К СГотносятся те, которые в пути следования требуют защиты от воздействия высоких и низких температур. Необходимо поддерживать специальные условия транспортирования. Перевозят мясо и мясопродукты, рыбу и рыбопродукты, плодоовощи, пиво и виноматериалов.
Скоропортящуюся продукцию различных наименований объединяют по сходным признакам в укрупненные номенклатурные группы:
Продукция сельского хозяйства:
04 подгруппа - картофель, овощи, бахчевые культуры;05 - фрукты и ягоды;07 - растения;
Продукция пищевой, мясомолочной и рыбной промышленности;
56 - мясо и мясопродукты;57 - рыба и рыбопродукты;58 - консервы;59 - напитки;
По этим подгруппам взимается тарифная ставка за перевозку.
Все скоропортящиеся грузы требуют специальных условий хранения и транспортирования. Эти условия оптимальные для каждого вида продукта. Холод для хранения и перевозки используется давно и сегодня основным средством консервирования является холод. Скоропортящиеся продукты в зависимости от вида хранят от -30 до +14 градусов. Мороженные продукты перевозятся с температурой от - 9 градусов и ниже. Охлажденные продукты перевозят от +0 до -3 градусов. Плодоовощи +2 до +15 градусов.
Для перевозки скоропортящихся грузов используются все виды транспорта:
морской (мощные суда-рефрижераторы, банановозы);
рефрижераторный флот речной (доставляет продукция в речные и морские порты);
Автотранспорт (авторефрижераторы);
Охлаждение грузовых помещений судов, вагонов, автомобилей осуществляется в основном холодильными машинами, но применяется также водный лед, сухой лед, сжиженные газы
Сначала использовали снег, лед, лед с солью. На ЖДТ вагоны летники появились в 1860 году. В России вагон летник появился в 1868 году с пристенными приборами охлаждения.
Все холодильные машины (схемы) разработаны с 1830-1865.
В 1877 в Мурманске был разработан первый холодильник с машинным охлаждением.
В 1887 в Астрахани использовалась первая барже-рефрижератор.
В 1903 году построили первую секцию из 5 грузовых вагонов и 1 служебного.
В 1908 году разработали автономный рефрижераторный вагон. Был создан международный конгресс по холоду. Это ассоциация холодильщиков, объединяющая специалистов.
В 1953 году впервые в России появились 23- и 21-вагонные поезда.
В 1958 году в Германии (ГДР) завод Дсаут 12-ти вагонные секции изготавливали по заказу России и 5-ти вагонные ZA-5 (5 вагонов грузовых).
В 1965 году в Брянске начали выпускать 5-ти вагонные секции. ZB-5 (4 грузовых, 1 служебный).
Холодильный транспорт - совокупность передвижных транспортных средств и стационарных сооружений, предназначенных для перевозки скоропортящихся продуктов. Главная задача этого транспорта - сохранить качество скоропортящегося продукта в процессе перевозки и как можно быстрее доставить в пункт назначения.
ЖД хладотранспорт является неотъемлемой частью ЖДТ. Почему выделили в отдельную дисциплину:
Необходимость обеспечения при перевозке скоропортящихся грузов условий близких к условиям хранения на стационарных холодильниках;
Потеря массы и качества груза при перевозке
Необходимости выполнения предельных сроков перевозки;
Высокая стоимости скоропортящихся грузов;
Некоторая односторонность перевозки, б порожний пробег;
Дальность перевозки в 2-3 раза выше чем обычных грузов;
Сезонность перевозки;
Формирование холодных поездов (1200т), (ускоренные, скорые и молочные поезда)
ЖД хладотранспорт включает техническую базу и штат работников, а также технологии и методы организации перевозок скоропортящихся грузов. Техническую базу ЖДТ составляет парк изотермических вагонов. Рефрижераторные депо имеются, заводы по ремонту, пункты экипировки. После развала СССР и раздела парка вагонов осталось 28 тысяч вагонов со средним возрастом 15 лет, а полный возраст у вагона 28 лет. В том числе 4,6 тысяч служебных вагонов. Основу составляли 5-ти вагонные секции (50%), ZB-5 (30%), 3300 автономных вагонов.
С 1 октября 2003 года в ОАО "РЖД" создано дочернее предприятие "Рефсервис". Это предприятие является одним из крупнейших перевозчиков скоропортящегося груза и владельцев рефрижераторного ПС (11000 вагонов и 3 вагонных депо). Сегодня создано 8 представительств "Рефсервиса" на дорогах России, перевозящих 39% всей продукции и из них 20% в рефрежераторах, а остальные в крытых.
2010 год перевозится 8-10 млн. тонн - это в 4 раза меньше чем в 1988 году.
Рефрижераторные вагоны, отслужившие срок переделываются в вагоны термосы (без приборов охлаждения). Особое внимание сегодня уделяется рефрижераторным контейнерам (импортное): дизильгенератоное с холодильной установкой и без дизельгенератора. Для них необходимы фитинговые платформы и дизельгенераторный вагон от 5-ти вагонной секции.
Рефсекций осталось 2400, вагонов термосов 1100, ИВ-термосов - 3000, 60 фитинговых платформ. Возраст оставшихся вагонов 20 и более лет.
Получение холода сводится к уменьшению содержания тепла в твердом, жидком или газообразном теле. Свойства и состояние тел определяется температурой. Температуру измеряют по термодинамической шкале в кельвинах и по практической в градусах. Для измерения температуры применяются приборы: жидкостные и газовые термометры, манометрические термометры, термометры сопротивления. Кроме температуры нам необходимо знать влажность.
Максимальной влажностью называется предельное содержание водяных паром в кубометре воздуха.
Абсолютная влажность - весовое количество водяных паров в кубометре воздуха при заданных температурах и влажности.
Относительная влажность - отношение абсолютной влажности к максимальной.
Влажность измеряют психрометрами и гигрометрами.
Необходимо знать скорость движения. Скорость движения измеряется анемометрами. Кроме этого необходимо знать силу, действующую на единицу поверхности тела (груза).
Основной единицей измерения давления является паскаль.
Все вещества отличаются плотностью: Ро = m/V
Для характеристики газов используют понятие удельного объема: V/m, м3/кг
Тепловые характеристики:
Теплота - энергетическая характеристика процесса теплообмена от одного тела к другому тремя способами: теплопроводностью, конвекцией и лучистым теплообменом.
Способность различных тел проводить тепло характеризуется коэффициентом теплопроводности: λ , Вт/мК (метр кельвин). Это количества тепла, которое проходит через проводник длиной в 1м, сечением в 1 м2, при разности
температур на концах проводника 1 градус.
Теплоотдача - процесс теплообмена между твердой стенкой и обтекающей его средой. Коэффициент теплоотдачи, α, Вт/м2 К, показывает какое количество тепла отдается в один час единице поверхности тела при разности температур в 1 градус.
Теплопередача - процесс теплообмена между двумя средами, разделенными некоторой перегородкой. Коэффициент теплопередачи К, Вт/м2 К, характеризует количество тепла проходящее в один час через единицу поверхности ограждения при разнице температур в один градус.
Для расчета теплоотдачи и теплопередачи Q = α*(T2-T1)*F*t, Q = K*(T2-T1)*F*t
Все эти особенности приводят к решению технических, технологических и управленческих вопросов. Сохранность продуктов обеспечивает холодильная техника. Это понятие объединяет методы получения и практического применения низких температур для промышленных и бытовых нужд.
Охлаждать тела ниже температуры окружающей среды можно искусственным способом. Вначале понизить температуру, а затем поддерживать ее, противодействую внешним воздействиям.
В этом случае тепло, отнимаемое от тел более холодных, чем окружающая среда, называется холодом. Получение холода до температуры -120 градусов называется умеренное охлаждение, ниже -120 - глубокое.
Удельной теплоемкостью С = К(кило) ДЖ/кг К - называет количество тепла, потребное для повышения температуры 1 кг на 1 кельвин.
Количество теплоты является мерой изменения внутренней энергии, т.е. энергией движения молекул. Вредная скорость движения молекул характеризует температуру тела. Если тело охлаждается путем поглощения тепла окружающей среды, такое охлаждение называется естественным. Если же понижение температуры осуществляется холодильной машиной, такое охлаждение называется искусственным. Под термином "Искусственный холод" понимают тепло, отводимое от тела более холодного, чем внешняя окружающая среда. В холодильной технике применяются более простые наиболее простые способы искусственного охлаждения: ледяное, льдосоляная смесь, сухоледное охлаждение, жидкими газами. Интенсивность и глубина охлаждения определяется физическими свойствами тел обменивающихся теплом, разностью температур и процессом передачи тепла.
Количество тепла, которое может поглощать охлаждающее тело определяет его холодопроизводительность.
Водный лед, в зависимости от способа получения есть естественный (в водоемах) и искусственный (на заводах).
Физические свойства льда:
Температура плавления - 0
Теплота плавления - 335 кило Дж/кг
Плотность льда - 900-917 кг/м3
Льдосоляная смесь - основана на отдаче тепла при таяние льда и поглощение тепла солью. Температуру понижает эта смесь
Эвтектическая смесь - состоит из водных растворов поваренной соли и хлористого кальция. Эту смесь замораживают в закрытых емкостях - зероторах - заполненными смесью на 97%. Они помещаются в холодильные камеры, охлаждаются, замораживаются и используется как холодильник (сумка-холодильник).
Сухоледное охлаждение - основано на переходе углекислого газа в газообразное состояние, минуя жидкую фазу. Такой переход называется сублимация. Необходимая для этого температура называется температурой возгонки. Температура перехода СО2 в газообразное состояние -78,9 градуса. Благодаря большой плотности холодопроизводительность сухого льда в 3-8 раз выше водного льда. Основной недостаток этого способа охлаждения - дорого стоит.
Охлаждение сжиженными газами (азот, СО2, воздух, кислород) - основанные на кипении при низких температурах. Температура кипения жидкого азота -195,8 градуса (переход из жидкого в газообразное), воздух - 190 градусов, кислород -182 градуса.
Наиболее просты и удобные в эксплуатации установки работающие на готовых хладоносителях. Основным недостатком этих установок является их полная зависимость от возможностей и условий получения хладоносителей, а также большой объем грузовых работ.
Машинное охлаждение. Машинное охлаждение осуществляет цикл, при котором переносит тепло от источника, температура которого ниже окружающей среды к телу, имеющему температуру окружающей среды. По виду затрачиваемой энергии холодильные машины подразделяются на:
Компрессионные;
Теплоиспользующие;
Термоэлектрические.
В компрессионных и теплоиспользующих машинах тепло переносится в результате совершаемого рабочим телом хладогентом обратного кругового процесса или обратного цикла. На ЖДТ применяются компрессионные, паровые холодильные машины, в которых используются механическое расширение и сжатие хладогента. В процессе работы изменяется состояние хладогента.