Основы технологии хладотранспорта
|
Скачать 3.38 Mb.
|
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА ИРКУТСКИЙ государственный университет путей сообщения Б.П. КОРОЛЬКОВ, А.В. КОМАРОВ ОСНОВЫ ТЕхнологии ХЛАДОТРАНСПОРТА Учебное пособие Иркутск 2016 УДК [629.463.12+656.225.073.444](075.8) ББК О Корольков Б.П., Комаров А.В. Основы технологии хладотранспорта: Учебное пособие. Иркутск: ИрГУПС, 2016. – 202 с. Учебное пособие предназначено в помощь студентам высших учебных заведений по освоению ими дисциплин "Хладотранспорт и основы теплотехники" и «Транспортная энергетика». Соответствует требованиям Государственного образовательного стандарта и учебному плану по специальности 190401 – Эксплуатация железных дорог. Ил. 49. Табл. 29. Библиогр.: 10 назв. Рецензенты : А.В. Дмитренко, д.т.н., профессор Сибирского университета путей сообщения (СГУПС); А.И. Черных, начальник Восточно-Сибирского территориального центра фирменного транспортного обслуживания; Л.H. Иванкова, к.т.н., доцент академии транспорта. Иркутский государственный университет путей сообщения, 2016 ОГЛАВЛЕНИЕ СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 6 ВВЕДЕHИЕ 7 Часть I. Принципы работы хладотранспорта 1. Общие сведения о системе хладотранспорта 1.1. Формирование системы хладотранспорта 8 1.2. Структура системы хладотранспорта 10 1.3. Функционирование непрерывной холодильной цепи 1.4. Государственное регулирование перевозок СПГ 2. СОХРАНЕНИЕ КАЧЕСТВА СКОРОПОРТЯЩИХСЯ ГРУЗОВ 2.1. Природа и свойства скоропортящихся грузов 15 2.2. Основы сохранения качества скоропортящихся грузов 19 2.3. Технологические процессы холодильной обработки СПГ 25 2.4. Методы определения качества скоропортящихся грузов 30 3. УСЛОВИЯ ДОСТАВКИ СКОРОПОРТЯЩИХСЯ ГРУЗОВ 3.1. Условия сохранения качества скоропортящихся грузов 32 3.2. Технологические режимы перевозки СПГ 33 3.3. Режимы термического воздействия на груз 36 3.4. Обеспечение условий и сроков доставки скоропортящихся грузов 39 Часть II. ОСНОВЫ ТЕПЛОТЕХНИКИ И ХОЛОДИЛЬНОЙ ТЕХНИКИ 4. ОСНОВЫ ТЕРМОДИНАМИКИ 4.1. Термодинамическая система 41 4.2. Механическое и тепловое взаимодействия 44 4.3. Первый закон термодинамики 46 4.4. Второй закон термодинамики 51 5. ОСНОВЫ ТЕПЛОПЕРЕНОСА 5.1. Механизмы пеpеноса теплоты 54 5.2. Теплопроводность 55 5.3. Конвективный теплообмен 57 5.4. Лучистый теплообмен 59 5.5. Теплопередача 61 6. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАБОТЫ ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН 6.1. Изменение агрегатного состояния охладителей 63 6.2. Холодильные агенты и холодоносители 66 6.3. Холодильные машины 67 6.4. Одноступенчатая ПКХМ и её цикл 69 6.5. Двухступенчатая ПКХМ 76 6.6. Основные элементы ПКХМ 81 6.7. Другие типы холодильных машин 90 Часть III. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ДЛЯ перевозки И ХРАНЕНИЯ СКОРОПОРТЯЩИХСЯ ГРУЗОВ 7. Перевозочные средства 7.1. Структура парка перевозочных средств 96 7.2. Изотермические транспортные средства 98 7.3. Специализированные вагоны для СПГ 102 7.4. Изотермические контейнеры и контрейлеры 107 8. ТЕПЛОТЕХНИКА ИЗОТЕРМИЧЕСКИХ ВАГОНОВ 8.1. Тепловая изоляция 109 8.2. Расчёт теплопритоков 110 8.3. Холодопроизводительность холодильных машин 115 8.4. Особые условия эксплуатации хладотранспорта 116 9. Инфраструктура по ОБСЛУЖИВАНИю рефрижераторных перевозочных средств 9.1. Пункты и виды обслуживания РПС 120 9.2. Система технического обслуживания ИВ 124 9.3. Техническое обслуживание рефрижераторных секций между плановыми ремонтами 126 9.4. Техническое обслуживание автономных рефрижераторных вагонов между плановыми ремонтами 129 10. ХОЛОДИЛЬНЫЕ СКЛАДЫ 10.1. Классификация холодильных складов и грузовых фронтов 131 10.2. Конструкция здания холодильника 132 10.3. Механизация погрузочно-разгрузочных работ на грузовых фронтах холодильников 135 10.4. Плодоовощные склады 139 Часть IV. КОММЕРЧЕСКАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ ХЛАДОТРАНСПОРТА 11. Оформление действий со скоропортящимся грузом 11.1. Нормативные и перевозочные документы 142 11.2. Приём скоропортящихся грузов к перевозке 143 11.3. Использование перевозочных средств 146 11.4. Погрузка и выгрузка скоропортящихся грузов 147 11.5. Несохранные перевозки скоропортящихся грузов 155 12. ОРГАНИЗАЦИЯ ПЕРЕВОЗОК СКОРОПОРТЯЩИХСЯ ГРУЗОВ 12.1. Грузопотоки и вагонопотоки 158 12.2. Техническое нормирование работы с ИПС 162 12.3. Планирование перевозок скоропортящихся грузов 166 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 169 ПРИЛОЖЕНИЯ 1. Грузовая характеристика подвижного состава для перевозки СПГ 170 2. Теплотехнические и эксплуатационные характеристики изотермических вагонов 172 3. Техническое обслуживание РПС на сети железных дорог 173 4. Нормативные условия подготовки к перевозке по железной дороге основных видов СПГ 177 5. Температурный режим перевозки и необходимость вентилирования СПГ в рефрижераторных вагонах 180 6. Требования к температуре СПГ при погрузке в вагоны-термосы 184 7. Характеристика средств пакетирования СПГ 186 8. Нормы высоты погрузки непакетированных плодоовощей в вагонах 187 9. Характеристика плотности штабеля груза в вагоне 188 10. Погрузочная масса основных видов СПГ 189 11. Примерные нормы загрузки изотермических вагонов непакетированными скоропортящимися грузами 190 12. Нормы естественной убыли СПГ в рефрижераторных вагонах 191 13. Коэффициенты месячной неравномерности перевозок СПГ 192 14. Нормативная продолжительность простоя вагонов на грузовых фронтах холодильников 192 15. Удельная теплоемкость и температура замерзания некоторых видов СПГ, тары и средств пакетирования 193 16. Удельные тепловыделения плодов, овощей и ягод при дыхании 195 17. Суточные нормы пробега вагонов с СПГ 197 18. Предельные сроки доставки некоторых СПГ 198 19. Химический состав и энергетическая ценность СПГ 20. Витамины 21. Микроэлементы 22. Классификация пищевых добавок в системе Сodex alimentarius СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ АРВ автономный рефрижераторный вагон; БМЗ Брянский машиностроительный завод; ВЧДр – ремонтное вагонное депо; ВЧДэ – эксплуатационное – – ; ИПС изотермический подвижной состав; ИВ изотермический вагон; ИК изотермический контейнер; НХЦ непрерывная холодильная цепь; ПКХМ паровая компрессионная холодильная машина; ПРР – погрузочно-разгрузочные работы; ПТО пункт технического обслуживания; РК рефрижераторный контейнер; РПС рефрижераторный подвижной состав; СПГ скоропортящийся груз; СПО станция предварительного охлаждения плодоовощей; ТО техническое обслуживание; ТРВ терморегулирующий вентиль; УТО укрупнённое техническое обслуживание; ФАЖТ – Федеральное агентство железнодорожного транспорта министерства транспорта Российской Федерации (Росжелдор); ХМ холодильная машина. Сокращения размерных величин с секунда, т тонна, мин. минута, Н ньютон, ч час, м метp, сут. сутки, ваг. вагон, нед. неделя, Па паскаль, мес. месяц, л литp, Вт ватт, К гpадус по шкале Кельвина, Дж джоуль, 0С гpадус по шкале Цельсия, г гpамм, (для pазностей темпеpатуp 1 К = 1 0С). Масштабность величин: к кило (х103), М мега (х106), м мили (х10-3), мк – микро (х10-6). ВВЕДЕHИЕ В транспортных системах различного масштаба и практически всех уровней особое место занимает хладотранспорт (англ. – cold transport, refrigerated transport, mobile refrigeration) как обособленная система по доставке скоропортящихся грузов (СПГ), большинство из которых являются продуктами питания и лекарственными препаратами. Без преувеличения можно сказать, что от качества их перевозок прямо зависит жизнеспособность, здоровье и благополучие каждого человека. Ведь в настоящее время весомую долю пищевого рациона населения любого из регионов составляют продукты привозные, что особенно заметно в городах, где и сосредоточено большинство людей. Но даже в сельской местности, где производится мясо, молоко, масло и т.п., активно потребляются колбаса и майонез, тропические фрукты и кондитерские изделия, многие другие виды продуктов питания, привезенные из весьма удаленных мест производства. С другой стороны, упомянутая собственная пищевая продукция села служит источником его дохода благодаря ее транспортировке и реализации в городах. А значит, современные технические достижения и технологии транспортировки призваны обеспечить качество доставки грузов, в составном названии которых первое место занимает слово «скоро», что указывает на исключительную важность сокращения сроков транспортировки с целью сохранения свойств груза, столь необходимого для жизни и деятельности людей и, как следствие, весьма дорогостоящего. Хладотранспорт – понятие образное. Строго говоря, в него входят не только элементы, связанные с использованием холода, но и все прочие средства сохранения качества СПГ, а также организационные структуры, системы государственного управления и контроля, правовое регулирование, экономические взаимосвязи и т.п. Часть I. Принципы работы хладотранспорта 1. Общие сведения о системе хладотранспорта 1.1. Формирование системы хладотранспорта Одним из важнейших направлений транспортного прогресса является поиск и совершенствование технологий и технических средств сохранения пригодности продуктов питания и медикаментов в течение длительных сроков, от чего напрямую зависят жизнь и здоровье людей. Коренная причина тому заключается во всеобщем явлении неравномерности и асинхронности по объемным и временным параметрам процессов заготовки (производства) и потребления продуктов в сочетании с жизнедеятельностью микроорганизмов, со временем разлагающих многие вещества, особо активно – пищевые продукты. Исторически первым, древнейшим, способом продления срока годности стало помещение продуктов в прохладное место, а в последствии – целенаправленное создание вокруг них все более холодных условий. При температуре значительно ниже 0оС срок хранения достигает нескольких месяцев за счет значительного замедления микробиальных процессов. Но и в настоящее время далеко не всегда и не везде есть возможность выбора тепловых режимов. Длительное сохранение пригодности продуктов, хотя и с потерей некоторых вкусовых и питательных свойств, стало возможным посредством их высушивания – удаления влаги, что опять же замедляет жизненные процессы в продукте. Но в окружении влажного воздуха означенного эффекта не достигается. В Древней Индии (второе тысячелетие до н.э.) изобретен другой способ консервирования, также широко распространненный в современной практике: продукт пропитывается специями – съедобными растительными (перец, гвоздика, имбирь, лавр и др.) и минеральными (поваренная соль) добавками. Вкусовые свойства существенно изменяются, с другой стороны, часто появляются или усиливаются лечебные действия. Подобная технология сохранения продукта без потери основных вкусовых качеств заключается в его погружении в пищевое растительное масло. В Древнем Египте, например, применялось оливковое масло. Эффект консервирования менее долговременный по сравнению с предыдущим способом. Современного вида консервы появились в начале XIX в. Во Франции Наполеон Бонапарт, объявил конкурс на изобретение лучшего способа сохранения продуктов в условиях длительного похода. Французский ученый Николя Франсуа Аппер предложил технологию тепловой обработки продуктов при температуре свыше 100оС, помещенных в герметично закрытые стеклянные и металлические емкости. Слово «рефрижератор» (англ. refrigerator) введено в транспортный обиход в 1803 году американским предпринимателем Томасом Муром, изготовившим специальную емкость для перевозки сливочного масла, что одновременно можно считать первым изотермическим контейнером: применены теплоизоляция из кроличьих шкур и засыпка льдом. Эпоха машинного охлаждения началась в 1850 году, когда американский врач Джон Гори впервые продемонстрировал процесс получения искусстенного льда. В своём аппарате он использовал технологию компрессионного цикла, которая применяется в современных холодильниках. К тому времени уровень развития железнодорожного транспорта был уже достаточно высок, и в 1857 году был создан первый вагон-рефрижератор (точнее, вагон-ле́дник), что можно полагать началом современного хладотранспорта. Машинное охлаждение впервые было применено на морском транспорте. Клипер «Dunedin», принадлежавший компании «New Zealand and Australian Land Company» был оборудован в 1881 году компрессионной холодильной машиной с паровым двигателем: сжатый воздух выпускался в трюм корабля, где резко расширялся с понижением температуры. 1.2. Структура и основы функционирования системы хладотранспорта Как сказано выше, хладотранспорт предназначен осуществлять доставку особой категории грузов, называемых скоропортящимися (англ. Perishable Cargo, Perishables), к которой относятся почти все продовольственные товары, медицинские препараты и биоматериалы, живность, посевной материал и многое другое. В целом скоропортящимися называют грузы, состояние которых до степени непригодности к дальнейшему использованию ухудшается значительно быстрее и сильнее, чем у других грузов. Замедлить процессы порчи грузов в процессе их транспортировки и хранения возможно созданием специфических для каждого вида груза условий: особый способ и оптимальная высота формирования штабеля, поддержание температурного режима, режимы циркуляции и вентилирования воздуха в грузовых помещениях складов и транспортных средств, регулирование влажности и других параметров окружающей груз среды. И обеспечить требуемые условия необходимо на всем пути следования груза, на всех этапах его доставки. Доставкой груза официально считается совокупность всех действий, связанных с его пространственным перемещением, начиная с приема груза к перевозке и заканчивая выдачей его грузополучателю (получателю). Но условия сохранения качества продуктов питания нужно обеспечивать с момента их производства, еще до того, как они стали грузом, и поддерживать те же условия вплоть до употребления продукта. То же касается и всех других видов СПГ. Поэтому необходим комплекс взаимосвязанных технических средств, именуемых транспортно-складской инфраструктурой (ТСИ), и технологических процессов, объединённых целью своевременной и качественной доставки СПГ от момента и места их производства до момента и места их потребления, называемый системой доставки скоропортящихся грузов или, коротко, хладотранспортом. Таким образом выявляется первый принцип успешной доставки скоропортящихся грузов – непрерывность обеспечения перечисленных условий на всех этапах их транспортировки, во всех элементах системы доставки СПГ. Организация соответствующих технологических процессов в единую систему получила название непрерывной холодильной цепи (НХЦ), именуемой также холодовой цепью (англ. cold chain). В разных литературных источниках термины система доставки СПГ, хладотранспорт и НХЦ считаются синонимичными, взаимозаменяемыми, поскольку технологические процессы должны в полной мере соответствовать применяемым техническим средствам, транспортные процессы тесно связаны с производственными и т.д., хотя первое понятие из перечисленных наиболее обширно. Представим совокупность взаимодействующих элементов системы доставки СПГ структурной схемой (рис. 1). Документы ТСИ Процессы       Подвижной состав (ИПС) Устройства технического обслуживания  Производство Подготовка к перевозке Перевозка Хранение ПРР Склады  Технические Сопрово-дительные Перевозочные Учетные Акты ЗХ СПО ПХ ПеХ РХ РеХ ДХ   ВЧДр ВЧДэ ПЭ ПТО ПСО ЖХТ АХТ МХТ РХТ ВХТ  |
Похожие:
 |
Методические указания к практическим занятиям пооп «Основы технологии... Составлены в соответствии с учебным планом и рабочей программой оп «Основы технологии отделочных строительных работ» для подготовки... |
|
Рабочая программа по учебному предмету «основы безопасности жизнедеятельности»... Рассмотрено на заседании методического объединения учителей технологии, обж, физической культуры, музыки, изо |
|
1. Теоретические основы технологии сенсорного маркетинга |
 |
М. Е. Жуковский, Р. В. Усков о применении графических процессоров... В работе рассмотрены основы применения технологии nVidia© cuda для распараллеливания вычислений с использованием графических процессоров.... |
|
Рабочая программа учебной дисциплины общие основы технологии Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение иркутской области |
|
Р. С. Гиляревский основы информатики Излагается современное понимание информационной инфраструктуры, даются сведения о сетевой технологии и начальных шагах работы в... |
|
1 Основы проектирования сетей доступа на базе технологии pon 7 Характеристика микрорайона «Просторный». Основные показатели проектируемой сети доступа 14 |
|
Учебно-методическое пособие для преподавателя предназначено для подготовки... А. Н., Мишина И. А., Казакова Е. И., Новикова Т. Г., Новиков А. Е., Петрова Е. Н., Руднева О. С., Шимутина Е. Н, Чиндилова О. В.... |
|
1 Раскройте понятия: технологии, информационные технологии, информационный... Технологии Технология (гр technе — мастерство, logos — учение, учение о мастерстве) — сов окупность знаний о способах и средствах... |
|
Наборы утилит служебных программ операционных систем. Средства и... Контрольные задания по разделам дисциплины : Системные технологии, Офисные технологии Сетевые технологии |
|
Лекция Основы использования технических устройств у лиц с нарушенным... «Технические средства и информационные технологии в обучении лиц с нарушением слуха» |
|
Учебно-методическое обеспечение дисциплины «Основы технологии отрасли» Рекомендовано методическим советом колледжа в качестве методического обеспечения подготовки студентов специальности 220703 «Автоматизация... |
|
Технологии в деятельности социальных организаций выпускная квалификационная... Теоретические аспекты и правовые основы pr-деятельности в социальной работе 6 |
|
Учебное пособие курс лекций по пм 03 мдк 03. 01 «Основы реаниматологии» «Основы реаниматологии» подготовлено в соответствии с утвержденной программой пм 03 «Оказание доврачебной медицинской помощи при... |
|
Выпускная работа по предмету «Основы информационных технологий» Здесь предстоит действовать по двум направлениям: содействовать укреплению информационной безопасности государства, а также использовать... |
|
31. 08. 2016 г (обслуживающий труд) Составила учитель технологии мкоу оош с. Кай Образовательная область "Технология" имеет своей целью заложить основы подготовки учащейся молодежи к трудовой деятельности в новых... |