Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Грузоведение методичка.pdf
Скачиваний:
276
Добавлен:
17.05.2015
Размер:
1.65 Mб
Скачать

При предъявлении к перевозке смерзающихся грузов грузоотправитель обязан в верхней части накладной наложить штемпель«Смерзающийся», а в графе «Особые заявления и отметки грузоотправителя» указать процент влаж-

ности

груза и меры, принятые для предохранения от

смерзания, например

«Груз

проморожен», «Обработано хлористым кальцием

в количестве… %»,

«Обмаслено в количестве … %», «Переложено послойно негашеной известью» и т. п. При приеме к перевозке смерзающегося груза без применения профилактических мер в этой же графе делается отметка: «С согласия получателя – без профилактики».

5.2 Расчет времени разогрева смерзшегося груза

Для выгрузки смерзшегося груза необходимо восстановить его -сыпу честь, что может быть достигнуто разогревом или механическим рыхлением груза.

Смерзшиеся грузы разогреваются в гаражах для размораживания грузов (тепляках). Разогрев в тепляках осуществляется следующими способами:

– конвективным теплообменом, когда теплоносителями являются горячие

газы,

комбинированным способом – используется тепловое излучение и конвекция на установках типа ВТИ,

инфракрасным излучением от специальных газовых горелок на установках с ГИИ (газовые инфракрасные излучатели).

Температура внутри тепляка во всех случаях должна обеспечивать разогрев и сохранность груза, а также сохранность вагона и его оборудования.

На процесс разогрева влияют теплофизические свойства груза, вагона и теплоносителя.

Расчет времени разогрева ведется при условии, что количество тепла Q1, полученное грузом для восстановления сыпучести, равно количеству тепла Q2, отданному теплоносителем.

Количество тепла на разогрев груза включает в себя:

тепло, необходимое для нагревания смерзшегося груза от начальной отрицательной температуры поверхности груза до температуры замерзания,

тепло, необходимое для фазовых переходов льда в воду,

тепло, затраченное на перегрев груза от температуры замерзания до конечной температуры после разогрева.

Так как после окончания разогрева температуры каждой из обогреваемых поверхностей груза и вагона будут различны(из-за различных теплофизических свойств), необходимо рассчитать средневзвешенную конечную температуру разогрева

 

t гр S

гр

+ tб S

б

+ t л S

л

 

 

tкср =

к

к

к

,

(5.1)

 

 

Sоб

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

где tкгр , tкб , tкл – допускаемая конечная температура на поверхности груза, бортов (стенок) вагона и выгрузочных люков соответственно, ºС (принимается по таблице 5.1);

Sгр, Sб, Sл – площадь верхней поверхности груза, боковой поверхности груза, примыкающей к стенкам (бортам) полувагона, и нижней поверхности груза (люков) соответственно, м2 (рассчитывается исходя из внутренних размеров кузова вагона и высоты засыпания груза в вагоне);

Sоб – суммарная площадь трех указанных поверхностей

Sоб = Sгр + Sб + Sл, м2.

Высота засыпки груза в вагоне определяется

 

h =

G

,

(5.2)

 

гр

l b γ

 

 

 

 

 

где G – грузоподъемность вагона, т; l – длина кузова вагона, м;

b – ширина кузова вагона, м; γ – объемная масса груза, т/м3.

Количество тепла, необходимое для разогрева груза, определяется по формуле

Q = 0,5jV [C

см

(

 

t

пов

 

-

 

t

з

 

) + 2C (W -W ) + C

(

t ср

-

 

t

з

 

)] ,

(5.3)

 

 

 

 

 

 

1

гр

 

 

 

 

 

 

 

 

ф

б

т

 

к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где φ – коэффициент смерзаемости груза; Vгр – объем смерзшегося груза, м3;

Ссм, Ст – объемная теплоемкость смерзшегося и талого груза, кДж/(м3 · ºС); tпов – температура поверхности смерзшегося груза;

tз – температура замерзания груза;

Сф – теплота фазовых переходов (Сф = 335 · 103 кДж/м3); tкср – средневзвешенная конечная температура разогрева;

W – фактическая влажность груза, доли единицы;

Wб – безопасная в отношении смерзаемости влажность груза, доли единицы. Объем смерзшегося груза определяется:

Vгр = l b hгр .

(5.4)

Теплофизические свойства груза См, Ст, W и Wб принимаются из таблицы 5.2. Количество тепла, отданного теплоносителем за время разогреваразτс

учетом коэффициента полезного действия тепляка, равно:

Q2 = Qуд τразη ,

(5.5)

где Qуд – удельный расход тепла на один вагон, кВт / (ваг · ч); η – коэффициент полезного действия, доли единицы.

Величины Qуд и η зависят от вида тепляка и принимаются из таблицы 5.1. Следовательно, время на разогрев будет равно

tраз =

Q1

.

(5.6)

3600Qуд η

 

 

 

41

Таблица 5.1 – Расчетная температура поверхности груза (вагона)

 

Поверхность груза

Температура, ºС, на поверхности груза (вагона)

Вид устройства

после окончания разогрева при значении φ

(вагона)

 

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

 

 

1. Конвективный теп-

Поверхность груза:

10

20

30

40

45

50

55

60

65

ляк

руда

Qуд = 810 кВт / (ваг · ч)

уголь

20

30

40

50

60

70

80

85

90

КПД = 12 %

песок

30

40

50

60

70

80

90

95

100

 

Борта:

35

50

55

60

65

70

75

80

 

 

металлические

80

 

деревянные

2

10

20

23

25

27

30

33

35

 

Люки

40

60

67

80

85

86

86

87

88

2. Установка ВТИ

Поверхность груза

15

25

35

45

55

62

70

75

80

Qуд = 1060 кВт / (ваг · ч)

Борта:

40

55

65

70

75

80

80

80

80

КПД = 15 %

металлические

 

деревянные

5

15

22

30

38

45

50

55

60

 

Люки

40

60

67

80

85

86

87

88

88

3. Установка с ГИИ

Поверхность груза

20

40

60

75

85

95

100

103

106

Qуд = 1400 кВт / (ваг · ч)

Борта:

35

55

65

70

75

80

80

80

80

КПД = 27 %

металлические

 

деревянные

5

15

25

35

45

55

63

70

75

 

Люки

50

100

130

130

130

130

130

130

130

Таблица 5.2 – Теплофизические свойства смерзшихся и талых насыпных грузов

Объемная

Фактиче-

Объемная теплоемкость, кДж / (м3 · ºС)

Безопасная влажность Wб,

масса γ,

ская влаж-

 

 

% при температуре tк, ºС

т/м3

ность W, %

смерзшегося груза, См

талого груза, Ст

10

20

30

 

 

Каменный уголь

 

 

 

 

5

1681

1770

5,3

4,7

4,4

0,85

10

1701

1860

 

15

1542

1927

 

 

 

 

5

1600

1768

5,6

5,3

4,9

0,9

10

1701

2007

 

15

1714

2300

 

 

 

 

 

Руда

 

 

 

 

 

4

2041

2191

1,5

1,4

1,2

1,8

8

2191

2493

 

12

2761

2795

 

 

 

 

5

2351

2518

1,55

1,5

1,3

2,0

10

2518

2937

 

15

2728

3356

 

 

 

 

 

Песок

 

 

 

 

 

5

1131

1257

1,9

1,5

1,3

1,4

10

1165

1550

 

15

1425

1852

 

 

 

 

5

1215

1362

2,0

1,6

1,4

1,5

10

1362

1647

 

15

1508

1969

 

 

 

42