Рефрижераторні контейнери

Вступ

Застосування холоду для збереження харчових продуктів відомо давно. Для цього використовували спочатку лід і сніг, а потім суміші льоду з сіллю, що дозволило отримати температури нижче 0 ° С.

Транспортні холодильники призначені для перевезень охолоджених і заморожених харчових продуктів залізничним, автомобільним і водним холодильним транспортом. До нього відносять вагони, секції та поїзди-холодильники (рефрижераторні вагони, секції і поїзди), автомобілі-холодильники (авторефрижератори) і суда холодильники (судна-рефрижератори).

Автомобільний холодильний транспорт в даний час використовується не тільки для внутрішньоміських перевезень та перевезень продукції на короткі відстані , а й на відстані 2 - 3 тис. км . Автомобільний холодильний транспорт, що забезпечує високу швидкість доставки, буде все більш широко застосовуватися для постачання населення приморських і більш віддалених від риболовних портів міст свіжої та охолодженої рибою.

Перевезення швидкопсувних харчових продуктів повинна здійснюватися на спеціальних транспортних засобах. Їх основна особливість - можливість створення і підтримки у вантажному обсязі температурних режимів, обумовлених видом вантажу, що перевозиться . В даний час до холодильного транспорту пред'являються суворі , і навіть жорсткі вимоги , як з точки зору збереження , так і безпеки перевозяться продуктів. Це наказано нормами Санепіднагляду і закладено у вимогах ГОСТів на морозиво і заморожені продукти.

Основними напрямами розвитку холодильного транспорту є: зниження енергоспоживання; зменшення втрат хладонов в атмосферу; впровадження озонобезпечних холодоагентів; використання модифікованої газового середовища при перевезенні овочів і фруктів; інтеграція різних транспортних засобів на основі модульної побудови; підвищення рівня автоматизації в результаті застосування мікропроцесорної техніки.

1. Рефрижераторні контейнери

Використання рефрижераторних контейнерів , що перевозяться різними видами транспорту без перевантаження продуктів , дозволяє істотно підвищити ефективність холодильного ланцюга . За допомогою контейнерів здійснюється як внутрішні так і міжнародні транспортні операції . У зв'язку з цим їх масові , габаритні і конструктивні характеристики регламентуються стандартами Міжнародної організації по стандартах, а також відповідними правилами міжнародних класифікаційних товариств. Так, всі контейнери мають ізольований кузов і поділяються на:

- Ізотермічні , які мають пристроїв для підтримки заданих температур;

- Рефрижераторні з холодоагентом, що витрачається (сухий лід , скраплений газ) ;

- Рефрижераторні з індивідуальною  компресійної або абсорбційної  холодильною установкою ;

- Рефрижераторні з установкою  для охолодження або обігріву;

- Опалювані з обігріваючої  установкою.

Залежно від величини внутрішнього об'єму контейнери поділяються на малі - об'ємом до 3 м3 , середні - об'ємом від 3 до 10 , великі - об'ємом до 60 м3. Найбільш поширені великовантажні контейнери масою від 10 до 40 т. Вони мають однакову ширину ( 2,3 м) і висоту (2,55 м) , відрізняються довжиною      ( від 3,66 до 12,20 м). Двері контейнера розташовують зазвичай з однією з торцевих стін.

Коефіцієнт теплопередачі кузова повинен бути не більше 0,4 Вт / (м2 К), у вантажному обсязі контейнера температура повітря повинна бути не вище      - 18 ° С при температурі навколишнього середовища не нижче - 38 ° С. Для опалювальних контейнерів температура повітря в кузові повинна бути 16 ° С при температурі навколишнього середовища - 20 ° С.

Рефрижераторні контейнери з холодоагентом, що витрачається (сухий лід, рідкий двуоксид вуглецю, рідкий азот і евтектичні акумулятори) використовують головним чином для перевезень на невеликі відстані, так як контейнери не можуть мати запас охолоджуючої речовини більш ніж на одну добу, а продовження маршрутів викликає необхідність створення мережі проміжних станцій для дозарядки контейнерів.

Більш широко поширені контейнери з машинним охолодженням. Холодильне та енергетичне обладнання контейнерів має бути повністю автоматизованим і володіти високою надійністю. При експлуатації установок передбачають управління процесом видалення снігового покриву з поверхні приладів охолодження ( повітроохолоджувачів ) по сигналу пневмопередавача , регулюючого на зміну аеродинамічного опору апарату , обумовленого зростанням товщини інею. Автоматично перемикаються режими роботи (охолодження - опалення ) .

Відносно енергоживлення контейнер може бути автономним і неавтономним . Автономні контейнери постачають двигун внутрішнього згоряння для безпосереднього приводу компресора або генератора електричного струму. Неавтономні контейнери отримують електроживлення від системи енергопостачання того транспортного засобу, на якому перевозяться контейнери.

Холодильні машини, що використовуються в контейнерах, агрегатовані і можуть бути вбудовані в контейнер або знімні, що прикріплюються до торцевої стінки.

Компресори застосовують герметичні або напівгерметичні безсальникові, що працюють на хладону .

 

 

 

2. Холодильний транспорт

Холодильний транспорт з'єднує стаціонарні ланки безперервної холодильного ланцюга, забезпечуючи незмінність температури продуктів при переміщенні їх від ланки до ланки. Особливо велике значення холодильного транспорту для країн з великими відстанями між регіонами виробництва продуктів харчування та їх споживання. Велике значення має холодильний транспорт і при торгівлі продуктами харчування між країнами.

Існуючі види холодильного транспорту представлені автомобільним, залізничним і водним транспортом.

2.1. Автомобільний холодильний транспорт

Цей вид транспорту в даний час використовується не тільки для внутрішньоміських перевезень та перевезень продукції на короткі відстані , а й на відстані 2-3 тис. км . Автомобільний холодильний транспорт , що забезпечує високу швидкість доставки , буде все більш широко застосовуватися для постачання населення приморських і більш віддалених від риболовних портів міст свіжої та охолодженої рибою. Ця риба відрізняється більш високими якостями в порівнянні з мороженої , але не витримує тривалого терміну зберігання , і тому повинна бути швидко доставлена ​​споживачам.

Автомобільний холодильний транспорт складається з авторефрижераторів , напівпричепів- холодильників і причепів- холодильників. У авторефрижераторів кузов встановлений безпосередньо на шасі автомобіля , в напівпричепів -холодильників і причепів -холодильників , він закріплений на шасі напівпричепа і причепа .

 

 

 

Відповідно цьому призначенню в ізольованому кузові може підтримуватися температура повітря від 4 до - 12 °. ( Поверхні кузова обшиті всередині листової оцинкованої, а зовні - листовий сталлю. У кузові може бути здійснено льодосоляне і акумуляційне ( від центральної зарядної станції ) охолодження . 

Двері кузова знаходиться в задній його стінці. Застосовуються авторефрижератори також з автономними компресійними холодильними машинами, які розміщують в частині кузова, що не ізолюється або під ізольованим кузовом .

Охолоджуваний кузов має внутрішню обшивку з листового цинку і зовнішню - з листового шліфованого алюмінію. Поліфорова ізоляція покладена між обшивками . У передній частині кузова розташована холодильна машина - чотирициліндровий фреоновий компресор холодопродуктивністю                 3000 ст. ккал / год. Компресор приводиться в дію бензиновим двотактним двигуном внутрішнього згоряння потужністю 9 л.с. У вантажному приміщенні для продуктів може підтримуватися температура від +4 до -20 °. Напівпричіп- холодильник вантажопідйомністю 12 т успішно використовується для далеких перевезень харчових продуктів.

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2. Залізничний холодильний транспорт

Із загального обсягу міжміських перевезень продуктів, що швидко псуються на частку залізничного холодильного (рефрижераторного) транспорту припадає майже 90 %. Хоча в обсязі перевезень всіх вантажів залізницею частка перевезень швидкопсувних вантажів складає всього 3 %, це виявляється істотним, оскільки вартість перевезення 1 т швидкопсувних продуктів на порядок вище середньої вартості перевезення залізницею 1 т інших вантажів. Основним видом залізничного холодильного транспорту є вагони , які за призначенням підрозділяють на універсальні і спеціальні . Спеціальні вагони пристосовані для перевезення тільки окремих видів продуктів , наприклад молока , вина. Універсальні вагони , призначені для перевезення всіх видів продуктів, ділять на ізотермічні і холодильні з машинним і безмашинним охолодженням.

Кузови вагонів виготовляють в основному суцільнометалевими, з несучими гофрованими стінками, підкріпленими елементами з гнутих профілів. Між зовнішньою і внутрішньою обшивками розташовуються теплоізоляційний і паро-ізоляційні матеріали. Внутрішню обшивку вагонів виконують з гофрованих металевих (оцинкована сталь, алюміній) або пластмасових листів. Кузови вагонів можуть бути і безкаркасними з тришарових панелей типу сендвіч. Кузови вантажних вагонів мають дверний отвір, що закривається дверима або притулені - всувним типу з гумовим ущільненням і запірним механізмом. Всередині на підлозі знаходиться настил у вигляді металевих (сталевих, алюмінієвих) решіток, шарнірно прикріплених до поздовжніх стінках , які утворюють канали для проходу повітря під вантажем .

Ізотермічні вагони . Неохолоджувані вагони, що мають теплоізоляцію, становлять незначну частину вітчизняного ізотермічного рухомого складу. В основному це спеціальні вагони - цистерни для молока і вина. За кордоном, наприклад в США, ізотермічні вагони переважають у парку холодильного рухомого складу. Це обумовлено декількома причинами, а зокрема: добре розвиненою системою попереднього охолодження продуктів; застосуванням ефективної ізоляційної конструкції, що допускає зміну температури в кузові не більше 0,8 К за добу. У ізотермічних вагонах перевозять продукти, що допускають зміну температури в процесі перевезення на 8 К і при цьому зберігають прийнятну якість . Продукти, що підлягають перевезенню в таких вагонах, можна розділити на три групи: морожені, охолоджені і ті, що не допускають подморожування . Морожені продукти (м'ясо, молочні продукти, риба) перевозять при температурах -6 ... -12 ° С, охолоджені (масло, жири, сир ) -5 ... -3 ° С. Істотною перевагою ізотермічних вагонрв є відсутність холодильного та нагрівального обладнання, а отже, і необхідності постачання їх енергоносієм, технічного обслуговування на шляху прямування .

Вагони з безмашинним охолодженням. У нашій країні ці вагони становлять близько 5 % від усього залізничного холодильного транспорту. З видів безмашинного охолодження використовують крижане і льодосоляне охолодження, охолодження рідким і твердим діоксидом вуглецю, кріогенними речовинами. Крижане і льодосоляне охолодження - найстаріший вид охолодження, інтерес до якого підвищується із зростанням ціни на енергоносії і необхідністю захисту навколишнього середовища. Велика частина вагонів з таким видом охолодження (званих вагонами - льодовиками) обладнана стельовими танками (бункерами) і пристінними кишенями (бункерами) . У таких вагонах знаходиться кілька стельових бункерів з оцинкованої сталі. Лід і сіль занурюють через люки, розташовані на даху вагона. Розташування охолоджуючих бункерів під стелею дозволяє збільшити вантажну площа вагона на 25-30 % в порівнянні з вагонами тієї ж довжини, але з пристінними бункерами . Останні зазвичай розташовуються у торцях стін.

Так як вагони з льодосоляним охолодженням потребують не тільки  первісного завантаження великих кількостей льоду і солі в охолоджуючі прилади, але і в регулярному їх поповненні, на залізниця , де вони ще застосовуються, організована мережа пунктів льдозабезпечення. У вагони - льодовики в стельові танки занурюють 5,5 т , а в пристінні кишені 6,4 т льоду або льодосоляної суміші. У зв'язку з тим що у вагони - льодовики доводиться додавати лід і сіль через один -два дні шляху, пункти льдозабезпечення розташовують один від одного на відстані 400-500 км . Пункти льдозабезпечення заготовляють природний (або виробляють штучний) лід у кількості, що забезпечує обсяг вантажної роботи даної залізничної станції , а також організують зберігання льоду. До серйозних недоліків льодосоляне охолодження залізничних вагонів слід віднести: недостатньо низьку для морожених продуктів температуру всередині вагонів; значне зменшення вантажної місткості вагона через льодосоляні кишені; істотне зменшення корисної вантажомісткості вагона через вантаження великої кількості льодосоляної суміші; необхідність організації густої мережі пунктів льдозабезпечення; трудомісткість операцій із завантаження льодом і сіллю або необхідність пристрою досить складною і дорогою системи механізації цих операцій; можливість корозії металевих елементів залізничного полотна , спричиненої стіканням з кишень розсолом.

Деяких із зазначених недоліків позбавлена ​​система охолодження евтектичним льодом, який знаходиться всередині порожнистих плит - охолоджуючих батарей. Плити розміщують на стінах у верхній частині кузова і на стелі. Вони компактні, тому практично не впливають на корисну місткість вагона. Наприклад, є дані, що собівартість перевезення морожених вантажів у вагонах, обладнаних плитами з евтектичним льодом ( плита має товщину 50 мм і масу 90 кг), які підтримують температуру повітря у вагоні -18 ° С протягом 120 год , на 54,2 % менше, ніж у вагонах з машинним охолодженням.