運輸制冷的目的是維持溫度的均勻性并且避免貨品的溫度變化。
1、 運輸制冷系統(tǒng)
無論是何種設(shè)備,我們必須時刻記住,大多數(shù)的運輸制冷系統(tǒng)都是用來維持合理的產(chǎn)品溫度,而不是降溫。所以,在裝載之前,有必要將貨品溫度降低到其合理的運輸溫度。另外,在裝貨之前,冷藏廂體的空間溫度也要預(yù)冷至合理的運輸溫度。預(yù)冷通常要關(guān)閉廂體門,運行制冷機組,從而達(dá)到要求運輸溫度。預(yù)冷的時間取決于制冷機組本身的性能,廂體的大小,廂體的隔熱效果,及環(huán)境溫度。
2、制冷量確定
熱可以在任何材料中滲透及傳遞,當(dāng)然包括卡車等運輸制冷的廂體。當(dāng)整個廂體制造完畢,需計算廂體的漏熱(傳熱),從而確定制冷量。在北美等一些地方,漏熱以BTU/h/F(冷噸/小時/華式溫度)表示,而其他一些地方以W/h/C(瓦特/小時/攝氏溫度)表示,其中溫度是指廂內(nèi)外的溫差。
除了上面的廂體基本熱負(fù)荷,熱負(fù)荷一般還包括:服務(wù)熱,太陽熱負(fù)荷,以及產(chǎn)品呼吸熱。
1) 服務(wù)熱 主要指配送過程中產(chǎn)生的熱量。貨品必須經(jīng)常的分配到目的地,如餐廳,便利店等。那么在卸貨過程中,門必須打開,這時候內(nèi)外的冷暖空氣就會交換,即使是很短的時間,貨品也會吸收外界的熱量。當(dāng)門被關(guān)閉時,制冷系統(tǒng)必須將這部分熱負(fù)荷吸收,因此也必須被考慮。
2) 太陽熱負(fù)荷 這部分熱負(fù)荷是由廂體直接暴露在太陽中產(chǎn)生。廂體的外表面可以從太陽的輻射獲取大量的熱負(fù)荷,這與周圍空氣的環(huán)境熱負(fù)荷是不一樣的??刹捎迷趲w外表面噴涂白色或者亮顏色來減少太陽熱負(fù)荷。
3) 產(chǎn)品呼吸熱 新鮮的果蔬在采摘后會繼續(xù)呼吸,消耗氧氣,產(chǎn)生二氧化碳及水蒸氣和熱量。呼吸過程中產(chǎn)生的熱量就稱為呼吸熱負(fù)荷。各種貨品產(chǎn)生的呼吸熱多少是有區(qū)別的,取決于溫度,及貨品周圍的氧氣和二氧化碳濃度。
除了上述熱負(fù)荷,考慮到融霜,隔熱層性能降低及其他一些極端因素的影響,還應(yīng)加上至少20%的附加熱負(fù)荷。以上這些熱負(fù)荷都要在計算制冷量和進(jìn)行設(shè)計的時候全面考慮。
冷鏈解決方案——不同運輸方式及其運輸設(shè)備
1、陸地運輸
(一)、卡車
這里卡車一般是指一體式的卡車,其制冷箱體是固定在底盤上的。也可以是多功能面包車,車廂后部與駕駛室分開并且進(jìn)行絕熱處理以保持貨物溫度??ㄜ嚨闹评湎到y(tǒng)分為兩個大類:非獨立式(車驅(qū)動)和獨立式(自驅(qū)動)。非獨立式使用卡車的發(fā)動機來驅(qū)動制冷機組的壓縮機或者驅(qū)動發(fā)電機,然后通過發(fā)電機來驅(qū)動制冷機組的壓縮機。獨立式則有自帶的發(fā)動機,通常是柴油發(fā)動機,以此來獨立地驅(qū)動制冷系統(tǒng),而無需借助車輛的發(fā)動機動力。
(a) 獨立式卡車制冷機組
(b) 非獨立式卡車制冷機組
(二)、拖車
拖頭牽引的制冷拖車是另外一種運輸方式。與安裝在卡車上的獨立式機組相似,安裝在拖車車廂上的拖車機組尺寸更大,適應(yīng)于需要更大制冷量的拖車廂體。拖車的制冷機組安裝在箱體的前端,調(diào)節(jié)的空氣通過拖車廂內(nèi)頂部的風(fēng)槽將冷空氣送到車廂的各個部位并最終在壓差的作用下回到制冷機組。跟卡車機組一樣,拖車機組中的頂部送風(fēng)系統(tǒng)通常不能對貨物進(jìn)行快速降溫,因此承運人要確保在裝貨前將貨物預(yù)冷到貨物所需的合適溫度。
(三)、鐵路冷藏集裝箱
拖車以及標(biāo)準(zhǔn)的冷藏集裝箱都可以被用作鐵路冷藏運輸,如下圖所示。一種特殊的拖車,被設(shè)計成能與火車底盤相匹配,也可通過鐵路運輸,然后采用標(biāo)準(zhǔn)的公路拖頭將拖車拖至最終目的地,這些拖車采用與公路應(yīng)用一樣的制冷機組,經(jīng)常采用空氣懸掛系統(tǒng)。
(四)、鐵路冷藏車廂
鐵路冷藏火車車廂一般采用集成的自帶動力制冷機組。其送風(fēng)系統(tǒng)和拖車的送風(fēng)系統(tǒng)類似,制冷系統(tǒng)將冷空氣送到車廂的頂部,冷空氣流經(jīng)貨物,從車廂底部返回。與集裝箱類似,只要貨物的堆放合理,滿足氣流布局要求,一般都可以長距離運輸。通常用來運輸不易腐蝕的貨物,如柑橘、洋蔥和胡蘿卜等。一般車廂都要求很好的氣密性,滿足氣調(diào)的要求。鐵路運輸方式具有大容量的特點,一般最多可運輸113立方米,45噸的貨物。
2、 水運
水上冷藏運輸主要有兩大類,一類是溫控集裝箱,另一類是冷藏船。
(一)、冷藏集裝箱
冷藏集裝箱依靠電力驅(qū)動壓縮機,其電力由船上的發(fā)電機或者便攜式發(fā)電機提供。當(dāng)集裝箱到達(dá)碼頭之后,被轉(zhuǎn)運到底盤上,這些底盤一般都會裝有發(fā)電機組,即前文提到的發(fā)電機組。這樣,裝在底盤上的冷藏集裝箱就可以像拖車一樣,由拖頭牽引,在陸路繼續(xù)運輸。
(二)、冷藏船
冷藏船的貨艙為冷藏艙,常隔成若干個艙室。每個艙室是一個獨立的封閉的裝貨空間。艙壁、艙門均為氣密,并覆蓋有泡沫塑料、鋁板聚合物等隔熱材料,使相鄰艙室互不導(dǎo)熱,以滿足不同貨貨物對溫度的不同要求。冷藏艙的上下層甲板之間或甲板和艙底之間的高度較其他貨船的小,以防貨物堆積過高而壓壞下層貨物。冷藏船上有制冷裝置,包括制冷機組和各種管路。制冷機組一般由制冷壓縮機、驅(qū)動電動機和冷凝器組成。
3、 空運
盡管成本高溫控效果也不盡如人意,運輸公司還是選擇航空冷藏運輸作為一種快速的運輸手段,通常用來運輸附加值較高,需要長距離運輸或者出口的易腐貨品,例如鮮切花及某些熱帶水果等。
當(dāng)采用空運時,為了適合飛機某些位置的特殊形狀,需要將貨品裝入集裝器(ULD,也稱為航空集裝箱)。一般的冷藏集裝器采用干冰作為冷媒,但是干冰作為冷媒具有一定的局限性:控溫精度不高;沒有加熱功能;需要特殊的加冰基站等。近來Envirotainer公司推出的新型RKN e1系列航空溫控集裝箱解決了上述困擾,它采用機械壓縮式制冷方式,使用英格索蘭公司冷王(Thermo King)品牌的AIR 100制冷機組,如下圖。該航空溫控集裝器主要應(yīng)用于一些特殊的溫控運輸用途,例如疫苗以及對溫度敏感的藥品(蛋白質(zhì)類藥物)等,其溫度控制范圍一般在2℃至8℃,或者室溫2℃至8℃,這些貨品都具有很高的附加值。
(摘自英格素蘭《易腐食品冷鏈百科全書》) |