陸路冷藏集裝箱結(jié)構(gòu)特點及設計

摘 要：陸地冷藏集裝箱（“冷箱”）專門用于陸地運輸（包括公路和鐵路）冷鮮貨物，并根據(jù)技術參數(shù)和陸地運輸要求進行設計。陸地冷箱可以充分發(fā)揮內(nèi)陸公路和鐵路網(wǎng)運輸?shù)膬?yōu)勢，使貨物長途運輸更快、更方便。

關鍵詞：陸運;冷藏集裝箱;設計

1 概述

隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，對水果、海鮮等生鮮產(chǎn)品的需求不斷增加，不同地域間的生鮮貿(mào)易愈加頻繁，推動了冷鏈物流的快速發(fā)展。在早期，制品的冷卻只能通過冷媒制冷，例如將冰放在物體周圍或直接放在裝滿冰（水）的容器中來冷卻制品，以降低的氧化能力并延長制品的保鮮時間。這種被動的冷卻方法可用于運輸周期短的物品，但很難保證長距離區(qū)域或高環(huán)境溫度下的運輸質(zhì)量。冷藏集裝箱是一種具有主動制冷功能的運輸設備，使用中可以整箱吊裝，裝卸效率高，可用于多種交通運輸工具進行聯(lián)運，可以從產(chǎn)地到銷售點，實現(xiàn)“國到國”直達運輸，符合當下長途長時間運輸?shù)男枨蟆＠洳丶b箱運輸一般分海運和陸運形式，本文主要探討陸運冷藏集裝箱的設計特點。

2 冷藏基本條件

貨物裝載進集裝箱后，即需要對其進行冷卻冰凍。總結(jié)貨物裝箱后要實現(xiàn)冷藏的基本條件有：

（1）物體的快速凍結(jié)。生鮮產(chǎn)品的保鮮有時效要求，為避免因冷凍不及時而造成貨物的腐敗，冷箱需要實現(xiàn)對貨物的快速冷凍，因此對冷箱的制冷機組的制冷功率有一定要求。

（2）凍產(chǎn)品的規(guī)格相同。如果冷凍產(chǎn)品的規(guī)格不同，則可能導致冷凍速度效應的差異，即在相同的冷卻環(huán)境下，因貨物本身的特性（例如含水量、吸熱速率等）或空間布置不同，造成冷凍效果不同，產(chǎn)生貨物凍傷或沒有形成冷凍等不良后果。因此同箱內(nèi)的冷凍產(chǎn)品的品種和空間布置應盡可能一致。

（3）速凍產(chǎn)品必須是新鮮清潔的。生鮮產(chǎn)品極易變質(zhì)腐敗，即使完成快速冷凍，長時間運輸途中其自身攜帶的細菌也可能形成菌群，甚至引發(fā)同一個儲存空間中的其他貨物的變質(zhì)腐敗。在貨物凍結(jié)之前進行清洗，可進一步消除貨物表面的細菌和其他附著物質(zhì)，保持貨物自身組織成分的單一性，從源頭上保證產(chǎn)品在長途長時間冷藏運輸中避免變質(zhì)腐敗。

3 制冷設備要求

冷藏集裝箱的制冷方式主要分耗用冷劑制冷和機械制冷兩種。

耗用冷劑式冷藏集裝箱泛指各種無須外接電源或燃料供應的冷藏集裝箱，例如水冰冷藏集裝箱、干冰冷藏集裝箱、液氮冷藏集裝箱等，其特點是在運輸過程中，無需外接電源或燃料供應，維修保養(yǎng)要求低。主要缺點是無法實現(xiàn)連續(xù)制冷，儲冷劑放熱和消耗后必須重新充冷或補充，較難實現(xiàn)精確的溫度控制，制冷設備占用空間較大。主要適用于小型冷藏集裝箱的短距離運輸，在國際冷藏運輸中已無使用并有逐步被淘汰的趨勢。

機械式冷藏集裝箱是指設有制冷機組（如壓縮式制冷機組、吸收式制冷機組等）的冷藏集裝箱。機械式冷藏集裝箱是目前技術最為成熟、應用最為廣泛的冷藏集裝箱，與其他冷藏集裝箱相比，它具有以下優(yōu)點：①調(diào)溫范圍廣，從常溫到-30℃左右都能調(diào)節(jié)。通用性強，能運輸不同溫度要求的貨物;②自動控制方便;③箱內(nèi)溫度分布較均勻;④適宜遠距離運輸，這是其相對于其他形式冷藏集裝箱的最突出的優(yōu)點。

機械式冷藏集裝箱的制冷系統(tǒng)一般由動力源與制冷機組組成。鐵路運輸?shù)睦湎湟话闫鋭恿υ礊橥饨樱娫从蓪Ｓ冒l(fā)電機箱/車組提供，歸結(jié)為集中供電一拖多運輸形式。公路運輸?shù)睦湎錇樽詭恿υ醇爸评錂C組的冷箱，其動力源一般為柴油發(fā)動機。對于高端的機械冷箱，其制冷機組配置有一套自動控制系統(tǒng)，控制的參數(shù)包括制冷功率、燃料剩余指示、箱內(nèi)溫度、濕度、風速等，做到精確實時控制。

4 陸路冷箱結(jié)構(gòu)特點

現(xiàn)代陸路冷箱一般采用國際標準集裝箱尺寸，便于公鐵海聯(lián)運。國際標準集裝箱尺寸，箱外寬度為2438 mm，可滿足我國鐵路貨運和公路專用半掛車的運輸要求。但其中的高箱，即箱外高度2896 mm的冷箱，其通過公路專用半掛車運輸時，需配備低平板半掛車，以符合GB 1589-2016中對于車高的限制。

陸路冷箱結(jié)構(gòu)上由箱體和制冷系統(tǒng)兩大部分組成，制冷系統(tǒng)布置在一側(cè)端面外部，多以螺栓連接。箱體結(jié)構(gòu)中需要設置隔熱層。一般只在端面上開設一扇對開式端門。自帶動力源的制冷系統(tǒng)由油箱、燃油發(fā)電機、制冷機組組成，其中油箱布置在最底層。若制冷系統(tǒng)是外接電源，則需開始外接引電插口，插口需符合相應電工標準。

5 陸路冷箱設計特點

陸路冷箱重要的功能在于冷藏和運輸。為保證箱體內(nèi)部的冷藏效果，設計上主要從降低熱傳導、降低冷氣泄露、均衡冷氣流通方面考慮。降低熱傳導性能，多采用低導熱率材料和隔熱結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，箱體內(nèi)外側(cè)板、頂板、門板之間填充發(fā)泡材料，增加一些小波筋及拉毛，增大與發(fā)泡層的結(jié)合面，以提高抗剝離性;鋪設PVC等材料的隔熱件，避免內(nèi)外板材直接連接形成的熱橋。冷氣泄露，主要取決于門板數(shù)量及與箱體的密封性能，其中為提高箱體密封性，可采用雙層橡膠膠條結(jié)構(gòu)，即分別在門板外圍布置C型膠條（壓縮量10～15mm）和門止口布置O型密封膠條（縮量在3～5mm）。均衡冷氣流通，則是在箱頂或側(cè)板上鋪設貫穿箱長的風道，風道口或氣孔等距布置。

冷箱的運輸要求箱體具有一定的結(jié)構(gòu)強度，主要通過底結(jié)構(gòu)和角柱及上側(cè)梁、門楣形成框架結(jié)構(gòu)來保證。由于制冷機組及其動力源通常懸掛在端面上，因此懸掛處的端面強度需要進一步加強，需采用大橫截面積的角柱布置，必要時還需在其內(nèi)腔增設加強板。由于制冷機組在工作中和箱體運輸中會產(chǎn)生不同頻率和幅度的振動，故其與箱體端面連接的緊固件可增設橡膠減震原件，優(yōu)化緊固件的受力環(huán)境外同時也可減少振動噪聲。

自帶動力源的冷箱油箱可參照卡車油箱設計，并考慮裝載過程中可能發(fā)生的沖擊和沖擊。在油箱的設計中，應避免皮帶焊接區(qū)的強度，并減少點焊接。

6 結(jié)語

生鮮物流運輸?shù)陌l(fā)展，對冷藏集裝箱的需求越來越多。模塊化設計的冷箱，可適應市場對不同生鮮產(chǎn)品陸路運輸?shù)囊螅瑫r降低企業(yè)生產(chǎn)成本和生產(chǎn)周期。陸路運輸冷箱的發(fā)展對開拓內(nèi)陸生鮮產(chǎn)品貿(mào)易有重要意義，能夠滿足未來人民生活水平的發(fā)展以及對生活質(zhì)量的追求。

參考文獻：

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[2]張俊.冷藏集裝箱的設計[A].2000年中國食品冷藏鏈大會暨冷藏鏈配套裝備展示會論文集[C].2000：149-156.

作者簡介：佘昊原（1989-），男，漢族，江蘇揚州人，本科，助理工程師，研究方向：車輛工程機械結(jié)構(gòu)。