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运输用制冷机组选型要点

开利运输空调冷冻(中国)   宋玫峰

 

几千年来,人们信守“民以食为天”的理念,保证人民吃饱吃好就成了一件天大的事。随着改革开放为中国经济带来的空前繁荣,中国十几亿人口的吃饭问题得到了根本的解决。如何在吃饱的基础上进一步提高饮食品质,目前还有很长的路要走。提高饮食品质的具体要求就是既要保证食品的营养,又要保证食品的安全。
近些年在中国快速兴起了一个新兴产业——食品冷藏物流,可有效保证食品在运输过程中减少营养流失,确保食用安全。食品冷藏物流的核心设备,运输用制冷机组的正确选型就成为了食品冷藏物流稳定运转的关键。
开利运输空调冷冻作为运输用制冷机组行业的领导者,在100多年的发展历程中开发出了最为先进的运输制冷机组,积累了丰富的应用经验。下面从制冷机组制冷量计算理论、开利机组快速选型表使用方法以及在各种实际使用要求下如何选择开利公司制冷机组三方面介绍如何选用制冷机组。

 

一.机组制冷量计算理论


机组选型的内容之一为选择冷量合适的机组,确保机组的制冷量既能保证厢体内所运输货物的温度要求,又避免冷量过大造成资源浪费。冷量的大小需根据运输货物的种类、保温厢体的大小、保温材料的导热率、厢内设定温度值及车辆的使用地域来确定, 量化的计算公式如下:
P = K x Ms x T (int. T - ext. T) x 1.75
其中:
P — 制冷机组的制冷量,也即通过冷藏用保温厢体或漏风所产生的换热量,单位W;
K — 厢体保温材料导热率,单位W/m2K;
Ms — 厢体平均表面积,单位m2,计算公式:
Ms =
int.s — 厢体内壁的总面积;
ext.s — 厢体外壁的总面积;
int.T — 冷藏厢体内的最低温度(摄氏度)
— 加热厢体内的最高温度(摄氏度)
ext.T — 冷藏厢体外的最高温度(摄氏度)
— 加热厢体外的最低温度(摄氏度)
1.75 — ATP标准中要求冷藏机组选型的最小安全系数

如要根据以上公式计算所需机组制冷量,还需根据以下相关信息来确定公式中的相关参数:

 

 

 

货物运输温度

公式中的int.T为厢体内的极限温度,也即制冷机组的设定温度,此参数需根据运输货物的温度要求来定,下面为各种货物在运输过程中的温度要求:

未预冷的货物

运输温度

冷藏货物

运输温度

压制过或熟干酪

+10℃

肉类

+7℃

除黄油外的动物脂肪

+10℃

黄油、干酪

+6℃

根茎

+7/8℃

加工过的牛奶

+6℃

新鲜水果和蔬菜

+4/6℃

未处理过的熟肉

+6℃

鲜花

+4/6℃

冷藏过的带壳鸡蛋

+6℃

冷冻货物

运输温度

原奶、酸奶、新鲜乳酪、干酪

+4℃

肉类

-10℃

家禽、兔肉

+3℃

禽蛋、动物内脏、兔肉、家禽等

-12℃

动物内脏

+3℃

黄油、食用脂肪、乳酪

-14℃

肉类及包装好的熟肉

+3℃

水产品

-18℃

熟食、面点、甜品、禽蛋制品

+3℃

冷冻食品

-18℃

活鱼、贝壳类及甲壳类动物

+2℃

医用器官

-18℃

 

 

冰和冰淇淋

-25℃

 

 

 

安全系数

ATP标准中的安全系数为1.75,但考虑到实际使用中的诸多情况可能导致更多的冷量散失,开利公司建议选用较大的选型安全系数:
厢体温度为0℃工况时:4.5
厢体温度为 -20℃工况时:2.5
这些系数可满足所有的应用情况并考虑到了厢体随着使用时间的增长保温性能的降低。

 

保温厢体开门频率

车辆在市内配送货物时需要频繁的开门,由此会导致大量的冷量散失,这部分冷量也需要在选择安全系数时考虑到。上面所取的安全系数可满足8小时内20次的开门频率,每次开门时间持续5分钟。如果开门频率更高,开门次数每增加10次,机组制冷量需增加5%。

对于不适用上述标准情况的冷藏车,应对车辆保温厢体进行热平衡计算或咨询开利公司专业人员。最终方案以物流公司或终端用户的要求为准。

 

二.利用快速选型表选择机组

 

由上面的计算公式可见,使用上面的计算公式来选型较为复杂,需要专业人员才能完成,且由于存在诸多不确定因素,选型结果的准确性不高。因此,开利公司结合理论计算公式和实际使用情况,绘制出了机组快速选型表,供冷藏车厂和终端用户使用。

注:

1. 以上参数基于20次×3分钟/8小时的开门频率;
2. 最大车厢体积为压缩机转速为2400rpm时的值;
3. 如使用条件变化,请咨询开利公司。

注:

1. 以上参数基于20次×5分钟/8小时的开门频率;
2. 最大车厢体积为发动机在高速档(约2200~2320rpm)运行时的值;
3. 如使用条件变化,请咨询开利公司。

 

根据选型表的选型步骤如下:

 

确定使用独立机组还是非独立机组

独立机组一般应用在大中型车辆上,由于机组压缩机所需功率较大,所以需要配备独立的发动机驱动,而不占用车辆本身的发动机的动力。反之,非独立机组主要用在小型市内配送车辆上,机组压缩机需要的功率较小,无需另外配置发动机,由车辆本身的发动机驱动也不会对车辆的动力产生很大的影响。除此之外,还需考虑车辆实际的使用情况,以确定选择独立机组还是非独立机组。

 

确定机组使用的外界环境温度

外界环境温度的不同,所需要的机组也会有所不同。例如,夏季温度较高的地区,厢体要保持同样的温度就需要更多的冷量,因此所选冷机的制冷量也要相应增大。选型表只列出了30℃和40℃的环境温度下的机组选型,其它环境温度的选型情况可利用插分法来计算得出。

 

选择厢内的设定温度

厢内的设定温度也即货物的运输温度,此温度可根据前面所列出的各种货物的运输温度来确定。选型表中以绿色色块标识出冷冻货物的机组选型范围,以红色色块标识出冷藏货物的机组选型范围,以黄色色块标识出未预冷货物的机组选型范围。

 

计算厢体体积

厢体体积的计算较为简单,需要注意的是此处的体积为厢体的内体积。

 

确定机组型号

计算出厢体体积后,在选型表中沿厢体体积对应的垂直线找到与之相交的相应颜色的色块,色块左侧的机组型号即为适用的机组型号。如垂直线与多条相同颜色的色块相交,取色块在垂直线右侧长度较短的机组型号。
下面举例示范如何选型:
现有一车辆用于长途配送,厢体内体积为40立方米(应选用独立机组),主要使用在华东和华南地区(夏季温度较高,参考外界环境温度为40℃的表格),所运输货物既有冷冻肉类又有海产品(冷冻货物和冷藏货物都有,保险起见按冷冻货物选型)。
根据以上条件,我们可以在表四中找到40立方米所对应的垂直线,然后找到与之相交的绿色色块(冷冻货物),我们发现有两个色块与垂直线相交,分别是Supra 850和Supra 950机组(Supra 850U和Supra 950U也相交,但此两型号机组主要使用在一些特殊应用场合,如客户无特殊要求,一般不予考虑),但950机组对应的绿色色块在垂直线右侧的长度较长(表明此机组可应用在更大的厢体上,如选用此机组会浪费部分冷量),因此选用Supra 850机组。

 

三.各种具体应用要求的机组选型
以上的机组选型只是选出了冷量匹配的机组,在实际的使用中,不同的使用情况要求机组具有不同的功能,只有机组的各项功能都满足用户使用的要求,冷藏机组才能最大限度的保证运输货物的安全,下面将开利公司主要机组的功能与特性简要说明,供用户在机组选型时参考:

 

非独立机组

Neos 100全电整体式机组,由车辆的交流发电机和电瓶驱动,并可使用外接电源。冷媒充注及接管已于出厂前完成,机组安装快捷,性能稳定。
Viento分体机组,具有两种冷媒(R134A和R404A),可分别用于冷冻和冷藏运输;三种安装方式可适用于各种车型;具有应用在炎热地区的高温型机组和应用在严寒地区的低温型机组;机组可使用12V或24V两种控制电压,可应用在12V或24V的车辆底盘上。
Xarios分体机组,由车辆发动机驱动,可使用外接电源驱动;机组可使用12V或24V两种控制电压,可应用在12V或24V的车辆底盘上;具有加热功能,适用于严寒地区;喷液冷却技术确保机组在炎热的环境中仍能稳定运行。

 

独立机组

>Supra整体式机组,标配备电功能,可使用外接电源驱动。低噪音型号用于对噪音较为敏感的场合,低温型号可应用于严寒地区;业界最先进的控制系统功能强大、操作简单、控制精确,独特的自动启停功能节能70%以上。
Supra-U分体式机组,冷凝机组安装在车辆底部,具有Supra机组的所有功能与特性,专为具有高大驾驶室(厢体前侧没有空间安装机组)或具有升降功能的厢体(主要应用在机场配餐车上)设计。

 

半挂车机组

Ultra XL机组配备独立的发动机驱动,并可选用备电功能;业界最为先进的控制系统操作简单、控制精确,具有自动启/停功能,可显著降低油耗,提高客户收益;数据传输记录器可记录机组的所有运行数据,监控机组运行情况;机组还可以通过卫星通讯进行数据传输和机组跟踪,随时掌握车辆运行情况。
X2机组配备独立的新型环保发动机,发动机转速更低,降低了机组油耗,延长了机组寿命。系统简捷,维修保养方便,维修部件更少,降低维修保养费用。
Vector:全电机组,由配备的发电机驱动,因此机组运动部件大为减少,且冷媒管焊接减少50%,既延长了机组寿命又降低了机组的故障率,减少了维修保养成本。整机油耗更低,性能稳定,维修简单,是业内唯一的、最为先进的一款半挂车冷藏机组。

 

列车冷藏机组

列车冷藏机组应用在机冷车上,机组长时间无人照料,且维修保养工作较为困难,使用环境恶劣,频繁的列车连接及碰撞要求机组外壳及结构异常坚固,人为破坏和偷盗情况时常发生。开利公司的列车冷藏机组有Ultra-R和X2-R两种型号,它们具有Ultra和X2机组的所有功能和特性,并采取了多种防盗和保护措施。机组先进的控制系统可以通过通讯卫星与车队管理系统进行双向通讯,实现对机组的远程控制。

 

多温机组

多温机组应用于冷冻和冷藏货物同时运输的情况下,此时需将厢体分割成多个空间,每个空间需要不同的设定温度,甚至可以同时对不同的厢体分别进行制冷和加热。蒸发器型式多样,选型灵活,可满足不同厢体结构和空间大小。开利公司的多温机组有Xarios-MT系列(具有Xarios机组的所有功能)和Supra-MT系列(具有Supra机组的所有功能)。

 

冷板机组

Vatna专为运输冰淇淋而开发设计,机组通过外接电源制冷并利用开利专利的冷板蓄冷,运输货物时再释放冷量。通过主机和冷板间的不同匹配即可实现不同的蓄冷量以满足不同大小的厢体。

制冷机组的选型是否合适直接影响到运输冷藏车能否在运输过程中有效减少食品的营养损失、确保食品品质安全。上面从制冷机组制冷量计算理论、开利机组快速选型表的使用方法以及在各种实际使用要求下如何选择开利公司制冷机组三方面介绍了如何选用制冷机组。在实际选型中,用户还需结合自身使用要求,选择最为合适的制冷机组,切实保证食品安全,提高人民生活水平。

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