تحلیل کارشناسان سیستم‌های تبرید برای حفظ بار کشتی‌های کانتینربر

این را تصور کنید: یک دسته از ماهی های تازه ماهیگیری شده از آب های نروژ، هزاران مایل دریایی را طی می کنند در حالی که تازه بودن و ارزش غذایی مطلوب را حفظ می کنند.در نهایت به یک رستوران سوشی در توکیو رسیدمقهرمان نامشخصی که این سفر را امکان پذیر می کند کشتی های باربری یخچال و سیستم های خنک کننده پیچیده آنها این مقاله بررسی جامع از تکنولوژی کشتی یخچال را ارائه می دهداز اصول اساسی تا استراتژی های حفظ تخصصی برای کالاهای فاسد مختلف.

کشتی های یخچال (که معمولاً "ریفر" نامیده می شوند) کشتی های تخصصی طراحی شده برای حمل محموله های حساس به درجه حرارت هستند.ویژگی مشخص آنها یک سیستم خنک کننده پیشرفته است که قادر به حفظ محدوده دمای دقیق به طور قابل توجهی زیر یا بالاتر از شرایط محیطی است.این کشتی ها به طور معمول کالاهای فاسد از جمله گوشت، غذاهای دریایی، میوه ها و سبزیجات را حمل می کنند، با تنظیمات دمایی که بسته به نیازهای کالا از -30 درجه سانتیگراد تا +12 درجه سانتیگراد است.

به عنوان پیوند های حیاتی در لجستیک زنجیره سرد جهانی، کشتی های یخچال تضمین می کنند که کالاهای فاسد به طور ایمن و کارآمد از مناطق تولید به بازارهای مصرف کننده منتقل می شوند.پاسخگویی به تقاضای روزافزون جهانی برای محصولات غذایی تازه.

سیستم های خنک کننده در این کشتی ها بسیار فراتر از سیستم های خنک کننده استاندارد دریایی هستند، اولویت کنترل دقیق دمای و قابلیت اطمینان عملیاتی را دارند.در زیر ما اجزای اصلی و اصول عملیاتی آنها را بررسی می کنیم:

در مقایسه با تانکرها یا حامل های عمده، کشتی های یخچال دارای سیستم های لوله کشی بسیار پیچیده تر هستند. این شبکه ها سوخت یا آب بالاست را حمل نمی کنند،اما به جای گردش مواد خنک کننده بین واحدهای خنک کننده و انبار باردر حالی که مواد خنک کننده از این کانال ها عبور می کنند، آنها گرما را از محفظه های ذخیره سازی جذب می کنند تا دمای پایین را حفظ کنند.برخی از سیستم ها ممکن است به علاوه یخچال های اولیه، یخچال های ثانویه مانند آب نمک را نیز به گردش درآورند..

برای رسیدگی به مسائلی مانند خطرات نشت و هزینه های بالا مرتبط با برخی از یخچال های اولیه، ظروف یخچال بزرگ به طور معمول سیستم های یخچال ثانویه را پیاده سازی می کنند.خنک کننده های اولیه خنک کننده های ثانویه در واحد های مرکزیاین رویکرد حجم یخچال اولیه را کاهش می دهد، احتمال نشت را به حداقل می رساند و زیرساخت لوله کشی را ساده می کند.مواد خنک کننده ثانویه رایج عبارتند از::

• آب نمک:به طور معمول یک محلول کلورید کلسیم و آب شیرین با نقاط یخ زدن قابل تنظیم از طریق تغییرات غلظت است. مهار کننده های خوردگی مانند دی کرومت سدیم یا آلکالی حالت های قلیایی را حفظ می کنند.در حالی که جایگزینی اضطراری با محلول نمک غذا ممکن استآب دریا به دلیل خوردگی شدید و تمایل به مقیاس بندی، به ویژه ناکافی است.
• گلیکول اتیلن:ویژگی های غیر خوردنی و دمای عملیاتی پایین تر را در مقایسه با آب نمک ارائه می دهد، که آن را برای محموله های حساس به درجه حرارت ایده آل می کند.
• تری کلرو اتیلن:زمانی که رایج بود اما اکنون به دلیل نگرانی های سمی و مشکلات سازگاری مواد با لاستیک مصنوعی به ندرت استفاده می شود.

هر محفظه بار شامل مجموعه باتری های خنک کننده است که معمولاً در زیر عرشه نصب می شوند و شامل لوله های پیچیده ای هستند که در آن یخچال های ثانویه برای جذب گرما گردش می کنند.فن های فشار هوا باعث می شود که جریان هوا به طور مداوم از طریق این کویل های خنک کننده عبور کند، حفظ دمای یکسانی در تمام فضاهای ذخیره سازی. اپراتورها با تنظیم سرعت جریان یخچال و سرعت فن، دمای را با دقت تنظیم می کنند.

سیستم های آب نمک رایج ترین روش خنک کننده کشتی های یخچال را نشان می دهند. اجزای اصلی آنها عبارتند از:

• واحدهای خنک کننده:استفاده از چرخه های فشرده سازی بخار با استفاده از یخچال های اولیه (به عنوان مثال R134a، R404A) برای خنک کردن آب شور
• خنک کننده های آب نمک:در حالی که یخچال های اولیه تبخیر می شوند، جذب گرما از آب نمک در گردش
• پمپ های گردش خون:توزیع آب نمک خنک شده به واحدهای خنک کننده انبار بار
• واحدهای خنک کننده نگهدارنده:آب نمک از طریق لوله های پیچیده، گرما را از فضاهای محموله جذب می کند
• سیستم های کنترل:تنظیم جریان آب نمک و عملکرد فن برای حفظ دمای دقیق

توالی عملیاتی با خنک کننده های اولیه شروع می شود که آب نمک را در واحدهای مرکزی خنک می کنند. آب نمک خنک شده سپس از طریق کویل های خنک کننده نگهدارنده پمپ می شود و قبل از بازگشت به خنک کردن مجدد گرما را جذب می کند.کنترل جریان مستقل به هر اتاق امکان مدیریت دمای خاص اتاق را فراهم می کند، در حالی که فن های گردش حرارتی توزیع گرما را تضمین می کنند.

کشتی های ریفر روش های خنک کننده ای را بر اساس ویژگی های محموله اجرا می کنند:

سیستم های خنک کننده به ماژول های خنک کننده مستقل تقسیم می شوند که هر کدام دارای دریچه های گسترش اختصاصی برای تنظیم جریان خنک کننده هستند. تنظیم دریچه های دریچه، قرار گرفتن روی سطح تبخیر را تغییر می دهد.امکان تعدیل دقیق ظرفیت خنک کنندهاین انعطاف پذیری اجازه می دهد تا کار با انرژی کارآمد در بارهای مختلف بار و نیازهای دمایی باشد.

سیستم های مبتنی بر کمپرسور پیچ، جداکننده های روغن را در خروجی های کمپرسور برای حذف روغن ها از جریان های خنک کننده در نظر می گیرند.آلودگی روغن باعث کاهش بهره وری خنک کننده و آسیب رساندن به تجهیزات می شود.

کشتی های بزرگ یخچال معمولا دارای چندین سیستم خنک کننده مستقل هستند که هرکدام دارای بخارات و پمپ های اختصاصی هستند.این افزوده کاری تضمین می کند کار مداوم در صورت شکست یک سیستم در حالی که اجازه می دهد تا پیکربندی انعطاف پذیر برای نیازهای مختلف درجه حرارت بار.

سنسورهای پیشرفته و سیستم های کنترل در زمان واقعی درجه حرارت را کنترل می کنند و به طور خودکار خروجی خنک کننده را تنظیم می کنند تا مقادیر پیش تنظیم شده را حفظ کنند.کالیبراسیون منظم سنسور دقت اندازه گیری را تضمین می کند.

قرار دادن محموله های استراتژیک مانع از مانع شدن جریان هوا می شود ، در حالی که تمیز کردن دوره ای کانال ها باعث حفظ کارایی تهویه می شود. فن ها و راهنمای هوا باعث خنک شدن یکنواخت در سراسر فضاهای ذخیره سازی می شوند.

روش های اصلی نگهداری عبارتند از:

• بررسی های منظم برای تشخیص نشت مواد خنک کننده
• تمیز کردن برنامه ریزی شده کاندنسرها و تبخیرگرها
• تعویض فیلتر بر اساس دستورالعمل های سازنده
• بررسی کیفیت و سطح روغن کمپرسور
• کالیبراسیون سنسور دما
• ارزیابی یکپارچگی فن و کانال

تحولات آینده بر روی:

• یخچال های سازگار با محیط زیست:انتقال از مواد با GWP بالا مانند R404A به جایگزین هایی از جمله CO2 و R1234yf
• بهره وری انرژی:کمپرسورهای پیشرفته، مبادله گرما و سیستم های کنترل برای کاهش مصرف برق
• کنترل های هوشمند:قابلیت های نظارت و نگهداری پیش بینی شده از طریق اینترنت اشیا
• عایق پیشرفته:پانل های خلاء و آیروجل ها برای به حداقل رساندن انتقال حرارتی
• مناطق چند دمایی:حمل و نقل همزمان کالاهایی که نیاز به شرایط آب و هوایی متفاوت دارند

سیستم های خنک کننده کشتی ریفر ستون فقرات تکنولوژیکی حمل و نقل جهانی کالاهای فاسد را تشکیل می دهند.آنها همچنان نقش مهمی در پاسخگویی به تقاضای جهانی برای مواد غذایی تازه دارند و در عین حال از شبکه های تجاری بین المللی حمایت می کنند..