Классификация и краткая характеристика холодильного транспорта

Холодильный транспорт — важнейшая составная часть непре­рывной холодильной цепи. От четкости организации перевозок и совершенства холодильного транспорта в значительной степени зависят сохранение качества пищевых продуктов и уровень потерь как в процессе самого транспортирования, так и при последую­щем хранении и переработке.

Холодильный транспорт связывает все звенья холодильной цепи.

Холодильный транспорт — это совокупность передвижных транспортных средств и стационарных сооружений, предназна­ченных для перевозки скоропортящихся грузов. Все транспортные средства, используемые для этих целей, изотермические, т.е. их кузов изготовлен из теплоизолированных ограждающих конструк­ций, уменьшающих тепловые потоки из окружающей среды. Если средний коэффициент теплопередачи по всему теплоизолирован­ному ограждению равен или меньше 0,7 Вт/(м² · К), то транспорт­ное средство называют обычным изотермическим, а при К мень­ше или равном 0,4 Вт/(м² · К) — изотермическим с усиленной изоляцией.

Допустимую продолжительность транспортирования т заморо­женных пищевых продуктов при заданном повышении темпера­туры можно определить с помощью уравнения Лединга, ч:

τ = Gc(t_к – t_н) / (KFΔt_m),

где G — масса груза, кг; с — удельная теплоемкость продукта, кДж/кг; t_H, t_K — начальная и конечная температуры груза, °С; К— коэффициент, учитывающий влияние света и солнечного излуче­ния (для крупных транспортных средств 1,75); F — средняя вели­чина внутренней поверхности охлаждаемой емкости транспорт­ного средства, м; Δt_m — разница между средней температурой ок­ружающей среды и температурой груза, °С.

Изотермический транспорт может быть ледниковым и рефри­жераторным.

Ледниковый транспорт — транспортные средства с безмашин­ным охлаждением, в которых в качестве хладагента используют лед, льдосоляные смеси, сухой лед, сжиженные газы и т.д. Хлад­агент помещают в сосуды или резервуары; запас его должен быть достаточен не менее чем на 12 ч работы. В зависимости от темпера­туры, поддерживаемой в рабочем объеме, ледники относят к следующим классам: А — с температурой не выше 7 °С; В — не выше -10 ⁰С; С — не выше -20 °С при наружной температуре не выше 30 ⁰С. Ледники классов В и С выпускают с усиленной изоляцией.

Рефрижераторы — изотермические транспортные средства, ох­лаждаемые с помощью холодильных машин или установок. При этом при наружной температуре не выше 30 °С в кузове поддержи­вается следующая температура в зависимости от класса рефрижератора: А — от 12 до 0 °С; В —от 12 до -10 °С; С — от 12 до -20 °С; D — не выше 2°С; Е — не выше -10 °С; F — не выше -20 °С. Все рефрижераторные изотранспортные средства, кроме относящих­ся к классу А, выпускаются с усиленной изоляцией.

Отапливаемые транспортные средства — это изотранспорт, име­ющий отопительные установки, которые позволяют поддержи­вать температуру на необходимом уровне (не ниже 12 °С) в тече­ние не менее 12 ч: для класса А — при температуре наружного воздуха не ниже -10 °С, класса В — не ниже -20 ⁰С.

Транспорт класса В выпускают с усиленной изоляцией.

В зависимости от вида используемых транспортных средств хладотранспорт подразделяют на железнодорожный, автомобильный, водный (морской и речной), воздушный, трубопроводный и кон­тейнерный.

Железнодорожный хладотранспорт.В зависимости от рода пере­возимых грузов железнодорожные транспортные средства подраз­деляют на универсальные (для перевозки всех скоропортящихся грузов) и специальные (для перевозки определенных грузов: мо­лока и молочных продуктов, виноградных вин, виноматериалов, живой рыбы и др.).

По способу охлаждения грузового помещения изотермические вагоны подразделяют на вагоны-рефрижераторы, охлаждаемые при помощи холодильных машин; вагоны-ледники с емкостями для льда или льдосоляной смеси; вагоны-термосы с тепловой изоля­цией без охлаждающих устройств.

По способу отопления изотермические вагоны подразделяют­ся на вагоны с электрическим отоплением и отапливаемые печа­ми-времянками. Приборами электрического отопления оборудо­ваны все вагоны-рефрижераторы.

В рефрижераторном подвижном составе имеются 21- и 23-вагонные поезда, 5- и 12-вагонные секции и автономные вагоны. 23-вагонный поезд состоит из 20 грузовых вагонов, а 21-вагон­ный — из 18. В составе этих поездов три вспомогательных вагона: с дизель-электростанцией, с машинным отделением и со служеб­ным отделением для обслуживающего персонала. Вспомогатель­ные вагоны располагаются в середине состава.

Охлаждение поездов и 12-вагонной секции — центральное рас­сольное. Рассол — раствор (СаС1₂) — охлаждается аммиачной хо лодильной установкой, расположенной в машинном отделении, и по трубопроводам насосом подается в приборы охлаждения грузовых вагонов.

В 12-вагонной секции 10 грузовых вагонов и 2 вспомогатель­ных: вагон-машинное отделение, вагон с дизель-генераторами и служебным помещением.

5-вагонные рефрижераторные секции бывают с 4 грузовыми и одним вспомогательным вагонами и с 5 грузовыми вагонами. Во вспомогательных вагонах располагают дизель-генераторную стан­цию и служебное помещение. Они должны находиться в середине состава. В секции с 5 грузовыми вагонами дизель-генераторная электростанция занимает часть 4-го вагона, а служебное помещение — смежную с ней часть 3-го вагона. Обе части соединены переход­ной площадкой. Холодильное оборудование каждого вагона со­стоит из 2 холодильных установок, работающих на фреоне-12, с воздухоохладителями непосредственного охлаждения. Холодиль­ные агрегаты располагают в торцевых машинных отделениях, а воздухоохладители — в грузовом отсеке вагона.

В автономных вагонах в середине располагается грузовое отде­ление, а в торцевых частях — 2 машинных. В каждом машинном отделении находятся дизель-генераторный агрегат и холодильная установка, обслуживающая половину объема грузового помеще­ния. Система охлаждения — воздушная, отопления — электричес­кая. Работа холодильно-отопительного оборудования автоматизи­рована, позволяет поддерживать температуру с точностью до 0,5 °С.

Вагоны-ледники бывают с пристенными карманами и с пото­лочными баками для льда или льдосоляной смеси. Размещение приборов льдосоляного охлаждения обусловливает направление естественной циркуляции воздуха в грузовом помещении вагона, от которого зависит степень равномерности температуры воздуха по всему объему вагона. При пристенном расположении карманов со льдом температура воздуха неравномерна как по длине, так и по высоте вагона. Эта разность температур может составлять до 10 — 15 °С, что вызывает ухудшение качества перевозимого груза.

В случае расположения приборов охлаждения под потолком распределение температуры воздуха в вагоне достаточно равно­мерное. При этом также увеличивается погрузочная площадь ваго­на — на 25 — 30 % по сравнению с площадью вагонов с пристенными карманами. Недостатки таких вагонов — сложность очистки баков, возможность подмокания и порчи грузов в результате не­исправности баков.

В группу специальных вагонов входят цистерна-термос для пе­ревозки молока, цистерны-термосы для перевозки вина, виноматериалов и спирта, вагон-цистерна для перевозки вина, вагон для перевозки живой рыбы. При транспортировании температура в специальных вагонах поддерживается благодаря хорошей теплоизоляции их поверхности и снижению до минимальных размеров теплопритоков к продукту и от него. Суточное повышение (пони­жение) температуры продукта находится на уровне 2 —4°С. Продолжительность транспортирования определяется временем дос­тижения продуктом предельно допустимой температуры.

Автомобильный хладотранспорт.Автомобильный холодильный транспорт — это единственное средство, осуществляющее внут­ригородские перевозки пищевых продуктов. Его используют так­же для междугородных, межобластных и международных перево­зок. Преимущество автомобильного транспорта в том, что он по­зволяет осуществлять бесперегрузочные (прямые) перевозки от производителя к потребителю, где бы они ни располагались. По сравнению с железнодорожным транспортом он обладает боль­шими мобильностью и оперативностью. Однако стоимость авто­мобильных перевозок выше и ограничена сетью автомобильных дорог.

Различают два основных типа средств холодильного автотранс­порта: изотермические автомобили и авторефрижераторы.

Изотермические автомобили имеют теплоизолированный ку­зов, препятствующий недопустимому повышению (понижению) температуры перевозимых продуктов, но не оснащаются холодиль­ной установкой.

Авторефрижераторы оснащены автономными холодильными установками и имеют теплоизолированный кузов. В качестве охлаждающей системы в них используют компрессорные холодильно-отопительные машины или установки с расходуемым охлаждающим веществом — жидким азотом, сухим льдом и др.

Температура в кузове изотермического автомобиля поддержи­вается в определенных пределах за счет холода, аккумулирован­ного грузом, или одним из источников холода — сухим и водным льдом, льдосоляной смесью, эвтектическими растворами в спе­циальных аккумуляторах (зероторах). Источник холода вводится в кузов вместе с грузом.

Незначительный запас холода и невозможность регулирования температуры в рабочих помещениях изотермических автомобилей не позволяет транспортировать в них скоропортящиеся продукты. Поэтому изотермические автомобили применяют в основном для внутригородских или областных перевозок.

Для перевозки в зимних условиях грузов, требующих положи­тельных температур, изотермические автомобили оборудуют отопителями.

По грузоподъемности различают следующие типы автомобиль­ного хладотранспорта:

малой грузоподъемности (до 1 т);

средней грузоподъемности (2 —5 т);

большой грузоподъемности (5 — 20 т).

Автомобили малой и средней грузоподъемности используют для внутригородских перевозок, средней — внутриобластных и большой — для перевозок на большие расстояния, включая международные.

Кузова изотермических автомобилей и авторефрижераторов мо­гут выполняться вместе с автомобилем или в виде полуприцепа. Основными элементами кузова являются каркас, внутренняя и наружная обшивки, теплоизоляция, дверная рама с дверным по­лотном и настил пола.

Для охлаждения изотермических автомобилей используют вод­ный лед, льдосоляную смесь, а также зероторы (специальные металлические формы различной конфигурации) с эвтектичес­кими растворами. Водный лед или льдосоляную смесь загружают в бочки различной формы, которые размещают в специальных «кар­манах» под потолком или у боковых стен кузова. Зероторы запол­няют эвтектическим раствором и замораживают в холодильных камерах. Затем зероторы размещают в кузове на потолке или око­ло боковых стен. Таким образом, в кузове изотермического авто­мобиля температура поддерживается в определенных пределах за счет холода, аккумулированного грузом, или введением источников холода.

В авторефрижераторах применяют следующие способы охлаж­дения: машинное, аккумуляционное, сухим льдом, сжиженными газами, комбинированное.

Для авторефрижераторов наиболее распространенным является машинное охлаждение с использованием автоматизированной хо­лодильной установки компрессионного типа. Выпускают машины с приводами от двигателя автомобиля, самостоятельного двигателя внутреннего сгорания, а также с электроприводом от собственной дизель-генераторной установки. Конденсатор и воздухоохладитель ребристотрубные, с принудительным обдувом. Воздухоохладитель монтируют обычно на передней стенке грузового отделения.

Аккумуляционная система состоит из компрессорно-конденсаторного агрегата, установленного вне кузова, и охлаждающих приборов аккумуляционного типа, смонтированных в кузове. Ох­лаждающие приборы — плоские металлические сосуды, плиты из нержавеющей стали, заполненные эвтектическим раствором. Внут­ри плит размещены испарители холодильной машины — трубча­тые теплообменники, по которым циркулирует хладагент или ох­лаждающий раствор. Эвтектический раствор в плитах заморажива­ют во время работы холодильной машины на стоянке автомобиля. В кузове поддерживается необходимая для транспортировки тем­пература за счет таяния эвтектического раствора.

Охлаждение сухим льдом имеет ограниченное применение и используется в основном для перевозки мороженого. Сухой лед размещают в кузове в контейнерах, пристенных и потолочных карманах или непосредственно в контакте с продуктами.

Для охлаждения авторефрижераторов широко применяют сжи­женные газы: азот, воздух и диоксид углерода. Предпочтение от­дают азоту, который имеет низкую температуру испарения (196 °С), позволяет сократить усушку продуктов. Возможно также охлажде­ние смесью пропана и бутана.

Рекомендуемые режимы для перевозки автомобильным транс­портом охлажденных продуктов представлены в табл. 15.

Для перевозки молока, воды, кваса, вина и других жидкостей, температура которых не должна превышать допустимой, исполь­зуют изотермические автоцистерны, которые делят на прицепы-цистерны, автомобили-цистерны и полуприцепы-цистерны. могут быть одно-, двух- и трехсекционными.

Таблица 15