Устройство и принцип работы рефрижераторных контейнеров

Перевозка скоропортящихся продуктов на дальние расстояния требует использования специальных транспортных единиц — вагонов, контейнеров, трейлеров. Задача грузовых отсеков разных видов одна — сохранение заданного температурного режима на всем пути следования. Достигается требуемый результат разными способами, от создания примитивной оболочки из глыб льда или замороженного углерода до оснащения контейнеров сложным рефрижераторным оборудованием с автономным энергообеспечением.

Разные типы грузов перевозятся в отличающихся по температурному режиму условиях. Одним товарам необходимо поддержание температуры окружающего воздуха на уровне – 15-25 °С, другим нужно тепло, достигающее + 20-25 °С. Оба вида задач отличаются технической сложностью выполнения. Поддержание требуемого температурного режима сопровождается достаточно высокими затратами энергии. Устройство рефрижераторного контейнера разрабатывается исходя не только из соображений удобства загрузки и выгрузки, но и с учетом энергозатрат.

Принципы работы рефрижераторов

Главный принцип работы рефконтейнера заключается в использовании многослойных стенок, пола и потолка, обладающих низкой теплопроводностью. Заданная температура, в диапазоне –25…+25 °С сохраняется длительное время. Если срок сохранения температуры ниже времени в пути, то используют контейнеры, оснащенные холодильным или отопительным оборудованием.

Принцип работы рефрижератора мало отличается от технологий, используемых в бытовых и промышленных стационарных холодильниках и кондиционерах. Электропитание холодильного агрегата осуществляется от сети транспортного средства, автономного генератора или централизованной энергосистемы склада.

Конструкция рефрижераторного контейнера

В большинстве случаев рефконтейнер — это транспортная единица, созданная для поддержания температуры ниже, чем характерная для окружающей среды. То есть, этот термин используется для идентификации вагонов и прицепов с холодильным оборудованием, способным поддерживать температуру ниже наружного воздуха.

Рефрижераторные контейнеры последнего поколения используются в мультимодальных перевозках. То есть, внешние габариты корпуса соответствуют 20-ти или 40-футовым морским контейнерам. Такое техническое решение позволяет совершать погрузку и перегрузку в обычных портах, транспортных терминалах и на железнодорожных станциях общего назначения без привлечения дополнительной специальной техники.

Корпус рефконтейнера

Поддержание требуемой температуры в достаточно большом объеме транспортного средства требует защитной оболочки с низкой теплопроводностью. В рефрижераторных контейнерах — это многослойный корпус. На каркасе из нержавеющей или стойкой к коррозии стали установлены:

• Сэндвич-панели;
• наружная оболочка;
• внутренняя обшивка;
• направляющие для размещения и фиксации паллет или иного рода упаковок.

Теплоизоляционные свойства сэндвич-панели обеспечивает находящийся между наружной и внутренней металлической панелями слой пенополиуретана толщиной до 100 мм, с коэффициентом теплопроводности 0,31…0,35 Вт/(м²·К), что сравнимо с неэкструдированным пенополистиролом. Выбор материала для теплоизоляции контейнеров и вагонов не случаен. Пенополиуретан:

• не горит;
• не впитывает влагу;
• не пропускает пара;
• не боится гнили, плесени и грибковых поражений.

Защищенный с обеих сторон металлическими панелями полимер выдерживает значительные вибрационные и ударные нагрузки, возможные при погрузочно-разгрузочных и такелажных работах. Устройство рефконтейнера рассчитано на длительную эксплуатацию, поэтому прочности всех элементов уделено особое внимание.

Внутренняя часть грузового отсека обшивается гладким или рифленым листом из алюминия или нержавеющей стали. Особенность обшивки — вертикальная ориентация выступов и впадин рифленой поверхности. Такой вариант исключает плотное прилегание упаковок с грузом к стенкам и обеспечивает свободную циркуляцию воздуха при минимальных энергозатратах.

По такому же принципу оборудуются полы, потолки, перегородки. Большинство товаров загружается и разгружается при помощи складской техники — погрузчиков, штабелеров и т.д. Большая площадь двери требует надежной теплоизоляции. Для контейнеров наиболее удобными считаются распашные двери из сэндвич-панелей. Распахиваются створки на угол в 270о, не ограничивая проезд техники. Торцевые части створок покрыты теплоизолирующими уплотнителями из резины или полимерных материалов.

Холодильная установка

Главный принцип работы рефрижераторной установки — создание требуемого микроклимата при минимальных энергозатратах. Это необходимо для того, чтобы при транспортировке груза на дальние расстояния расходы на его сбережение не превышали уровня рентабельности при реализации. Принцип работы холодильного оборудования базируется на использовании компрессоров, хладагента и испарителей, как в бытовых и промышленных кондиционерах.

Различия разных марок заключаются в способе электропитания. Ряд установок оборудованы автономными генераторами, другие запитаны на электросеть автомобилей или поездов. Объединяет их одно — кондиционеры должны работать на всем пути следования.

Преимущества рефконтейнеров

Эффективность использования термоизолированных контейнеров определяется относительной простотой конструкции с возможностью многоразового использования. При доставке требующего создания особых условий перевозки груза диспетчеры находят соответствующий товар, который доставляется в обратном или логистически оправданном направлении. Рефрижераторный контейнер — дорогое оборудование, эксплуатация которого не предусматривает холостого пробега.

Еще одно важное преимущество — низкий расход энергии на поддержание требуемой температуры во время перевозок. Корпус-термос сохраняет требуемую температуру груза, установленную в пункте загрузки. Даже при перевозке на длинные дистанции требуется только незначительная корректировка температурного режима.

Охлаждение перевозимой продукции

Сохранность груза без внешней поддержки теплового режима гарантирована на протяжении нескольких суток, чего во многих случаях недостаточно. Охлаждение содержимого производится за счет прокачки фреона по внутренним трубопроводам, образующим замкнутые контуры. Отобранное изнутри тепло выделяется наружу посредством специального выносного блока, оборудованного компрессором. Холодные части контуров обдуваются воздушными потоками от встроенных вентиляторов по направлению сверху вниз, что обеспечивает равномерную температуру по всему объему.

В зависимости от модели, управление холодильной установкой осуществляется автоматически или вручную. Контроль над температурой внутри производится по показаниям.

Подогрев воздуха в контейнере

Холодильная установка рефрижераторного контейнера может работать как на охлаждение, так и на подогрев воздуха внутри. Принцип работы похож на использующийся в бытовых сплит-системах. То есть, циркуляция теплоносителя происходит в обратном направлении. Тепловая энергия, отобранная у наружной среды, поступает внутрь вместе с потоками теплого воздуха, который нагнетается в нижнюю часть контейнера. Постепенно поднимаясь, нагретый воздух обеспечивает одинаковую температуру на всех уровнях.