Обоснование рационального способа транспортировки скоропортящихся грузов на направлении Пермь-2 – Чита-1

МПС РФ
Иркутскийгосударственный университет путей сообщения
Забайкальскийинститут железнодорожного транспортаКафедра УППКУРСОВАЯ РАБОТАпо дисциплине:“Транспортная энергетика”
Обоснованиерационального способа транспортировки скоропортящихся грузов на направленииПермь-2 – Чита-1КР-240100-Д31-002
Выполнил:
студент группы ОПУ-31
Никонюк А.А.
Проверил:
преподаватель
Иванова Т.В.Чита 2003 год

 
Задание на курсовуюработу “Обоснование рационального способа транспортировки скоропортящихсягрузов на направлении” по дисциплине “Транспортная энергетика”
Студент Никонюк А.А.
Группа Д-31.
Исходные данные:
Грузы к перевозке:
1. Мясо охлаждённое;
2. Рыба мороженая;
3. Картофель;
4. Вино виноградноесухое;
5. Яйца куриныепищевые охлаждённые;
6. Пивопастеризованное;
7. Колбасаполукопчёная.
Направление перевозкиЧита-1 – Пермь-2.
Подвижной состав: 5-ваг.ИПС; 12-ваг. ИПС; АРВ; вагон-термос; специализированный подвижной состав.
Количествоскоропортящихся грузов:
1. Мясо охлаждённое– 8 %;
2. Рыба мороженая –11%;
3. Картофель – 5 %;
4. Вино виноградноесухое – 25 %;
5. Яйца куриныепищевые охлаждённые – 16 %;
6. Пивопастеризованное – 10 %;
7. Колбасаполукопчёная – 25 %.
/>Подпись преподавателя

СОДЕРЖАНИЕ
Введение 1. Выбор иобоснование способа перевозки скоропортящихся грузов на направлении
1.1 Особенноститранспортировки скоропортящихся грузов
1.2 Разработка схемымаршрута, анализ климатических условий направления
1.3 Определение сроковдоставки скоропортящихся грузов
2. Выбор типа подвижногосостава и определение потребности транспортных средств для транспортировкискоропортящихся грузов
2.1 Обоснование выборатранспортных средств
2.2 Определениеколичества изотермического подвижного состава, необходимого для погрузкискоропортящихся грузов
3. Разработка технологиитранспортировки скоропортящихся грузов
3.1 Организация приёма,погрузки заданного груза. Анализ причин простоя ИПС под грузовыми операциями
3.2 Документальноеоформление перевозки
4. Теплотехническийрасчёт изотермического подвижного состава
4.1 Определениетеплопритоков для 1-го режима перевозки СПГ
4.2 Определениетеплопритоков для 2-го режима перевозки СПГ
4.3 Определениетеплопритоков для 3-го режима перевозки СПГ
5. Выбор и обоснованиеприменения энергохолодильного
 оборудования
5.1 Расчёт и выборкомпрессора
5.2 Расчёт и выборконденсатора
5.3 Расчёт и выбориспарителя
6. Организацияобслуживания рефрижераторного подвижного состава
6.1Определение расстояниябезэкипировочного пробега рефрижераторного подвижного состава
6.2 Анализ организации итехнологии работы с ИПС в процессе транспортировки СПГ
6.3 Определениерасстояния между пунктами технического обслуживания автономных рефрижераторныхвагонов
7. Определение оборотавагона
8. Выбор и экономическоеобоснование оптимального варианта транспортировки СПГ
Заключение
Список используемойлитературы

ВВЕДЕНИЕ
 
Железнодорожныйхладотранспорт обеспечивает транспортировку и хранение скоропортящейсяпродукции в условиях, обеспечивающих сохранение физических, химических иорганолептических свойств груза. Для этого применяются изотермические вагоны иконтейнеры с устройствами отопления и охлаждения, стационарные холодильныесклады и сооружения. 
Железнодорожный хладотранспорт является неотъемлемой частьюжелезнодорожного транспорта.
Большинство пищевыхпродуктов и практически вся продукция рыбной промышленности относятся к группескоропортящихся, которые требуют специальных условий хранения итранспортировки. Эти условия, оптимальные для каждого вида продукта,обеспечивают сохранность груза при хранении и перевозках. Очень давно дляхранения и перевозок скоропортящихся продуктов использовался холод. И сейчасосновным средством консервирования  продуктов являются низкие температуры.
Скоропортящиеся продуктыв зависимости от вида хранят при температурах от -30 до +14 °С. Морожёныепродукты (мясо, рыбу и некоторые другие) перевозят при температурах -8 °С иниже, охлаждённые грузы -0 ÷ +4 °С, а некоторые теплолюбивые продукты –при +12 ÷ 14 °С. Но так как перевозка скоропортящихся грузовосуществляется круглый год, необходимо охлаждать грузовое помещение подвижногосостава в летнее время и, наоборот, для не мороженых грузов в зимнее времяпроизводить их подогрев. Это значительно усложняет процесс перевозок, делаетего дорогостоящим.
В России для перевозкискоропортящихся грузов используются все виды транспорта. Морской, имеющий всвоём составе мощные суда-рефрижераторы, специальные банановозы и др., восновном обеспечивает импорт и экспорт скоропортящихся продуктов.Автомобильный, оснащённый новыми рефрижераторами, осуществляет перевозки нетолько в пределах замкнутых районов, но и на расстояния, превышающие 1000 км.Но основные перевозки скоропортящихся грузов, более 90%, осуществляютсяжелезнодорожным хладотранспортом.
Охлаждение грузовыхпомещений судов, вагонов, автомобилей осуществляется водным или сухим льдом,жидкими газами и холодильными машинами. Охлаждение машинами в настоящее времяявляется основным.
Основными вопросамихладотранспорта являются:
— высокая стоимостьскоропортящихся грузов (СПГ), которая в несколько раз превышает стоимостьгрузов, перевозимых по железным дорогам;
— потеря массы (в рядеслучаев до 2% и более массы нетто) и качество дорогостоящих СПГ. Эти потеринаходятся в прямой зависимости от продолжительности перевозок и другихфакторов. Поэтому, требуется выполнение предельных сроков доставки;
— необходимостьобеспечения при перевозках скоропортящихся грузов условий, эквивалентных илиблизких к условиям хранения этих грузов на стационарных холодильниках илискладах. Для этого применяются изотермические вагоны с устройствами отопленияили охлаждения;
— ценность перевозокскоропортящихся грузов, вызванная особенностью заготовок и производствапродуктов питания и эндокринного сырья;
— необходимость созданияпри выполнении погрузочно-разгрузочных работ особых условий, связанных ссокращением воздействия неблагоприятных внешних факторов на скоропортящиеся грузы.В связи с этим строятся специальные платформы, вводится дополнительнаямеханизация для сокращения простоя вагонов под грузовыми операциями.
Все эти особенностиприводят к необходимости своеобразного подхода к решению технических,технологических, экономических и управленческих вопросов эксплуатациижелезнодорожного хладотранспорта. 

1.ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ СПОСОБА ПЕРЕВОЗКИ СКОРОПОРТЯЩИХСЯ ГРУЗОВ НА НАПРАВЛЕНИИ
 
1.1 Особенноститранспортировки скоропортящихся грузов
 
В курсовой работерассматриваем теплофизические и химические свойства перевозимого груза,технологические особенности и способы размещения его в вагонах, предельныезначения температурного и влажностного режимов перевозки и хранения.
Для перевозки выбираем 7видов груза: мясо охлаждённое, рыба мороженая, картофель, пиво пастеризованное,вино виноградное сухое, яйца куриные пищевые охлаждённые, колбаса полукопчёная.
МЯСО ОХЛАЖДЁННОЕ.Охлаждённое мясо принимается к перевозке с послеубойным сроком хранения неболее 4 суток. При погрузке оно должно иметь температуру в толще мышц у костейот 0 до +4 °С, сухую поверхность и корочку подсыхания без следов плесени,ослизнения и увлажнения. Общий срок его накопления и перевозки в летний изимний периоды года не должен превышать 12 суток, а в переходный период – 14суток.
Перевозка обрезнойсвинины в охлаждённом состоянии не допускается. Погрузка в вагоны мясаразрешается после осмотра их ветеринарным врачом органа Госветнадзора. Оназначенном времени мяса и мясопродуктов грузоотправитель уведомляет местныйорган Госветнадзора не менее чем за 24 часа до подачи вагонов под погрузку.
Мясо предъявляетсягрузоотправителем к перевозке только до той станции и в адрес тогогрузополучателя, которые указаны в ветеринарном свидетельстве.
Мясо охлаждённое перевозитсяв рефрижераторных вагонах в подвешенном состоянии на балках с крючками так,чтобы туши, полутуши и четвертины не прикасались между собой, с полом и состенами вагона, правые половины полутуш и четвертин находились в одной стороневагона от двери, а левые – в другой и их внутренние стороны были обращены кторцевой стене, на которой установлены приборы охлаждения.
Температурный режимперевозки мяса охлаждённого от 0 до -3 °С без вентиляции.
РЫБА МОРОЖЕНАЯ.Предъявляемая к перевозке рыба мороженая при погрузке должна иметь температуруне выше -18 °С. Признаками доброкачественности рыбы мороженой являетсяповерхность тела – чистая, естественной окраски; жабры – светло-красные илитёмно-красные; запах (после оттаивания) – свежей рыбы без порочащих признаков.Перевозка мороженой рыбы допускается только в упаковке: в ящиках, мешкахпродуктовых.
Дощатые и фанерные ящикис рыбой должны быть забиты и по торцам обтянуты стальной упаковочной лентой илистальной поволокой. Ящики из гофрированного картона с продукцией должны бытьобтянуты стальной проволокой или оклеены клеевой лентой. Мешки с рыбоймороженной должны быть плотно зашиты.
Предельные сроки доставкирыбы мороженной: летний – 30 суток; переходный – 30 суток; зимний – 30 суток.
Рыба мороженаяперевозится в рефрижераторных вагонах. Температурный режим перевозки рыбымороженой от -6 до -12 °С, без вентиляции.
КАРТОФЕЛЬ. Картофельдолжен предъявляться к перевозке свежим, чистым, без механических повреждений иповреждений вредителями и болезнями, без изменений внешней влажности, а такжеоднородными по степени зрелости в каждой повагонной партии.
Содержание в плодахтоксических элементов, пестицидов и нитратов не должно превышать допустимыеуровни, установленные медико-биологическими требованиями и санитарными нормамикачества продовольственного сырья и пищевых продуктов.
Картофель должен бытьупакован в тару.
Картофель поздний долженбыть упакован в ящики, ящичечные поддоны, тканевые и сетчатые мешки, акартофель ранний – в жёсткую тару.
В период массовыхзаготовок по согласованию с грузоотправителем и грузополучателем допускаетсяперевозка навалом в крытых вагонах позднего картофеля.
Картофель для длительногохранения перевозится только в таре.
Предельные сроки доставкикартофеля раннего в крытых вагонах в июле – августе – 8 суток; картофеляпозднего сентябрь – октябрь – 30 суток; картофеля позднего навалом сентябрь –октябрь – 15 суток.
Температурный режимперевозки от +2 до +5 °С, без вентиляции.
ПИВО ПАСТЕРИЗОВАННОЕ.Пиво в стеклянных полимерных бутылках, жестяных банках и в бочках перевозится визотермических вагонах. Пиво предъявляется к перевозке с температурой от +2 до+12 °С.
Пастеризованное пиво влетний и переходный периоды года допускается перевозить в крытых вагонах.
Предельный срок перевозкипива пастеризованного в рефрижераторных вагонах в летний период – 30 суток; впереходный период – 30 суток; в зимний период – 30 суток.
Температурный режимперевозки от +9 до +15 °С, без вентиляции.
ВИНО ВИНОГРАДНОЕ СУХОЕ.Вина, в том числе игристые перевозятся в бутылках, размещённых в ящиках.
Закрытые деревянные ящикиобтягиваются проволокой или стальной упаковочной лентой. Ящики изгофрированного картона обтягиваются стальной упаковочной лентой илиобклеиваются бумажной лентой в два пояса. На закрытые ящики наносятсяманипуляционные знаки, согласно, соответствующим нормативным документам.
Вина в вагонах иконтейнерах перевозятся в закрытых ящиках. Перевозка этих грузов в открытыхящиках допускается в сопровождении проводников грузоотправителя,грузополучателя. Вина перевозятся в изотермических или крытых вагонах,контейнерах в зависимости от периода года и вида продукции.
Игристые и шипучие винаво все периоды года перевозятся в изотермических вагонах. Температура этихгрузов при погрузке в изотермические вагоны должна быть в пределах от +8 до +16°С.
Перевозка вин допускаетсятакже наливом в собственных специальных цистернах-термосах и собственныхизотермических вагонах-цистернах в сопровождении проводников грузоотправителей,грузополучателей.
В зимний период температуравина при наливе должна быть не ниже +8 °С, а летом не выше +15 °С.
Предельные срокиперевозки в специализированных вагонах в летний период – 30 суток; в переходныйпериод – 25 суток; в зимний период – 10 суток.
Температурный режимперевозки от +9 до +15 °С.
ЯЙЦА ПИЩЕВЫЕ КУРИНЫЕОХЛАЖДЁННЫЕ. Яйца куриные пищевые (охлаждённые и неохлаждённые) перевозятся вспециальной ячеистой упаковке, укладываемой в ящики. Охлаждённые яйцапредъявляются к перевозке с температурой не выше +6 °С.
Яйца неохлаждённые в летнийпериод года при температуре наружного воздуха не выше +25 °С и  приположительной температуре наружного воздуха в переходный период годаперевозятся в крытых вагонах.
Яйца диетические пожелезной дороге не перевозятся.
Предельный срок перевозкилетний период – 25 суток; зимний период – 20 суток; переходный период – 25суток.
Температурный  режимперевозки от +2 до +5 °С, без вентиляции.
КОЛБАСА ПОЛУКОПЧЁНАЯ.Колбаса полукопчёная должна иметь чистую, сухую поверхность без поврежденияоболочки. Консистенция полукопчёных колбас должна быть упругой, плотной.
Колбасы полукопчёныедолжны предъявляться к перевозке с температурой от -4 до -9 °С.
Колбасы полукопчёныедопускаются к перевозке с температурой от 0 до -4 °С с общим сроком ихнакопления и перевозки не более 15 суток.
Влажность полукопчёнойколбасы указывают под наименованием груза, она не должна быть вышеустановленной стандартами (техническими условиями).
Колбасы перевозятсяупакованными в ящики.
Предельный срок перевозкиполукопчёной колбасы с температурой погрузки от -4 до -9 °С: в летний период –20 суток; в переходный период – 25 суток; в зимний период – 25 суток.
Температурный перевозкиот 0 до -3 °С, без вентиляции.
1.2Разработка схемы маршрута, анализ климатических условий направления
 
На основании картыжелезных дорог и Тарифного руководства № 4 составляем схему кратчайшегомаршрута заданного направления с указанием раздельных пунктов (пунктыразмещения пунктов экипировки РПС, транзитные технические станции, станцииразмещения рефрижераторных вагонных депо).
Пункты экипировкиразмещаются, исходя из расстояния безэкипировочного пробега и перечня станцийих размещения на расстоянии 500 – 700 км.
Транзитные техническиестанции располагаются с учётом участков обращения локомотивов и протяжённости гарантийныхучастков, исходя из необходимости безопасного проследования вагонов в исправномсостоянии в составе поезда.
В данной курсовой работеперевозка грузов осуществляется по направлению Пермь – 2 – Чита – 1, схемакратчайшего маршрута приведена на рис.1.1.
Преобладающие температурына данном направлении рассмотрим в таблице 1.1:
Ведомость маршрута итемпературные условия перевозки
Таблица 1.1№ п/п Наименование раздельных пунктов Температура наружного воздуха Расстояние между раздельными пунктами, км
  /> MAX MIN
  /> 1. Пермь — 2 39 -13,1 381
  /> 2. Свердловск – Сортир. 37 — 15,6
  /> 605
  /> 3. Ишим 33,5 -19,8
  /> 778
  /> 4. Чулымская 34 -22,1
  /> 903
  /> 5. Красноярск 39,4 — 18,2
  /> 1087
  /> 6. Иркутск – Сортиров. 34,4 — 20,9
  /> 1017
  /> 7. Чита — 1 37,5 — 27,4
  /> Всего: 4771 />

СХЕМА КРАТЧАЙШЕГОМАРШРУТА НАПРАВЛЕНИЯ
ПЕРМЬ – 2 – ЧИТА – 1
/>

Рисунок 1.1

/>      — станции погрузки, выгрузки;
/>

      — транзитныетехнические станции;
/>          — пункты экипировки РПС;
/>

      — стыковые пунктымежду дорогами;
/>

      — станцииразмещения рефрижераторных вагонных депо;
/>

      — пункты ТО – 2АРВ.
Руководствуясь рисунком1.1, составляем таблицу 1.2, в которой указываем периоды года для направленияПермь – 2 – Чита – 1, а затем в пункте 1.3 данной курсовой работы определяемпредельные сроки перевозки грузов.

Условия и особенностиперевозки СПГ
Таблица 1.2№п/п Наименование груза Тип подвижного состава Тара, способ укладки
Температурн.
режим перевозки Предельный срок перевозки, сутки летний зимний переходный летний зимний переходный летний зимний переходный летний зимний переходный 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 Мясо охлаждённое 5ваг. ИПС На крюках в подвешенном состоянии 0 — -3 12 14 12 2 Рыба мороженая 12ваг ИПС ящики -6 — -12 30 30 30 3 Картофель 12ваг ИПС ящики +2 — +5 20 30 15 4 Пиво пастеризованное Вагон — термос банка +9 — +15 30 30 30 5 Вино виноградное сухое Спец. ПС наливом +9 — +15 30  25 10 6 Яйца куриные пищевые охлаждённые АРВ ящики +2 — +5 25 25 20 7 Колбаса полукопчёная 5ваг. ИПС ящики 0 — -3 20 25 25
1.3 Определение сроковдоставки скоропортящихся грузов
Сохранностьскоропортящихся грузов при перевозках зависит от заданного температурногорежима и продолжительности транспортировки.
Скоропортящиеся грузыпредъявляются к перевозке только в транспортабельном состоянии, в соответствиитребованиям, установленным в Сборнике правил перевозок грузов нажелезнодорожном транспорте.
К каждой отправке грузовприлагают удостоверение о качестве, в котором вместе с другими требованиямиуказывают срок транспортировки, в течение которого, при соответствующемобслуживании вагона, груз не испортится и сохранит все свои органолептическиесвойства.
Данные виды грузовпредъявляем к перевозке в летний период.
При транспортировке СПГво всех случаях должно соблюдаться условие:
Ту≤Тпр                                                  (1.1)
где Ту –уставный срок доставки;
Тпр –предельный срок транспортабельности.
Согласно ст. 57 и 153Транспортного устава железных дорог Российской Федерации уставный срок доставкиТу определяем по формуле:
Ту=L/Vм+Тн (сут.)                                   (1.2)
где L – тарифное расстояние перевозки, км;
Vм – норма суточного пробега, км/сут.;
Тн – время наначально-конечные операции в пунктах погрузки-выгрузки, сут.
Таким образом, наосновании формулы 1.2 определяем уставный срок доставки:
Ту=4771/380+2=15(суток)
Таким образом, должновыполняться условие 1.1, если условие не выполняется, то груз в данном типе ИПСна заданное расстояние не принимается к перевозке. Следует либо перевозить СПГна меньшее расстояние, либо подобрать ИПС, эксплуатируемый с большей маршрутнойскоростью.
В данном случае:
мясо охлаждённое:15>12;
рыба мороженая: 15
картофель: 15
пиво пастеризованное:15
вино виноградное сухое:15
яйца куриные пищевыеохлаждённые: 15
колбаса полукопчёная:15
Таким образом, условие несоблюдается только для перевозки мяса охлаждённого, т.к. уставный срок доставкибольше предельного срока транспортабельности. Мясо охлаждённое к перевозке непринимается.
Также должен соблюдатьсякритерий транспортабельности, который характеризуется коэффициентомтранспортабельности. Данный коэффициент определяется по формуле:
γ=Ту/Тпр≤1                                            (1.3)
На основании формулы 1.3определяем коэффициент транспортабельности:
мясо охлаждённое: γт=15/12=1,25≥1,к перевозке не принимаем;
рыба мороженая: γт=15/30=0,5≤1,к перевозке принимаем;
картофель: γт=15/20=0,75≤1,к перевозке принимаем;
пиво пастеризованное: γт=15/30=0,5≤1,к перевозке принимаем;
вино виноградное сухое:γт=15/30=0,5≤1,к перевозке принимаем;
яйца куриные пищевыеохлаждённые: γт=15/25=0,6≤1, к перевозке принимаем;
колбаса полукопчёная: γт=15/20=0,75≤1,к перевозке принимаем.
На основании данныхрасчётов по каждому роду груза значение коэффициента транспортабельностискоропортящихся грузов сводим в таблицу 1.3:
Таблица 1.3№п/п Род груза
Предельный срок транспортабель-ности Тпр, сут.
Уставной срок доставки
Ту, сут.
Коэффициент транспортабельности γт 1 2 3 4 5 1. Мясо охлаждённое 12 15 1,25 2. Рыба мороженая 30 15 0,5 3. Картофель 20 15 0,75 4. Пиво пастеризованное 30 15 0,5 5. Вино виноградное сухое 30 15 0,5 6. Яйца куриные пищевые охлаждённые 25 15 0,6 7. Колбаса полукопчёная 20 15 0,75

2. ВЫБОР ТИПА ПОДВИЖНОГО СОСТАВА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТРЕБНОСТИТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ СКОРОПОРТЯЩИХСЯ ГРУЗОВ
 
2.1 Обоснование выборатранспортных средств
 
Изотермический подвижнойсостав выбираем в курсовой работе исходя из следующих условий:
— рекомендуемый кперевозке ИПС должен обеспечивать необходимый температурно-влажностный режим;
— необходимо учитыватьдействующие ограничения на использование ИПС. Согласно СППГ в рефрижераторныхвагонах нельзя перевозить солёную рыбу, сельдь в бочках, залитых тузлуком,плодоовощи, не упакованные в тару.
Кроме этого, подвижнойсостав выбираем в зависимости от термической обработки и вида груза, периодагода, климатической зоны направления, расстояния перевозки.
С учётом этих требованийдля перевозки заданных видов груза выбираем следующий подвижной состав:
1) мясо охлаждённое — 5 –вагонный изотермический подвижной состав;
2) рыба мороженая – 12 –вагонный изотермический подвижной состав;
3) картофель – 12 –вагонный изотермический подвижной состав;
4) пиво пастеризованное –вагон – термос;
5) вино виноградное сухое– специализированные контейнера производства Франции;
6) яйца куриные пищевыеохлаждённые – АРВ;
7) колбаса полукопчёная –5 – вагонный изотермический подвижной состав.
Весь изотермическийподвижной состав производства Брянского машиностроительного завода.
В связи с постепеннымвыводом из эксплуатации рефрижераторных поездов (21, 23 – вагонных) дляперевозки груза их не используем.
2.2Определение количества подвижного состава, необходимого для погрузкискоропортящихся грузов
 
После выбора подвижногосостава для перевозки грузов определяем его потребное количество Nв на весь заданный объём перевозок по следующейформуле:
Nв=α*G*kн*(1+βр)/100*V*γ; (вагон)                       (2.1)
где, α – процентданного груза от общего объёма грузопотока;
G – годовой объём грузопотока, тыс.т.;
Kн – коэффициент неравномерности перевозок;
βр –коэффициент учитывающий нахождение вагонов в ремонте (принимаем равным 0,15);
γ – погрузочнаямасса данного груза (т/м3);
Vпогр – погрузочный объём вагона, м3.
На основании формулы 2.1определяем потребное количество вагонов в год для станции и участка вотдельности.
1. Мясо охлаждённое кперевозке не принято;
2. Рыба мороженая
Nвуч=11*550*103*1,3*(1+0,15)/100*78*0,45=2577(вагонов);
Nвст=11*350*103*1,3*(1+0,15)/100*78*0,45=1640(вагонов).
3. Картофель
Nвуч=5*500*103*1,3*(1+0,15)/100*78*0,34=1410(вагонов);
Nвст=5*300*103*1,3*(1+0,15)/100*78*0,34)=846(вагонов).
4. Пиво пастеризованное
Nвуч=10*600*103*1,38*(1+0,15)/100*126*0,40=1780(вагонов);
Nвст=10*400*103*1,3*(1+0,15)/100*126*0,40=1187(вагонов).
5. Вино виноградное сухое
Nвуч=25*650*103*1,3*(1+0,15)/100*56,8*0,40=12338(вагонов);
Nвст=25*450*103*1,5*(1+0,15)/100*56,8*0,40=8542(вагона).
6. Яйца куриные пищевыеохлаждённые
Nвуч=16*520*103*1,4*(1+0,15)/100*45,5*0,25=11776(вагонов);
Nвст=16*340*103*1,4*(1+0,15)/100*45,5*0,25=7670(вагонов).
7. Колбаса полукопчёная
Nвуч=25*590*103*1,3*(1+0,15)/100*108,2*0,28=7279(вагонов);
Nвст=25*380*103*1,3*(1+0,15)/100*108,2*0,28=4688(вагонов).
Результаты выбора иопределения количества подвижного состава сводим в таблицу 2.1.
Таблица 2.1№ п/п Наименование груза Годовой грузопоток
Погрузочный объём подвижного состава, м3
Погрузочная масса груза, т/м3 5-вагонные секции 12-вагонные секции АРВ Специальные вагоны Вагон-термос Тара подвижного состава, т 1 Рыба мороженая /> 78 0,45 4217 39 2 Картофель /> 78 0,34 2256 39 3 Пиво пастеризов. /> 126 0,40 2967 33,5 4 Вино виноградн. /> 56,8 0,40 2088 5,7 5 Яйца куриные /> 45,5 0,25 19446 45 6 Колбаса полукопч. /> 108,2 0,28 11967 37
Далее определяемколичество “холодных” поездов из рефрижераторных секций, АРВ и др. по формуле:
Nni=∑Nbi*(Gsi+Gmi)/Qбрi; (поезд)                               (2.2)
где, Nni – количество поездов i вида;
Nbi – количество подвижного состава i – го вида (секции; АРВ; специальныевагоны);
Gsi – количество груза загруженного вподвижной состав i – вида, т;
Gmi – тара i – вида подвижного состава;
Gбрi – вес брутто поезда i – вида, т.
Количество “холодных”поездов определяем по формуле 2.2:
1. Рыба мороженая
Nni=4217*(35,1+39)/2000=157 (поездов)
2. Картофель
Nni=2256*(26,52+39)/2000=74(поезда)
1. Пивопастеризованное
Nni=2967*(50,4+33,5)/2000=125(поездов)
4. Вино виноградное сухое
Nni=20880*(22,72+5,7)/2000=297 (поездов)
5.Яйца куриные пищевыеохлаждённые
Nni=19446*(11,375+45)/2000=549 (поездов)
6. Колбаса полукопчёная
Nni=11967*(30,296+37)/2000=403 (поезда)
Полученное число поездовсводим в таблицу 2.2
Таблица 2.2№п/п Род груза 5-вагонные секции 12-вагонные секции АРВ Вагон-термос Спец. вагоны 1 2 3 4 5 6 7 1. Рыба мороженая 157 2. Картофель 74 3. Пиво пастеризов. 152 4. Вино виноградное сухое 297 5. Яйца куриные пищевые охлаждённые 549 6. Колбаса полукопчёная 403
3. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИТРАНСПОРТИРОВКИ СКОРОПОРТЯЩИХСЯ ГРУЗОВ
 
3.1 Организацияприёма, погрузки заданного груза. Анализ причин простоя под грузовымиоперациями
 
В данной курсовой работе,используя метод экспертных оценок, определяем факторы и причины, влияющие напростой изотермического подвижного состава, и разработаем мероприятия к егосокращению.
Данный метод основан наанкетировании мнений специалистов путём присвоения рангов значимости тому илииному действующему фактору с последующей обработкой результатов опроса методамиматематической статистики.
Экспертам необходимопредложить проранжировать отобранные факторы по степени их влияния на простойвагонов. Фактору, который, по мнению данного специалиста, оказывает наибольшеевлияние, присваивается ранг 1и т.д.
В тех случаях, когдаопрашиваемый не может разделить влияние некоторых факторов, этим факторамприсваивается один и тот же ранговый номер (связанные ранги).
Количество экспертов 12.Им будут присвоены номера согласно нумерации. Эксперты следующие:
1.Грузчики;
2.Механизаторы дистанциипогрузочно-разгрузочных работ;
3.Мастер дистанциипогрузочно-разгрузочных работ;
4.Начальник грузовогодвора дистанции погрузочно-разгрузочных работ;
5.Маневровый дежурный постанции;
6.Дежурный по парку;
7.Начальник станции;
8.Начальник отделаперевозок;
9.Инженер похладотранспорту;
10.Начальник службыдвижения;
11.СтудентыЗабайкальского института железнодорожного транспорта;
12.Начальник департаментагрузовой и коммерческой работы.
При анализе необходимыфакторы дополнительного простоя вагонов под грузовыми операциями:
1.Недостаточнаятехническая оснащённость погрузки-выгрузки;
2.Отсутствие поддонов;
3.Недостаточныйконтингент работников;
4.Плохие погодныеусловия;
5.Несовершенная формаоплаты труда;
6.Несоответствие платы запользование вагонами;
7.Несовершенная формаорганизации труда на грузовых объектах;
8.Плохое самочувствиеработников;
9.Недостаточноефинансирование отрасли;
10.Бюрократическийаппарат управления.
Осуществляем опросэкспертов и ранжируем факторы. Данные, полученные при опросе, заносим в таблицу3.1.  
Таблица 3.1
Ранжирование факторов
На основании полученныхданных в таблице 3.1 составляем таблицу 3.2, которая называется матрица рангов.
Таблица 3.2
Номера
факторов Эксперты
/> 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
X1 10 10 8 4 2 1 5 1 2 2 1 1 47
X2 9 9 6 3 1 1 1 3 1 2 1 1 38
X3 1 1 5 6 1 1 10 1 2 1 1 1 31
X4 10 10 10 9 2 1 9 5 3 2 2 4 67
X5 9 9 10 5 1 2 6 3 4 1 5 1 56
X6 1 2 1 1 1 1 3 2 1 1 1 1 16
X7 9 8 10 6 2 3 5 1 1 2 4 1 52
X8 3 2 8 6 2 2 6 3 2 1 1 2 38
X9 2 2 1 3 2 1 10 8 3 10 6 1 49
X10 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
Матрица рангов
Номера
факторов Эксперты
/>/>xij
/>
/> 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
X1 9 9 6,5 5 8 4 4,5 2,5 5 7,5 3,5 4,5 69 3 9
X2 6 6,5 5 3,5 3 4 1,5 7 2 7,5 3,5 4,5 54 -12 144
X3 1,5 1 4 8 3 4 9,5 2,5 5 3 3,5 4,5 49,5 -16,5 272,25
X4 9 9 9 10 8 4 8 9 7,5 7,5 7 10 98 32 1024
X5 6 6,5 9 6 3 8,5 6,5 7 9,5 3 9 4,5 78,5 12,5 156,25
X6 1,5 3 1,5 1,5 3 4 3 5 2 3 3,5 4,5 35,5 -30,5 930,25
X7 6 5 9 8 8 10 4,5 2,5 2 7,5 8 4,5 75 9 81
X8 4 3 6,5 8 8 8,5 6,5 7 5 3 3,5 9 72 6 36
X9 3 3 1,5 3,5 8 4 9,5 10 7,5 10 10 4,5 74,5 8,5 72,25
X10 9 9 3 1,5 3 4 1,5 2,5 9,5 3 3,5 4,5 54 -12 144
/>/>xij 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 660 - 2869 /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />
При многофакторноманализе учитывается мнение многих специалистов.
При этом оценка среднейстепени согласованности этих специалистов осуществляется по коэффициентуконкордации, по следующей формуле
/>                                     (3.1)
где m – количество экспертов;
n – количество ранжируемых факторов.
Таким образом, наосновании формулы 3.1 определяем коэффициент конкордации
W=12*2869/(12)2*(103-10)=0,24
В случае полногосовпадения мнения специалистов коэффициент конкордации равен 1, принесовпадении он равен 0. Таким образом, значение коэффициента конкордацииизменяется в пределах:
0≤W≤1                                            (3.2)
В связи с тем, что втаблице 3.2 имеются связанные ранги, то коэффициент конкордации вычисляется поформуле
/>                              (3.3)
где  />                                     (3.4)
(t – число связанных рангов в каждом столбце матрицы рангов).
Таким образом, наосновании формулы 3.4 вычисляем Ti:
Ti=1/12*(504+504+336+336+990+720+504+336+990+720+504+504)=576,7
Определив Ti, теперь мы можем рассчитатькоэффициент конкордации для связанных рангов матрицы на основании формулы 3.3
/>
Оценку значимостикоэффициента конкордации Wпроизводим по критерию согласия Пирсона X2, который подчиняется X2 распределению с числом степеней свободы n-1 (или другим общепринятым критериям– Колмогорова, Романовского).
Для вычисления X2 при наличии связанных рангов принята следующаяформула
/>                             (3.5)
На основании формулы 3.5вычисляем коэффициент конкордации
/>
Табличное значение X2n=19,7 (для 5% уровня значимости).
Коэффициент конкордацииявляется, достоверным и с вероятностью P=0,95 будем утверждать, что совпадение мнения экспертов неслучайно, если выполняется следующее условие
Pрасч(X2)≥Pтабл(X2)                                     (3.6)
В этом случаесогласованность экспертов является достаточно высокой.
В нашем случае условиевыполняется. так как 62,47≥19,7, следовательно, согласованность экспертовявляется достаточно высокой.

По данным таблицы 3.2строим гистограмму распределения сумм рангов с выделением факторов наибольшегои наименьшего влияния на простой изотермического подвижного состава на объектахисследования (рис. 3.1).
/>/>                                                                                            
             98    
/>/>                   
                     78,5      
/>/>                                75   74,5   
/>/>/>/>                                            
/>/>                                                      72    69
/>

                                                                 54      54
/>/>/>/>                                                                                  
/>/>                                                                                           49,5
                                                                                              35,5/> /> /> /> /> /> /> /> />

                                                                                     ФакторыXij
На основании рисунка3.1(гистограммы) мы видим, что факторы X4, X5, X7, X8, X9 попали в зону факторов наибольшей значимости – это такиефакторы как  плохие погодные условия; несовершенная форма оплаты труда;несовершенная форма организации труда на грузовых объектах; плохое самочувствиеработников; недостаточное финансирование отрасли.          
Факторы X2, X1, X10 попадают в зону средней значимости –это такие факторы как недостаточная техническая оснащённость погрузки-выгрузки;отсутствие поддонов; бюрократический аппарат управления.
В зону наименьшейзначимости попали факторы X3, X6 — недостаточный контингент работников; несоответствие платыза пользование вагонами.
По построеннойгистограмме видно, что наиболее всего на простой изотермического подвижногосостава на объектах исследования влияют следующие факторы: плохие погодныеусловия; несовершенная форма оплаты труда; несовершенная форма организациитруда на грузовых объектах; плохое самочувствие работников; недостаточноефинансирование отрасли.
Для сокращения простояизотермического подвижного состава необходимо создать определённые условия дляработников, работающих на грузовых объектах, больше внимания уделять здоровьюработников, увеличить финансовые вложения в данную отрасль, повысить заработнуюплату, сконструировать навесы, чтобы плохая погода не мешала грузовойработе.          
 
3.2 Документальноеоформление перевозки
 
Скоропортящиеся грузыдолжны предъявляться к перевозке в транспортабельном состоянии исоответствовать по качеству и упаковке требованиям, установленным стандартами иПравилами перевозок скоропортящихся грузов.
Станция отправления имеетправо выборочно проверить качество предъявляемых к перевозке скоропортящихсягрузов, состояние тары и их соответствие стандартам и данным, указанным вперевозочных документах. По требованию железной дороги отправитель обязанпредъявить стандарты для проверки соответствия груза и тары установленнымтребованиями. Проверяют груз непосредственно в камерах хранения холодильников,складов и комбинатов, а также в процессе погрузки в вагон. Температурумороженых и охлаждённых грузов измеряют в момент погрузки в вагон. Вскрытие ипоследующую упаковку груза после проверки выполняет грузоотправитель.
Тара должна бытьисправной, прочной, чистой, не иметь следов течи и соответствовать стандартам.
Качество скоропортящихсягрузов, предъявляемых к перевозке, определяют органолептическим методом.
На скоропортящиеся грузыв зависимости от их рода и других условий отправитель обязан представитьстанции погрузки, кроме комплекта перевозочных документов, состоящего изнакладной, дорожной ведомости, корешка дорожной ведомости и квитанции в приёмегруза, дополнительные документы, подтверждающие качественное состояние груза ивозможность его транспортировки: удостоверение о качестве, ветеринарноесвидетельство, карантинный сертификат, акт экспертизы и другое. Эти документысопровождают груз до станции назначения.
Удостоверение о качестве,датированное днём погрузки груза в вагон за подписью и печатьюгрузоотправителя, предъявляется на каждую отправку любых скоропортящихсягрузов. В нём указываются, кроме данных об отправителе и получателе, количествемест и массе груза в вагоне, точное наименование груза, его термическаяподготовка к перевозке, качественное состояние груза, сорт продукта, видкатегория, назначение, транспортабельность груза, номер стандарта. Дляохлаждённых и мороженых грузов должна быть указана их температура при погрузкев вагоны, для мяса охлаждённого или остывшего – дополнительного убоя животных,а для плодов и овощей – дата сбора и упаковки.
Ветеринарноесвидетельство выдают на сырые животные продукты ветеринарным персоналом вместах заготовок или производства этих продуктов для подтверждения ихветеринарного благополучия и качества.
Карантинный сертификатили карантинное разрешение выдают государственные инспекции по карантину нагрузы растительного происхождения только в случае вывоза их из районов,объявленных на карантине, и во всех случаях перевозки таких грузов на экспортили по импорту. Сертификат или разрешение оставляют на станции отправления ихранят как документ строгой отчётности, а их дубликаты прикладывают кперевозочным документам и выдают получателю.
Если к перевозкепредъявлена скоропортящаяся продукция, для которой действующими Правилами неустановлены условия перевозки, грузоотправитель обязан предъявить станциипогрузки стандарт или технические условия на эту продукцию, а в перевозочныхдокументах и в удостоверении о качестве указать вид подвижного состава, способобслуживания, температурный режим, необходимость вентилирования. Однако еслизаданные отправителем режим и условия перевозки не могут быть обеспечены вимеющемся подвижном составе и, следовательно, сохранность предъявляемой кперевозке продукции в пути следования не может быть полностью гарантирована, тожелезная дорога вправе отказать в приёме к перевозке такого груза.

4.ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ИЗОТЕРМИЧЕСКОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА
 
Целью теплотехническогорасчёта является определение количества тепла, поступающего в грузовоепомещение при работе приборов охлаждения и теряемого при отоплении вагона, атакже определение холодопроизводительности установки и мощности приборовохлаждения.
Теплопоступления в вагонучитываются с учётом факторов дислокации вагона, режима перевозки и температурынаружного воздуха. При этом рассматриваем три режима транспортировки, а именно:
— 1-й режим – перевозкаСПГ в тяжёлый (летний) период года низкотемпературных грузов; температурагрузов -18 ÷ -20°С; температура наружного воздуха +25 ÷+40°С; температура в грузовом помещении вагона -18 ÷ -20°С;относительная влажность воздуха 30 – 80 %; относительная влажность в грузовомпомещении не ниже 80 %;
-  2-й режим – перевозканеохлаждённой плодоовощной продукции с охлаждением в пути следования;температура наружного воздуха +25 ÷ +40°С; температура в грузовомпомещении вагона +4 °С; относительная влажность воздуха 30 – 80 %;относительная влажность воздуха в грузовом помещении вагона не ниже 80 %;
-   3-й режим – перевозкагрузов в зимнее время с отоплением; температура наружного воздуха -20 ÷-40°С; температура в грузовом помещении вагона +12 ÷ +14°С;относительная влажность воздуха 80 %; относительная влажность воздуха вгрузовом помещении вагона не ниже 80 %.

4.1 Определениетеплопритоков для 1-го режима перевозки СПГ
 
Общее количество тепла(Вт), отводимое через поверхность приборов охлаждения или холодопроизводительностьустановки при перевозке мороженых грузов составляет:
QIобщ=∑Qi;(Вт)                                         (4.1)
где Q1 – теплоприток в грузовое помещение вагона отнаружного воздуха и воздуха машинного отделения через ограждения кузова;
Q2 – теплоприток от воздействия солнечной радиации;
Q3 – теплоприток через не плотности в дверях, в люках, впроходах трубопроводов;
Q4 – теплоприток от действия электродвигателейвентиляторов;
Q5 – теплоприток от таяния “снеговой шубы”.
Определяем теплоприток вгрузовое помещение вагона от наружного воздуха и воздуха машинного отделения последующей формуле:
Q1=kн*Fн*(tн-tв)+kм*Fм*(tм-tв); (Вт)                      (4.2)
где, kн –коэффициенттеплопередачи наружного ограждения кузова, принимаем 0,45 Вт/м2*°С;
kм – коэффициент теплопередачи машинного ограждениякузова, принимаем 0,45 Вт/м2*°С;
Fн – площадь наружного ограждения, принимаем для АРВ –234 м2, для 5-ваг. ИПС – 245,1 м2;
Fм – площадь перегородок машинного отделения, принимаемдля АРВ – 19 м2, для 5-ваг. ИПС – 8,5 м2;
tн – температура наружного воздуха, принимаем +35 °С;
tм – температура в машинном отделении вагона, принимаем+43 °С;
tв – температура в вагоне, принимаем -18 °С.
На основании формулы 4.2определяем теплоприток в грузовое помещение вагона для АРВ и 5-ваг. ИПС.
Для АРВ: Q1=0,45*234*(35-(-18))+0,45*19*(43-(-18))=6102,45 (Вт)
Для 5-ваг. ИПС: Q1=0,45*245,1*(35-(-18))+0,45*8,5*(43-(-18))=6078,9 (Вт)
Далее рассчитываемтеплоприток от воздействия солнечной радиации, который равен:
Q2=∑Qi или Q2=Qкр.+Qбок.стен+Qторц.стен+Qпол; (Вт)              (4.3)
где, Qкр. – теплоприток в грузовое помещениеот воздействия солнечной радиации через крышу;
Qбок.стен – теплоприток в грузовое помещениеот воздействия солнечной радиации через боковые стены;
Qторц.стен – теплоприток в грузовое помещениеот воздействия солнечной радиации через торцевые стены;
Qпол – теплоприток в грузовое помещениеот воздействия солнечной радиации через пол.
Каждый из этих слагаемыхопределяется по следующей формуле:
Q=ki*Fi*(Ai*qi)/αi; (Вт)                                       (4.4)
где, ki – коэффициент теплопередачи частиограждения кузова, принимаем 0,45;
Fi – наружная теплопередающаяповерхность облучаемой части ограждения: для АРВ крыша, принимаем 67,5 м2;боковые стены 107,2 м2; торцовые стены 18 м2; пол 53,9 м2;для 5-ваг. ИПС крыша, принимаем 67,8 м2; боковые стены 107,5 м2;торцовые стены 10,3 м2; пол 59 м2;
Ai – коэффициенты поглощения солнечныхлучей: для АРВ и 5-ваг. ИПС для крыши, принимаем 0,7; боковые стены 0,6;торцевые стены 0,8; пол 0,98;
qi – среднесуточная интенсивностьполного солнечного облучения: для АРВ и 5-ваг. ИПС для крыши, принимаем 328 Вт;для боковых стен 142 Вт; для торцевых стен 80 Вт; для пола 32 Вт;
α – коэффициенттеплопередачи наружной поверхности, принимаем 33 Вт/м2*°С.
На основании формулы 4.4определяем теплопритоки для стен, пола и крыши отдельно для АРВ и 5-ваг. ИПС.
Для АРВ:
Qкрыши=0,45*67,5*(0,7*328)/33=211,3 (Вт);
Qторц. стен=0,45*18*(0,8*80)/33=15,7 (Вт);
Qбок. стен=0,45*107,2*(0,6*142)/33=124,5 (Вт);
Qпол=0,45*53,9*(0,98*32)/33=23 (Вт).
Для 5-ваг. ИПС:
Qкрыши=0,45*67,8*(0,7*328)/33=212,3 (Вт);
Qторц. стен=0,45*10,3*(0,8*80)/33=9 (Вт);
Qбок. стен=0,45*107,5*(0,6*142)/33=124,9 (Вт);
Qпол=0,45*59*(0,98*32)/33=25,2 (Вт).
После определениятеплопритоков от стен, пол и крыши определяем на основании формулы 4.3теплоприток от воздействия солнечной радиации.
ДляАРВ:                   Q2=211,3+15,7+124,5+23=374,5 (Вт)
Для 5-ваг. ИПС:        Q2=212,3+9+124,9+25,2=371,4 (Вт)
Определяем теплопритокчерез не плотности в дверях, в люках, в проходах трубопроводов по следующейформуле:
Q3=Vн*ρ/3,6*(i1-i2)                                             (4.5)
где, Vн – объём воздуха поступающего через не плотности: дляАРВ, принимаем 34 м3; для 5-ваг. ИПС, принимаем 45,3 м3;
ρ – плотностьвоздуха;
i – энтальпия наружного воздуха иэнтальпия воздуха грузового помещения вагона, принимаем, согласно, i-d диаграмме: для наружного воздуха 42; для воздуха грузовогопомещения вагона -18.
Плотность воздухаопределяется по следующей формуле:
p=pс*φс+pв*φв                                                   (4.6)
где, φс –доля сухого воздуха, принимаем 0,5;
φв – долявлажного воздуха, принимаем 0,5;
pс – плотность сухого воздуха ( принимаем 1,146 кг/м3);
pв – плотность влажного воздуха (принимаем 1,121 кг/м3).
Согласно, формуле 4.6определяем плотность воздуха для АРВ и для 5-ваг. ИПС:
p=1,146*0,5+1,121*0,5=1,1335 (кг/м3)
Определив плотностьвоздуха, рассчитываем теплоприток через не плотности в дверях, в люках, впроходах трубопроводов на основании формулы 4.5.
Для АРВ:               Q3=34*1,1335/3,6*(42-(-18))=642,3 (Вт);
Для 5-ваг. ИПС:    Q3=45,3*1,1335/3,6*(42-(-18))=855,8 (Вт).
Теплоприток от действиядвигателей вентиляторов не учитываем, так как для данного режима вентилированиене применяется. Q4=0.
Теплоприток от таяния“снеговой шубы”, принимаем равным 120 Вт.
Рассчитав всетеплопритоки, мы можем определить общее количество тепла (Вт), отводимое черезповерхность приборов охлаждения или холодопроизводительность установки приперевозке мороженых грузов на основании формулы 4.1:
Для АРВ:            QI=6102,45+374,5+642,3+120=7239,25 (Вт)
Для 5-ваг. ИПС: QI=6078,9+371,4+855,8+120=7426,1 (Вт)
Таким образом,теплоприток от приборов охлаждения составил: для АРВ – 7239,25 (Вт), а для5-ваг. ИПС – 7426,1 (Вт).
4.2 Определениетеплопритоков для 2-ого режима перевозки СПГ
 
В случае транспортировкинеохлаждённых плодоовощей летом (2-й режим) расчёта выполняются следующимобразом:
QIIобщ=∑Qi;(Вт)                                     (4.7)
 В данном режимеслагаемые определяются таким же образом, как и для 1-ого режима, но учитываяизменение исходных данных, т.е. температурно-влажностного режима.
На основании формулы 4.2определяем теплоприток от холодильного оборудования, где tн=+35°С; tв=+5 °С.
Для АРВ: Q1=0,45*234*(35-5)+0,45*19*(43-5)=3483,9 (Вт)
Для 5-ваг. ИПС:Q1=0,45*245,1*(35-5)+0,45*8,5*(43-5)=3454,2 (Вт)
Теплоприток отвоздействия солнечной радиации равен теплопритоку 1-ого режима и составляет:для АРВ – Q2=374,5 (Вт); для 5-ваг. ИПС –Q2= 371,4 (Вт).
Теплоприток через неплотности в дверях, в люках, в проходах трубопроводов определяется на основанииформулы 4.5, где pс=1,146 кг/м3; pв=1,121 кг/м3;i1=42; i2=-7.
Для АРВ: Q3=34*1,1335/3,6*(42-(-7))=524,56 (Вт)
Для 5-ваг. ИПС: Q3=45,3*1,1335/3,6*(42-(-7))=698,9 (Вт).
Далее рассчитываемтеплоприток эквивалентный работе электродвигателей вентиляторов-циркуляторов наосновании следующей формулы:
Q4=1000*N*n*ηэ*(τв/24);(Вт)                            (4.8)
где, N – мощность электродвигателявентилятора, принимаем для АРВ – 4 кВт; для 5-ваг. ИПС – 4,5 кВт;
n – количество электродвигателей,принимаем 2;
ηэ – коэффициент полезного действия, принимаем 0,8;
τв –максимальная продолжительность работы электродвигателя, принимаем 22 часа.
На основании формулы 4.8определяем теплоприток эквивалентный работе вентиляторов-циркуляторов.
Для АРВ: Q4=1000*4*2*0,8*(22/24)=5866,66 (Вт)
Для 5-ваг. ИПС: Q4=1000*4,5*2*0,8*(22/24)=6599,99 (Вт)
Теплоприток от таяния“снеговой шубы”, принимаем равным 1-му режиму. Q5=120 (Вт).
Определяем теплоприток отвоздействия биохимического и биологического тепла перевозимых грузов последующей формуле:
/>;(Вт)                        (4.9)
где, Gг – количество груза, принимаем 25*103 (кг);
Gт – количество тары, принимаем 10 % от массы груза;
tн – температура начальная, принимаем +35 °С;
tк – температура конечная, принимаем +5 °С;
τв –продолжительность охлаждения, принимаем 72 часа;
q6 – биохимические тепловыделения плодоовощнойпродукции, принимаем для картофеля 1159,2 кДж/т*ч.  
На основании формулы 4.9определяем теплоприток от воздействия биохимического и биологического теплаперевозимых грузов.
Для АРВ:/> (Вт)
Для 5-ваг. ИПС: /> (Вт)
После определения всехтеплопритоков мы можем определить общий теплоприток для 2-го режима повышеуказанной формуле 4.7.
Для АРВ: QII=3483,9+374,5+524,56+5866,66+120+17456,8=27826,42(Вт)
Для 5-ваг. ИПС: QII=3454,2+371,4+698,9+6599,99+120+17456,8=28701,29
(Вт)
Таким образом,теплопритоки для 2-го режима перевозки составили: для АРВ=27826,42 (Вт); для5-ваг. ИПС=28701,29 (Вт).
4.3 Определениетеплопритоков для 3-го режима перевозки СПГ
 
Для третьего режима(перевозка грузов в зимнее время с отоплением) определяем мощностьнагревательных электропечей. При перевозке грузов с отоплением суммарныетеплопритоки складываются из тепловых потерь через ограждение кузова, потерьдля подогрева холодного воздуха, поступающего через не плотности и привентилировании. Количество тепла, эквивалентное работевентиляторов-циркуляторов при перевозке с отоплением Q4 должно вычитаться из общей суммы теплопотерь.
Следовательно,необходимая мощность нагревательных электропечей составит
QIIIот=Q1+Q2+Q3-Q4; (Вт)                          (4.10)
Для того, чтобыопределить теплоприток QIIIот необходимо определить теплоприток через охлаждение груза, аналогично каки в первом и втором режимах, но второе слагаемое опускается.
Таким образом,теплоприток через охлаждение груза определяется по следующей формуле
Q1=kн*Fн*(/tн-tв/); (Вт)                             (4.11)
где, Q1 – теплоприток через охлаждение груза;
На основании формулы 4.11определяем теплоприток через охлаждение
Для АРВ: Q1=0,45*234*(-40-14)=5686,2 (Вт)
Для 5-ваг. ИПС: Q1=0,45*245,1*(-40-14)=5955,93 (Вт)
Вычисляем  необходимыезатраты на подогрев воздуха поступающего через не плотности на основанииследующей формулы
/>; (Вт)                                      (4.12)
На основании формулы 4.12определяем теплоприток Q2, но перед этим необходимо определитьплотность воздуха поступающего через не плотности на основании формулы 4.6,температуру воздуха в вагоне, принимаем +14 °С, а температуру наружноговоздуха, принимаем -40 °С.
Для АРВ и 5-ваг. ИПС:р=1,396*0,5+1,395*0,5=1,3955 кг/м3 
Для АРВ: /> (Вт)
Для 5-ваг. ИПС: /> (Вт)
Далее определяемнеобходимые затраты тепла на подогрев наружного воздуха поступающего в вагонпри вентилировании на основании следующей формулы
/>; (Вт)                       (4.13)
где, n – кратность вентилирования,принимаем 5;
V – объём воздуха поступающего черезне плотности, принимаем для АРВ – 34 м3; для 5-ваг. ИПС – 45,3 м3;
1,3 – теплоёмкостьвоздуха;
r – теплота конденсации водяного параиз наружного воздуха, принимаем 2,89;
φв,φн – относительная влажность воздухав вагон, принимаем φв – 0,5; φн – 0,5;
qв,qн – абсолютная влажность воздуха ввагон и из него, принимаем qв – 10,64; qн – 1,05.
На основании формулы 4.13определяем затраты тепла на подогрев наружного воздуха поступающего в вагон привентилировании
Для АРВ: Q3=5*34/3,6[1,3*(-40+14)+2,89*(0,5*10,64+0,5*1,05)=798,53(Вт);
Для 5-ваг. ИПС:
Q3=5*45,3/3,6*[1,3*(-40+14)+2,89*(0,5*10,64+0,5*1,05)=1063,92(Вт).
Рассчитываем необходимуюмощность электропечей на основании формулы 4.8, где τв=14часов.
Для АРВ: Q4=1000*4*2*0,8*(14/24)=3733,33 (Вт);
Для 5-ваг. ИПС: Q4=1000*4,5*2*0,8*(14/24)=4199,99 (Вт).
После определения всехтеплопритоков определяем мощность нагревательных электропечей на основанииформулы 4.8
Для АРВ: QIII=5686,2+316,31+798,53-3733,33=3067,71(Вт);
Для 5-ваг. ИПС: QIII=5955,93+421,44+1063,92-4199,99=3241,3(Вт).
Таким образом, мощностьнагревательных электропечей на основании расчётов составила: для АРВ – 3067,71(Вт); для 5-ваг. ИПС – 3241,3 (Вт).
Теперь необходимоопределить собственную мощность нагревательных электропечей, котораяопределяется по следующей формуле
Nэ=QIII/1000*ηэ;(Вт)                                       (4.14)
На основании формулы 4.14рассчитываем собственную мощность
Для АРВ: Nэ=3067,71/1000*0,8=3,83 (кВт);
Для 5-ваг. ИПС: Nэ=3241,3/1000*0,8=4,05 (кВт).
Полученные окончательныезначения нагрузки на холодильное оборудование увеличиваем на 10 %, в результатепотерь в коммуникациях, трубопроводах и другое.
Таким образом, общееколичество тепла (Вт), отводимое через поверхность приборов охлаждения илихолодопроизводительность установки при перевозке мороженых грузов составит
Для АРВ: QI=7239,25*10/100=723,9+7239,25=7963,1(Вт);
Для 5-ваг. ИПС: QI=7426,1*10/100=742,61+7426,1=8168,71(Вт).
Транспортировканеохлаждённых плодоовощей летом (2-й режим) составит
Для АРВ: QII=27826,42 *10/100=2782,6+27826,42=30609(Вт);
Для 5-ваг. ИПС: QII=28701,29*10/100=2870,1+28701,29=31571,4(Вт).
При перевозке грузов сотоплением теплоприток примет вид
Для АРВ: QIII=3067,71*10/100=306,8+3067,71=3374,5(Вт);
Для 5-ваг. ИПС: QIII=3241,3*10/100=324,1+3241,3=3565,4(Вт).
Собственная мощностьнагревательных электропечей составит
Для АРВ: Nэ=3,83*10/100=0,383+3,83=4,21 (кВт);
Для 5-ваг. ИПС: Nэ=4,05*10/100=0,405+4,05=4,46 (кВт).
После увеличениятеплопритоков собственная мощность нагревателей электропечей составила: для АРВ– 4,21 (кВт); для 5-ваг. ИПС – 4,46 (кВт).
5.ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ЭНЕРГОХОЛОДИЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
 
Холодильные установкирефрижераторных вагонов в целом и их отдельные узлы должны удовлетворятьследующим требованиям:
обеспечивать заданнуюскорость охлаждения плодоовощей, погруженных в неохлаждённом виде, иподдержание в грузовом помещении вагона необходимой для любого перевозимогогруза температуры в различных климатических условиях;
обладать высокой степеньюавтоматизации и надёжностью в эксплуатации в связи с невозможностью во многихслучаях доступа к холодильному оборудованию в гружёном рейсе и ремонта его вдорожной обстановке;
иметь малые габариты имассу, конструкцию, технологичную в изготовлении, ремонте и обслуживании;
выдерживать высокиеускорения и вибрации, сохраняя работоспособность после соударения вагонов соскоростью до 3 м/с;
иметь невысокую стоимостьизготовления, не требовать частого проведения профилактических осмотров иремонтов для сокращения трудоёмкости обслуживания;
быть долговечными иэкономичными в эксплуатации;
сохранятьработоспособность при температуре наружного воздуха 40÷45 °С;
обеспечивать поддержаниеодной холодильной установкой температуры в вагоне – 10 °С при расчётных условиях.
Компрессор – основной инаиболее сложный элемент паровой компрессионной холодильной машины, получившейнаибольшее применение на хладотранспорте. Компрессор предназначен дляотсасывания паров холодильного агента из испарителя с целью поддержания в нёмнизкого давления кипения, сжатия их и нагнетания в конденсатор. Основные типыкомпрессоров: ротационные с катящимся или вращающимся ротором, винтовые,турбокомпрессоры и поршневые.
Поршневые компрессорыполучили наибольшее применение и на хладотранспорте. В 5-вагонной секции БМЗустановлены хладоновые восьмицилиндровые компрессоры 2ФУУБС-18. В условномобозначении марки компрессора цифра 2 определяет модификацию, Ф – фреоновый(хладоновый), УУ – веерообразное расположение цилиндров, БС – бессальниковый, 18– стандартная холодопроизводительность. Блок-картер представляет собой отливкойсложной конфигурации из серого чугуна, объединяющую четыре блока цилиндров (подва в каждом блоке), картер и корпус встроенного электродвигателя. В картереимеются две опоры для коренных роликовых подшипников коленчатого вала. Наконсоли вала закреплён ротор короткозамкнутого асинхронного трёхфазногоэлектродвигателя мощностью 10 кВт. Зазор между ротором и статором составляет0,6÷1,0 мм. На боковых стенках картера имеются люки, через которыеобеспечивается доступ к шатунным болтам, нижним головкам шатунов, масляномуфильтру и противовесам. Эти люки закрываются крышками со смотровыми стёкламидля контроля уровня масла в поддоне масляной ванны. Пробка закрывает отверстиедля слива масла. Масляный шестерённо-реверсивный насос с приводом отколенчатого вала смонтирован в полости передней крышки. Масло из масляной ваннычерез фильтр засасывается насосом и через сверления в коленчатом валу подаётсядля смазки нижних разъёмных головок шатунов, имеющих тонкостенные сменныевкладыши. Смазка сменных цилиндровых гильз, поршней и поршневых пальцевосуществляется разбрызгиванием. Поршень непроходной, алюминиевый, с двумякомпрессионными и одним малосъёмным кольцами.
Охлаждение компрессоравоздушное, а электродвигателя – всасываемым через вентиль паром хладагента,который сначала проходит через корпус электродвигателя и уже затем поступает вовсасывающую полость цилиндрового блока.
К теплообменным аппаратамотносятся конденсаторы, испарители, воздухоохладители и другое.
В конденсаторах тепло отхладагента отводится наружным воздухом или водой. Воздушные конденсаторыприменяются во всех холодильных установках рефрижераторного подвижного состава.Они представляют собой змеевиковые или трубчатые системы с коллекторами.Оребрённая наружная поверхность омывается воздухом.
Конденсатор холодильнойустановки АРВ и 5-вагонных секций ZB-5 состоит из трёх секций, закреплённых на раме. Крайние секции имеют почетыре ряда вертикальных оребрённых алюминиевых труб наружным диаметром 15 мм,в средней секции – три ряда. Трубы каждого вертикального ряда секцийпоследовательно соединены в змеевики гнутыми калачами. Пары хладагента изкомпрессора нагнетаются через трубу в газовый коллектор, откуда распределяютсяпо рядам труб. Проходя по трубам, хладагент охлаждается наружным воздухом,подаваемым двумя вентиляторами, расположенными на торцовой сторонеконденсатора, конденсируется и стекает вниз к жидкостному коллектору, откудачерез патрубок жидкий хладагент отводится в ресивер. Рабочее давление вконденсаторе допускается до 1,6 МПа.
Конденсатор холодильнойустановки ВР-1М 5-вагонной секции БМЗ выполнен из медных труб с латуннымирёбрами, а секции ZA-5 – из стальныхтруб со стальными рёбрами. Для обдува конденсатора используется один осевойвентилятор.
Испарители бывают двухтипов: для охлаждения жидкости (рассола, воды и др.) и воздуха. В стационарныххолодильных установках применяются испарители различных конструкций, втранспортных установках – кожухотрубные для охлаждения рассола (в поездах и12-вагонных секциях) и воздухоохладители (в 5-вагонных секциях и АРВ).
Кожухотрубные испарителипо конструкции подобны горизонтальным кожухотрубным конденсаторам. Жидкийхладагент поступает через регулирующий вентиль в пространство между кожухом итрубами снизу. Здесь он кипит, охлаждая рассол, принудительно циркулирующий втрубах с помощью рассольного насоса. Образующиеся пары хладагента отсасываютсякомпрессором через вентиль в верхней части кожуха.
Воздухоохладители5-вагонных секций и АРВ размещены непосредственно в грузовых помещениях вагонови являются по сути своей испарителями для непосредственного охлаждения воздухас принудительной циркуляцией его от вентиляторов-циркуляторов. Внутриоребрённых труб кипит жидкий хладон-12, охлаждая воздух грузового помещения. Посвоей конструкции они аналогичны воздушным конденсаторам этих вагонов, однакорасстояние между рёбрами значительно больше, поскольку на трубах и рёбрахобразуется иней из влаги, выпадающей на поверхности аппарата  при охлаждениивоздуха. Иней снижает коэффициент теплопередачи воздухоохладителя, уменьшаетсечение для прохода охлаждаемого воздуха и увеличивает сопротивление егодвижению, поэтому необходима периодическая оттайка снеговой “шубы”.Оттайкаосуществляется или горячими парами хладона-12, направляемыми из компрессора нев конденсатор, а в испаритель в обход регулирующего вентиля, или электропечамив секциях ZA-5 первого выпуска. В 5-вагонныхсекциях БМЗ воздухоохладители двух холодильных установок совмещены, а в секцияхZA-5 установлены параллельно. В АРВ исекциях ZB-5 воздухоохладители расположеныотдельно друг от друга по торцам грузового помещения вагона.
К вспомогательнымаппаратам относятся ресиверы, маслоотделители, маслосборники, промежуточныесосуды, отделители жидкости, переохладители, теплообменники и другое. Ониобеспечивают длительную и безопасную работу установки, облегчают регулированиерабочего процесса и повышают безопасность и экономичность работы.
Приборы автоматикихолодильных установок выполняют пять функций (управление, регулирование,защита, сигнализация и контроль).
Приборы управления(программные реле, реле времени) обеспечивают автоматический пуск, включениеили отключение установки или её отдельных узлов в заданной последовательности.
Приборы регулированияавтоматически поддерживают в определённых пределах основные параметры(температуру, давление, уровень жидкости и другое). К ним относятся термостаты,терморегулирующие вентили, реле уровня, поплавковые регуляторы, регуляторыдавления всасывания и другое.
Приборы автоматическойзащиты (реле давления, реле температуры и другое) отключают всю холодильнуюустановку или отдельные её элементы при наступлении опасных режимов работы.
Автоматическаясигнализация включает световые или звуковые сигналы (лампы, звонки, сирены) придостижении заданного значения контролируемой величины или при приближении копасному режиму работы установки.
Приборы автоматическогоконтроля (самописцы, счётчики моточасов и др.) осуществляют измерение и записьопределённых параметров работы холодильной установки (температуру в вагонах,время работы оборудования и другое).
 
5.1 Расчёт и выборкомпрессора
 
После расчёта потребнойхолодопроизводительности на IIрежиме её переводим в стандартную и по большей величине выбираем компрессор.Стандартная холодопроизводительность определяется по формуле
/> ;(Вт)                                     (5.1)
где, Qраб – холодопроизводительность прирабочих условиях, Вт;
qvст – объёмная холодопроизводительностьагента при стандартных условиях, принимаем 1335,6;
qvраб – объёмная холодопроизводительностьагента при рабочих условиях, принимаем 1140,9;
λст –коэффициент подачи холодильного агента при стандартных условиях, принимаем0,72;
λраб — коэффициент подачи холодильного агента при рабочих условиях, принимаем 0,592.
Значение данныхпараметров зависит от температуры условий работы холодильной машины, т. е. оттемпературы кипения хладагента, конденсации, а также отношения давленияконденсации и кипения.
Для рабочих условий этитемпературы зависят от температуры в рабочем помещении вагона, температурынаружного воздуха, наличия теплообменника и вида охлаждения испарителя.
Таким образом, на основанииформулы 5.1 определяем стандартную холодопроизводительность
Для АРВ: /> (Вт);
Для 5-ваг. ИПС: /> (Вт).
На основании расчётоввыбираем компрессор, для данной холодопроизводительности подходит 2ФУУБС18, смощностью 10 кВт и холодопроизводительностью 18, поршневой, бессальниковый.Компрессор – основной и наиболее сложный элемент паровой компрессионнойхолодильной машины, получившей наибольшее применение на хладотранспорте. Более90% всех компрессионных холодильных машин в России выпускают с поршневымикомпрессорами, которые при холодопроизводительности 0,1÷300 кВт обладаютследующими преимуществами перед компрессорами других типов:
меньше масса, габариты ипотребление энергии;
хорошо освоеннаятехнология производства и меньшая трудоёмкость изготовления;
способность работать сболее высоким отношением давлений при сжатии в одной ступени и на разныххолодильных агентах.
Поршневые компрессорыотличаются большим разнообразием конструктивных форм, их классифицируют по:
стандартнойхолодопроизводительности (малые до 12 кВт, средние – от 12 до 120 кВт, крупные - свыше 120 кВт); с углом развала от 45 до 60
расположению осейцилиндров (вертикальные, горизонтальные, V-образные с углом развала цилиндров от 60 до 90°,веерообразные с углом развала от 45 до 60°);
числу цилиндров (одно-,двух-, восьми- и многоцилиндровые);
направлению движенияхладагента в цилиндре компрессора (прямоточные и непрямоточные);
назначению (вобщепромышленном исполнении, экспортно-тропическом для судовых холодильныхустановок, для транспорта);
числу ступеней сжатия(одно-, двух- и многоступенчатые);
степени герметичности:открытого типа (сальниковые), бессальниковые (полугерметичные) и герметичные.
В условном обозначениикомпрессора цифра 2 определяет модификацию, Ф – фреоновый (хладоновый), УУ –веерообразное расположение цилиндров, БС – бессальниковый, 18 – стандартнаяхолодопроизводительность, охлаждение воздушное.
5.2 Расчёт и выборконденсатора
 
В конденсаторах тепло отхладагента отводится наружным воздухом или водой. Воздушные конденсаторыприменяются во всех холодильных установках рефрижераторного подвижного состава.
Конденсатор холодильнойустановки ВР-1М 5-вагонной секции БМЗ выполнен из медных труб с латуннымирёбрами. Для обдува конденсатора используется один осевой вентилятор.
Из конденсаторов сводяным охлаждением наибольшее распространение получили горизонтальныекожухотрубные в стационарных установках средней и большой производительности. Уних пары холодильного агента подаются в пространство между кожухом и трубами,по которым протекает вода. Применяются также вертикальные кожухотрубные,оросительные, элементные, испарительные и другие типы конденсаторов.
Конденсатор холодильнойустановки АРВ состоит из трёх секций, закреплённых на раме.
Аммиачные конденсаторыпоездов и 12-вагонных секций имеют значительно большую поверхность и состоят извертикально-трубчатых секций с оребрёнными стальными трубами, обдуваемых однимлопастным вентилятором.
Расчёт конденсаторасводится к определению его теплопередающей поверхности, по величине которойконструируют или подбирают стандартные агрегаты. Наибольшая нагрузка наконденсатор приходится на IIрежим, поэтому расчёт производим для II режима.
Прежде всего, определяемтепловую нагрузку (производительность) конденсатора (Вт) по формуле
Qк=Q0+1000*Nтеор (Вт)                                      (5.2)
где, Qк – производительность конденсатора;
Q0– холодопроизводительность брутто;
Nтеор – мощность компрессора, принимаемсогласно выбранному типу компрессора 2ФУУБС18 – 10 кВт.
На основании формулы 5.2определяем производительность конденсатора
Для АРВ: Qк=21498,6+1000*10,0=31498,6(Вт);
Для 5-ваг. ИПС: Qк=22175,3+1000*10,0=32175,3 (Вт).
После определенияпроизводительности конденсатора определяем поверхность теплопередачи последующей формуле
/> (м2)                                         (5.3)
где, Fк – поверхность теплопередачи;
  К – коэффициенттеплопередачи, принимаем 30;
/> - среднеарифметическая разностьтемператур в начале и конце теплообмена, °С, принимаем 7 °С.
Производим расчёт наосновании формулы 5.3
Для АРВ: /> (м3);
Для 5-ваг. ИПС: /> (м3).
Так как 2 комплекта, топлощадь конденсатора равна Fк/2
Для АРВ: Fк=150/2=75 (м3);
Для 5-ваг. ИПС: Fк=153/2=76,5 (м3).
Далее определяем общуюдлину труб конденсатора по следующей                            формуле
/> (м)                                              (5.4)
где, L – общая длина труб конденсатора, м;
d – диаметр трубы конденсатора, м,принимаем 0,02 м;
π – принимаем 3,14
На основании формулы 5.4определяем общую длину труб конденсатора
Для АРВ: L=75/(3,14*0,02)=1194,6 (м);
Для 5-ваг. ИПС: L=76,5/(3,14*0,02)=1218,2 (м).
Определяем количествотруб в конденсаторе на основании следующей формулы
/> (шт.)                                           (5.5)
где, n – количество труб в конденсаторе;
l – длина трубы конденсатора,принимаем 15 м.
На основании формулы 5.5определяем количество труб в конденсаторе
Для АРВ: n=1194,6/15=80 (штук);               
Для 5-ваг. ИПС: n=1218,2/15=82 (штуки).
На основании расчётныхданных составляем таблицу 5.1, в которой указываем вид подвижного состава,производительность конденсатора, поверхность теплопередачи, длина труб,количество труб.
Таблица 5.1
Вид подвижного
состава
Производительность
конденсатора
Поверхность
теплопередачи
Длина
труб
Количество
труб АРВ 31498,6 150/75 1194,6 80 5-ваг. ИПС 32175,3 153/76,5 1218,2 82
Примечание: в таблице 5.1слева от дробной черты значение поверхности теплопередачи 2-х комплектов, асправа от дробной черты значение поверхности теплопередачи одного комплекта.
На основании данныхрасчётов произведенных в данной курсовой работе принимаем следующий видконденсатора: ВР-1М.
5.3 Расчёт и выбориспарителя
 
Испарители бывают двухтипов: для охлаждения жидкости  (рассола, воды) и воздуха. В стационарныххолодильных установках применяются испарители различных конструкций, втранспортных установках – кожухотрубные для охлаждения рассола ивоздухоохладители (в 5-вагонных секциях и АРВ).
Расчёт испарителязаключается в определении его теплопередающей поверхности, определяемой последующей формуле
/> (м2)                                         (5.6)
где, Fu – поверхность теплопередачи;
QI0– холодопроизводительность установки, Вт;
Ku – коэффициент теплопередачииспарителя, Вт/м2*град, принимаем 30 Вт/м2*град;
/> - средняя разность температур междутемпературой воздуха в камере и холодильным агентом, °С, принимаем 7 °С.
На основании формулы 5.6определяем теплопередающую поверхность испарителя
Для АРВ: /> (м2);
Для 5-ваг. ИПС: /> (м2).
Определяем общую длинутруб испарителя (м) по следующей формуле
/> (м)                                          (5.7)
где, d – диаметр трубы, м, принимаем 0,02м.
На основании формулы 5.7определяем длину труб испарителя
Для АРВ: /> (м);
Для 5-ваг. ИПС: /> (м).
Далее выбрав длину трубы,определяем количество труб в испарителе на основании следующей формулы
/> (шт.)                                     (5.8)
На основании формулы 5.8определяем количество труб в испарителе
Для АРВ: n=549,4/15=37 (штук);
Для 5-ваг. ИПС: n=573,2/15=39 (штук).
Исходя, из проделанныхрасчётов более всего для наших транспортных установок подходит следующий видиспарителя: воздухоохладитель – для охлаждения воздуха.

6.ОРГАНИЗАЦИЯ ОБСЛУЖИВАНИЯ РЕФРИЖЕРАТОРНОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА
 
6.1Определение расстояния безэкипировочного пробега рефрижераторного подвижногосостава
 
При эксплуатации РПСвозникает необходимость в его экипировке дизельным топливом и другимиматериалами. Расстояние безэкипировочного следования является важнымэксплуатационным показателем.
Расстояниебезэкипировочного пробега зависит от ёмкости топливных баков, суточного расходатоплива, маршрутной скорости, “холодных” поездов и рефрижераторных вагонов иопределяется по следующей формуле
L=(G1-G2)/g*Vм;(км)                                    (6.1)
где, L – длина безэкипировочного пробега;
G1 – полная вместимость топливных баков, принимаем дляАРВ – 560 л; для 5-ваг. ИПС – 5100 л;
G2 – резервный запас дизельного топлива, принимаем дляАРВ – 160 л; для 5-ваг. ИПС – 1440 л;
g – удельный расход дизельноготоплива, принимаем для АРВ – 80 л; для 5-ваг. ИПС – 720 л;
Vм – маршрутная скорость, км/сут, принимаем для АРВ –700 км/сут; для 5-ваг. ИПС – 750 км/сут.
На основании формулы 6.1определяем расстояние безэкипировочного пробега
Для АРВ: L=560-160/80*700=3500 (км);
Для 5-ваг. ИПС: L=5100-1440/720*750=3812,5 (км).
Таким образом, расстояниебезэкипировочного пробега равно для АРВ – 3500 км, а для 5-ваг. ИПС – 3812,5км.

6.2 Анализ организациии технологии работы с ИПС в процессе транспортировки СПГ
 
Экипировкарефрижераторных вагонов эксплуатационными материалами производиться в рефрижераторныхвагонных депо, так и на специальных пунктах экипировки РПС. Различаютвспомогательные пункты, предназначенные для снабжения РПС дизельным топливом,смазкой и водой, и основные, на которых РПС может экипируется, кроме того,хладагентом, компрессорным маслом, дистиллированной водой и другимиматериалами.
Экипировка на такихпунктах выполняется в любое время суток и года во время стоянки поезда пографику. Экипировочные материалы отпускают по форменным требованиям за подписьюначальника поезда и печатью депо приписки. Продолжительность экипировки недолжна превышать 1 ч, а при дозаправке хладагентом и рассолом – 3  ч. Операцииэкипировки совмещают с техническим осмотром вагонов. При необходимости текущийремонт неисправных деталей и узлов оборудования РПС может производиться вмеханических мастерских, расположенных в здании пункта экипировки.
Если пункт экипировкиразмещается не в парке отправления, то длина экипировочных путей должна быть неменее 450 м.
Для автономныхрефрижераторных вагонов характерна высокая степень автоматизацииэнергохолодильного оборудования, что позволяет эксплуатировать их безсопровождающего персонала. Техническое обслуживание их между деповскимиремонтами осуществляется механиками пунктов технического обслуживания АРВ (ПТОАРВ) по планово-предупредительной системе. Инструкцией по эксплуатации итехническому обслуживанию АРВ (ЦМ-ЦВ/3214) установлены следующий видытехнического (ТО) и укрупнённого технического обслуживания (УТО) АРВ: ТО-1 –при погрузке вагона, ТО-2 – в пути следования гружёных АРВ через 24-30 ч, ТО-3– при выгрузке, УТО-1 – через 120-180 работы дизель-генераторов, УТО-2 – через460-500 ч работы дизель-генераторов, но не реже одного раза в 6 месяцев.
Основное назначениеТО-1, ТО-2, ТО-3 заключается в контрольной проверке параметров работающегооборудования и настройке его на необходимый режим работы. Это позволяетосуществлять их на местах погрузки, выгрузки и в пути следования без изъятиявагонов из эксплуатации.
В зависимости отсложности и характера выполняемых работ пункты технического обслуживания АРВ(ПТО АРВ) делятся на три категории:
Основные – выполняют всевиды УТО и ТО;
Укрупнённые – выполняютУТО-1, ТО-1, ТО-2 и ТО-3;
Контрольные – выполняютТО-1, ТО-2 и ТО-3.
Кроме того, все ПТОдолжны выполнять текущий ремонт АРВ различной сложности.
Важнейшей задачейтехнического обслуживания РПС является обеспечение постоянной температуры вгрузовых помещениях вагонов.
Рефрижераторные секцииобслуживают сопровождающие их поездные бригады. К каждой секции приписаны двесменные бригады, одна из которых находится в очередном рейсе, а другая  — наотдыхе.
Состав бригадыустанавливает МПС. Для 5-вагонной секции она состоит из 3 человек (начальника идвух механиков).
Бригада должнаобеспечивать исправное техническое состояние оборудования и постояннуюготовность поезда к перевозке скоропортящихся грузов и другое.
Техническая документация секции, помимо чертежей и инструкций по обслуживанию оборудования, состоит измаршрута (форма ВУ-83), рабочего журнала (форма ВУ-85), журнала учётанеисправностей (форма ВУ-87).
Подготовка вагонов кперевозке включает технический и коммерческий осмотры, проверку исправностиэнергохолодильного оборудования, в необходимых случаях экипировку ипредварительное охлаждение или обогрев грузовых помещений вагонов передпогрузкой. Исправность  оборудования проверяют пробным запуском с полнойнагрузкой в течение 20-30 минут.
Загружают и разгружаютрефрижераторные вагоны в присутствии работников обслуживающей бригады, которыедолжны совместно с работниками станции контролировать сохранность оборудования,правильность укладки, состояние, качество и температуру груза.
6.3Определение расстояния между пунктами технического обслуживания автономныхрефрижераторных вагонов
 
Расстояние между ПТО АРВрассчитывается по формуле
Lпто=1/24* τр *Vм;(км)                                   (6.2)
где, τр – продолжительность работы оборудования АРВ междутехническим обслуживанием, принимаем 24 часа.
На основании формулы 6.2определяем расстояния между пунктами технического обслуживания автономныхрефрижераторных вагонов
Для АРВ: Lпто=1/24*24*700=700 (км);
Для 5-ваг. ИПС: Lпто=1/24*24*750=750 (км).
На основаниипроизведённых расчётов в данной курсовой работе мы получили расстояние междуПТО АРВ для АРВ – 700 км, а для 5-ваг. ИПС – 750 км.

7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБОРОТАВАГОНА
 
Оборот вагонахарактеризует затраты времени в сутках (или часах) на определённый цикл отодной погрузки СПГ до другой.
За время оборотаизотермический вагон находится на одной станции погрузки и одной станциивыгрузки (в случае отсутствия порожнего пробега данные станции совпадают), впути следования в гружёном состоянии (в том числе на попутных техническихстанциях, пунктах экипировки и санитарной обработки) и в порожнем состоянии достанции новой погрузки.
Полный оборотизотермического вагона состоит из следующих составных элементов: в движении,под грузовыми операциями, на технических станциях, на транзитных пунктахэкипировки и обслуживания перед погрузкой.
Оборот вагонарассматриваем для трёх вариантов:
1-й вариантпредусматривает закрепление вагонов за обслуживанием определённого направления(станция последующей и предыдущей погрузок совпадают);
2-й вариант полностьюисключает порожний пробег вагона (станция выгрузки и станция последующейпогрузки совпадают), т.е. Lпор=0;
3-й вариантпредусматривает последующую погрузку вагона в районах массового производстваСПГ, т.е. Lпор≠Lгр.
Оборот вагона нанаправлении Пермь-2 – Чита-1 определяется по следующей формуле
О=1/24*(l/vуч+км*tгр+l/lтех*tтех+lгр/lэ*tиз); (сутки)             (7.1)
где, О – оборот вагона,сутки;
l – полный рейс вагона, км, принимаем4771 км;
vуч – участковая скорость, км/ч,принимаем 30 км/ч;
км –коэффициент местной работы, принимаем 0,8;
tгр – средний простой изотермическоговагона под одной грузовой операцией, час, принимаем 3 часа;
lтех – вагонное плечо или среднеерасстояние между техническими станциями, км, принимаем 500 км;
tтех – средний простой изотермическоговагона на одной технической станции, час, принимаем 0,83 часа;
lгр – гружёный рейс, км принимаем 4771км;
lэ – допускаемый пробег между смежными экипировками илитехническим обслуживанием АРВ, км, принимаем 3500 км для АРВ, для 5-ваг. ИПС –3812,5 км;
tиз – средний простой изотермическоговагона под техническим обслуживанием и экипировками на транзитных пунктах, час,принимаем 2 часа.
На основании формулы 7.1определяем оборот вагона для 1-го варианта
Для АРВ:О=1/24*(9542/30+0,8*3+9542/500*0,83+4771/3500*2)=14,1 (суток);
Для 5-ваг ИПС: О=1/24*(9542/30+0,8*3+9542/500*0,83+4771/3812,5*2)=14,12(суток)
Далее рассчитываем оборотвагона для 2-го варианта по формуле 7.1, порожний пробег отсутствует
Для АРВ:О=1/24*(4771/30+0,8*3+4771/500*0,83+4771/3500*2)=7,2 (суток);
Для 5-ваг. ИПС:О=1/24*(4771/30+0,8*3+4771/500*0,83+4771/3812,5*2)=7,16 (суток).
На основании формулы 7.1определяем оборот вагона для 3-го варианта, в котором Lгр≠Lпор
Для АРВ:О=1/24*(6500/30+0,8*3+6500/500*0,83+4771/3500*2)=9,7 (суток);
Для 5-ваг. ИПС:О=1/24*(6500/30+0,8*3+6500/500*0,83+4771/3812,5*2)=9,68 (суток).
На основаниипроизведённых расчётов оборот вагона составил: для 1 варианта – 14,1 суток дляАРВ, 14,12 суток для 5-ваг. ИПС; для 2 варианта: — 7,2 суток для АРВ, 7,16суток для 5-ваг. ИПС; для 3 варианта: 9,7 суток для АРВ, 9,68 суток для 5-ваг.ИПС.
Далее в курсовой работестроим график оборота вагона для всех трёх вариантов (графическая работа №1).
Намечаем мероприятия посокращению оборота вагона:
1. Сокращениевремени простоя на технических станциях;
2. Сокращениевремени на погрузку-выгрузку;
3. Увеличениебезэкипировочного пробега;
4. Увеличениемаршрутной скорости по участкам;
5. Сокращениевремени на техническое обслуживание.
6. Сокращениевремени на ожидание подачи

8.ВЫБОР И ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНОГО ВАРИАНТА ТРАНСПОРТИРОВКИ СПГ
 
Большинствоэксплуатационных задач решается путём сравнения различных вариантов организацииработ, причём в качестве критерия оптимальности часто используется 1вагоно-час. Такие задачи, как организация вагонопотоков, определениеочерёдности подач вагонов к грузовым фронтам и т.п., основываются наиспользовании этого показателя. Применение его вполне обосновано, если решаютсязадачи, имеющие в своей основе однородные исходные. Однако в ряде случаевиспользование вагоно-часа в качестве критерия оптимальности приводит кискажению результатов. Это положение, в частности, относится к эксплуатационнымвопросам, связанным с использованием изотермического подвижного состава.Например, неправомерно сравнивать вагоно-час платформы, платформы загруженнойпеском и рефрижераторного вагона, гружённого мороженым мясом. При сравнениивариантов по общему значению показателя может получиться, что при выбореочерёдности подачи или выборе системы продвижения вагонопотоков предпочтениебудет отдано платформе с песком. Чтобы избежать таких ошибок вводятсякоэффициенты, при помощи которых приравниваются значения вагоно-часов отдельныхгрупп вагонов. Они называются коэффициентами эквивалентности.
Себестоимость перевозокопределяют традиционным методом расходных ставок. Учитываемые расходыподразделяют на три группы: независящие от типа вагона (одинаковые для всехизотермических вагонов); зависящие от их типа; учитывающие особенности системыохлаждения, отопления и энергоснабжения.
Простои изотермическихвагонов в ожидании подачи на грузовые фронты холодильников приводят к большимпотерям денежных средств. Простои возникают в результате ограниченнойвместимости холодильников и недостаточной перерабатывающей способности грузовыхфронтов.
Организация перевозокскоропортящихся грузов предусматривает различные варианты прокладки ускоренныхпоездов, специализированных на перевозке скоропортящихся грузов, на графикедвижения поездов. Среди наиболее распространённых способов выделяют прокладкупоездов с более высокими скоростями по разрозненным ниткам графикам и в одномпакете с пассажирскими поездами.
В первом вариантепрокладки в дополнительные затраты в сравнении с вариантом движения этихпоездов по параллельному графику обычно включают затраты, вызванные простоямисоставов ускоренных поездов на начальных станциях в ожидании отправления,связанные с обгонами грузовых поездов ускоренными, увеличением механическойработы на передвижение ускоренных поездов в связи с увеличением скорости ихдвижения, обгонами ускоренных поездов пассажирскими поездами.Технико-эксплуатационные преимущества предварительного охлаждения фруктов иовощей можно определить по следующей методике. Сравнивают затраты настроительство и обслуживание СПО и экономию от целого ряда преимуществ,полученных за счёт предварительного охлаждения фруктов и овощей.
Себестоимостьпроизводства электроэнергии определяют делением суммы амортизационныхотчислений от стоимости дизель-генераторов и эксплуатационных расходов на ихсодержание и обслуживание на количество расходов на их содержание иобслуживание на количестве выработанной энергии. Такие расходы определяют загод, что позволяет получить среднюю оценку себестоимости. В сезонымаксимального использования оборудования величина себестоимости производстваэнергии сокращается, а в другие периоды увеличивается.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
 
В курсовой работе выбрали7 видов грузов для перевозки. Один груз к перевозке не приняли, так какуставный срок доставки больше, чем предельный – мясо охлаждённое.
На основе теоретическихрасчётов определили количество вагонов и поездов, необходимых для перевозкиданных видов грузов. Выбрали необходимый изотермический подвижной состав дляперевозки скоропортящихся грузов.
Проанализировалипоказатели простоя изотермического подвижного состава под грузовыми операциями,наметили мероприятия по сокращению простоя изотермического подвижного состава.
Произвелитеплотехнический расчёт АРВ и 5-ваг. ИПС для трёх режимов перевозки, которыйсоставил: для 1-го режима для АРВ — 7963,1 (Вт), для 5-ваг. ИПС — 8168,71 (Вт);для 2-го режима для АРВ — 30609 (Вт); для 5-ваг. ИПС -31571,4 (Вт); для 3-горежима для АРВ — 3374,5 (Вт); для 5-ваг. ИПС -3565,4 (Вт). Определилисобственную мощность нагревателей электропечей, которая составила для АРВ — 4,21 (кВт); для 5-ваг. ИПС -4,46 (кВт).
Произвели выборхолодильного оборудования для АРВ и 5-ваг. ИПС: к эксплуатации приняликомпрессор 2ФУУБС18, конденсатор ВР-1М, испаритель для охлаждения пароввоздуха.
Определилибезэкипировочный пробег изотермического подвижного состава, расстояние междупунктами ПТО АРВ, проанализировали технологию работы с изотермическим подвижнымсоставом в процессе транспортировки скоропортящихся грузов.
Рассчитали оборот вагонадля 3 вариантов: с одинаковым гружёным и порожним пробегом, который составилдля АРВ — 14,1 суток, 14,12 суток для 5-ваг. ИПС; без порожнего пробега — 7,2суток для АРВ, 7,16 суток для 5-ваг. ИПС; гружёный пробег не равен порожнему - 9,7 суток для АРВ, 9,68 суток для 5-ваг. ИПС и построили график оборота вагона.
Также произвелиобоснование оптимального варианта транспортировки скоропортящихся грузов.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙЛИТЕРАТУРЫ
 
1. Атлас-схемажелезных дорог Российской Федерации и стран Содружества независимых государств;
2. Железнодорожныйхладотранспорт. / М.Н. Тертеров, Н.Е. Лысенко, В.Н. Панфёров, — М.: Транспорт,1987. – 255 с.;
3. Инструкция пообслуживанию перевозок скоропортящихся грузов в международном сообщении междугосударствами-участниками Содружества, Латвийской Республикой, ЛитовскойРеспубликой, Эстонской Республикой. №ДЧ. – 1998, — 49 с.;
4. Информационно-справочныематериалы по дисциплине “Транспортная энергетика”: Методические указания повыполнению курсового и дипломного проектирования. – Чита: ЗабИЖТ, 2003. – 28 с.Иванова Т.В;
5. Математическиемодели процессов грузовой работы. – М.: Транспорт, 1982. – 256 с. Смехов А.А.;
6. Обоснованиерационального способа транспортировки скоропортящихся грузов на направлении:Методические указания по выполнению курсового и дипломного проектирования. –Чита: ЗабИЖТ, 2002. – 47 с. Иванова Т.В.;
7. Перевозкаскоропортящихся грузов: Справочник. / А.П. Леонтьев. – М.: Транспорт, 1986. –304 с.;
8. Сборник правилперевозок грузов на железнодорожном транспорте. – М., 2001. – 599 с.;
9. Справочныематериалы для курсового и дипломного проектирования по дисциплине“Хладотранспорт”: Методические указания. – М.: МИИТ, 1997. – 45 с. ЛысенкоН.Е., Панфёров В.Н.;
10. Статистическиеметоды обработки эмпирических данных. / В.А. Грешников. – М.: Транспорт, 1988.– 231 с.;
11. Транспортныйустав железных дорог Российской Федерации. – М., 1998. – 128 с.;
12. Типовойтехнологический процесс работы грузовой станции в условиях функционированияавтоматизированной системы управления. – М., 1998. – 144 с.;
13. Энергетика итехнология хладотранспорта. – М.: Транспорт, 1993. – 228 с. Левенталь Л.Я.,Лысенко. Н.Е.;
14. ЦВ/4070.Групповой рефрижераторный подвижной состав железных дорог: Инструкции поэксплуатации. – М.: Транспорт, 1983. – 86 с.;
15. Конспект лекцийпо дисциплине “Хладотранспорт”.