Badania procesu rozmrażania węgla w wagonach kolejowych

W pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych oraz obliczeń numerycznych procesu rozmrażania węgla w wagonach kolejowych. Transport węgla w czasie zimy może powodować problemy z jego rozładunkiem, a tym samym zagrażać ciągłości dostaw paliwa do elektrowni oraz podnosić koszty jego dostawy. Konieczne jest jego rozmrażanie, które realizowane jest najczęściej z wykorzystaniem promienników podczerwieni. Rozmrażanie węgla w wagonach kolejowych wymaga nagrzania ścian wagonów do założonej bezpiecznej temperatury i utrzymanie jej przez cały czas procesu rozmrażania. W pracy omówiono metodykę wyznaczania i obliczania zastępczego współczynnika przewodzenia ciepła dla warstwy węgla. Przeprowadzone badania eksperymentalne oraz symulacje numeryczne wykazały, że w przypadku niekorzystnych warunków atmosferycznych nastąpić może zamarznię- cie warstwy węgla w czasie 8 godzin na głębokość około 100 mm. W takim przypadku minimalny czas rozmrażania, który zapewni rozmrożenie warstwy węgla na głębokość około 65 mm i umożliwi rozładunek wynosi około 1 godziny.

The paper presents the results of experimental and numerical calculations defrosting coal in railway carriages. The transport of coal in winter can cause problems with the unloading, and thus threaten the continuity of fuel supplies to power stations and raise the cost of its delivery. It is necessary to defrost it, which is most often performed using infrared heaters. The thawing of coal in railway carriages requires heating the walls of the wagons to a predetermined safe temperature and maintain it throughout the defrosting process. The paper discusses the methodology for determining and calculating the replacement of thermal conductivity of the carbon layer. The conducted experimental studies and numerical simulations have shown that in the event of adverse weather conditions, carbon layers can freeze within eight hours to a depth of about 100 mm. In this case, the minimum defrosting time is approximately one hour is a thaw carbon layer to a depth of about 65 mm which allow the unloading.