PL232155B1 - Sposób zmniejszenia strat lub zysków ciepła sąsiadujących chłodniczych kontenerów z ładunkiem umieszczonych na placu składowym lub na statku i chłodniczy kontener - Google Patents

Abstract

Sposób zmniejszenia strat lub zysków ciepła sąsiadujących chłodniczych kontenerów (1) z ładunkiem, umieszczonych na placu składowym lub na statku, polegający na tym, że uszczelnia się przestrzeń pomiędzy sąsiadującymi ze sobą chłodniczymi kontenerami (1), napełniając gazem uszczelniający element (8) zwiększający objętość pod wpływem napełniania gazem i umieszczony wzdłuż sąsiadujących krawędzi kontenerów (1), charakteryzuje się tym, że w bocznej (3) zewnętrznej ścianie pudła kontenera (1) wykonuje się wzdłuż krawędzi ściany (3) kanał (7), w którym umieszcza się uszczelniający element (8) zwiększający objętość pod wpływem napełniania gazem, wyposażony w zawór pompowania. Kanał (7) wykonuje się w odległości (L), od krawędzi ściany (3), równej od 0,5 do 0,7 sumarycznej grubości zimnochronnej izolacji (5) pudła. Kolejno ustawia się kontenery (1) na placu składowym lub statku w odległości od siebie od 20 do 100 mm, a potem napełnia się elementy uszczelniające (8) gazem. Chłodniczy kontener (1), wyposażony w ściany dolną (2), górną, dwie boczne (3), przednią i tylną, zawierający pudło z zimnochronną izolacją (5), przedział maszynowy z agregatem chłodniczo - grzewczym, charakteryzuje się tym, że w bocznej (3) ścianie zewnętrznej pudła ma wzdłuż krawędzi ściany (3) kanał (7), w którym ma uszczelniający element (8) zwiększający objętość pod wpływem napełniania gazem, wyposażony w zawór pompowania. Kanał (7) rozmieszczony jest w odległości (L), od krawędzi ściany (3), równej od 0,5 do 0,7 sumarycznej grubości zimnochronnej izolacji (5) pudła.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób zmniejszenia strat lub zysków ciepła sąsiadujących chłodniczych kontenerów z ładunkiem umieszczonych na placu składowym lub na statku i chłodniczy kontener, którego konstrukcja pozwala na zmniejszenie strat lub zysków ciepła przy warstwowym (warstwy i rzędy) umieszczeniu kontenerów chłodniczych z ładunkiem na placu składowym terminalu portowego, kolejowego, intermodalnego, centra logistycznego lub na statku.

Redukcja zużycia energii przez kontener chłodniczy z ładunkiem chłodzonym lub mrożonym powoduje obniżenie kosztów transportu ładunku, może to pozwolić zarówno na zwiększenie zysków przewoźnika, jak i na obniżkę ceny hurtowej i detalicznej towaru. Na wielkość zużycia energii przez kontener chłodniczy największy wpływ ma nieunikniona wymiana ciepła wnętrza kontenera z otoczeniem przez izolację zimnochronną. Wymiana ta powoduje zysk ciepła (latem) lub stratę (zimą). Udział tej składowej bilansu cieplnego w bilansie ogólnym kontenera stanowi od 35% nawet do 85% w trybie chłodzenia i do 50% w trybie grzania.

Istotne ograniczenie wspomnianej wymiany może być osiągnięte poprzez izolowanie od otoczenia szczelin pomiędzy stojącymi obok siebie kontenerami chłodniczymi z ładunkiem. Najczęściej podobna sytuacja może występować na placach składowych (np. w portach) i na statkach, kiedy kontenery chłodnicze są ustawione na pokładzie głównym.

Znane są z polskiego zgłoszenia patentowego P.416025 sposób zmniejszenia strat lub zysków ciepła sąsiadujących kontenerów chłodniczych z ładunkiem, umieszczonych na placu składowym oraz zestawy do uszczelniania. Opis ujawnia, że przestrzenie (szczeliny) pomiędzy sąsiadującymi kontenerami uszczelniane są za pomocą uszczelniających elementów (napełnianych gazem albo inną substancją mających zdolność zmniejszania objętości). Uszczelniające elementy nie stanowią wyposażenia kontenera. Zastosowanie tego rozwiązania wymaga specjalistycznej obsługi kontenerów, czyli wykonania przez przeszkolony personel szeregu operacji. Wykonanie tych czynności może być niemożliwe na statku przy wielowarstwowym ustawieniu kontenerów chłodniczych, kiedy nie ma dojścia personelu do górnych warstw kontenerów.

Z publikacji Piotrowski I: Okrętowe urządzenia chłodnicze. Wydanie II. Gdynia, Fundacja rozwoju WSM, 1994, s. 509, rys. 13.12. oraz MyMaK Μ.Γ. u gp.: TpaHcnopTupoBKa u xpaHeHue TponunecKux nnogoB. Ogecca, PeφnpuHτuHφo, 2004, peeTHan BKnagKa znane są konstrukcja uszczelki i sposób podłączenia kontenera chłodzonego do powietrznego kolektora rozdzielczego. Hermetyczne przyleganie króćca kolektora do ściany kontenera wokół wlotowego lub wylotowego otworu zapewnia sprzęgło pneumatyczne, czyli tzw. „dętka” gumowa w kształcie pierścienia, która powiększa swoją średnicę w przekroju po jej napompowaniu powietrzem. Ten zabieg zapobiega ucieczce schłodzonego powietrza do ładowni z systemu jego obiegu: kolektor - chłodnica - kontener - kolektor.

Zgodnie z przepisami międzynarodowymi (np. Polski Rejestr Statków, Germanischen Lloyd, Lloyd Register) kontenery różnych producentów mają zunifikowane wymiary zewnętrzne i z reguły taką sama grubość izolacji, która wynosi 150 mm.

Sposób zmniejszenia strat lub zysków ciepła sąsiadujących chłodniczych kontenerów z ładunkiem umieszczonych na placu składowym lub na statku, według wynalazku, polegający na tym, że uszczelnia się przestrzeń pomiędzy sąsiadującymi ze sobą chłodniczymi kontenerami napełniając gazem uszczelniający element zwiększający objętość pod wpływem napełniania gazem i um ieszczony wzdłuż sąsiadujących krawędzi kontenerów, charakteryzuje się tym, że w bocznej zewnętrznej ścianie pudła kontenera wykonuje się wzdłuż krawędzi ściany kanał, w którym umieszcza się uszczelniający element zwiększający objętość pod wpływem napełniania gazem, wyposażony w zawór pompowania. Kanał może być wykonany tylko w jednej ścianie bocznej (w przypadku składowania tylko dwóch kontenerów) albo w każdej z dwóch ze ścian bocznych pudła kontenera (takie rozwiązanie jest bardziej uniwersalne i daje możliwość uszczelnienia wielu sąsiadujących ze sobą kontenerów). Następnie kolejno ustawia się kontenery (bocznymi ścianami z uszczelniającymi elementami obok siebie) na placu składowym w odległości od siebie od 20 do 100 mm i napełnia gazem uszczelniający element aż do momentu stykania się uszczelniających elementów sąsiadujących ze sobą kontenerów. Kanał wykonuje się w odległości od krawędzi ściany, równej od 0,5 do 0,7 sumarycznej grubości zimnochronnej izolacji pudła.

W przypadku ustawiania kontenerów jeden na drugim, korzystnie w dolnej zewnętrznej ścianie pudła kontenera wykonuje się wzdłuż krawędzi ściany kanał, w którym umieszcza się uszczelniający element zwiększający objętość pod wpływem napełniania gazem, wyposażony w zawór pompowania,

PL 232 155 B1 i napełnia się go gazem aż do momentu jego stykania się z górną ścianą kontenera umieszczonego poniżej. Kanał wykonuje się w odległości od krawędzi ściany równej od 0,5 do 0,7 sumarycznej grubości zimnochronnej izolacji pudła.

Korzystnie uszczelniający element stosuje się w postaci walca. Korzystnie wykonuje się kanał o przekroju w postaci wycinka owalu. Korzystnie wykonuje się kanał o przekrój w kształcie półkolistym o promieniu równym od 0,4 do 0,6 sumarycznej grubości zimnochronnej izolacji pudła. Zbyt duży promień spowoduje pogorszenie własności izolacyjnych kontenera i może doprowadzić do stykania rowków sąsiednich ścian (bocznej i dolnej) po różnych stronach jednej krawędzi. Natomiast zbyt mały promień nie zapewni wzajemnego stykania się uszczelniających elementów sąsiednich kontenerów.

Uszczelniające elementy mogą być napełniane za pomocą pompy albo sprężarki, które mogą być urządzeniami zewnętrznymi w stosunku do kontenera albo mogą stanowić jego wyposażenie. Pompa lub sprężarka ma indywidualne sterowanie do każdego z uszczelniających elementów pudła. Pozwala to na indywidualne napełnianie każdego z uszczelniających elementów poszczególnych kontenerów niezależnie od napełniania innych uszczelniających elementów tego kontenera.

Chłodniczy kontener, według wynalazku, wyposażony w ściany dolną, górną, dwie boczne, przednią i tylną, zawierający pudło z zimnochronną izolacją, przedział maszynowy z agregatem chłodniczo-grzewczym, charakteryzuje się tym, że w jednej albo każdej bocznej ścianie zewnętrznej pudła ma wzdłuż krawędzi ściany kanał, w którym ma uszczelniający element zwiększający objętość pod wpływem napełniania gazem, wyposażony w zawór pompowania. Kanał rozmieszczony jest w odległości od krawędzi ściany równej od 0,5 do 0,7 sumarycznej grubości zimnochronnej izolacji pudła. Uszczelniający element w kanale może być przymocowany dowolną techniką, np. poprzez klej, taśmę samoprzylepną, opaski zaciskowe, trzymaki, uchwyty itp.

W przypadku ustawiania kontenerów jeden na drugim, korzystnie chłodniczy kontener w dolnej ścianie zewnętrznej pudła ma wzdłuż krawędzi ściany kanał, w którym ma uszczelniający element zwiększający objętość pod wpływem napełniania gazem, wyposażony w zawór pompowania. Kanał rozmieszczony jest w odległości od krawędzi ściany równej od 0,5 do 0,7 sumarycznej grubości zimnochronnej izolacji pudła.

Korzystnie kanał ma przekrój w postaci wycinka owalu.

Korzystnie kanał ma przekrój w kształcie półkolistym o promieniu równym od 0,4 do 0,6 sumarycznej grubości zimnochronnej izolacji pudła. Zbyt duży promień spowoduje pogorszenie własności izolacyjnych kontenera i może doprowadzić do stykania rowków sąsiednich ścian (bocznej i dolnej) po różnych stronach jednej krawędzi. Natomiast zbyt mały promień nie zapewni wzajemnego stykania się uszczelniających elementów sąsiednich kontenerów.

Korzystnie kanał z elementem uszczelniającym zabezpieczony jest (od strony swojej otwartej powierzchni) klapką od strony powierzchni ściany. Zastosowanie klapek pozwala lepiej chronić uszczelniający element przed uszkodzeniami mechanicznymi podczas manipulacji kontenerem.

Korzystnie klapka zamocowana jest do ściany kontenera za pomocą zawiasu sprężynowego.

Uszczelniające elementy mogą być napełniane za pomocą pompy albo sprężarki, które mogą być urządzeniami zewnętrznymi w stosunku do kontenera albo mogą stanowić jego wyposażenie. Korzystnie kontener ma pompę lub sprężarkę do napełniania gazem uszczelniającego elementu oraz dopompowania elementów uszczelniających w sytuacji spadku ciśnienia.

Korzystnie pompa lub sprężarka ma indywidualne sterowanie do każdego z uszczelniających elementów pudła. Pozwala to na indywidualne napełnianie każdego z uszczelniających elementów poszczególnych kontenerów niezależnie od napełniania innych uszczelniających elementów tego kontenera.

Ze względów na oddziaływanie osadów atmosferycznych, kanały w górnej ścianie kontenera nie są pożądane. Z tego powodu przy ustawieniu warstwowym w pionie uszczelniający element dolnej ściany kontenera górnego nie ma swego odpowiednika w górnej ścianie dolnego kontenera, i styka się z płaską powierzchnią górnej ściany dolnego kontenera. Ciśnienie w uszczelniających elementach jest utrzymywane w ciągu całego pobytu grupy kontenerów na placu lub na pokładzie statku. W tym ostatnim wariancie kontener chłodniczy może być zasilany od sieci pokładowej statku lub od własnego generatora GenSet.

Przed (lub wraz z) odłączeniem kontenera od zasilania należy również wypuścić powietrze z uszczelniających elementów, aby przewrócić im ich pierwotny (nienapełniony o mniejszej objętości) kształt. Kiedy uszczelniające elementy całkowicie „schowają” się w kanałach można dokonywać manipulacje z kontenerami.

Zaletą rozwiązania jest zmniejszenie zużycia energii przez stojący na placu składowym lub transportowany na statku kontener chłodniczy, które jest wprost proporcjonalne do intensywności wymiany

PL 232 155 B1 ciepła kontenera z otoczeniem. Stwarza to korzyści dla uczestników łańcucha transportowego kontenerów (portu, statku, centrum logistycznego, terminalu intermodalnego bądź kolejowego), gdyż mogą oni zmniejszyć zużycie energii, a więc i obniżyć koszty, przy zachowaniu stałej opłaty pobieranej od klienta za podłączenie kontenera do zasilania.

Wynalazek jest bliżej opisany w przykładach wykonania i na rysunku, na którym Fig. 1 przedstawia kontener z kanałem w widoku z boku albo z dołu i zimnochronną izolacją w przekroju, Fig. 2 przedstawia cztery kontenery rozmieszczone po dwa w rzędzie z nienapełnionymi gazem uszczelniającymi elementami w przekroju, Fig. 3 przedstawia cztery kontenery rozmieszczone po dwa w rzędzie z napełnionymi gazem uszczelniającymi elementami w przekroju, Fig. 4 przedstawia kontenery rozmieszczone w jednym rzędzie z napełnionymi uszczelniającymi elementami w przekroju.

P r z y k ł a d I

Chłodniczy kontener 1 wyposażony jest w ściany dolną 2, górną, dwie boczne 3, przednią i tylną, zawierający pudło 4 z zimnochronną izolacją 5, przedział maszynowy 6 z agregatem chłodniczo-grzewczym. Kontener w obu bocznych 3 ścianach zewnętrznych pudła 4 ma wzdłuż krawędzi ściany 3 kanały 7. W kanale 7 jest umieszczony uszczelniający element 8 zwiększający objętość pod wpływem napełniania gazem i wyposażony w zawór pompowania (nieuwidoczniony na rysunku). Kanał 7 rozmieszczony jest w odległości L, od krawędzi ściany 3, równej 0,5 sumarycznej grubości zimnochronnej izolacji 5 pudła 4.

Sposób zmniejszenia strat lub zysków ciepła sąsiadujących chłodniczych kontenerów 1 i 1.1 (wykonany analogicznie jak kontener 1) z ładunkiem umieszczonych na placu składowym polega na tym, że stawia się kontenery 1 i 1.1 na placu składowym (za pomocą suwnicy bramowej lub reachstakera) w odległości od siebie 50 mm. Oba kontenery 1 i 1.1 za pomocą kabli 9 podłącza się do stacji zasilającej 10.

Każdy kontener 1 i 1.1 ma przedział maszynowy 6, gdzie rozmieszczono agregat chłodniczogrzewczy (nieuwidoczniony na rysunku). W jednym rzędzie kontenery zawsze są ustawiane przedziałem maszynowym 6 zorientowanym w jedną stronę. Napełnia się gazem uszczelniające elementy 8 obu kontenerów (na sąsiadujących ze sobą ścianach) aż do momentu stykania się uszczelniających elementów sąsiadujących ze sobą kontenerów 1 i 1.1.

P r z y k ł a d II

Chłodniczy kontener i sposób wykonany analogicznie jak w Przykładzie I, przy czym kontenery 1, 1.1, 1.2 i 1.3 ustawia się w dwóch rzędach, jeden na drugim po dwa kontenery w każdym rzędzie. Każdy z kontenerów 1.2 i 1.3 (ustawionych w górnym rzędzie) ma w dolnej ścianie zewnętrznej pudła 4 wzdłuż krawędzi dolnej ściany 2 kanał 7, w którym znajduje się uszczelniający element 8 zwiększający objętość pod wpływem napełniania gazem i wyposażony w zawór pompowania (nieuwidoczniony na rysunku). Każdy kanał 7 kontenerów rozmieszczony jest w odległości L, od krawędzi ściany 2 i 3, równej od 0,7 sumarycznej grubości zimnochronnej izolacji 5 pudła 4. Kanały 7 wszystkich kontenerów mają przekrój w kształcie półkolistym o promieniu równym 0,4 sumarycznej grubości zimnochronnej izolacji 5 pudła 4.

Kontenery 1 i 1.1 oraz 1.2 i 1.3 sąsiadujące w poziomie ustawia się w odległości 20 mm od siebie. Gazem napełnia się uszczelniające elementy 8 umieszczone w sąsiadujących ścianach bocznych 3 kontenerów 1, 1.1, 1.2, 1.3 i ścianach dolnych 2 kontenerów 1.2 i 1.3 górnego rzędu.

P r z y k ł a d III

Chłodniczy kontener i sposób wykonany analogicznie jak w Przykładzie II, przy czym Kanały 7 mają przekrój w kształcie półkolistym o promieniu równym 0,6 sumarycznej grubości zimnochronnej izolacji 5 pudła 4. Kontenery w rzędach ustawia się w odległości 100 mm od siebie, kanały 7 rozmieszczone są w odległości L, od krawędzi ścian 2 i 3, równej 0,6 sumarycznej grubości zimnochronnej izolacji 5 pudła 4. Kontenery 1, 1.1, 1.2, 1.3 wyposażone są w pompy (nieuwidoczniony na rysunku), którymi napełnia się uszczelniające elementy 8.

P r z y k ł a d IV

Chłodniczy kontener i sposób wykonany analogicznie jak w Przykładzie II, przy czym, kanały 7 w ścianach bocznych 3 rozmieszczone są w odległości od krawędzi ściany 3, równej od 0,6 sumarycznej grubości zimnochronnej izolacji 5 pudła 4 i mają przekrój w kształcie półkolistym o promieniu równym 0,5 sumarycznej grubości zimnochronnej izolacji 5 pudła 4. Kanały 7 we wszystkich kontenerach 1, 1.1, 1.2, 1.3 zabezpieczone są klapkami 11 od strony powierzchni ściany 3. Klapki 11 zamocowane są na zawiasach sprężynowych (nieuwidoczniony na rysunku). Kontenery 1, 1.1, 1.2, 1.3 wyposażone są w sprężarki (nieuwidoczniony na rysunku), którymi napełnia się walcowe uszczelniające elementy 8. Każda sprężarka ma indywidualne sterowanie do każdego z uszczelniających elementów 8 pudła 4. Kontenery 1, 1.1, 1.2, 1.3 ustawia się w ładowni statku.

Claims (13)

1. Sposób zmniejszenia strat lub zysków ciepła sąsiadujących chłodniczych kontenerów z ładunkiem umieszczonych na placu składowym lub na statku polegający na tym, że uszczelnia się przestrzeń pomiędzy sąsiadującymi ze sobą chłodniczymi kontenerami napełniając gazem uszczelniający element zwiększający objętość pod wpływem napełniania gazem i umieszczony wzdłuż sąsiadujących krawędzi kontenerów, znamienny tym, że w bocznej (3) zewnętrznej ścianie pudła (4) kontenera (1) wykonuje się wzdłuż krawędzi ściany (3) kanał (7), w którym umieszcza się uszczelniający element (8) zwiększający objętość pod wpływem napełniania gazem, wyposażony w zawór pompowania, przy czym kanał (7) wykonuje się w odległości (L), od krawędzi ściany (3) równej od 0,5 do 0,7 sumarycznej grubości zimnochronnej izolacji (5) pudła (4), przy czym najpierw kolejno ustawia się kontenery (1) na placu składowym lub statku w odległości od siebie od 20 do 100 mm, a potem napełnia się elementy uszczelniające (8) gazem.

2. Sposób zmniejszenia strat lub zysków ciepła sąsiadujących kontenerów według zastrz. 1, znamienny tym, że w dolnej (2) zewnętrznej ścianie pudła (4) kontenera wykonuje się wzdłuż krawędzi ściany (2) kanał (7), w którym umieszcza się uszczelniający element (8) zwiększający objętość pod wpływem napełniania gazem, wyposażony w zawór pompowania, następnie napełnia się go gazem aż do momentu jego stykania się z górną ścianą kontenera umieszczonego poniżej, przy czym kanał (7) wykonuje się w odległości (L), od krawędzi ściany (2), równej od 0,5 do 0,7 sumarycznej grubości zimnochronnej izolacji (5) pudła (4).

3. Sposób zmniejszenia strat lub zysków ciepła sąsiadujących kontenerów według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że stosuje się uszczelniający element (8) w postaci walca.

4. Sposób zmniejszenia strat lub zysków ciepła sąsiadujących kontenerów według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że wykonuje się kanał (7) o przekroju w postaci wycinka owalu.

5. Sposób zmniejszenia strat lub zysków ciepła sąsiadujących kontenerów według zastrz. 4, znamienny tym, że wykonuje się kanał (7) o przekrój w kształcie półkolistym o promieniu równym od 0,4 do 0,6 sumarycznej grubości zimnochronnej izolacji (5) pudła (4).

6. Chłodniczy kontener wyposażony w ściany dolną, górną dwie boczne, przednią i tylną, zawierający pudło z zimnochronną izolacją, przedział maszynowy z agregatem chłodniczo-grzewczym, znamienny tym, że w bocznej (3) ścianie zewnętrznej pudła (4) ma wzdłuż krawędzi ściany (3) kanał (7), w którym ma uszczelniający element (8) zwiększający objętość pod wpływem napełniania gazem, wyposażony w zawór pompowania, przy czym kanał (7) rozmieszczony jest w odległości (L) od krawędzi ściany (3), równej od 0,5 do 0,7 sumarycznej grubości zimnochronnej izolacji (5) pudła (4).

7. Chłodniczy kontener według zastrz. 6, znamienny tym, że w dolnej (2) ścianie zewnętrznej pudła (4) ma wzdłuż krawędzi ściany (2) kanał (7), w którym ma uszczelniający element (8) zwiększający objętość pod wpływem napełniania gazem, wyposażony w zawór pompowania, przy czym kanał (7) rozmieszczony jest w odległości (L), od krawędzi ściany (2), równej od 0,5 do 0,7 sumarycznej grubości zimnochronnej izolacji (5) pudła (4).

8. Chłodniczy kontener według zastrz. 6 albo 7, znamienny tym, że kanał (7) ma przekrój w postaci wycinka owalu.

9. Chłodniczy kontener według zastrz. 8, znamienny tym, że kanał (7) ma przekrój w kształcie półkolistym o promieniu równym od 0,4 do 0,6 sumarycznej grubości zimnochronnej izolacji (5) pudła (4).

10. Chłodniczy kontener według zastrz. 6 albo 7, znamienny tym, że kanał (7) z elementem uszczelniającym (8) zabezpieczony jest klapką (11) od strony powierzchni ściany (2, 3).

11. Chłodniczy kontener według zastrz. 10, znamienny tym, że klapka (11) zamocowana jest do ściany (2, 3) za pomocą zawiasu sprężynowego.

12. Chłodniczy kontener według zastrz. 6 albo 7, znamienny tym, że ma pompę lub sprężarkę do napełniania gazem uszczelniającego elementu (8).

13. Chłodniczy kontener według zastrz. 12, znamienny tym, że pompa lub sprężarka ma indywidualne sterowanie do każdego z uszczelniających elementów (8).