Введение
Рефрижераторный полуприцеп - это мобильный холодильный склад, средство хранения и транспортировки замороженного груза.
Рефрижераторный полуприцеп прост и экономичен в эксплуатации, он также может быть использован как подогреваемый склад. Температура в полуприцепе-рефрижераторе может поддерживается в диапазоне от -30 до +30 градусов С.
Рефрижераторный полуприцеп-это автономная система, которая не требует специальных знаний для ежедневного использования.
Основное назначение полуприцепов - транспортировка и хранение грузов, требующих определенного температурного режима хранения. К таким грузам относятся:
· мясо и мясопродукты;
· рыба и рыбопродукты;
· молочные продукты, сыры, мороженное;
· фрукты, овощи;
· цветы;
· лекарственные препараты и многие другие.
Полуприцепы-рефрижераторы с каждым годом завоевывают все большее количество потребителей во всем мире.
1.Описание конструкции и функционирования
1.1 Описание конструкции
Полуприцеп состоит из теплоизолированного корпуса с машинным отделением (отсеком) и дверьми, корпус установлен на шасси. Мосты шасси имеет тип «тандем» (2 моста) (см. чертеж (план)). Корпус полуприцепа состоит из несущего металлического каркаса, наружной и внутренней обшивки, объединенных вспененным полиуретаном.
Наружная и внутренняя обшивки состоят из стальных листов, толщиной: 1мм. К каркасу листы крепятся сваркой.
С одного торца полуприцеп имеет дверной проем, закрывающийся двухстворчатыми дверьми с углом раскрытия 269?. Дверной проем герметизируется двойным уплотнением (наружным и внутренним), выполненным из нескольких слоев резины различного профиля. Двери оснащаются запорными устройствами натяжного действия.
С другого торца полуприцепа расположено машинное отделение. В нем располагается холодильно-нагревательный агрегат, состоящий из компрессора, конденсатора, воздухоохладителя, ресивера, ТРВ и другого вспомогательного оборудования.
Поршневой компрессор открытого типа, соединенный муфтой с электродвигателем, устанавливается на полу этой части машинного отделения. Над компрессором, в специально оборудованный металлический каркас, устанавливается воздушный конденсатор. Рядом с компрессором, на полу машинного отделения устанавливается вертикальный ресивер, маслоотделитель и отделитель жидкости. Фильтр-осушитель, соленоидный клапан и смотровое стекло.
В другой, не теплоизолированной, части машинного отделения располагаются ТРВ и воздухоохладитель со змеевиком поддона и самим поддоном для сбора талой воды во время оттаивания. Из поддона вода отводится по дренажному трубопроводу на улицу под днище контейнера.
С наружной стороны полуприцепа машинное отделение закрыто декоративной панелью, в которую вмонтирован электронный блок управления.
Электронный блок управления позволяет устанавливать и поддерживать в автоматическом режиме: температуру, влажность воздуха; задавать периодичность цикла оттайки; контролировать работу основных агрегатов и фиксировать их неисправность или сбои в работе.
Груз в охлаждаемом объеме размещается на паллетах.
1.2 Описание функционирования
Поток воздуха с определенной температурой подается из холодильного-нагревательного агрегата внутрь полуприцепа на уровне потолка. Он проходит над фальш-потолком, выходит через сопла, распределяясь по всему объему полуприцепа, и по каналам в Т-образном профнастиле возвращается в холодильно-нагревательный агрегат.
Во время циркуляции воздух, в зависимости от установленных параметров, нагревает или охлаждает внутренний объем полуприцепа, обеспечивая, таким образом, температуру и влажность, необходимую для поддержания установленного режима хранения груза.
Схема холодильно-нагревательного агрегата может работать в двух режимах: охлаждения и нагрева («тепловой насос»).
Переключение режимов происходит с помощью четырехходового клапана и соленоида.
В режиме охлаждения после сжатия в компрессоре 1 пар хладагента при давлении и температуре нагнетания направляется в маслоотделитель 3, где из него удаляется часть капельного масла. После этого пар хладагента, проходя через четырехходой клапаном 4, попадает в конденсатор 5, в котором он, за счет теплообмена с окружающей средой (уличный воздухом), охлаждается до температуры конденсации и конденсируется. Жидкий хладагент с температурой и давлением конденсации, пройдя обратный клапан 6.1, поступает в ресивер 8. После ресивера жидкий хладагент проходит через фильтр-осушитель 9, в котором очищается от механических примесей, и осушается за счет прохождения через циолит. После этого он проходит через смотровое стекло 10. Смотровое стекло служит для визуального контроля наличия потока жидкого хладагента, для определения наличия паровой фазы в потоке хладагента и для контроля влажности хладагента. Далее, через соленоидный клапан 11, хладагент поступает в терморегулирующий вентиль 7.1. В терморегулирующем вентиле происходит процесс дросселирования с падением давления до давления кипения и температуры до температуры кипения и образованием паро-жидкостной смеси хладагента.
Эта паро-жидкостная смесь поступает в воздухоохладитель 12, где происходит выкипание оставшегося жидкого хладагента при постоянной температуре кипения и давлении кипения. Процесс кипения жидкого хладагента происходит за счет теплоты, отводимой из охлаждаемого объема. После воздухоохладителя пар хладагента при температуре всасывания и давлении кипения через четырехходовой клапан 4 поступает в отделитель жидкости 2. Отделитель жидкости ставится для того, чтобы обезопасить компрессор от попадания в него жидкого хладагента в случае, если он не весь выкипит в воздухоохладителе. Из отделителя жидкости пар хладагента при температуре всасывания и давлении всасывания отсасывается компрессором 1, в котором происходит его сжатие до давления нагнетания и температуры нагнетания за счет совершения внешней работы.
В режиме нагрева, после сжатия в компрессоре 1 пар хладагента при давлении и температуре нагнетания направляется в маслоотделитель 3, где из него удаляется часть капельного масла. После этого пар хладагента, проходя через четырехходой клапаном 4, переводится через змеевик поддона и обратный клапан 6.4 в воздухоохладитель 12, в котором он, за счет теплообмена с воздухом из внутреннего объема полуприцепе, охлаждается до температуры конденсации и конденсируется. При этом воздух в полуприцепе нагревается. Жидкий хладагент с температурой и давлением конденсации, пройдя обратный клапан 6.2, поступает в ресивер 8. После ресивера жидкий хладагент проходит через фильтр-осушитель 9, смотровое стекло 10. Затем жидкий холодильный агент поступает в терморегулирующий вентиль 7.2. При этом соленоидный клапан 11 закрыт. В терморегулирующем вентеле происходит процесс дросселирования с падением давления до давления кипения и температуры кипения, и образованием паро-жидкостной смеси хладагента. Эта паро-жидкостная смесь поступает через обратный клапан 6.3 в конденсатор 5, где происходит выкипание оставшегося жидкого хладагента за счет теплообмена с окружающей средой (уличным воздухом) при постоянной температуре кипения и давлении кипения. После конденсатора пар хладагента при температуре всасывания и давлении кипения через четырехходовой клапан 4 поступает в отделитель жидкости 2. Из отделителя жидкости пар хладагента при температуре всасывания и давлении всасывания отсасывается компрессором, в котором происходит его сжатие до давления нагнетания и температуры нагнетания за счет совершения внешней работы.
2.Конструктивный расчет
2.1 Исходные данные
Внешние размеры:
· Длина полуприцепа: 15,140 м
· Ширина полуприцепа: 2,580 м
· Высота полуприцепа: 2,625 м
Температура внутреннего объема полуприцепа : -20; +4 oС
Температура окружающей среды: +30; -35 oС
Тип паллета: европаллет 800х1200 мм
Тип хладагента: R404a
2.2 Выбор хладагента
Хладагент может быть веществом (естественным или искусственным) или смесью веществ.
Хладагент должен отвечать многим требованиям, касающихся термодинамических и теплофизических свойств, химической стабильностью и инертностью по отношению к конструкционным материалам и смазочным маслам, а также многочисленных эксплуатационных свойств.
Идеального хладагента нет, поэтому для различных по целевому назначению и условиям эксплуатации холодильных систем выбирают тот, который эффективней других. В связи с этим существует большое число хладагентов, но практическое применение нашли не многие.
К наиболее распространенным относятся так называемый хладон (фреон), которые получают искусственно и представляют собой галогенов ациклических ( предельных и непредельных) и циклических углеводородов.
Хладагент может быть однокомпонентным (чистым веществом) и многокомпонентным (смесью веществ).
Многокомпонентные холодильные агенты применяют потому, что изменяя состав и массовые доли компонентов, можно получить такие свойства, которые не имеют чистые вещества.
Выбор холодильного агента для конкретной холодильной установки предполагает учет ее назначения, условий эксплуатации, а так же свойств холодильного агента.
Подбираем хладагент по соотношению Pк/Р0.
R134a Pк/Р0=4.5
R22 Pк/Р0=8.77
R404a Pк/Р0=10.45
Из всех хладагентов нам подходит R404a. Берем для работы холодильной установки R404a.
R404a является азоно безопасным хладагентом. Имеет сравнительно высокий потенциал глобального потепления. Положительным моментом для R404a является близость нормальных температур кипения их основных компонентов R125 и R143a, что обеспечивает постоянство состава смеси при утечке и сохранении эффективности цикла. Некоторые рассматривают R404a как хладагент, способный закрыть температурный интервал от -45 до +10.
Свойство хладогента R404a
Молекулярная масса, кг/моль 97.6
Нормальная температура кипения, °С -46.6
Критическая температура, °С 72.1
Критическое давление, Мпа 3.74
Неизотермичность ( глайд), °С 0.8
Горючесть нет
Токсичность, ПДК 1000
ОДР 0
GWP 4540
Состав R404А %
R125 44%
R134а 4%
R143а 52%
2.3 Определение толщины теплоизоляционного слоя
холодильный рефрижераторный склад
Толщина теплоизоляционного слоя определяется из условия, что термическое сопротивление ограждения не меньше нормативного значения Rн.