоджування овочів

Q₀ = 63,8 кВт  2 при t₀ = -16С, t_к = 45С.

Час охолоджування плодів від 25 до 4С – 72 години.

Температура у вагонах (-12...+14) С. Інше – як в потягах.

У 23, 21 вагонних потягах і 12 вагонній секції конденсатори – повітряні, випарники – кожухотрубні.

Недоліки – ті ж.

Випуск потягів і 12 вагонних секцій припинений.

5-вагонні рефрижераторні секції

Є основним видом залізничного транспорту для перевезення охолоджених заморожених продуктів.

У країнах СНД експлуатуються секції виробництва Брянського машинобудівного заводу (БМЗ) і заводу у м. Дессау (Німеччина).

Найбільш поширені секції мають 4 вантажні вагони місткістю 42т  4 = 168т при температурі (-20...+14)С і 1 службовий вагон + дизель-генератори (84,5 кВт  2).

У кожному вантажному вагоні встановлена холодильно-нагрівальна установка ВР-1м на R12, що включає 2 компресорно-конденсаторних агрегату з компресорами 2ФУУБС-18.

Холодовидатність кожного агрегату

Q₀ = 6,6 кВт при t₀ = -28С, t_к = 45С.

Повітроохолоджувач розташований поряд з машинним відсіком уздовж торцевої стіни, над ним встановлений нагрівач і система вентиляції.

Коефіцієнт теплопередачі кузова нового К = 0,3

а до заводського ремонту досягає К = (0,65...0,7) із-за зволоження ізоляції.

Мал. 27. Схема вантажного вагону 5 – вагонної секції.

Обслуговуючий персонал – 3 людини.

Нова розробка 5-вагонної секції БМЗ має холодильну установку на R22 і вантажних вагонах, виготовлених сандвич-панелей.

Марка секції: РС5.

Автономний рефрижераторний вагон (мал. 28)

Мал. 28. Схема автономного рефрижераторного вагону.

Призначений для транспортування невеликих кількостей швидкопсувних продуктів. Вантажопідйомність G = 40т.

Температура в камері (-20...+14)С. Обслуговуючий персонал в дорозі відсутній. Обслуговують на стоянках і в рефрижераторному депо.

Вагон має 2 самостійні холодильно-опалювальні і енергетичні установки, розташовані в 2х торцевих машинних відсіках. Повітроохолоджувачі агрегатів розміщують у вантажному приміщенні вагону. Повітря з повітроохолоджувачів подається в неправдиву стелю з отворами.

Холодильна машина – моноблок Q₀ = 9,3 кВт при t₀ = -15С, t_к = 40С.

Холод. агент – R12 . Її можна експлуатувати при t₀ = (-40...-5)C і t_k  65C.

Під холодильною машиною розташований дизель-генератор N = 13,2 кВт. Крім того, в кожному машинному відсіку є паливний бак.

Передбачена вентиляція вагону. Випуск повітря – через дефлектори.

Теплоізоляційний контур вагону виконаний із спінених заливальних ізоляційних матеріалів, що забезпечує К  0,32 Вт/м²К.

Робота установки, включаючи відтавання повітроохолоджувачів (гарячою парою) автоматизована.