運(yùn)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(yùn)輸制冷系統(tǒng)
無(wú)論是何種設(shè)備,我們必須時(shí)刻記住,大多數(shù)的運(yùn)輸制冷系統(tǒng)都是用來(lái)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(yùn)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(yùn)輸溫度。預(yù)冷通常要關(guān)閉廂體門,運(yùn)行制冷機(jī)組,從而達(dá)到要求運(yùn)輸溫度。預(yù)冷的時(shí)間取決于制冷機(jī)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(yùn)輸制冷的廂體。當(dāng)整個(gè)廂體制造完畢,需計(jì)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(shí)/華式溫度)表示,而其他一些地方以W/h/C(瓦特/小時(shí)/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(yáng)熱負(fù)荷,以及產(chǎn)品呼吸熱。
1) 服務(wù)熱 主要指配送過(guò)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(guò)程中,門必須打開(kāi),這時(shí)候內(nèi)外的冷暖空氣就會(huì)交換,即使是很短的時(shí)間,貨品也會(huì)吸收外界的熱量。當(dāng)門被關(guān)閉時(shí),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(yáng)熱負(fù)荷 這部分熱負(fù)荷是由廂體直接暴露在太陽(yáng)中產(chǎn)生。廂體的外表面可以從太陽(yáng)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(lái)減少太陽(yáng)熱負(fù)荷。
3) 產(chǎn)品呼吸熱 新鮮的果蔬在采摘后會(huì)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(guò)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(jì)算制冷量和進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候全面考慮。
冷鏈解決方案——不同運(yùn)輸方式及其運(yùn)輸設(shè)備
1、陸地運(yùn)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(kāi)并且進(jìn)行絕熱處理以保持貨物溫度。卡車的制冷系統(tǒng)分為兩個(gè)大類:非獨(dú)立式(車驅(qū)動(dòng))和獨(dú)立式(自驅(qū)動(dòng))。非獨(dú)立式使用卡車的發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)制冷機(jī)組的壓縮機(jī)或者驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī),然后通過(guò)發(fā)電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)制冷機(jī)組的壓縮機(jī)。獨(dú)立式則有自帶的發(fā)動(dòng)機(jī),通常是柴油發(fā)動(dòng)機(jī),以此來(lái)獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)制冷系統(tǒng),而無(wú)需借助車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力。
(a) 獨(dú)立式卡車制冷機(jī)組
(b) 非獨(dú)立式卡車制冷機(jī)組
(二)、拖車
拖頭牽引的制冷拖車是另外一種運(yùn)輸方式。與安裝在卡車上的獨(dú)立式機(jī)組相似,安裝在拖車車廂上的拖車機(jī)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(jī)組安裝在箱體的前端,調(diào)節(jié)的空氣通過(guò)拖車廂內(nèi)頂部的風(fēng)槽將冷空氣送到車廂的各個(gè)部位并最終在壓差的作用下回到制冷機(jī)組。跟卡車機(jī)組一樣,拖車機(jī)組中的頂部送風(fēng)系統(tǒng)通常不能對(duì)貨物進(jìn)行快速降溫,因此承運(yùn)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(yùn)輸,如下圖所示。一種特殊的拖車,被設(shè)計(jì)成能與火車底盤相匹配,也可通過(guò)鐵路運(yùn)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(jī)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(dòng)力制冷機(jī)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(zhǎng)距離運(yùn)輸。通常用來(lái)運(yùn)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(yùn)輸方式具有大容量的特點(diǎn),一般最多可運(yùn)輸113立方米,45噸的貨物。
2、 水運(yùn)
水上冷藏運(yùn)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(dòng)壓縮機(jī),其電力由船上的發(fā)電機(jī)或者便攜式發(fā)電機(jī)提供。當(dāng)集裝箱到達(dá)碼頭之后,被轉(zhuǎn)運(yùn)到底盤上,這些底盤一般都會(huì)裝有發(fā)電機(jī)組,即前文提到的發(fā)電機(jī)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(yùn)輸。
(二)、冷藏船
冷藏船的貨艙為冷藏艙,常隔成若干個(gè)艙室。每個(gè)艙室是一個(gè)獨(dú)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(duì)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(guò)高而壓壞下層貨物。冷藏船上有制冷裝置,包括制冷機(jī)組和各種管路。制冷機(jī)組一般由制冷壓縮機(jī)、驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和冷凝器組成。
3、 空運(yùn)
盡管成本高溫控效果也不盡如人意,運(yùn)輸公司還是選擇航空冷藏運(yùn)輸作為一種快速的運(yùn)輸手段,通常用來(lái)運(yùn)輸附加值較高,需要長(zhǎng)距離運(yùn)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(yùn)時(shí),為了適合飛機(jī)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(méi)有加熱功能;需要特殊的加冰基站等。近來(lái)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(jī)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(jī)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(yùn)輸用途,例如疫苗以及對(duì)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(shū)》) |