ОПСГ-Хлад Методика
.pdf
Федеральное агентство железнодорожного транспорта
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»
Кафедра «Логистика и коммерческая работа»
Организация перевозки скоропортящихся грузов на направлении
Методические указания для курсового проектирования
Электронный ресурс
Санкт-Петербург ПГУПС
2013
УДК 656.225.073.444 (075)
ББК У-74
Организация перевозки скоропортящихся |
грузов |
на на- |
У 74 правлении : метод. указания [Электронный |
ресурс] |
/ сост. |
В. В. Ефимов, Н. А. Слободчиков. – СПб. : Петербургский гос. ун-т путей сообщения, 2013. – 50 с.
В электронном ресурсе приведены указания по составлению задания, методика и примеры решения задач в курсовом проекте «Организация перевозки скоропортящихся грузов на направлении».
Заменяет (с учётом дополнений и исправлений) изданные методические указания [5].
Предназначен для студентов ПГУПС, изучающих дисциплины «Хладотранспорт», «Хладотранспорт и основы теплотехники».
УДК 656.2.001.7.003.13
ББК У74
©Петербургский государственный университет путей сообщения, 2013
Содержание
Список определений и сокращений …………………………..…………… |
4 |
Список обозначений …………………………..………………………….… |
5 |
1 Общие указания …………………………………………………………. |
9 |
2Исходные данные для курсового проекта ……………...……….....….. 10
3Приём скоропортящихся грузов к перевозке……………………….…. 11
4Теплотехнический расчёт рефрижераторного вагона для гружёного рейса с плодоовощами ………………………………………………….. 25
Библиографический список ……………………………………….………... 40
Приложение А. Пример заполнения бланка задания ……………………. 41 Приложение Б. Варианты исходных данных для составления задания
на курсовой проект …………………………………..…... 43
3
Список определений и сокращений
Правила АРВ-Э
БОО
ВВШ
Временные
условия
ГПВ ИВ-термос
Плотно-вертик. ТВШ
РС-4(БМЗ)
РС-4 (ZB-5)
Термос-1
Термос-2
УВ-термос
ХМ
ЭП
Правила перевозок скоропортящихся грузов Автономный рефрижераторный вагон со служебным отделением Без охлаждения и отопления (режим обслуживания груза)
Вокруг и внутри штабеля (режим циркуляции воздуха в грузовом помещении вагона)
Временные условия перевозок скоропортящихся грузов
Грузоподъёмность или грузовместимость вагона 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-вертикальный (способ укладки груза)
Только вокруг штабеля (режим циркуляции воздуха в грузовом помещении вагона)
Грузовой вагон пятивагонной рефрижераторной секции постройки Брянского машиностроительного завода Грузовой вагон пятивагонной рефрижераторной секции постройки завода Дессау
Термос первого рода (режим конвективного теплообмена между воздухом и грузом в грузовом помещении транспортного модуля)
Термос второго рода (режим конвективного теплообмена между воздухом и грузом в грузовом помещении транспортного модуля)
Универсальный вагон-термос постройки завода Дессау (Германия)
Холодильная машина Электрическая печь
4
|
Список обозначений |
у |
Уставный срок доставки груза, сут |
L |
Расстояние перевозки груза, км |
F{} |
Логическая операция округления результата вычислений до целого |
{} |
значения в большую сторону |
Логическая операция округления результата вычислений до целого |
|
Vм |
значения в меньшую сторону |
Минимальная скорость перевозки грузов в вагонах (нормы суточного |
|
|
пробега), км/сут |
н.к |
Нормативная продолжительность начально-конечных операций в пунктах |
|
погрузки и выгрузки, сут |
п |
Предельный срок перевозки скоропортящегося груза, сут |
Qт |
Мощность теплового потока в грузовое помещение вагона вследствие теп- |
Qи |
лопередачи через ограждения кузова, кВт/ед. |
Мощность теплового потока за счёт инфильтрации наружного воздуха |
|
Qб |
внутрь вагона грузового помещения вагона, кВт/ваг. |
Мощность теплового потока в грузовое помещение вагона за счёт биохи- |
|
Qс |
мической теплоты плодоовощей при дыхании, кВт/ед. |
Мощность теплового потока в грузовое помещение вагона, эквивалентная |
|
Qв |
воздействию солнечной радиации, кВт/ед. |
Мощность теплового потока в грузовое помещение вагона, эквивалентного |
|
Qц |
работе вентиляторов-циркуляторов, кВт/ед. |
Мощность теплового потока от свежего воздуха, поступающего внутрь |
|
Qш |
грузового помещения вагона при вентилировании, кВт/ед. |
Мощность теплового потока в грузовое помещение вагона, эквивалентного |
|
Qг |
оттаиванию снеговой шубы на испарителях холодильных машин, кВт/ед. |
Мощность теплового потока в грузовое помещение вагона от охлаждаемо- |
|
Qк |
го груза, тары и средств пакетирования, кВт/ед. |
Мощность теплового потока в грузовое помещение от охлаждаемого (оте- |
|
|
пляемого) кузова и оборудования вагона, кВт/ед. |
Q |
Суммарная мощность теплового потока в грузовое помещение вагона, |
tр |
кВт/ваг. |
Расчётная температура наружного воздуха на направлении перевозки, °С |
|
tс |
Среднесуточная температура наружного воздуха на маршруте, °С |
ХКвантиль надёжности расчёта теплопритоков, ед.
Среднеквадратичное отклонение температуры наружного воздуха от сред-
Р
тш
qбох
него значения, ед.
Надёжность расчёта теплопритоков, доли ед.
Степень скважности 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
5
qбр
mг
tрtм kр bв bг
вг
г.р
tг.н
tф
tв.н.п tв.п.п tг.п.п tв.в
tв.н
tв
tг tв
Gбр
kш
kт
kр.п
о
kм
kб
Рв
Fр
Fм
tм
н
Удельная мощность биохимической теплоты дыхания плодоовощей в грузовом помещении вагона в среднем после охлаждения, Вт/т Скорость теплоотдачи груза, °С/ч
Расчётный температурный напор (tр – tв), К Максимальный температурный напор, К
Расчётный коэффициент теплопередачи ограждений вагона, Вт/(м2 К) Скорость охлаждения воздуха в грузовом помещении вагона, °С/ч Скорость охлаждения груза, °С/ч Продолжительность первоначального охлаждения воздуха в вагоне, ч Продолжительность охлаждения груза в вагоне, ч Продолжительность гружёного рейса, ч Начальная температура груза (до погрузки), °С
Расчётная температура воздуха на фронте погрузки, °С Температура воздуха в вагоне в начале погрузки, °С Температура воздуха в вагоне после погрузки, °С Температура груза после погрузки, °С Верхняя граница температурного режима перевозки груза, °С
Нижняя граница температурного режима перевозки груза, °С Изменение температуры воздуха в вагоне во времени, °С
Изменение температуры груза в вагоне во времени, °С
Среднее значение температурного режима перевозки груза, °С Количество груза в вагоне, т Поправочный коэффициент, учитывающий фактор степени плотности штабеля груза, ед.
Поправочный коэффициент, учитывающий фактор степени скважности тары груза, ед.
Паспортное значение расчётного коэффициента теплопередачи ограждений грузового помещения вагона, Вт/(м2 К)
Коэффициент, учитывающий изменение свойств ограждающих конструкций грузового помещения вагона от случайных факторов, ед. 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.
Грузоподъёмность вагона, т Полная расчётная поверхность грузового помещения вагона, м2
Расчётная поверхность машинных отделений грузового вагона, контактирующих с грузовым помещением, м2 Температура воздуха в машинном отделении, оС Плотность наружного воздуха, кг/м3
6
и
Vп
нв
iн iв
Qб1
Qб2
Gгр
tэ.р
Fб.с
Fк
tэ.в
tэ.г
cс
Qц1
Qц2
Nц
Кратность инфильтрации воздуха в ограждениях грузового помещения и в вентиляционной системе, ч–1 Полный объём грузового помещения вагона, м3
Относительная влажность наружного воздуха, % Относительная влажность воздуха внутри грузового помещения вагона, в
= 95%
Удельное теплосодержание наружного воздуха (при tр и н), кДж/кг Удельное теплосодержание воздуха внутри грузового помещения в режиме перевозки (при tв и в), кДж/кг
Мощность биохимической теплоты дыхания плодоовощей при охлаждении, кВт/ваг.
Мощность биохимической теплоты дыхания плодоовощей после охлаждения, кВт/ваг.
Масса перевозимого груза (по заданию или расчёту), т нетто. В примере 28 величину Gгр подставляют в кг нетто
Эквивалентная температура рассеянной радиации, соответствующая разности температур на поверхности вагона при наличии и отсутствии солнечной радиации, К Поверхность боковых стен вагона, м2 Поверхность крыши вагона, м2
Эквивалентная температура прямой радиации на вертикальные поверхности грузового помещения вагона, К Эквивалентная температура прямой радиации на горизонтальные поверхности грузового помещения вагона, К Вероятность солнечных дней в году, доли ед.
Продолжительность воздействия солнечной радиации, ч/сут Мощность теплового потока от работы вентиляторов-циркуляторов при охлаждении плодоовощей, кВт/ваг.
Мощность теплового потока от работы вентиляторов-циркуляторов после охлаждения плодоовощей, кВт/ваг.
Суммарная мощность электродвигателей вентиляторов-циркуляторов, кВт
Коэффициент трансформации механической энергии вентиляторовциркуляторов внутри воздуховода в тепловую энергию, доли ед.
ц |
1 |
Коэффициент рабочего времени вентиляторов-циркуляторов при охлажде- |
|
|
нии груза, доли ед. |
||
|
|
||
ц |
2 |
Коэффициент рабочего времени вентиляторов-циркуляторов после охлаж- |
|
|
дении груза, доли ед. |
||
tг |
|||
Среднее значение температуры груза за период охлаждения, °С |
|||
qш |
Удельные теплопоступления, эквивалентные теплоте горячих паров хлада- |
||
|
|
гента, подаваемых в воздухоохладитель для снятия снеговой шубы, а так- |
|
|
|
же теплоте, погашаемой при восстановлении температурного режима пе- |
|
nш |
ревозки, МДж |
||
Количество раз снятия снеговой шубы за перевозку, целые ед. |
|||
7
nот
Сг
Cт
Cс.п
Gт
Gс.п
Периодичность снятия снеговой шубы на испарителях холодильных машин, сут Удельная теплоёмкость груза, кДж/(кг °С)
Удельная теплоёмкость тары, кДж/(кг °С)
Удельная теплоёмкость средств пакетирования груза, кДж/(кг °С) Масса тары груза, кг Масса средств пакетирования груза, кг
Коэффициент, учитывающий неоднородность температурного поля кузова вагона, доли ед.
Коэффициент конкордации (приведение в соответствие) скоростей охлаждения кузова вагона и груза, ед.
х |
Коэффициент рабочего времени холодильных машин, доли ед. |
|
п |
Коэффициент рабочего времени электропечей, доли ед. |
|
х |
Коэффициент рабочего времени холодильных машин при охлаждении гру- |
|
1 |
за, доли ед. |
|
|
||
х |
Коэффициент рабочего времени холодильных машин после охлаждении |
|
2 |
груза, доли ед. |
|
Qх |
||
Паспортная мощность холодильных машин, кВт |
||
Gф |
Фактический расход дизельного топлива, кг |
|
g |
Удельный расход дизельного топлива, кг/ч |
|
nд1 |
Количество дизелей, работающих при охлаждении груза, целые ед. |
8
1Общие требования к выполнению курсового проекта
Цель проекта: ознакомить студента с правилами перевозок скоропортящихся грузов, научить его грамотно определять требуемые условия перевозки скоропортящихся грузов и выполнять теплотехнические расчёты транспортных модулей.
Задача курсового проекта: определить условия подготовки заданных грузов, возможность и условия их перевозки на условном маршруте и выполнить проверочный теплотехнический расчёт рефрижераторного вагона с плодоовощами. Решение поставленных вопросов сопровождается примерами.
Оформление пояснительной записки проекта должно удовлетворять установленным нормам [1]. Пояснительная записка должна включать:
–титульный лист по форме [1, прил. Б];
–задание по форме, приведённой в приложении А;
–содержание;
–список определений, сокращений и обозначений, если студент использует их при написании пояснительной записки, и обозначений;
–введение, в котором необходимо отразить цель и задачи проекта, актуальность и значимость рассматриваемых вопросов, краткую характеристику задания;
–основную часть;
–библиографический список (список источников литературы, на которые имеются ссылки в пояснительной записке).
Основная часть курсового проекта должна содержать следующие разделы и пункты (подразделы):
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; 1.3 Режимные параметры обслуживания перевозок и способы разме-
щения заданных грузов в разных типах вагонов;
1.4Сроки доставки и возможность перевозки заданных грузов в изотермических и крытых вагонах;
1.5Специфические сопроводительные документы, оформляемые на перевозку заданных грузов;
9
2 Теплотехнический расчёт одного рефрижераторного вагона для гружёного рейса с плодоовощами на маршруте с однородной климатической зоной;
2.1Цель и метод расчёта, состав теплопоступлений;
2.2Расчётная температура наружного воздуха на маршруте;
2.3Характеристика и основные и параметры теплообменных процессов в гружёном рейсе;
2.4Мощность теплопоступлений в грузовое помещение вагона;
2.5Показатели работы дизель-генераторного и холодильно-отопи- тельного оборудования.
Условием успешной работы над курсовым проектом является ос-
воение теоретического материала, содержащегося в электронной версии учебника [2, гл. 2, 3, 5–8]. При выполнении курсового проекта рекомендуется пользоваться новыми учебными пособиями, находящимися в электронном ресурсе [3, 4]. Допускается пользоваться изданными учебными пособиями [5, 6, 7], а также нормативными документами [8, 9].
2 Исходные данные для курсового проекта
Каждый студент, независимо от формы обучения, самостоятельно формирует и заносит в выданный ему бланк исходные данные к курсовому проекту, пользуясь следующими правилами.
Сначала в бланк задания студент заносит свою фамилию, инициалы, номер учебной группы, как показано в приложении А. Студенты заочной формы обучения дополнительно вписывают номер зачётной книжки.
Затем студент определяет требуемый вариант периода перевозки грузов. Его устанавливают по последней цифре номера зачётной книжки. Нечётная цифра означает, что задан летний период года, чётная (исключая ноль) – задан переходный период, ноль – задан зимний период. Период перевозки следует подчеркнуть в пункте 1 бланка задания (см. прил. А).
Далее по приложению Б необходимо задать перевозимые грузы и их фактическую температуру при погрузке (п. 2 задания). Для этого используют первые и вторые буквы фамилии и имени студента. При этом первая буква фамилии студента соответствует варианту замороженного груза (табл. Б.1), вторая буква фамилии – варианту охлаждённого груза (табл. Б.2), первая буква имени студента – варианту неохлаждённых плодоовощей (табл. Б.3).
10