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冷藏车水产品堆栈方式对温度场的影响探讨

2022-05-31吕彬

科学与财富 2022年1期
关键词:冷藏车温度场

摘  要:随着社会的发展,现在货运市场中对运输条件和运输质量的要求越来越严格,使得冷藏运输成为现在冷链过程最难控制的环节。冷藏车里的温度会发生变化且车内温度分布不均,给微生物的繁殖提供了环境,严重影响货物质量。在此背景下,深入研究车内货物的堆栈方式以及风速气流等因素的影响,保持车内温度的恒定,提高冷链运输技术,是当前迫切需要解决的问题。

关键词:冷藏车;水产品堆栈方式;温度场

1、冷藏车原理

冷藏车分车体和冷藏箱,主要工作机器有个蒸发器,位于车体顶部中间位置,冷藏箱内有风机吹风制冷,经过外部热环境对车厢壁面的热传导,再加上部货物的堆栈方式的对流作用,实现冷热调节,从而保持冷藏箱内温度的恒定。据研究发现,对于上出风回风的冷藏车型,虽说把货物堆到蒸发器下方,能够有效利用空间,提高货物运载量,但是会对车厢内温度造成严重的影响,尤其是导致温度分布不均,引发货物变质。

2、车内货物堆栈方式对温度分布的影响

冷藏箱内的温度分布和货物的堆栈状态有着很大的联系,因为它对箱内的气体流径起到决定作用,从而影响箱内温度。针对以上情况,需要进行深入分析找出货物堆栈方式和箱内温度的联系,进而找出最佳的堆栈方式,这对于提高运载量、保证货物质量、提高运输的经济效益具有重要意义。生活中常见的冷藏车堆栈方式分为一体式堆码、二体式堆码和四体式堆码。

2.1堆栈数量

货物堆栈通过形成不同的空气流道,根据情况会改变温度分布。合理的气流作用可以调节温度的恒定,从而减少货物损失。运用CFD技术对冷藏箱内不同的货物堆栈方式下温度的分析,一体式堆栈是最普遍的堆栈方式,但是这种方式很容使箱内气流形成漩涡,从而导致温度变化不均;二体式堆栈相比来说好一点,当货物纵向堆栈时,才可以形成平稳的气流;而相比较这两种方式,四体式堆栈方式下箱内气流更加平稳,温度表现更叫恒定。因此,由于货物堆栈会对气流通道产生影响,导致不同的货物堆栈方式对于箱内温度的影响极大,四体式堆栈方式虽说由于间隙较多可实现冷风空气和货物更好地进行温度传导,使得整体温度较为恒定,但确实会减少载货量,影响经济效益。

大量实验证明,货物堆栈对空气对流的影响非常大,因此,想要改变温度,必须要改变货物堆栈的方式和货物间隙。货物堆栈的数量越多意味着货物之间的间隙增大,因此货物之间可以进行更好地气流循环,让冷空气分布的更加均匀,以此调节箱内的温度分布,有效控制箱内温度的恒定;反过来,如果货物之间的间隙太大,箱内很可能会在间隙大的地方形成冷空气漩涡,严重阻碍正常的气流运动。因此,冷藏车运输货物应该事先预算载货量,根据货物量去决定货物间隙,才能选出最佳的货物堆栈方式。另外由于堆栈数量的增多,在运输过程中很可能会发生货物预定位置发生位移的情况,因此在货架设计方面也要进行合理测量改良。

2.2货物与箱壁的间隙

在冷藏车运输货物中,货物与冷藏箱壁的间距也会对箱内气流、温度产生重大影响,它的原理其实和堆栈方式下货物间距对气流温度产生影响的原理相似,货物与箱壁之间的间距过大或过小,都会产生气流的湍流现象,影响温度的传导而且货物与箱壁的间距会直接影响到车箱的载货量,进而影响整个运输的经济效益。

大量实验发现,当货物与箱壁的间距较小时,会对气流流通产生阻力导致箱内气流不均匀,从而造成箱内局部空气不流通、温度较高。因此,货物与箱壁的间距对于箱内温度发挥着重要作用,从而去改变气流和温度的分布。当增大货物与箱壁的间距时,货物间有着更畅通的气流交换,可以明显地调节箱内的温度分布。此外,随着货物与箱壁的间距增大,冷气气流还可以有效地冷却壁面由于外部热环境造成的局部温度差,从而降低箱壁周围的温度变化,极大地改善了箱内温度分布不均的情况。

在合理的范围内,可以说间距越大,箱内温度调节越均匀,但间距也会产生副作用,可能会对气流流动产生扰乱,一定程度上降低货物换热的效率。另一方面,间距增大也就意味着载货量势必会减少,这会直接影响冷藏车运输的经济效益。因此,在保证一定载货量的基础上,合理增加货物与箱壁的间距,可以有效减少因气流流通不稳定造成温度上升造成的货物损失。

3风机送风对货物位置、温度的影响

3.1风机位置

风机处于何种位置,直接影响了冷库温度的分布。研究发现,把冷风机放在冷库横向位置时,库内气流的流動性较好,从而库内不同位置温度差异不大;把冷风机放在冷库较短的一边时,送风速度决定了库内不同位置温度的高低和气流的大小,送风速度低导致气流不能到达冷风机对面墙的位置,从而使得不同空间位置温度和气流不同。因此,把冷风机放在冷库较短的一边时,需要在冷库两边的横向位置各放一台冷风机,以此来加速冷库内的空气流动,使得库内不同位置,温度差异降低。

3.2送风速度

据研究发现,送风速度的加快和将缩小货物与冷却装置的距离,能够获得更好的冷藏效果。一方面在较慢的气流速度下,冷气流到达冷藏箱更内部的效率较低,造成制冷不均匀。另一方面,随着送风速度的加快,会加速箱内气流的流通,使得制冷变得均匀,制冷效果明显地提升了,但是也对货物造成了一定的质量损坏。另外,据相关实验显示,借助CFD技术模拟出的不同送风速度下气流和温度,发现货物之间的气流速度越快,箱内温度分布越是均匀;当风速提升至3.0m/s时,箱内整体温度分布较为均匀,继续提升至3.5 m/s时,温度分布效果并无大的改变,箱内的温度环境已经达到最佳状态,继续加快送风速度并无实际作用。

4结论

降低冷藏车空间不同位置的温度差对改善我国冷链行业工作质量、避免货物在运输过程中变质来讲意义非凡。而货物的堆栈方式极大地影响了冷藏车温度的分布,在实际应用中,要做到从整体角度出发归纳一套应用更广泛、经济性更好的堆栈方式,以提高运输的效率和效益。

参考文献

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作者简介:吕彬,出生年月:19850416,男,汉族,安徽阜阳人,大专,职称:助理工程师,研究方向:冷藏专用车。

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