冷鏈物流冷凍機(jī)及其技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

李躍江　羅成　孫運(yùn)濤　劉洋

摘 要：冷鏈物流冷凍機(jī)是關(guān)系冷鏈物流的重要冷凍裝置。隨著冷鏈物流的發(fā)展，冷凍機(jī)行業(yè)向國(guó)家政策要求方向轉(zhuǎn)變。文章結(jié)合國(guó)內(nèi)外冷凍機(jī)現(xiàn)狀，展望了冷凍機(jī)主要發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：冷凍物流；冷凍機(jī)；現(xiàn)狀；發(fā)展展望[1，2]

引言

冷鏈物流冷凍機(jī)泛指冷藏冷凍類(lèi)食品、藥品等商品在生產(chǎn)、貯藏、運(yùn)輸?shù)认M(fèi)前的各個(gè)環(huán)節(jié)，始終處于規(guī)定的低溫環(huán)境下，以保證其質(zhì)量，減少損耗的冷凍裝置。該冷凍裝置簡(jiǎn)稱(chēng)為冷凍機(jī)。冷鏈由冷凍加工、冷凍貯藏、冷凍運(yùn)輸及配送、冷鏈銷(xiāo)售四方面組成。冷鏈物流冷凍機(jī)主要對(duì)象品為初級(jí)農(nóng)產(chǎn)品、加工食品、藥品，特別是生物制劑和血液制品，以及部分危險(xiǎn)化學(xué)品等。它是隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，冷凍技術(shù)的發(fā)展而建立起來(lái)的；是以冷凍工藝學(xué)為基礎(chǔ)，以制冷技術(shù)為手段的低溫冷凍技術(shù)。冷鮮食品越來(lái)越多進(jìn)入人們的生活，帶動(dòng)了制冷技術(shù)的發(fā)展。通過(guò)近年來(lái)的發(fā)展，中國(guó)的冷凍機(jī)市場(chǎng)從2011年的6，000多臺(tái)，發(fā)展到2015年的14，000多臺(tái)[3]，產(chǎn)量提高了一倍多。因此研究冷凍機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀對(duì)中國(guó)冷凍機(jī)的發(fā)展有重要現(xiàn)實(shí)意義。

家用冰箱是將物品冷藏或冷凍，并在一定溫度下進(jìn)行保存。冷凍機(jī)冷藏或冷凍的物品，在運(yùn)輸前須進(jìn)行預(yù)冷，達(dá)到設(shè)定的溫度后放入冷凍機(jī)內(nèi)進(jìn)行運(yùn)輸，在運(yùn)輸過(guò)程中并非有冷藏、冷凍的目的，只是對(duì)溫度維持。從這一點(diǎn)來(lái)看，與家用冰箱使用是有區(qū)別的。

在歐美日等國(guó)外冷凍機(jī)方式方面，主要有：冷媒壓縮式、水冰及鹽冰式、蓄冷板式、液氮冷卻式[4]。在國(guó)內(nèi)冷凍機(jī)使用方式與國(guó)外基本類(lèi)似，因蓄冷板式和液氮冷卻式市場(chǎng)占有率很低（5%以下），故文章僅對(duì)冷媒壓縮式冷凍機(jī)進(jìn)行分析研究，并展望冷凍機(jī)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。

1 冷鏈物流冷凍機(jī)

1.1 冷凍機(jī)基本原理

基本原理是從蒸發(fā)器來(lái)的低溫低壓冷媒氣體經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)壓縮，變?yōu)楦邷馗邏簹怏w，經(jīng)過(guò)冷凝器向庫(kù)外放出熱量后，冷媒變?yōu)楦邷馗邏阂后w，進(jìn)入蒸發(fā)器后從庫(kù)內(nèi)吸收熱量，從而使庫(kù)內(nèi)溫度降低，達(dá)到冷藏冷凍目的。

冷凍機(jī)的基本構(gòu)成由蒸發(fā)器、冷凝器、壓縮機(jī)、連接管路、控制系統(tǒng)等構(gòu)成。蒸發(fā)器放置在冷凍庫(kù)內(nèi)，冷凝器放置在冷凍庫(kù)外。通過(guò)冷鏈物流冷凍機(jī)的控制系統(tǒng)可對(duì)冷凍機(jī)按設(shè)定要求進(jìn)行溫控、除霜，保證冷凍機(jī)的溫度保持在設(shè)定溫度。

1.2 冷鏈物流冷凍機(jī)的國(guó)內(nèi)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

冷鏈物流冷凍機(jī)據(jù)安裝底盤(pán)承載能力可區(qū)分為：微型冷凍機(jī)、小型冷凍機(jī)、中型冷凍機(jī)、大型冷凍機(jī)。按車(chē)廂形式分為：面包冷凍機(jī)、廂式冷凍機(jī)、拖車(chē)用冷凍機(jī)、船用冷凍機(jī)。按冷凍機(jī)動(dòng)力來(lái)源區(qū)分可分為非獨(dú)立式冷凍機(jī)和獨(dú)立式冷凍機(jī)，獨(dú)立式冷凍機(jī)需要車(chē)輛以外專(zhuān)有動(dòng)力進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

1.2.1 國(guó)內(nèi)冷鏈物流冷凍機(jī)現(xiàn)狀

現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)廠家主要關(guān)注小型冷凍機(jī)研發(fā)、制造、銷(xiāo)售。小型冷凍機(jī)布局有以下特點(diǎn)：冷凍機(jī)布置在冷藏車(chē)車(chē)廂前部或頂部，利用冷藏車(chē)在運(yùn)輸過(guò)程中迎風(fēng)冷凍，提高冷凝器換熱能力；將壓縮機(jī)固定在車(chē)體的發(fā)動(dòng)機(jī)皮帶輪側(cè)，利用發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)回轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動(dòng)冷媒循環(huán)，對(duì)冷藏車(chē)廂降溫；并在駕駛室內(nèi)安裝控制單元，便于對(duì)冷廂溫度進(jìn)行控制；考慮車(chē)輛運(yùn)輸性，冷鏈物流冷凍機(jī)盡可能控制在一定質(zhì)量下；考慮到冷凍機(jī)的安裝及維護(hù)，冷凍機(jī)部分面板便于拆卸。用于短途配送的小型冷凍機(jī)和穿越大街小巷的微型冷凍機(jī)，是現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)冷凍機(jī)主要形式。

國(guó)內(nèi)冷凍機(jī)在小型方面，型號(hào)較多，可較好的占領(lǐng)國(guó)內(nèi)的低端市場(chǎng)。冷凍機(jī)與庫(kù)體連接處，有較大的能量損失，導(dǎo)致能耗過(guò)多。相比于歐美日，冷凍機(jī)故障率等方面需要提高。

1.2.2 國(guó)外冷鏈物流冷凍機(jī)狀況

歐美日等國(guó)外冷凍機(jī)主要集中在中、大型上，在小型上冷凍能力也有不錯(cuò)的表現(xiàn)。其安裝方式與國(guó)內(nèi)現(xiàn)有廠家類(lèi)似?？紤]到中、大型冷凍機(jī)使用在國(guó)際運(yùn)輸，追加了備電系統(tǒng)。備電系統(tǒng)是指車(chē)輛在發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)，可接市電，啟動(dòng)冷凍機(jī)，從而保證冷凍物品保存在設(shè)定溫度下。備點(diǎn)系統(tǒng)一般安裝在車(chē)輛的西部，便于日常的操作。在大型冷凍機(jī)上，由于冷凍機(jī)使用時(shí)需要消耗大量發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力，因此在車(chē)輛上設(shè)置了單獨(dú)的動(dòng)力裝置，從而使冷凍機(jī)有可用動(dòng)力驅(qū)動(dòng)；為了確保冷鏈過(guò)程的溫度控制，在冷凍機(jī)上設(shè)置溫度傳感器，從而將冷凍機(jī)實(shí)時(shí)溫度記錄，并通過(guò)GPS實(shí)時(shí)傳回?cái)?shù)據(jù)，后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)[5]。長(zhǎng)途調(diào)撥性運(yùn)輸?shù)拇笮屠鋬鰴C(jī)（包含托掛冷凍車(chē)）是使用動(dòng)力裝置進(jìn)行冷凍的主要形式。溫室效應(yīng)對(duì)環(huán)境的影響，冷凍機(jī)與庫(kù)體的結(jié)合，采取防止熱量損失，在庫(kù)體結(jié)構(gòu)及連接方式上采取措施，從而更好地降低能量損耗。部分零部件需從國(guó)外進(jìn)口，導(dǎo)致生產(chǎn)周期較長(zhǎng)，價(jià)格也高于國(guó)內(nèi)同類(lèi)產(chǎn)品。

2 冷鏈物流冷凍機(jī)國(guó)內(nèi)發(fā)展展望

毫無(wú)疑問(wèn)，隨著人民生活水平的持續(xù)提高，冷鏈物流的空前發(fā)展，冷鏈物流冷凍機(jī)也迎來(lái)了發(fā)展機(jī)遇。

國(guó)內(nèi)冷鏈物流冷凍機(jī)擴(kuò)大產(chǎn)品布局，在中大型上有所發(fā)展。現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)有部分生產(chǎn)廠家也在開(kāi)發(fā)工程中，在制冷能力等方面能有所突破。

新版《食品安全法》就食品運(yùn)輸問(wèn)題做了特別闡述，并且關(guān)注食品在整個(gè)供應(yīng)鏈中的安全監(jiān)控[6]。新版《食品安全法》第33條規(guī)定，符合保證食品控制上應(yīng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，確保全程冷鏈物流運(yùn)輸所需的溫度、濕度等特殊要求。按照國(guó)家政策的要求，采用適宜傳感器技術(shù)，優(yōu)化控制系統(tǒng)，滿足冷鏈物流對(duì)溫度控制的要求，為人類(lèi)提供安全安心的食品做出貢獻(xiàn)。

隨著國(guó)家環(huán)保政策推進(jìn)，應(yīng)適時(shí)開(kāi)發(fā)全電式機(jī)組，或變頻式機(jī)組[7]，以保護(hù)人類(lèi)共同的地球。除采用車(chē)載動(dòng)力驅(qū)動(dòng)外，開(kāi)發(fā)出停車(chē)時(shí)也可接市電的備電系統(tǒng)。冷凍機(jī)設(shè)計(jì)生產(chǎn)時(shí)，在考慮成本降低前提下，減少故障率；提高安裝性和易于保養(yǎng)，美化外觀設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)

[1]黃河，劉福華，曾欣.滾齒加工裝備及其技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)[J].現(xiàn)代機(jī)械，2015（6）：80.

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[3]范衛(wèi)民.冷庫(kù)市場(chǎng)助推國(guó)內(nèi)冷藏車(chē)快速發(fā)展[J].中國(guó)卡車(chē)網(wǎng)，2015.

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[5]黃聲亨，郭英起，易慶林.GPS在測(cè)量工程中的應(yīng)用[M].北京：測(cè)繪工業(yè)出版社，2007.

[6]中華人民共和國(guó)全國(guó)人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì).中華人民共和國(guó)食品安全法[S].北京：中國(guó)法制出版社，2015.

[7]曾允文.變頻器調(diào)速技術(shù)基礎(chǔ)教程[M].北京機(jī)械工業(yè)出版社，2009.

作者簡(jiǎn)介：李躍江，男，工學(xué)學(xué)士，就職于煙臺(tái)首鋼電裝有限公司，從事生產(chǎn)工藝及技術(shù)管理工作。