3. Оборудование рефрижераторов

Автомобили и автопоезда-рефрижераторы (Рис.6.7) оборудованы специальными изотермическими кузовами.

Рис.6.7.Автопоезд-рефрижератор

К рефрижераторам относятся изотермические фургоны с системами машинного или безмашинного охлаждения. Они позволяет понижать температуру внутри грузового помещения и поддерживать ее на этом необходимом уровне.

Рефрижераторы подразделяются на классы А, В и С. В рефрижераторах класса А поддерживается температура в диапазоне от +12 до 0°С, класса В -от +12 до - 10°С, класса С - от + 12 до - 20°С при температуре наружного воздуха + 30°С.

Температура внутреннего грузового помещения отапливаемых фургонов до +12°С при температуре наружного воздуха - 10°С для рефрижераторов класса А и - 20°С для рефрижераторов класса В.

Рефрижераторы и отапливаемые фургоны используются для дальних перевозок (до 1000 км) скоропортящихся продуктов.

Термоизоляция кузова обеспечивается применением термо­изоляционных материалов, обладающих малой теплопроводностью и гигроскопичностью, отсутствием запаха, долговечностью, огне­стойкостью, пожаробезопасностью и т.д.

На отечественных фургонах наибольшее применение получил пенопласт, который не­гигроскопичен, достаточно прочен, хорошо приклеивается к ме­таллу и остается стабильным по своим свойствам до температуры +60 °С.

Внутреннее охлаждение кузовов-рефрижераторов осуществляется с помощью либо временных, либо постоянных источников холода.

Применяемые в рефрижераторах временные источники холода представляют собой устройства, использующие переход определенного вещества (сухой лед, специальные растворы солей, сжиженные газы) из твердого и жидкого состояния в газообразное с поглощением теплоты из окружающей среды и тем самым охлаждающие ее.

Постоянные источники холода поддерживают необходимую температуру внутри кузова рефрижератора без периодического питания извне. Они представляют собой компрессорные холодильные установки, работа которых основана на испарении сжатых компрессором хладагентов (фреонов). Привод холодильной установки осуществляется либо от двигателя автомобиля, либо от специального автономного двигателя. Холодильная установка в рефрижераторах размещается на передней стенке кузова. Холодильно-силовая часть установки размещается вне кузова, а испаритель с вентилятором устанавливаются внутри кузова. При таком разме­щении частей холодильной установки обеспечивается полное ис­пользование внутреннего пространства кузова и лучший обдув воздухом элементов холодильной установки (компрессора, конденсатора) в процессе движения рефрижератора.

Компрессорная холодильная установка может быть использо­вана также для обогрева кузова рефрижератора, что бывает необходимо для перевозки грузов при положительных температурах или для постепенного размораживания грузов после их перевозки в замороженном виде.

При безмашинном способе охлаждения грузовых помещений рефрижераторов используется твердая углекислота (сухой лед), замороженные эвтекти­ческие растворы, сжиженные газы (жидкая углекислота, азот).

Сублимация сухого льда (переход из твердого состояния в газообразное) позволяет достигать низких температур кузова. Высокая плотность (1500 кг/м³) сухого льда позволяет создавать компактные охлаждаемые установки. Сухой лед помещается в бункера, расположенные под потолком грузового помещения. Бункер загружается через специальный люк без нарушения герметичности камеры.

Эвтектические растворы (хлористый натрий, хлористый кальций, водный раствор этиленгликоля и др.) помещаются в емкости (зероторы) и замораживаются в стационарных холодильных установках или другим способом. При оттаивании эвтектических растворов за счет поглощения ими теплоты температура в кузове может поддерживаться от - 2 до - 9°С в течение 12... 15 ч.

Использования зероторов и бункеров не позволяет регулировать темпе­ратуру. Более совершенной системой охлаждения является использование жидкой углекислоты. Необходимая температура поддерживается при управ­лении вентилем регулировки подачи углекислоты в грузовое помещение. Недостатком такого охлаждения является специфическое воздействие углекислоты на многие продукты. Относительная стоимость углекислоты довольно высока. В последнее время в качестве хладагента в рефрижераторах все шире применяется жидкий азот.

Азотная система охлаждения (рис.6.8) работает следующим образом. В кузове устанавливается датчик температуры, передающий сигнал на реле, настроенное на определенную температуру. По команде реле температуры открывается или закрывается электромагнитный вентиль подачи азота в камеру. Жидкий азот из сосуда под давлением поступает в распределительный коллектор. В результате теплообмена со средой в грузовом помещении происходит испаре­ние азота. После охлаждения среды до заданной температуры реле темпера­туры дает сигнал на закрытие вентиля. Система охлаждения блокируется с работой дверей, при открытых дверях система отключается. Это вызвано тре­бованиями безопасности, а также уменьшения расхода азота.

Рис. 6.8. Принципиальная схема системы охлаждения азотом: 1 — наружный кожух сосуда с азотом; 2 — сосуд с жидким азотом; 3 -вентиль; 4 — регулятор давления; 5 — испаритель азота для поддержания постоянного избыточного давления в сосуде; б — вентиль газосброса; 7 - вен­тиль заправки; 8 - регулятор температуры; 9 — вентиль подачи жидкого азота; 10 — распылительный коллектор; 11 - датчик температуры; 12 - пре­дохранительные клапаны;

13 - манометр; 14 - указатель уровня жидкого азота.

Внутри сосуда поддерживается избыточное давление около 100 кПа. При увеличении давления в нем парообразный азот выходит через предохранительный клапан. Избыток азота в кузове также выходит через специальный выпускной клапан, обычно размещаемый в двери. С помощью азотного охла­ждения можно обеспечивать очень низкие температуры в грузовом отсеке, однако обычно они поддерживаются в диапазоне от положительных до -20...-З0°С. Время выхода на режим (температуру - 20°С) для больших реф­рижераторов составляет 10... 15 мин (при машинном способе охлаждения 5...6 ч).

При машинном способе охлаждения рефрижераторы снабжаются компрессорными холодильными установками. Привод компрессора осуществляется от двигателя внутреннего сгорания. Это обеспечивает полную автономность работы рефрижератора, как во время движения, так и на стоянках.

В современных рефрижераторах холодильные установки обычно размещают вне фургона - на передней стенке, что обеспечивает полное использо­вание площади и вместимости фургона, а также улучшение обдува компрес­сора во время движения.

Изотермические фургоны, фургоны-рефрижераторы и обогреваемые фургоны оборудованы термоизоляцией, которая находится между наружной и внутренней облицовками. Кузов фургона выполняется с каркасом или в бес­каркасном исполнении.

Фургоны с каркасами применяются на рефрижераторах, предназначенных для перевозки грузов, подвешиваемых к крюкам на крыше (например, мясных туш). Клепаные каркасы современных фургонов изготавливают из алюминиевого или стального профиля. Элементы крепления внутренних и внешних панелей к каркасу расположены со стороны каркаса и закрываются внешней или внутренней обшивкой. В такой конструкции устраняются «тепловые мостики» - места соединения металлического каркаса с облицовкой.

Термоизоляция осуществляется несколькими способами: напылением изоляционного слоя снаружи или изнутри кузова до установки наружной или внутренней облицовок; заполнением полости между обшивками пенообразующим раствором, который при последующем вспенивании расширяется и заполняет все пустоты. Нанесение вспененной композиции до закрепления одной из обшивок позволяет исключить появление пустот в теплоизоляции.

Бескаркасные фургоны обычно изготавливают с использованием термоизоляционных плит толщиной до 90 мм. В ка­честве теплоизолирующего материала часто используется пенополиуретан. В изоляционных панелях для повышения жесткости помещаются различные вставки из стекловолокна, фанеры и т. п., соединенные между собой специ­альными клеями.

Кузова фургонов оборудуются навесными задними двустворчатыми и боковыми навесными или сдвижными дверями. Двери изготовляются из алю­миниевых сплавов, коррозионно-стойких сталей или композитных материалов. Уплотнение дверей обеспечивается двумя прокладками: внешней, контактирующей с атмосферой, и внутренней - теплоизолирующей.

Холодный воздух подается вентилятором от испарителя в верхнюю часть кузова, вдоль двери и пола к вентилятору и обеспечивает равномерное охлаждение кузова.

Авторефрижератор представляет собой автомобиль-фургон (прицеп, полуприцеп) с изотермическим кузовом и холодильной установкой.

Большинство холодильных установок авторефрижераторов осуществляют охлаждение и обогрев и называются холодильно-обогревательными установками. Холодильные установки обеспечивают поддержание температурного режима от -25°С до +12 °С в изотермических кузовах автомобилей-фургонов, прицепов и полуприцепов объемом от 2 до 120 м².

Холодильная    установка    автомобилей    малой    и    средней грузоподъемности обычно имеет два компрессора: компрессор с приводом    от    двигателя    автомобиля    (непосредственно    через клиноременную   передачу   или   от   автомобильного   генератора), который    называют   дорожным,    и    стояночный    компрессор   с приводом от электродвигателя и питанием от внешней электросети. В    автомобилях    средней    и    большой    грузоподъемности устанавливается   один   компрессор  с   приводом   от автономного двигателя, обычно дизеля. Для привода компрессора и охлаждения груза   на   стоянках   авторефрижераторы    могут   дополнительно комплектоваться резервным электродвигателем (напряжение 220, 380 В, мощность 3... 11 кВт) с питанием от внешней электросети.