Усього:

4771

СХЕМА Найкоротший маршрут НАПРЯМКИ
ПЕРМ - 2 - ЧИТА - 1

Чита - 1

414

Перм - 2

Називаєвському

Свердловськ - Сортув.

Ішим

381

605

134

418

644

Чулимська

518

Маріїнськ

385

Красноярськ

456

Петровський Завод

Тайшет

Іркутськ - Сорт.

Улан - Уде

669

147

Малюнок 1.1

- Станції навантаження, вивантаження;


- Транзитні технічні станції;
- Пункти екіпіровки РПС;


- Стикові пункти між дорогами;


- Станції розміщення рефрижераторних вагонних депо;


- Пункти ТО - 2АРВ.
Керуючись малюнком 1.1, складаємо таблицю 1.2, в якій вказуємо періоди року для направлення Перм - 2 - Чита - 1, а потім у пункті 1.3 даної курсової роботи визначаємо граничні терміни перевезення вантажів.

Умови і особливості перевезення СПГ
Таблиця 1.2

№ п / п	Найменування вантажу	Тип рухомого складу			Тара, спосіб укладання			Температурні. режим перевезення			Граничний термін перевезення, добу
		річний	зимовий	перехідний	річний	зимовий	перехідний	річний	зимовий	перехідний	річний	зимовий	перехідний
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
1	М'ясо охолоджене	5ваг. ІПС			На гаках у підвішеному стані			0 - -3			12	14	12
2	Риба морожена	12ваг ІПС			ящики			-6 - -12			30	30	30
3	Картопля	12ваг ІПС			ящики			+2 - +5			20	30	15
4	Пиво пастеризоване	Вагон - термос			банку			+9 - +15			30	30	30
5	Вино виноградне сухе	Спец. ПС			наливом			+9 - +15			30	25	10
6	Яйця курячі харчові охолоджені	АРВ			ящики			+2 - +5			25	25	20
7	Ковбаса напівкопчена	5ваг. ІПС			ящики			0 - -3			20	25	25

1.3 Визначення термінів доставки швидкопсувних вантажів
Збереження швидкопсувних вантажів при перевезеннях залежить від заданого температурного режиму і тривалості транспортування.
Швидкопсувні вантажі пред'являються до перевезення тільки в транспортабельної стані, у відповідності вимогам, встановленим у Збірнику правил перевезень вантажів на залізничному транспорті.
До кожної відправки вантажів докладають посвідчення про якість, в якому разом з іншими вимогами вказують термін транспортування, протягом якого, при відповідному обслуговуванні вагона, вантаж не зіпсується і збереже всі свої органолептичні властивості.
Дані види вантажів пред'являємо до перевезення в літній період.
При транспортуванні ЗПГ у всіх випадках повинна дотримуватися умова:
Т _у ≤ Т _пр (1.1)
де Т _у - статутний термін доставки;
Т _пр - граничний термін транспортабельності.
Згідно зі ст. 57 і 153 Транспортного статуту залізниць Російської Федерації статутний термін доставки Т _у визначаємо за формулою:
Т _у = L / V _м + Т _н (сут.) (1.2)
де L - тарифне відстань перевезення, км;
V _м - норма добового пробігу, км / добу.;
Т _н - час на початково-кінцеві операції в пунктах навантаження-вивантаження, діб.
Таким чином, на підставі формули 1.2 визначаємо статутний термін доставки:
Т _у = 4771/380 +2 = 15 (діб)
Таким чином, повинна виконуватися умова 1.1, якщо умова не виконується, то вантаж в даному типі ІПС на задану відстань не приймається до перевезення. Слід або перевозити ЗПГ на меншу відстань, або підібрати ІПС, експлуатований з більшою маршрутної швидкістю.
У даному випадку:
м'ясо охолоджене: 15> 12;
риба морожена: 15 <30;
картопля: 15 <20;
пиво пастеризоване: 15 <30;
вино виноградне сухе: 15 <30;
яйця курячі харчові охолоджені: 15 <25;
ковбаса напівкопчена: 15 <20.
Таким чином, умова не дотримується тільки для перевезення м'яса охолодженого, тому що статутний термін доставки більше граничного терміну транспортабельності. М'ясо охолоджене до перевезення не приймається.
Також повинен дотримуватися критерій транспортабельності, який характеризується коефіцієнтом транспортабельності. Даний коефіцієнт визначається за формулою:
γ = Т _у / Т _пр ≤ 1 (1.3)
На підставі формули 1.3 визначаємо коефіцієнт транспортабельності:
м'ясо охолоджене: γ _т = 15/12 = 1,25 ≥ 1, до перевезення не приймаємо;
риба морожена: γ _т = 15/30 = 0,5 ≤ 1, до перевезення приймаємо;
картопля: γ _т = 15/20 = 0,75 ≤ 1, до перевезення приймаємо;
пиво пастеризоване: γ _т = 15/30 = 0,5 ≤ 1, до перевезення приймаємо;
вино виноградне сухе: γ _т = 15/30 = 0,5 ≤ 1, до перевезення приймаємо;
яйця курячі харчові охолоджені: γ _т = 15/25 = 0,6 ≤ 1, до перевезення приймаємо;
ковбаса напівкопчена: γ _т = 15/20 = 0,75 ≤ 1, до перевезення приймаємо.
На підставі даних розрахунків по кожному роду вантажу значення коефіцієнта транспортабельності швидкопсувних вантажів зводимо в таблицю 1.3:
Таблиця 1.3

2. ВИБІР ТИПУ РУХОМОГО СКЛАДУ І ВИЗНАЧЕННЯ ПОТРЕБИ ТРАНСПОРТНИХ ЗАСОБІВ ДЛЯ ТРАНСПОРТУВАННЯ ШВИДКОПСУВНИХ ВАНТАЖІВ
2.1 Обгрунтування вибору транспортних засобів
Ізотермічний рухомий склад вибираємо в курсовій роботі виходячи з таких умов:
- Рекомендований до перевезення ІПС повинен забезпечувати необхідний температурно-вологісний режим;
- Необхідно враховувати наявні обмеження на використання ІПС. Згідно СППГ в рефрижераторних вагонах не можна перевозити солону рибу, оселедець в бочках, залитих тузлуком, плодоовочі, не упаковані в тару.
Крім цього, рухомий склад вибираємо в залежності від термічної обробки і виду вантажу, періоду року, кліматичної зони напрямки, відстані перевезення.
З урахуванням цих вимог для перевезення заданих видів вантажу вибираємо наступний рухомий склад:
1) м'ясо охолоджене - 5 - вагонний ізотермічний рухомий склад;
2) риба морожена - 12 - вагонний ізотермічний рухомий склад;
3) картопля - 12 - вагонний ізотермічний рухомий склад;
4) пиво пастеризоване - вагон - термос;
5) вино виноградне сухе - спеціалізовані контейнера виробництва Франції;
6) яйця курячі харчові охолоджені - АРВ;
7) ковбаса напівкопчена - 5 - вагонний ізотермічний рухомий склад.
Весь ізотермічний рухомий склад виробництва Брянського машинобудівного заводу.
У зв'язку з поступовим виведенням з експлуатації рефрижераторних поїздів (21, 23 - вагонних) для перевезення вантажу їх не використовуємо.
2.2 Визначення кількості рухомого складу, необхідного для навантаження швидкопсувних вантажів
Після вибору рухомого складу для перевезення вантажів визначаємо його потрібну кількість N _в на весь заданий обсяг перевезень за такою формулою:
N _в = EQ α * G * k _н * (1 + β _р) / 100 * V * γ; (вагон) (2.1)
де, α - відсоток даного вантажу від загального обсягу вантажопотоку;
G - обсяг вантажопотоку, тис.т.;
K _н - коефіцієнт нерівномірності перевезень;
β _р - коефіцієнт враховує знаходження вагонів у ремонті (приймаємо рівним 0,15);
γ - навантажувальна маса даного вантажу (т / м ^3);
V _погр - навантажувальний обсяг вагона, м ^3.
На підставі формули 2.1 визначаємо потрібну кількість вагонів у рік для станції і ділянки окремо.
1. М'ясо охолоджене до перевезення не прийнято;
2. Риба морожена
N _в ^уч = 11 * 550 * 10 ³ * 1,3 * (1 +0,15) / 100 * 78 * 0,45 = 2577 (вагонів);
N _в ^ст = 11 * 350 * 10 ³ * 1,3 * (1 +0,15) / 100 * 78 * 0,45 = 1640 (вагонів).
3. Картопля
N _в ^уч = 5 * 500 * 10 ³ * 1,3 * (1 +0,15) / 100 * 78 * 0,34 = 1410 (вагонів);
N _в ^ст = 5 * 300 * 10 ³ * 1,3 * (1 +0,15) / 100 * 78 * 0,34) = 846 (вагонів).
4. Пиво пастеризоване
N _в ^уч = 10 * 600 * 10 ³ * 1,38 * (1 +0,15) / 100 * 126 * 0,40 = 1780 (вагонів);
N _в ^ст = 10 * 400 * 10 ³ * 1,3 * (1 +0,15) / 100 * 126 * 0,40 = 1187 (вагонів).
5. Вино виноградне сухе
N _в ^уч = 25 * 650 * 10 ³ * 1,3 * (1 +0,15) / 100 * 56,8 * 0,40 = 12338 (вагонів);
N _в ^ст = 25 * 450 * 10 ³ * 1,5 * (1 +0,15) / 100 * 56,8 * 0,40 = 8542 (вагона).
6. Яйця курячі харчові охолоджені
N _в ^уч = 16 * 520 * 10 ³ * 1,4 * (1 +0,15) / 100 * 45,5 * 0,25 = 11776 (вагонів);
N _в ^ст = 16 * 340 * 10 ³ * 1,4 * (1 +0,15) / 100 * 45,5 * 0,25 = 7670 (вагонів).
7. Ковбаса напівкопчена
N _в ^уч = 25 * 590 * 10 ³ * 1,3 * (1 +0,15) / 100 * 108,2 * 0,28 = 7279 (вагонів);
N _в ^ст = 25 * 380 * 10 ³ * 1,3 * (1 +0,15) / 100 * 108,2 * 0,28 = 4688 (вагонів).
Результати вибору і визначення кількості рухомого складу зводимо в таблицю 2.1.
Таблиця 2.1
Далі визначаємо кількість "холодних" потягів із рефрижераторних секцій, АРВ і ін за формулою:
N _ni = ΣN _bi * (G _si + G _mi) / Q _{бр i;} (поїзд) (2.2)
де, N _ni - кількість поїздів i виду;
N _bi - кількість рухомого складу i - го виду (секції; АРВ; спеціальні вагони);
G _si - кількість вантажу завантаженого у рухомий склад i - виду, т;
G _mi - тара i - виду рухомого складу;
G _{бр i} - вага брутто поїзда i - виду, т.
Кількість "холодних" потягів визначаємо за формулою 2.2:
1. Риба морожена
N _ni = 4217 * (35,1 +39) / 2000 = 157 (поїздів)
2. Картопля
N _ni = 2256 * (26,52 +39) / 2000 = 74 (поїзда)
1. Пиво пастеризоване
N _ni = 2967 * (50,4 +33,5) / 2000 = 125 (поїздів)
4. Вино виноградне сухе
N _ni = 20880 * (22,72 +5,7) / 2000 = 297 (поїздів)
5.Яйца курячі харчові охолоджені
N _ni = 19446 * (11,375 +45) / 2000 = 549 (поїздів)
6. Ковбаса напівкопчена
N _ni = 11967 * (30,296 +37) / 2000 = 403 (поїзда)
Отримане число потягів зводимо в таблицю 2.2
Таблиця 2.2
3. РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГІЇ ТРАНСПОРТУ ШВИДКОПСУВНИХ ВАНТАЖІВ
3.1 Організація прийому, навантаження заданого вантажу. Аналіз причин простою під вантажними операціями
У цій роботі, використовуючи метод експертних оцінок, визначаємо фактори та причини, що впливають на просте ізотермічного рухомого складу, і розробимо заходи до його скорочення.
Даний метод заснований на анкетуванні думок фахівців шляхом присвоєння рангів значущості того чи іншого чинному фактору з наступною обробкою результатів опитування методами математичної статистики.
Експертам необхідно запропонувати проранжировать відібрані фактори за ступенем їх впливу на простій вагонів. Фактору, який, на думку даного фахівця, має найбільший вплив, присвоюється ранг 1и т.д.
У тих випадках, коли опитуваний не може розділити вплив деяких факторів, цим факторам присвоюється один і той же ранговий номер (пов'язані ранги).
Кількість експертів 12. Їм будуть привласнені номери згідно з нумерацією. Експерти наступні:
1.Грузчікі;
2.Механізатори дистанції вантажно-розвантажувальних робіт;
3.Мастер дистанції вантажно-розвантажувальних робіт;
4.Начальнік вантажного двору дистанції вантажно-розвантажувальних робіт;
5.Маневровий черговий по станції;
6.Дежурний по парку;
7.Начальнік станції;
8.Начальнік відділу перевезень;
9.Інженер по хладотранспорту;
10.Начальнік служби руху;
11.Студенти Забайкальського інституту залізничного транспорту;
12.Начальнік департаменту вантажної і комерційної роботи.
При аналізі необхідні фактори додаткового простою вагонів під вантажними операціями:
1.Недостаточная технічна оснащеність навантаження-розвантаження;
2.Відсутність піддонів;
3.Недостаточний контингент працівників;
4.Плохіе погодні умови;
5.Несовершенная форма оплати праці;
6.Несоответствіе плати за користування вагонами;
7.Несовершенная форма організації праці на вантажних об'єктах;
8.Плохое самопочуття працівників;
9.Недостаточное фінансування галузі;
10.Бюрократіческій апарат управління.
Здійснюємо опитування експертів і ранжируємо фактори. Дані, отримані при опитуванні, заносимо в таблицю 3.1.
Таблиця 3.1
Ранжування факторів
На підставі отриманих даних у таблиці 3.1 складаємо таблицю 3.2, яка називається матриця рангів.
Таблиця 3.2

Номери факторів	Експерти
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
X 1	10	10	8	4	2	1	5	1	2	2	1	1	47
X 2	9	9	6	3	1	1	1	3	1	2	1	1	38
X 3	1	1	5	6	1	1	10	1	2	1	1	1	31
X 4	10	10	10	9	2	1	9	5	3	2	2	4	67
X 5	9	9	10	5	1	2	6	3	4	1	5	1	56
X 6	1	2	1	1	1	1	3	2	1	1	1	1	16
X 7	9	8	10	6	2	3	5	1	1	2	4	1	52
X 8	3	2	8	6	2	2	6	3	2	1	1	2	38
X 9	2	2	1	3	2	1	10	8	3	10	6	1	49
X 10	10	10	3	1	1	1	1	1	4	1	1	1	35
	64	63	62	44	15	14	56	28	23	23	23	14	429

Матриця рангів

Номери факторів	Експерти											x ij
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11		12
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12		13	14	15	16
X 1	9	9	6,5	5	8	4	4,5	2,5	5	7,5	3,5		4,5	69	3	9
X 2	6	6,5	5	3,5	3	4	1,5	7	2	7,5	3,5		4,5	54	-12	144
X 3	1,5	1	4	8	3	4	9,5	2,5	5	3	3,5		4,5	49,5	-16,5	272,25
X 4	9	9	9	10	8	4	8	9	7,5	7,5	7		10	98	32	1024
X 5	6	6,5	9	6	3	8,5	6,5	7	9,5	3	9		4,5	78,5	12,5	156,25
X 6	1,5	3	1,5	1,5	3	4	3	5	2	3	3,5		4,5	35,5	-30,5	930,25
X 7	6	5	9	8	8	10	4,5	2,5	2	7,5	8		4,5	75	9	81
X 8	4	3	6,5	8	8	8,5	6,5	7	5	3	3,5		9	72	6	36
X 9	3	3	1,5	3,5	8	4	9,5	10	7,5	10	10		4,5	74,5	8,5	72,25
X 10	9	9	3	1,5	3	4	1,5	2,5	9,5	3	3,5		4,5	54	-12	144
x ij	55	55	55	55	55	55	55	55	55	55	55		55	660	-	2869

При багатофакторному аналізі враховується думка багатьох фахівців.
При цьому оцінка середнього ступеня узгодженості цих фахівців здійснюється за коефіцієнтом конкордації, за наступною формулою
(3.1)
де m - кількість експертів;
n - кількість ранжируваних факторів.
Таким чином, на підставі формули 3.1 визначаємо коефіцієнт конкордації
W = 12 * 2869 / (12) ² * (10 ³ -10) = 0,24
У разі повного збігу думки фахівців коефіцієнт конкордації дорівнює 1, при розбіжності він дорівнює 0. Таким чином, значення коефіцієнта конкордації змінюється в межах:
0 ≤ W ≤ 1 (3.2)
У зв'язку з тим, що в таблиці 3.2 є пов'язані ранги, то коефіцієнт конкордації обчислюється за формулою
(3.3)
де (3.4)
(T - число пов'язаних рангів в кожному стовпці матриці рангів).
Таким чином, на підставі формули 3.4 обчислюємо T _i:
T _i = 1 / 12 * (504 +504 +336 +336 +990 +720 +504 +336 +990 +720 +504 +504) = 576,7
Визначивши T _i, тепер ми можемо розрахувати коефіцієнт конкордації для пов'язаних рангів матриці на підставі формули 3.3

Оцінку значущості коефіцієнта конкордації W виробляємо за критерієм згоди Пірсона X ^2, який підпорядковується X ² розподілу з числом ступенів свободи n-1 (або іншим загальноприйнятим критеріям - Колмогорова, Романовського).
Для обчислення X ² при наявності пов'язаних рангів прийнята наступна формула
(3.5)
На підставі формули 3.5 обчислюємо коефіцієнт конкордації

Табличне значення X ² _n = 19,7 (для 5% рівня значущості).
Коефіцієнт конкордації є, достовірним і з імовірністю P = 0,95 будемо стверджувати, що збіг думки експертів не випадково, якщо виконується така умова
P _розр (X ²⁾ ≥ P _табл (X ²⁾ (3.6)
У цьому випадку узгодженість експертів є досить високою.
У нашому випадку умова виконується. так як 62,47 ≥ 19,7, отже, узгодженість експертів є досить високою.

За даними таблиці 3.2 будуємо гістограму розподілу сум рангів з виділенням факторів найбільшого і найменшого впливу на просте ізотермічного рухомого складу на об'єктах дослідження (рис. 3.1).

98

78,5
75 74,5
                                            
72 69


54 54

49,5
35,5


Фактори X _ij
На підставі малюнка 3.1 (гістограми) ми бачимо, що фактори X _4, X _5, X _7, X _8, X ₉ потрапили в зону факторів найбільшої значимості - це такі фактори як погані погодні умови; недосконала форма оплати праці; недосконала форма організації праці на вантажних об'єктах; погане самопочуття працівників; недостатнє фінансування галузі.
Фактори X _2, X _1, X ₁₀ потрапляють в зону середньої значимості - це такі фактори як недостатня технічна оснащеність навантаження-розвантаження; відсутність піддонів; бюрократичний апарат управління.
У зону найменшою значущості потрапили фактори X _3, X ₆ - недостатній контингент працівників; невідповідність плати за користування вагонами.
За побудованої гістограмі видно, що найбільше всього на просте ізотермічного рухомого складу на об'єктах дослідження впливають такі фактори: погані погодні умови; недосконала форма оплати праці; недосконала форма організації праці на вантажних об'єктах; погане самопочуття працівників; недостатнє фінансування галузі.
Для скорочення простою ізотермічного рухомого складу необхідно створити певні умови для працівників, які працюють на вантажних об'єктах, більше уваги приділяти здоров'ю працівників, збільшити фінансові вкладення в цю галузь, підвищити заробітну плату, сконструювати навіси, щоб погана погода не заважала вантажній роботі.
3.2 Документальне оформлення перевезення
Швидкопсувні вантажі повинні пред'являтися до перевезення в транспортабельної стані і відповідати за якістю та упаковці вимогам, установленим стандартами та Правилами перевезень швидкопсувних вантажів.
Станція відправлення має право вибірково перевірити якість пропонованих до перевезення швидкопсувних вантажів, стан тари та їх відповідність стандартам і даним, зазначеним у перевізних документах. На вимогу залізниці відправник зобов'язаний пред'явити стандарти для перевірки відповідності вантажу і тари встановленим вимогами. Перевіряють вантаж безпосередньо в камерах зберігання холодильників, складів і комбінатів, а також у процесі завантаження у вагон. Температуру морожених і охолоджених вантажів вимірюють у момент завантаження у вагон. Розтин і наступну упаковку вантажу після перевірки виконує вантажовідправник.
Тара повинна бути справною, міцною, чистою, не мати слідів течі і відповідати стандартам.
Якість швидкопсувних вантажів, що пред'являються до перевезення, визначають органолептичним методом.
На швидкопсувні вантажі в залежності від їх роду та інших умов відправник зобов'язаний надати станції навантаження, крім комплекту перевізних документів, що складається з накладної, дорожньої відомості, корінця дорожньої відомості і квитанції в прийомі вантажу, додаткові документи, що підтверджують якісний стан вантажу і можливість його транспортування: посвідчення про якість, ветеринарне свідоцтво, карантинний сертифікат, акт експертизи та інше. Ці документи супроводжують вантаж до станції призначення.
Посвідчення про якість, датоване днем ​​завантаження вантажу у вагон за підписом та печаткою вантажовідправника, пред'являється на кожну відправку будь-яких швидкопсувних вантажів. У ньому вказуються, крім даних про відправника та одержувача, кількість місць та масу вантажу у вагоні, точне найменування вантажу, його термічна підготовка до перевезення, якісний стан вантажу, сорт продукту, вид категорія, призначення, транспортабельність вантажу, номер стандарту. Для охолоджених та морожених вантажів має бути зазначена їхня температура при навантаженні у вагони, для м'яса охолодженого чи остиглого - додаткового забою тварин, а для плодів і овочів - дата збору та упаковки.
Ветеринарне свідоцтво видають на сирі тваринні продукти ветеринарним персоналом у місцях заготовок або виробництва цих продуктів для підтвердження їх ветеринарного благополуччя і якості.
Карантинний сертифікат або карантинний дозвіл видають державні інспекції з карантину на вантажі рослинного походження лише у разі вивезення їх з районів, оголошених на карантині, і у всіх випадках перевезення таких вантажів на експорт або по імпорту. Сертифікат або дозвіл залишають на станції відправлення і зберігають як документ суворої звітності, а їх дублікати прикладають до перевізних документів і видають одержувачу.
Якщо до перевезення пред'явлено швидко псується, для якої діючими Правилами не встановлені умови перевезення, вантажовідправник зобов'язаний пред'явити станції навантаження стандарт або технічні умови на цю продукцію, а в перевізних документах і в посвідченні про якість вказати вид рухомого складу, спосіб обслуговування, температурний режим, необхідність вентилювання. Однак якщо задані відправником режим та умови перевезення не можуть бути забезпечені в наявному рухомому складі і, отже, збереження пропонованої до перевезення продукції на шляху прямування не може бути повністю гарантована, то залізниця вправі відмовити в прийомі до перевезення такого вантажу.

4. Теплотехнічне РОЗРАХУНОК ізотермічного рухомого складу
Метою теплотехнічного розрахунку є визначення кількості тепла, що надходить у вантажне приміщення при роботі приладів охолодження і теряемого при опаленні вагона, а також визначення холодопродуктивності установки і потужності приладів охолодження.
Теплопоступленія у вагон враховуються з урахуванням факторів дислокації вагона, режиму перевезення і температури зовнішнього повітря. При цьому розглядаємо три режими транспортування, а саме:
- 1-й режим - перевезення ЗПГ у важкий (річний) період року низькотемпературних вантажів; температура вантажів -18 ÷ -20 ^° С; температура зовнішнього повітря +25 ÷ +40 ^° С; температура у вантажному приміщенні вагона -18 ÷ -20 ^° С; відносна вологість повітря 30 - 80%; відносна вологість у вантажному приміщенні не нижче 80%;
- 2-й режим - перевезення неохолодженою плодоовочевої продукції з охолодженням у дорозі; температура зовнішнього повітря +25 ÷ +40 ° С; температура у вантажному приміщенні вагона +4 ° С, відносна вологість повітря 30 - 80%; відносна вологість повітря у вантажному приміщенні вагону не нижче 80%;
- 3-й режим - перевезення вантажів у зимовий час з опаленням; температура зовнішнього повітря -20 ÷ -40 ^° С; температура у вантажному приміщенні вагона +12 ÷ +14 ^° С, відносна вологість повітря 80%, відносна вологість повітря у вантажному приміщенні вагона не нижче 80%.

4.1 Визначення теплопритоків для 1-го режиму перевезення СПГ
Загальна кількість тепла (Вт), що відводиться через поверхню приладів охолодження або холодопродуктивність установки при перевезенні морожених вантажів становить:
Q ^I _заг = ΣQ _i; (Вт) (4.1)
де Q ₁ - теплопритоку у вантажне приміщення вагона від зовнішнього повітря і повітря машинного відділення через огородження кузова;
Q ₂ - теплопритоку від впливу сонячної радіації;
Q ₃ - теплопритоку через не щільності в дверях, в люках, в проходах трубопроводів;
Q ₄ - теплопритоку від дії електродвигунів вентиляторів;
Q ₅ - теплопритоку від танення "снігової шуби".
Визначаємо теплопритоку у вантажне приміщення вагона від зовнішнього повітря і повітря машинного відділення за такою формулою:
Q ₁ = k _н * F _н * (t _{н-t в)} + k _м * F _м * (t _{м-t в);} (Вт) (4.2)
де, k _н - коефіцієнт теплопередачі зовнішнього огородження кузова, приймаємо 0,45 Вт / м ² * ° С;
k _м - коефіцієнт теплопередачі машинного огорожі кузова, приймаємо 0,45 Вт / м ² * ° С;
F _н - площа зовнішнього огородження, приймаємо для АРВ - 234 м ^2, для 5-ваг. ІПС - 245,1 м ^2;
F _м - площа перегородок машинного відділення, приймаємо для АРВ - 19 м ^2, для 5-ваг. ІПС - 8,5 м ^2;
t _н - температура зовнішнього повітря, приймаємо +35 ° С;
t _м - температура в машинному відділенні вагона, приймаємо +43 ° С;
t _в - температура у вагоні, приймаємо -18 ° С.
На підставі формули 4.2 визначаємо теплопритоку у вантажне приміщення вагона для АРВ і 5-ваг. ІПС.
Для АРВ: Q ₁ = 0,45 * 234 * (35 - (-18)) +0,45 * 19 * (43 - (-18)) = 6102,45 (Вт)
Для 5-ваг. ІПС: Q ₁ = 0,45 * 245,1 * (35 - (-18)) +0,45 * 8,5 * (43 - (-18)) = 6078,9 (Вт)
Далі розраховуємо теплопритоку від впливу сонячної радіації, що дорівнює:
Q ₂ = ΣQ _i або Q ₂ = Q _кр. + Q _{бок.стен} + Q _{торц.стен} + Q _{підлогу;} (Вт) (4.3)
де, Q _кр. - теплопритоку у вантажне приміщення від впливу сонячної радіації через дах;
Q _{бок.стен} - теплопритоку у вантажне приміщення від впливу сонячної радіації через бічні стіни;
Q _{торц.стен} - теплопритоку у вантажне приміщення від впливу сонячної радіації через торцеві стіни;
Q _{підлога} - теплопритоку у вантажне приміщення від впливу сонячної радіації через підлогу.
Кожен з цих складових визначається за наступною формулою:
Q = k _i * F _i * (A _i * q _i) / α _i; (Вт) (4.4)
де, k _i - коефіцієнт теплопередачі частини огорожі кузова, приймаємо 0,45;
F _i - зовнішня теплопередаюча поверхню облучаемой частини огорожі: для АРВ дах, приймаємо 67,5 м ^2; бічні стіни 107,2 м ^2; торцеві стіни 18 м ^2; підлогу 53,9 м ^2; для 5-ваг. ІПС дах, приймаємо 67,8 м ^2; бічні стіни 107,5 м ^2; торцеві стіни 10,3 м ^2; підлогу 59 м ^2;
A _i - коефіцієнти поглинання сонячних променів: для АРВ і 5-ваг. ІПС для даху, приймаємо 0,7; бічні стіни 0,6; торцеві стіни 0,8; підлогу 0,98;
q _i - середньодобова інтенсивність повного сонячного опромінення: для АРВ і 5-ваг. ІПС для даху, приймаємо 328 Вт; для бічних стін 142 Вт; для торцевих стін 80 Вт; для підлоги 32 Вт;
α - коефіцієнт теплопередачі зовнішньої поверхні, приймаємо 33 Вт / м ² * ° С.
На підставі формули 4.4 визначаємо теплоприпливи для стін, підлоги і даху окремо для АРВ і 5-ваг. ІПС.
Для АРВ:
Q _даху = 0,45 * 67,5 * (0,7 * 328) / 33 = 211,3 (Вт);
Q _{торці. стін} = 0,45 * 18 * (0,8 * 80) / 33 = 15,7 (Вт);
Q _{бік. стін} = 0,45 * 107,2 * (0,6 * 142) / 33 = 124,5 (Вт);
Q _{підлогу} = 0,45 * 53,9 * (0,98 * 32) / 33 = 23 (Вт).
Для 5-ваг. ІПС:
Q _даху = 0,45 * 67,8 * (0,7 * 328) / 33 = 212,3 (Вт);
Q _{торці. стін} = 0,45 * 10,3 * (0,8 * 80) / 33 = 9 (Вт);
Q _{бік. стін} = 0,45 * 107,5 * (0,6 * 142) / 33 = 124,9 (Вт);
Q _{підлогу} = 0,45 * 59 * (0,98 * 32) / 33 = 25,2 (Вт).
Після визначення теплопритоків від стін, підлогу і даху визначаємо на підставі формули 4.3 теплопритоку від впливу сонячної радіації.
Для АРВ: Q ₂ = 211,3 +15,7 +124,5 +23 = 374,5 (Вт)
Для 5-ваг. ІПС: Q ₂ = 212,3 +9 +124,9 +25,2 = 371,4 (Вт)
Визначаємо теплопритоку через не щільності в дверях, в люках, в проходах трубопроводів за такою формулою:
Q ₃ = V _н * ρ / 3,6 * (i _{1-i 2)} (4.5)
де, V _н - обсяг повітря надходить через не щільності: для АРВ, приймаємо 34 м ^3; для 5-ваг. ІПС, приймаємо 45,3 м ^3;
ρ - щільність повітря;
i - ентальпія зовнішнього повітря і ентальпія повітря вантажного приміщення вагона, приймаємо, згідно, id діаграмі: для зовнішнього повітря 42; для повітря вантажного приміщення вагона -18.
Щільність повітря визначається за наступною формулою:
p = p _с * φ _с + p _в * φ _в (4.6)
де, φ _с - частка сухого повітря, приймаємо 0,5;
φ _в - частка вологого повітря, приймаємо 0,5;
p _с - щільність сухого повітря (приймаємо 1,146 кг / м ^3);
p _в - щільність вологого повітря (приймаємо 1,121 кг / м ^3).
Згідно, формулою 4.6 визначаємо щільність повітря для АРВ і для 5-ваг. ІПС:
p = 1,146 * 0,5 +1,121 * 0,5 = 1,1335 (кг / м ³⁾
Визначивши щільність повітря, розраховуємо теплопритоку через не щільності в дверях, в люках, в проходах трубопроводів на підставі формули 4.5.
Для АРВ: Q ₃ = 34 * 1,1335 / 3,6 * (42 - (-18)) = 642,3 (Вт);
Для 5-ваг. ІПС: Q ₃ = 45,3 * 1,1335 / 3,6 * (42 - (-18)) = 855,8 (Вт).
Теплопритоку від дії двигунів вентиляторів не враховуємо, так як для цього режиму вентилювання не застосовується. Q ₄ = 0.
Теплопритоку від танення "снігової шуби", приймаємо рівним 120 Вт.
Розрахувавши всі теплоприпливи, ми можемо визначити загальну кількість тепла (Вт), що відводиться через поверхню приладів охолодження або холодопродуктивність установки при перевезенні морожених вантажів на підставі формули 4.1:
Для АРВ: Q _I = 6102,45 +374,5 +642,3 +120 = 7239,25 (Вт)
Для 5-ваг. ІПС: Q _I = 6078,9 +371,4 +855,8 +120 = 7426,1 (Вт)
Таким чином, теплопритоку від приладів охолодження становив: для АРВ - 7239,25 (Вт), а для 5-ваг. ІПС - 7426,1 (Вт).
4.2 Визначення теплопритоків для другого режиму перевезення СПГ
У випадку транспортування неохолоджених плодоовочів влітку (2-й режим) розрахунку виконуються таким чином:
Q ^II _заг = ΣQ _i; (Вт) (4.7)
У даному режимі складові визначаються таким же чином, як і для 1-ого режиму, але з огляду на зміну вихідних даних, тобто температурно-вологісного режиму.
На підставі формули 4.2 визначаємо теплопритоку від холодильного устаткування, де t _н = +35 ° С; t _в = +5 ° С.
Для АРВ: Q ₁ = 0,45 * 234 * (35-5) +0,45 * 19 * (43-5) = 3483,9 (Вт)
Для 5-ваг. ІПС: Q ₁ = 0,45 * 245,1 * (35-5) +0,45 * 8,5 * (43-5) = 3454,2 (Вт)
Теплопритоку від впливу сонячної радіації дорівнює теплопритоку перший режиму і становить: для АРВ - Q ₂ = 374,5 (Вт); для 5-ваг. ІПС-Q ₂ = 371,4 (Вт).
Теплопритоку через не щільності в дверях, в люках, в проходах трубопроводів визначається на підставі формули 4.5, де p _с = 1,146 кг / м ^3; p _в = 1,121 кг / м ^3; i ₁ = 42; i ₂ =- 7.
Для АРВ: Q ₃ = 34 * 1,1335 / 3,6 * (42 - (-7)) = 524,56 (Вт)
Для 5-ваг. ІПС: Q ₃ = 45,3 * 1,1335 / 3,6 * (42 - (-7)) = 698,9 (Вт).
Далі розраховуємо теплопритоку еквівалентний роботі електродвигунів вентиляторів-циркуляторов на підставі наступної формули:
Q ₄ = 1000 * N * n * η _е. * (τ _в / 24); (Вт) (4.8)
де, N - потужність електродвигуна вентилятора, приймаємо для АРВ - 4 кВт; для 5-ваг. ІПС - 4,5 кВт;
n - кількість електродвигунів, приймаємо 2;
η _е - коефіцієнт корисної дії, приймаємо 0,8;
τ _в - максимальна тривалість роботи електродвигуна, приймаємо 22 години.
На підставі формули 4.8 визначаємо теплопритоку еквівалентний роботі вентиляторів-циркуляторов.
Для АРВ: Q ₄ = 1000 * 4 * 2 * 0,8 * (22/24) = 5866,66 (Вт)
Для 5-ваг. ІПС: Q ₄ = 1000 * 4,5 * 2 ​​* 0,8 * (22/24) = 6599,99 (Вт)
Теплопритоку від танення "снігової шуби", приймаємо рівним 1-му режиму. Q ₅ = 120 (Вт).
Визначаємо теплопритоку від впливу біохімічного та біологічного тепла перевезених вантажів за такою формулою:
; (Вт) (4.9)
де, G _г - кількість вантажу, приймаємо 25 * 10 ³ (кг);
G _т - кількість тари, приймаємо 10% від маси вантажу;
t _н - температура початкова, приймаємо +35 ° С;
t _к - температура кінцева, приймаємо +5 ° С;
τ _в - тривалість охолодження, приймаємо 72 години;
q ₆ - біохімічні тепловиділення плодоовочевої продукції, приймаємо для картоплі 1159,2 кДж / т * г.
На підставі формули 4.9 визначаємо теплопритоку від впливу біохімічного та біологічного тепла перевезених вантажів.
Для АРВ: (Вт)
Для 5-ваг. ІПС: (Вт)
Після визначення всіх теплопритоків ми можемо визначити загальний теплопритоку для 2-го режиму з вищевказаної формулою 4.7.
Для АРВ: Q _II = 3483,9 +374,5 +524,56 +5866,66 +120 +17456,8 = 27826,42 (Вт)
Для 5-ваг. ІПС: Q _II = 3454,2 +371,4 +698,9 +6599,99 +120 +17456,8 = 28701,29
(Вт)
Таким чином, теплоприпливи для 2-го режиму перевезення склали: для АРВ = 27826,42 (Вт); для 5-ваг. ІПС = 28701,29 (Вт).
4.3 Визначення теплопритоків для 3-го режиму перевезення СПГ
Для третього режиму (перевезення вантажів у зимовий час з опаленням) визначаємо потужність нагрівальних електропечей. При перевезенні вантажів з опаленням сумарні теплоприпливи складаються з теплових втрат через огорожу кузова, втрат для підігріву холодного повітря, що надходить через не щільності і при вентилюванні. Кількість тепла, еквівалентну роботі вентиляторів-циркуляторов при перевезенні з опаленням Q ₄ має відніматися із загальної суми тепловтрат.
Отже, необхідна потужність нагрівальних електропечей складе
Q ^III _від = Q ₁ + Q ₂ + Q _{3-Q 4;} (Вт) (4.10)
Для того, щоб визначити теплопритоку Q ^III _від необхідно визначити теплопритоку через охолодження вантажу, аналогічно як і в першому і другому режимах, але другий доданок опускається.
Таким чином, теплопритоку через охолодження вантажу визначається за наступною формулою
Q ₁ = k _н * F _н * (/ t _{н-t в} /); (Вт) (4.11)
де, Q ₁ - теплопритоку через охолодження вантажу;
На підставі формули 4.11 визначаємо теплопритоку через охолодження
Для АРВ: Q ₁ = 0,45 * 234 * (-40-14) = 5686,2 (Вт)
Для 5-ваг. ІПС: Q ₁ = 0,45 * 245,1 * (-40-14) = 5955,93 (Вт)
Обчислюємо необхідні витрати на підігрів повітря надходить через не щільності на підставі наступної формули
; (Вт) (4.12)
На підставі формули 4.12 визначаємо теплопритоку Q _2, але перед цим необхідно визначити щільність повітря надходить через не щільності на підставі формули 4.6, температуру повітря у вагоні, приймаємо +14 ° С, а температуру зовнішнього повітря, приймаємо -40 ° С.
Для АРВ та 5-ваг. ІПС: р = 1,396 * 0,5 +1,395 * 0,5 = 1,3955 кг / м ³
Для АРВ: (Вт)
Для 5-ваг. ІПС: (Вт)
Далі визначаємо необхідні витрати тепла на підігрів зовнішнього повітря надходить у вагон при вентилюванні на підставі наступної формули
; (Вт) (4.13)
де, n - кратність вентилювання, приймаємо 5;
V - об'єм повітря надходить через не щільності, приймаємо для АРВ - 34 м ^3; для 5-ваг. ІПС - 45,3 м ^3;
1,3 - теплоємність повітря;
r - теплота конденсації водяної пари з навколишнього повітря, приймаємо 2,89;
φ _в, φ _н - відносна вологість повітря у вагон, приймаємо φ _в - 0,5; φ _н - 0,5;
q _в, q _н - абсолютна вологість повітря в вагон, з нього, приймаємо q _в - 10,64; q _н - 1,05.
На підставі формули 4.13 визначаємо витрати тепла на підігрів зовнішнього повітря надходить у вагон при вентилюванні
Для АРВ: Q ₃ = 5 * 34 / 3,6 [1,3 * (-40 +14) +2,89 * (0,5 * 10,64 +0,5 * 1,05) = 798,53 (Вт);
Для 5-ваг. ІПС:
Q ₃ = 5 * 45,3 / 3,6 * [1,3 * (-40 +14) +2,89 * (0,5 * 10,64 +0,5 * 1,05) = 1063,92 (Вт).
Розраховуємо необхідну потужність електропечей на підставі формули 4.8, де τ _в = 14 годин.
Для АРВ: Q ₄ = 1000 * 4 * 2 * 0,8 * (14/24) = 3733,33 (Вт);
Для 5-ваг. ІПС: Q ₄ = 1000 * 4,5 * 2 ​​* 0,8 * (14/24) = 4199,99 (Вт).
Після визначення всіх теплопритоків визначаємо потужність нагрівальних електропечей на підставі формули 4.8
Для АРВ: Q _III = 5686,2 +316,31 +798,53-3733,33 = 3067,71 (Вт);
Для 5-ваг. ІПС: Q _III = 5955,93 +421,44 +1063,92-4199,99 = 3241,3 (Вт).
Таким чином, потужність нагрівальних електропечей на підставі розрахунків склала: для АРВ - 3067,71 (Вт); для 5-ваг. ІПС - 3241,3 (Вт).
Тепер необхідно визначити власну потужність нагрівальних електропечей, що визначається за наступною формулою
N _е = Q _III / 1000 * η _е.; (Вт) (4.14)
На підставі формули 4.14 розраховуємо власну потужність
Для АРВ: N _е = 3067,71 / 1000 * 0,8 = 3,83 (кВт);
Для 5-ваг. ІПС: N _е = 3241,3 / 1000 * 0,8 = 4,05 (кВт).
Отримані остаточні значення навантаження на холодильне обладнання збільшуємо на 10%, в результаті втрат у комунікаціях, трубопроводах та інше.
Таким чином, загальна кількість тепла (Вт), що відводиться через поверхню приладів охолодження або холодопродуктивність установки при перевезенні морожених вантажів складе
Для АРВ: Q _I = 7239,25 * 10/100 = 723,9 +7239,25 = 7963,1 (Вт);
Для 5-ваг. ІПС: Q _I = 7426,1 * 10/100 = 742,61 +7426,1 = 8168,71 (Вт).
Транспортування неохолоджених плодоовочів влітку (2-й режим) складе
Для АРВ: Q _II = 27826,42 * 10/100 = 2782,6 +27826,42 = 30609 (Вт);
Для 5-ваг. ІПС: Q _II = 28701,29 * 10/100 = 2870,1 +28701,29 = 31571,4 (Вт).
При перевезенні вантажів з опаленням теплопритоку набуде вигляду
Для АРВ: Q _III = 3067,71 * 10/100 = 306,8 +3067,71 = 3374,5 (Вт);
Для 5-ваг. ІПС: Q _III = 3241,3 * 10/100 = 324,1 +3241,3 = 3565,4 (Вт).
Власна потужність нагрівальних електропечей складе
Для АРВ: N _е = 3,83 * 10/100 = 0,383 +3,83 = 4,21 (кВт);
Для 5-ваг. ІПС: N _е = 4,05 * 10/100 = 0,405 +4,05 = 4,46 (кВт).
Після збільшення теплопритоків власна потужність нагрівачів електропечей склала: для АРВ - 4,21 (кВт); для 5-ваг. ІПС - 4,46 (кВт).
5. ВИБІР І ОБГРУНТУВАННЯ ЗАСТОСУВАННЯ ЕНЕРГОХОЛОДІЛЬНОГО ОБЛАДНАННЯ
Холодильні установки рефрижераторних вагонів в цілому та їх окремі вузли повинні відповідати таким вимогам:
забезпечувати задану швидкість охолодження плодоовочів, занурених у неохолодженому вигляді, і підтримку у вантажному приміщенні вагона необхідної для будь-якого вантажу, що перевозиться температури в різних кліматичних умовах;
володіти високим ступенем автоматизації та надійністю в експлуатації у зв'язку з неможливістю в багатьох випадках доступу до холодильного обладнання в завантаженому рейсі і ремонту його в дорожній обстановці;
мати малі габарити і масу, конструкцію, технологічну у виготовленні, ремонті та обслуговуванні;
витримувати високі прискорення і вібрації, зберігаючи працездатність після зіткнення вагонів з швидкістю до 3 м / с;
мати невисоку вартість виготовлення, не вимагати частого проведення профілактичних оглядів і ремонтів для скорочення трудомісткості обслуговування;
бути довговічними і економічними в експлуатації;
зберігати працездатність при температурі зовнішнього повітря 40 ÷ 45 ° С;
забезпечувати підтримку однієї холодильною установкою температури у вагоні - 10 ° С при розрахункових умовах.
Компресор - основний і найбільш складний елемент парової компресійної холодильної машини, яка набула найбільшого застосування на хладотранспорте. Компресор призначений для відсмоктування парів холодильного агента з випарника з метою підтримки в ньому низького тиску кипіння, стиснення їх і нагнітання в конденсатор. Основні типи компресорів: ротаційні з катящимся чи обертовим ротором, гвинтові, турбокомпресори і поршневі.
Поршневі компресори отримали найбільше застосування і на хладотранспорте. У 5-вагонної секції БМЗ встановлені хладонові восьмициліндрові компресори 2ФУУБС-18. В умовному позначенні марки компресора цифра 2 визначає модифікацію, Ф - фреоновий (хладонові), УУ - веерообразное розташування циліндрів, БС - безсальниковим, 18 - стандартна холодопродуктивність. Блок-картер представляє собою виливком складної конфігурації з сірого чавуну, що об'єднує чотири блоки циліндрів (по два в кожному блоці), картер і корпус вбудованого електродвигуна. У картері є дві опори для корінних роликових підшипників колінчастого вала. На консолі вала закріплений ротор короткозамкнутого асинхронного трифазного електродвигуна потужністю 10 кВт. Зазор між ротором і статором складає 0,6 ÷ 1,0 мм. На бічних стінках картера є люки, через які забезпечується доступ до шатунним болтів, нижнім голівок шатунів, масляного фільтру і противаги. Ці люки закриваються кришками з оглядовими склом для контролю рівня масла в піддоні масляної ванни. Пробка закриває отвір для зливу масла. Масляний шестеренної-реверсивний насос з приводом від колінчастого вала змонтований в порожнині передньої кришки. Олія з масляної ванни через фільтр засмоктується насосом і через свердління в коленчатом валу подається для змащення нижніх рознімних головок шатунів, які мають тонкостінні змінні вкладиші. Мастило змінних циліндрових гільз, поршнів і поршневих пальців здійснюється розбризкуванням. Поршень непрохідний, алюмінієвий, з двома компресійними і одним малос'емним кільцями.
Охолодження компресора повітряне, а електродвигуна - всмоктуваним через вентиль пором хладагента, який спочатку проходить через корпус електродвигуна і вже потім надходить у всмоктувальну порожнину циліндрового блоку.
До теплообмінним апаратів відносяться конденсатори, випарники, повітроохолоджувачі та інше.
У конденсаторах тепло від хладагента відводиться зовнішнім повітрям або водою. Повітряні конденсатори застосовуються у всіх холодильних установках рефрижераторного рухомого складу. Вони являють собою змієвикові або трубчасті системи з колекторами. Обребрена зовнішня поверхня омивається повітрям.
Конденсатор холодильної установки АРВ та 5-вагонних секцій ZB-5 складається з трьох секцій, закріплених на рамі. Крайні секції мають по чотири ряди вертикальних оребрені алюмінієвих труб зовнішнім діаметром 15 мм, в середній секції - три ряди. Труби кожного вертикального ряду секцій послідовно з'єднані в змійовики гнутими калачами. Пари хладагента з компресора нагнітаються через трубу в газовий колектор, звідки розподіляються по рядах труб. Проходячи по трубам, холодоагент охолоджується зовнішнім повітрям, що подається двома вентиляторами, розташованими на торцевій стороні конденсатора, конденсується і стікає вниз до рідинного колектору, звідки через патрубок рідкий холодоагент відводиться в ресівер. Робочий тиск в конденсаторі допускається до 1,6 МПа.
Конденсатор холодильної установки ВР-1М 5-вагонної секції БМЗ виконаний з мідних труб з латунними ребрами, а секції ZA-5 - зі сталевих труб зі сталевими ребрами. Для обдування конденсатора використовується один осьовий вентилятор.
Випарники бувають двох типів: для охолодження рідини (розсолу, води тощо) та повітря. У стаціонарних холодильних установках застосовуються випарники різних конструкцій, у транспортних установках - кожухотрубні для охолодження розсолу (в потягах та 12-вагонних секціях) і повітроохолоджувачі (в 5-вагонних секціях та АРВ).
Кожухотрубні випарники по конструкції подібні горизонтальним кожухотрубні конденсаторам. Рідкий хладагент поступає через регулюючий вентиль у простір між кожухом і трубами знизу. Тут він кипить, охолоджуючи розсіл, примусово циркулює в трубах за допомогою розсільного насоса. Утворюються пари хладагента відсмоктуються компресором через вентиль у верхній частині кожуха.
Повітроохолоджувачі 5-вагонних секцій та АРВ розміщені безпосередньо у вантажних приміщеннях вагонів і є по суті своїй випарниками для безпосереднього охолодження повітря з примусовою циркуляцією його від вентиляторів-циркуляторов. Усередині оребрених труб кипить рідкий хладон-12, охолоджуючи повітря вантажного приміщення. По своїй конструкції вони аналогічні повітряним конденсаторам цих вагонів, але відстань між ребрами значно більше, оскільки на трубах і ребрах утворюється іній з вологи, яка випадає на поверхні апарату при охолодженні повітря. Іній знижує коефіцієнт теплопередачі воздухоохладителя, зменшує перетин для проходу охолоджуваного повітря і збільшує опір його руху, тому необхідна періодична оттайке сніговий "шуби". Оттайке здійснюється або гарячими парами хладона-12, що направляються з компресора не в конденсатор, а в випарник в обхід регулюючого вентиля , або електропечами в секціях ZA-5 першого випуску. У 5-вагонних секціях БМЗ повітроохолоджувачі двох холодильних установок суміщені, а в секціях ZA-5 встановлені паралельно. У АРВ та секціях ZB-5 повітроохолоджувачі розташовані окремо один від одного по торцях вантажного приміщення вагона.
До допоміжних апаратів відносяться ресивери, масловіддільники, маслосборнік, проміжні судини, віддільники рідини, Переохладітелі, теплообмінники та інше. Вони забезпечують тривалу та безпечну роботу установки, полегшують регулювання робочого процесу і підвищують безпеку і економічність роботи.
Прилади автоматики холодильних установок виконують п'ять функцій (управління, регулювання, захист, сигналізація і контроль).
Прилади управління (програмні реле, реле часу) забезпечують автоматичний пуск, включення або відключення установки або її окремих вузлів в заданій послідовності.
Прилади регулювання автоматично підтримують в певних межах основні параметри (температуру, тиск, рівень рідини та інше). До них відносяться термостати, терморегулювальні вентилі, реле рівня, поплавкові регулятори, регулятори тиску всмоктування та інше.
Прилади автоматичного захисту (реле тиску, реле температури та інше) відключають всю холодильну установку або окремі її елементи при настанні небезпечних режимів роботи.
Автоматична сигналізація включає світлові або звукові сигнали (лампи, дзвінки, сирени) при досягненні заданого значення контрольованої величини або при наближенні до небезпечного режиму роботи установки.
Прилади автоматичного контролю (самописці, лічильники мотогодин та ін) здійснюють вимірювання і запис певних параметрів роботи холодильної установки (температуру у вагонах, час роботи обладнання та інше).
5.1 Розрахунок і вибір компресора
Після розрахунку потрібної холодопродуктивності на II режимі її переводимо в стандартну і по більшій величині вибираємо компресор. Стандартна холодопродуктивність визначається за формулою
; (Вт) (5.1)
де, Q _раб - холодопродуктивність при робочих умовах, Вт;
q _{v ст} - об'ємна холодопродуктивність агента при стандартних умовах, приймаємо 1335,6;
q _{v раб} - об'ємна холодопродуктивність агента при робочих умовах, приймаємо 1140,9;
λ _ст - коефіцієнт подачі холодильного агента при стандартних умовах, приймаємо 0,72;
λ _раб - коефіцієнт подачі холодильного агента при робочих умовах, приймаємо 0,592.
Значення цих параметрів залежить від температури умов роботи холодильної машини, тобто від температури кипіння холодоагенту, конденсації, а також відносини тиску конденсації і кипіння.
Для робочих умов ці температури залежать від температури в робочому приміщенні вагона, температури зовнішнього повітря, наявності теплообмінника і виду охолодження випарника.
Таким чином, на підставі формули 5.1 визначаємо стандартну холодопродуктивність
Для АРВ: (Вт);
Для 5-ваг. ІПС: (Вт).
На підставі розрахунків вибираємо компресор, для даної холодопродуктивності підходить 2ФУУБС18, з потужністю 10 кВт і холодопродуктивністю 18, поршневий, безсальниковим. Компресор - основний і найбільш складний елемент парової компресійної холодильної машини, яка набула найбільшого застосування на хладотранспорте. Більше 90% всіх компресорних холодильних машин у Росії випускають з поршневими компресорами, які при холодопродуктивності 0,1 ÷ 300 кВт володіють наступними перевагами перед компресорами інших типів:
менше маса, габарити і споживання енергії;
добре освоєна технологія виробництва і менша трудомісткість виготовлення;
здатність працювати з більш високим відношенням тисків при стисканні в одному щаблі і на різних холодильних агентах.
Поршневі компресори відрізняються великою різноманітністю конструктивних форм, їх класифікують за:
стандартної холодопродуктивності (малі до 12 кВт, середні - від 12 до 120 кВт, великі - понад 120 кВт); з кутом розвалу від 45 до 60
розташуванню осей циліндрів (вертикальні, горизонтальні, V-подібні з кутом розвалу циліндрів від 60 до 90 °, віялоподібні з кутом розвалу від 45 до 60 °);
числу циліндрів (одно-, дво-, восьми-і багатоциліндрові);
напрямку руху холодоагенту в циліндрі компресора (прямоточні і непрямоточний);
призначенням (у загальнопромисловому виконанні, експортно-тропічному для суднових холодильних установок, для транспорту);
числу ступенів стиснення (одно-, двох-і багатоступінчасті);
ступеня герметичності: відкритого типу (сальникові), безсальникові (напівгерметичні) і герметичні.
В умовному позначенні компресора цифра 2 визначає модифікацію, Ф - фреоновий (хладонові), УУ - веерообразное розташування циліндрів, БС - безсальниковим, 18 - стандартна холодопродуктивність, охолодження повітряне.
5.2 Розрахунок і вибір конденсатора
У конденсаторах тепло від хладагента відводиться зовнішнім повітрям або водою. Повітряні конденсатори застосовуються у всіх холодильних установках рефрижераторного рухомого складу.
Конденсатор холодильної установки ВР-1М 5-вагонної секції БМЗ виконаний з мідних труб з латунними ребрами. Для обдування конденсатора використовується один осьовий вентилятор.
З конденсаторів з водяним охолодженням найбільшого поширення набули горизонтальні кожухотрубні в стаціонарних установках середньої і великої продуктивності. У них пари холодильного агента подаються в простір між кожухом і трубами, по яких протікає вода. Застосовуються також вертикальні кожухотрубні, зрошувальні, елементні, випарні та інші типи конденсаторів.
Конденсатор холодильної установки АРВ складається з трьох секцій, закріплених на рамі.
Аміачні конденсатори поїздів та 12-вагонних секцій мають значно більшу поверхню і складаються з вертикально-трубчастих секцій з ребрами сталевими трубами, обдуваються одним лопатевим вентилятором.
Розрахунок конденсатора зводиться до визначення його теплопередающей поверхні, за величиною якої конструюють або підбирають стандартні агрегати. Найбільше навантаження на конденсатор припадає на II режим, тому розрахунок робимо для II режиму.
Перш за все, визначаємо теплове навантаження (продуктивність) конденсатора (Вт) за формулою
Q _к = Q ₀ +1000 * N _теор (Вт) (5.2)
де, Q _к - продуктивність конденсатора;
Q ₀ - холодопродуктивність брутто;
N _теор - потужність компресора, приймаємо відповідно обраному типу компресора 2ФУУБС18 - 10 кВт.
На підставі формули 5.2 визначаємо продуктивність конденсатора
Для АРВ: Q _к = 21498,6 +1000 * 10,0 = 31498,6 (Вт);
Для 5-ваг. ІПС: Q _к = 22175,3 +1000 * 10,0 = 32175,3 (Вт).
Після визначення продуктивності конденсатора визначаємо поверхню теплопередачі за наступною формулою
(М ²⁾ (5.3)
де, F _до - поверхня теплопередачі;
К - коефіцієнт теплопередачі, приймаємо 30;
- Середньоарифметична різниця температур на початку і наприкінці теплообміну, ° С, приймаємо 7 ° С.
Виконуємо розрахунок на підставі формули 5.3
Для АРВ: (М ^3);
Для 5-ваг. ІПС: (М ^3).
Так як 2 комплекти, то площа конденсатора дорівнює F _до / 2
Для АРВ: F _к = 150 / 2 = 75 (м ^3);
Для 5-ваг. ІПС: F _к = 153 / 2 = 76,5 (м ^3).
Далі визначаємо загальну довжину труб конденсатора за наступною формулою
(М) (5.4)
де, L - загальна довжина труб конденсатора, м;
d - діаметр труби конденсатора, м, приймаємо 0,02 м;
π - приймаємо 3,14
На підставі формули 5.4 визначаємо загальну довжину труб конденсатора
Для АРВ: L = 75 / (3,14 * 0,02) = 1194,6 (м);
Для 5-ваг. ІПС: L = 76,5 / (3,14 * 0,02) = 1218,2 (м).
Визначаємо кількість труб у конденсаторі на підставі наступної формули
(Шт.) (5.5)
де, n - кількість труб в конденсаторі;
l - довжина труби конденсатора, приймаємо 15 м.
На підставі формули 5.5 визначаємо кількість труб у конденсаторі
Для АРВ: n = 1194,6 / 15 = 80 (штук);
Для 5-ваг. ІПС: n = 1218,2 / 15 = 82 (штуки).
На підставі розрахункових даних складаємо таблицю 5.1, в якій вказуємо вид рухомого складу, продуктивність конденсатора, поверхня теплопередачі, довжина труб, кількість труб.
Таблиця 5.1

Вид рухомого складу	Продуктивність конденсатора	Поверхня теплопередачі	Довжина труб	Кількість труб
АРВ	31498,6	150/75	1194,6	80
5-ваг. ІПС	32175,3	153/76, 5	1218,2	82

Примітка: в таблиці 5.1 ліворуч від дробової риси значення поверхні теплопередачі 2-х комплектів, а праворуч від дробу риси значення поверхні теплопередачі одного комплекту.
На підставі даних розрахунків вироблених в даній курсовій роботі приймаємо такий вигляд конденсатора: ВР-1М.
5.3 Розрахунок і вибір випарника
Випарники бувають двох типів: для охолодження рідини (розсолу, води) і повітря. У стаціонарних холодильних установках застосовуються випарники різних конструкцій, у транспортних установках - кожухотрубні для охолодження розсолу і повітроохолоджувачі (в 5-вагонних секціях та АРВ).
Розрахунок випарника полягає у визначенні його теплопередающей поверхні, що визначається за наступною формулою
(М ²⁾ (5.6)
де, F _u - поверхня теплопередачі;
Q ^I ₀ - холодопродуктивність установки, Вт;
K _u - коефіцієнт теплопередачі випарника, Вт / м ² * град, приймаємо 30 Вт / м ² * град;
- Середня різниця температур між температурою повітря в камері і холодильним агентом, ° С, приймаємо 7 ° С.
На підставі формули 5.6 визначаємо теплопередающей поверхню випарника
Для АРВ: (М ^2);
Для 5-ваг. ІПС: (М ^2).
Визначаємо загальну довжину труб випарника (м) за такою формулою
(М) (5.7)
де, d - діаметр труби, м, приймаємо 0,02 м.
На підставі формули 5.7 визначаємо довжину труб випарника
Для АРВ: (М);
Для 5-ваг. ІПС: (М).
Далі вибравши довжину труби, визначаємо кількість труб у випарнику на підставі наступної формули
(Шт.) (5.8)
На підставі формули 5.8 визначаємо кількість труб у випарнику
Для АРВ: n = 549,4 / 15 = 37 (штук);
Для 5-ваг. ІПС: n = 573,2 / 15 = 39 (штук).
Виходячи, з пророблених розрахунків більш за все для наших транспортних установок підходить наступний вигляд випарника: повітроохолоджувач - для охолодження повітря.

6. ОРГАНІЗАЦІЯ ОБСЛУГОВУВАННЯ рефрижераторного рухомого складу
6.1 Визначення відстані безекіпіровочного пробігу рефрижераторного рухомого складу
При експлуатації РПС виникає необхідність у його екіпіровці дизельним паливом та іншими матеріалами. Відстань безекіпіровочного прямування є важливим експлуатаційним показником.
Відстань безекіпіровочного пробігу залежить від ємності паливних баків, добової витрати палива, маршрутної швидкості, "холодних" потягів і рефрижераторних вагонів і визначається за наступною формулою
L = (G _{1-G 2)} / g * V _м; (км) (6.1)
де, L - довжина безекіпіровочного пробігу;
G ₁ - повна місткість паливних баків, приймаємо для АРВ - 560 л; для 5-ваг. ІПС - 5100 л;
G ₂ - резервний запас дизельного палива, приймаємо для АРВ - 160 л; для 5-ваг. ІПС - 1440 л;
g - питома витрата дизельного палива, приймаємо для АРВ - 80 л; для 5-ваг. ІПС - 720 л;
V _м - маршрутна швидкість, км / добу, приймаємо для АРВ - 700 км / добу; для 5-ваг. ІПС - 750 км / добу.
На підставі формули 6.1 визначаємо відстань безекіпіровочного пробігу
Для АРВ: L = 560-160/80 * 700 = 3500 (км);
Для 5-ваг. ІПС: L = 5100-1440/720 * 750 = 3812,5 (км).
Таким чином, відстань безекіпіровочного пробігу одно для АРВ - 3500 км, а для 5-ваг. ІПС - 3812,5 км.

6.2 Аналіз організації і технології роботи з ІПС в процесі транспортування СПГ
Екіпірування рефрижераторних вагонів експлуатаційними матеріалами проводитися в рефрижераторних вагонних депо, так і на спеціальних пунктах екіпіровки РПС. Розрізняють допоміжні пункти, призначені для постачання РПС дизельним паливом, мастилом і водою, і основні, на яких РПС може екіпірується, крім того, холодоагентом, компресорним маслом, дистильованою водою та іншими матеріалами.
Екіпірування на таких пунктах виконується в будь-який час доби і року під час стоянки поїзда за графіком. Екіпірувальні матеріали відпускають по форменим вимогам за підписом начальника поїзда і печаткою депо приписки. Тривалість екіпіровки не повинна перевищувати 1 год, а при дозаправці холодоагентом і ропою - 3 ч. Операції екіпіровки суміщають з технічним оглядом вагонів. При необхідності поточний ремонт несправних деталей і вузлів устаткування РПС може проводитися в механічних майстернях, розташованих у приміщенні пункту екіпіровки.
Якщо пункт екіпіровки розміщується не в парку відправлення, то довжина екіпірувальних колій повинна бути не менше 450 м.
Для автономних рефрижераторних вагонів характерна висока ступінь автоматизації енергохолодільного обладнання, що дозволяє експлуатувати їх без супроводжуючого персоналу. Технічне обслуговування їх між деповськими ремонтами здійснюється механіками пунктів технічного обслуговування АРВ (ПТО АРВ) за планово-попереджувального системі. Інструкцією з експлуатації та технічного обслуговування АРВ (ЦМ-ЦВ/3214) встановлені наступний види технічного (ТО) і укрупненого технічного обслуговування (УТО) АРВ: ТО-1 - при навантаженні вагона, ТО-2 - в шляху проходження навантажених АРВ через 24 - 30 год, ТО-3 - при вивантаженні, УТО-1 - через 120-180 роботи дизель-генераторів, УТО-2 - через 460-500 год роботи дизель-генераторів, але не рідше одного разу на 6 місяців.