Эксплуатационные особенности Транспортных систем охлаждения Машинные системы охлаждения

Наибольшее распространение получила механическая система охлаж­дения при помощи компрессора холодильной машины. Система не отличается от рассмотренных ранее холодильных машин. Особенно­сти транспортной конструкции проявляются только в оформлении от­дельных элементов холодильной машины. Это прежде всего касается конструкции энергоподвода и способа соединения энергетической уста­новки с компрессором холодильной машины.

По роду привода компрессора различают следующие типы устано­вок:

• с приводом от основного двигателя автомобиля через гидропе­редачу или непосредственно через специальную электрическую муфту;

• с приводом от автономного специального двигателя внутреннего сгорания;

• с электроприводом от дизель-генератора.

Тип привода зависит в основном от производительности холодиль­ной установки, которая, в свою очередь, определяется грузоподъемно­стью автомобиля и заданным температурным режимом. Это же опре­деляет и конструктивные особенности установки, ее компоновку и размещение.

В авторефрижераторах малой и средней грузоподъемности исполь­зуют установки первого типа. В авторефрижераторах средней грузо­подъемности применяют в основном установки второго типа, а для авторефрижераторов большой грузоподъемности применяют холо­дильные установки как второго, так и первого типа.

Недостаток гидропривода (рис. 21.4) состоит в том, что он ограни­чивает производительность холодильной установки, поэтому в боль­шинстве случаев стремятся к самостоятельному приводу установки.

С этой целью моноблочную холодильную установку комплектуют, например, бензиновым двигателем, дизельным двигателем или дви­гателем, работающим на пропане. Одной из разновидностей привода компрессора, вентиляторов воздухоохладителя и конденсатора явля­ется привод через клиноременную передачу (рис. 21.5).

Рис. 21.4 Компоновка агрегатированных холодильных установок с гидроприводом: а) гидропривод рядом с двигателем; б) гидропривод под кузовом; в) гидропривод впереди двигателя 1 — холодильная установка, 2 — двигатель автомобиля, 3—гидропривод

Рис. 21.5 Принципиальная схема холодильной установки 1 — ТРВ, 2 — воздухоохладитель, 3 — блок вентиляторов, 4 — бензиновый двигатель, 5 — конденсатор, 6 — теплообменник, 7 — фильтр, 8 — ресивер, 9,11— мановакууметры, 10 — компрессор, 12 — реле давления

Недостатками существующих систем машинного охлаждения явля­ются их сложность, высокие капитальные затраты на приобретение, установку холодильной машины и относительно медленный выход ее на технологически заданный температурный режим. Это обстоятель­ство обусловлено рядом причин.

При внутригородских перевозках в летний период теплоприток внутрь кузова через открытую дверь значительно превышает теплопри­ток через ограждения, поэтому большое значение приобретает скорость выхода холодильной машины на заданную температуру в кузове. При каждом открывании дверей для разгрузки товаров в течение несколь­ких минут температура воздуха в кузове практически сравнивается с наружной. Для снижения температуры воздуха в кузове до первона­чального значения типовой холодильной машине требуется порядка часа. Если водитель в течение рабочего дня должен объехать 6-8 объ­ектов торговли (торговых точек), то при этих условиях холодильная машина рефрижератора не сможет обеспечить стабильную темпера­туру воздуха в кузове.

Для изменения такой ситуации кузов можно разделить на секции с несколькими дверями уменьшенных размеров или использовать в 2- 3 раза более мощную холодильную машину. Однако это значительно удорожает рефрижератор, требует увеличения мощности на валу дви­гателя.

Эффективное охлаждение кузова автомобиля достигается при по­средстве азотной или сухоледной системы охлаждения.

Азотная система

Азотная система основана на разбрызгивании жидкого азота через фор­сунки распылительного коллектора 3 (рис. 21.6) из специального тепло­изолированного сосуда 1 непосредственно в кузов, который в резуль­тате этого охлаждается всего за 10 мин.

Охлаждение воздуха в кузове достигается за счет низкой темпера­туры кипения жидкого азота при атмосферном давлении (-195,6 °С) при большой величине теплоты испарения (199,7 кДж/кг).

Температурный уровень воздуха в кузове рефрижератора обеспе­чивается посредством реле температуры 4, включающего и выключа­ющего соленоидный вентиль 2.

Азотная система позволяет поддерживать температуру воздуха в охлаждаемом объеме с отклонением в ± 1 °С.

Несмотря на отмеченные достоинства азотной системы, для прак­тического применения таких рефрижераторов необходима сеть запра­вочных станций и специализированное оборудование для ежедневной заправки системы жидким азотом. Кроме того, содержание азота в ку­зове может достигать 99%, что требует дополнительного времени на проветривание перед входом в него людей.

Рис. 21.6 Устройство подачи жидкого азота 1 — сосуд, 2 — вентиль подачи жидкого азота, 3 — распылительный коллектор, 4 — регулятор температуры, 5 — указатель уровня азота, 6 — предохранительные клапаны, 7 — вентиль заправки, 8 — вентиль сброса холодильного агента, 9 — регулятор давления

13-996

Сухоледная система

Сухоледная система охлаждения кузова более проста и имеет мень­шую массу при практически равной с азотной системой холодопроиз­водительности. Техническое исполнение системы охлаждения воздуха разнообразно. Как правило, система представляет собой конструкцию, которая состоит из емкости, заполненной «сухим льдом», через кото­рую вентилятором продувается воздух (рис. 21.7).

«Сухой лед» в виде гранул засыпается в металлическую емкость 2. Через эту емкость вентилятором 3 продувается воздух, который по­ступает в кузов. Регулирование температуры осуществляется посред­ством реле температуры 4, включая и выключая вентилятор 3. При открывании дверей концевой выключатель 5 отключает систему.

Эксплуатация таких систем показала, что время выхода кузова на температурный режим составляет 10-20 мин. Эффективность охлаж­дения воздуха в кузове обеспечивается низкой температурой субли­мации «сухого льда» (-78,9 °С) при высоком значении теплоты суб­лимации (575 кДж/кг).

Длительность механизированной заправки рефрижератора «сухим льдом» — 7-10 мин.

Широкое внедрение таких систем сдерживается относительным де­фицитом «сухого льда» и неясностью ближайших перспектив его про­изводства с точки зрения влияния диоксида углерода на глобальное потепление атмосферы Земли. Кроме того, эксплуатация системы с рас­ходуемым холодильным агентом обычно обходится дороже, чем цик­личное машинное охлаждение.

Рис. 21.7 Система охлаждения кузова сухим льдом 1 — изолированная емкость, 2 — короб с «сухим льдом», 3 — вентилятор, 4 — регулятор температуры, 5 — выключатель системы

Таким образом, каждый вид автомобильного холодильного транспор­та имеет свои преимущества, недостатки и особенности, поэтому его вы­бор должен основываться на технико-экономическом анализе ситуации.

Автомобильный транспорт — это транспорт широкого профиля. По­мимо традиционных видов холодильного транспорта — крупно — и ма­лотоннажных авторефрижераторов, торговых прицепов — получили распространение автомагазины, оснащенные холодильным оборудо­ванием, автокафе-грили с холодильным оборудованием, автоаптеки с холодильным оборудованием на аккумуляторах холода и т. д.

В них в качестве транспортного холодильного оборудования исполь­зуются холодильные витрины, шкафы, холодильные камеры и т. д., учитывающие специфику эксплуатации холодильного оборудования в транспортных условиях.

Малотоннажные рефрижераторы

Малотоннажные рефрижераторы предназначаются для перевозки охлажденной продукции, а также для развозки такой продукции в те­чение рабочего дня по ряду торговых точек.

Малотоннажные авторефрижераторы содержат следующие основ­ные составляющие: шасси, изотермический кузов, холодильное обору­дование.

В качестве шасси наиболее широко используется продукция авто­заводов «ВАЗ», «ГАЗ» и «ЗИЛ», включая ВИС, ГАЭ-3302 «Газель» (рис. 21.8,21.9) и ЗИЛ-5301 «Бычок». Типовые объемы кузовов на авто­мобилях типа ВИС, «Газель», «Бычок» составляют 2,8; 8-10; 14-24 м3.

Выбор того либо иного шасси в условиях стоимостных ограниче­ний всецело обусловлен требованиями заказчика по грузоподъемно­сти. Для ГАЭ-3302 «Газель» эта величина составляет приближенно 1000 кг, а для автомобиля ЗИЛ-5301 «Бычок» эта же величина состав­ляет 3000 кг.

В качестве изотермических кузовов используются кузова, изготов­ленные из сэндвич-панелей с пенополистирольной или пенополиуре — тановой теплоизоляцией толщиной 0,04-0,1 м.

Основным показателем качества изотермических свойств кузова является коэффициент теплопередачи, который должен быть не выше 0,4 Вт/(м2 • °С).

Наиболее близкими к таким показателям являются пластиковые ку­зова из пятислойных сэндвич-панелей.

Конструкция кузова зависит от назначения рефрижератора. Если рефрижератор предназначен только для перевозки продовольствия из одной торговой точки в другую, кузов содержит две задние распаш­ные двери. Холодильная машина авторефрижератора ГАЭ-3302 «Га­зель» имеет привод от двигателя автомобиля. Авторефрижератор до­полнительно оснащен стояночной секцией, т. е. холодильной машиной, которая на время погрузки или разгрузки авторефрижератора подклю­чается к электрической сети торговой точки. Холодильное оборудова­ние обеспечивает температуру воздуха в кузове от -20 до 5 °С.

В том случае, если транспортное средство предназначено для раз­возки замороженных продуктов, кузов обычно содержит боковые две­ри, количество которых составляет: 3-6 для автомобиля «Газель» и 4- 8 для автомобиля типа «Бычок».

Температура воздуха в многодверном рефрижераторе «Газель» — -20…-10 °С — обеспечивается работой стояночной секции и посред­ством аккумуляторов холода.

Представителем холодильного транспорта небольшой грузоподъ­емности является рефрижератор на базе шасси ВАЗ (рис. 21.10)!

Холодильная установка С-090 (Гетто King) с приводом от двигате­ля автомобиля обеспечивает температуру воздуха в охлаждаемом объ­еме 0-5 "С.

Холодильное оборудование для малотоннажных рефрижераторов де­лится на две группы: холодильное оборудование со стандартной холо­дильной машиной, имеющей воздухоохладитель, и холодильное обору­дование с аккумуляторами холода.

Рис. 21.8 Рис. 21.9 Рефрижератор на базе Многодверный рефрижератор Шасси ГАЭ-3302 «Газель» на базе шасси ГАЭ-3302 «Газель»

Рис. 21.10 Авторефрижератор ВАЗ-2105

Рир. 21.11 Испаритель-аккумулятор 1 — наружный кожух, 2 — этектический раствор, 3 — змеевик испарителя, 4 — штуцер выходной, 5 — штуцер для вакуумирования, 6 — штуцер входной

В состав малотоннажного холодильного оборудования входят: ком­прессор, конденсатор, испаритель (воздухоохладитель) и блок управ­ления. В ряде случаев возможна модификация холодильного обору­дования с включением в состав установки так называемой стояночной секции, компрессор которой работает от напряжения 220 V.

В малотоннажных рефрижераторах работа компрессора осуществ­ляется путем привода от двигателя автомобиля.

Блок управления позволяет осуществлять включение (выключение) компрессора при работающем двигателе, осуществляя контроль тем­пературы в изотермическом кузове.

В зависимости от применяемой модели холодильного оборудова­ния холодопроизводительность холодильной машины лежит в диапа­зоне от 2650 Вт (при температуре воздуха на входе в испаритель 0 °С) до 1480 Вт (при температуре воздуха на входе в испаритель -20 °С).

Авторефрижераторы с аккумуляторами холода в качестве холодиль­ного оборудования используют: холодильный агрегат, аккумуляторы холода, элементы контроля и управления.

Аккумуляторы холода (рис. 21.11) представляют собой конструк­цию, выполненную в виде плоского металлического корпуса с распо­ложенным внутри него трубопроводом для прохождения хладагента. Внутри короба находится эвтектический раствор с требуемой темпе­ратурой замерзания, например -30 °С. Холодильный агрегат и акку­мулятор холода образуют единую холодильную систему.

Работа холодильного оборудования осуществляется следующим образом. На ночь холодильное оборудование рефрижератора подклю­чается к сети переменного тока напряжением 220 V. В течение 8-10 ч осуществляется замораживание эвтектических растворов аккумуля­торов. В испарит елях-аккумуляторах холод запасается в виде ледяных образований. Этого обычно бывает достаточно, чтобы при развозке продовольствия и при 20-40 открываниях одной из дверей многодвер­ного рефрижератора можно было обеспечить температуру внутри ку­зова на уровне -20…-15 °С.

После возвращения рефрижератора на базу рефрижератор вновь подключается для зарядки аккумуляторов холода к сети 220 V.

Рефрижератор с аккумуляторами холода имеет ряд особенностей и преимуществ по сравнению с рефрижераторами с воздухоохладите­лями:

• загрузка продуктов осуществляется не в теплый кузов, а в охлаж­денный до требуемой температуры, например -24…-22 °С;

• температура в кузове при открывании одной из многих боковых дверей падает незначительно;

• нет отбора мощности от двигателя автомобиля для работы холо­дильной установки, что положительно сказывается на эксплуа­тационных характеристиках автомобиля и сроках службы авто­мобильного двигателя;

• повышенная ремонтопригодность рефрижератора с аккумулято­рами холода по сравнению с воздухоохладителями.

Разновидностью авторефрижераторов являются автомагазины. Автомагазины

Автомагазины (рис. 21.12), оснащенные холодильным оборудовани­ем, предназначаются для проведения выездной торговли и продажи разнообразных продуктов. Автомагазины предназначены для прода­жи колбасных изделий, замороженных полуфабрикатов, пельменей, молока и молочных продуктов, разливного молока, свежего мяса, све­жей и мороженой рыбы, кур, пива.

Автомагазины содержат следующие составляющие: шасси, торго­вый кузов, холодильное оборудование, электрооборудование, торговое оборудование.

Для осуществления торговли используются различные по характе­ристикам торговые кузова. Огромное многообразие торговых кузовов можно свести в три группы.

Первая группа. Это кузова с крашеной металлической обшивкой и с теплоизоляцией из пенопластовых плит толщиной 25-50 мм. Это са­мые недорогие и простые в производстве кузова. Основной недоста­ток — подверженность коррозии и невысокие теплозащитные свойства.

Вторая группа. Это кузова из сэндвич-панелей с крашеной метал­лической теплоизоляцией из пенополиуритана. Они имеют хорошую теплоизоляцию фургона, но сохраняют основной недостаток — под­верженность коррозии даже при использовании оцинкованного железа.

Третья группа. Это кузова, выполненные из пятислойных сэндвич — панелей с пластиковым внешним покрытием и пенополистирольной теплоизоляцией с алюминиевым обрамлением кузова. Они имеют вы­сокую теплоизоляцию и обладают высокими эксплуатационными ха­рактеристиками из-за отсутствия коррозии.

В состав типового холодильного оборудования автомагазина входят холодильная витрина, холодильный шкаф, холодильная камера.

Стандартные витрины, шкафы и камеры, предназначенные для ста­ционарных объектов, не могут быть использованы в автомагазинах, поскольку:

• не предназначались для эксплуатации в условиях многообразных динамических и вибрационных нагрузках;

• в автомагазинах наблюдается значительное превышение уровня температурных воздействий на холодильное оборудование, до­стигающее температур 35-45 °С, по сравнению с температурами помещений стационарных магазинов 25 "С;

• типоразмеры стационарного холодильного оборудования не впи­сываются в ограниченные размеры кузовов.

Кроме того, холодильное оборудование с конвективным движени­ем воздуха в нем непригодно, так как в течение одного рабочего дня количество открываний, например двери шкафа, при интенсивной тор­говле доходит до 300-500.

Рис. 21.12 Автомагазин на базе шасси ГАЭ-3302 «Газель»

Все это определяет специфику комплекса холодильного оборудова­ния для автомагазина.

В качестве холодильного оборудования используются холодильные агрегаты и элементы автоматики фирм DANFOSS, Electrolux, Friga Bohn. Качество и долговечность изделий достигаются тем, что в процессе про­изводства используется высококачественная порошковая окраска эле­ментов изделий, в витринах применяются высококачественная нержа­веющая сталь, алюминиевые изделия и витринные стекла.

Все изделия имеют автоматическое удаление инея с поверхности испарителей, позволяющее своевременно удалять иней и восстановить нормальный процесс поддержания требуемого температурного режи­ма в охлаждаемом объеме.

Электрооборудование автомагазинов предназначено для питания хо­лодильного оборудования, освещения и работы торгового оборудова­ния. Его основные параметры: напряжение 220 V, частота 50 Гц, мощ­ность до 5 кВт.

Автомагазин содержит дополнительное торговое оборудование для осуществления торговли. К нему относятся: мойка, полки, разделоч­ные столы, ниши для одежды, кассовые аппараты, весы.

Автокафе-гриль с холодильным оборудованием

Автокафе-гриль преимущественно выполняется на шасси автомоби­ля ГАЭ-3302 «Газель» либо на шасси прицепа. Автокафе оснащается электрическим либо газовым грилем для приготовления кур. Грили могут обеспечить приготовление от 12 до 66 кур.

Транспортное холодильное оборудование

Транспортное холодильное оборудование представлено следующими изделиями: холодильными витринами, холодильными шкафами, хо­лодильными камерами. Основные технические характеристики отра­жены ниже.

Холодильные витрины предназначены для демонстрации продуктов при обеспечении работоспособности и эксплуатации их в составе авто­мобиля. Температура внутри витрин: -4…8 °С. Объемы витрин: 500- 1000 л. Напряжение питания 220 V. Потребляемая электрическая мощ­ность 400-600 Вт.

Холодильные шкафы предназначены для хранения ограниченного количества продуктов весом 160-300 кг при эксплуатации их в соста­ве автомобиля. Температура воздуха внутри шкафа 0…4 °С. Объем хо­лодильного шкафа 350-1200 л. Длина шкафа 1,9-3 м. Напряжение пи­тания 220 V. Потребляемая электрическая мощность 400-600 Вт.

Холодильные камеры. Температура внутри камеры 0…+4 °С. Объемы холодильной камеры 2000-4000 л. Длина камеры 2-4 м. Напряжение питания 220 V. Потребляемая электрическая мощность 400-800 Вт.

Posted in Холодильная техника