WO2013182766A1 - Method for managing the operation of refrigerated trucks using indirect injection of cryogenic liquid - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to the field of processes for the transport and distribution of heat-sensitive products, such as pharmaceutical products and food products, in refrigerated trucks, and it is particularly interested in one of the techniques used in this type of truck, called “indirect injection”, which implements one or more heat exchanger (s) in the inner chamber where the products are transported (also known as “chamber”, “box”, “box” isothermal.
- indirect injection implements one or more heat exchanger (s) in the inner chamber where the products are transported
- an exchanger in which circulates a cryogenic fluid such as liquid nitrogen or liquid CO 2 , the chamber being then provided with a circulation system of a ir (fans) putting this air with the cold walls of the exchanger, thereby cooling the internal air to the cold room of the truck, the cryogenic fluid supplying the exchanger (s) from a cryogen tank traditionally s ituated under the truck.
- a cryogenic fluid such as liquid nitrogen or liquid CO 2
- the atmospheres maintained inside the cold room can be provided both for fresh products (typically a temperature of about 4 ° C) and for frozen products (typically a temperature of -20 ° C).
- these exchangers or refrigerating units may consist of copper turns, supplied with cryogen. These turns are for example placed in a box which guides the flow of air sucked by a fan, for example, but this is only illustrative, in a floor suction configuration for air discharge to the ceiling. The sucked air is thus cooled by contact with the cold walls of the turns fed with cryogen. But this is only one example of the many configurations of interchange positions practiced in this industry (vertical, horizontal, ceiling ).
- the heat extracted from the air thus allows, firstly, a complete evaporation of the cryogenic fluid flowing in the exchanger, then an elevation its temperature to a temperature close to that of the enclosure.
- the cryogenic fluid exiting the exchanger is then rejected outside after giving up a maximum of cooling energy.
- the heat exchange is not optimized, especially during the transitional phase during which the chamber has not yet reached its target temperature (lowering or temperature rise): an insufficient exchange surface, a flow rate of the bridged cryogen, a poor distribution of the cryogen flow in the various modules of the exchangers used or a poor distribution of the air in contact with the walls of the exchanger can be at the origin of such defects in performance of the exchangers during this phase.
- One of the objectives of the present invention is therefore to propose a new method for managing the operation of such trucks for transporting thermosensitive products by indirect injection, and in particular for managing the supply of cryogenic liquid to the truck, which overall makes it possible to improve thermal performance of the truck, focusing in particular to provide a solution to the problem of frost formation mentioned above, while also focusing on optimizing the rapid descent phase of the internal temperature at the start of the cryogenic group or even after a door opening.
- a measurement or evaluation of the surface temperature of at least one of the exchangers of the exchanger system of the truck is carried out, and this surface temperature (sometimes also referred to in this "skin" temperature range) is used to feedback on one or each of the following parameters: the ventilation power of the ventilation means associated with the exchanger in question, and b it cryogen feeding the exchanger considered.
- Such a measurement can be carried out in a simple manner by placing a temperature probe in contact with the wall of the exchanger in question.
- the deviation at the very beginning of the operation of the exchanger is not evaluated and the so-called reference deviations are not compared, but on the other hand, at any given moment, the life of the truck where it is desired to evaluate the surface temperature of the heat exchanger considered to the measurement of the temperatures T in air tr and T SO air air associated with the exchanger considered (see above), and one proceeds to the said feedback (on the ventilation power of the ventilation means associated with the exchanger in question and / or the flow rate of cryogen supplying the exchanger in question) when the difference T air inlet _ Tgortie air is lower than a set T con s enter exit-
- the set in question is located in the range of 2-3 K and thus is engaged feedback when the difference in tree T air - T rt SO air is less than 2 to 3K.
- the feedback as a function of a surface temperature evaluation as obtained according to one of the above methods, consists of an increase in the ventilation power. of the ventilation system associated with this exchanger considered.
- This mode of implementation proposes to blow, thanks to this increase in ventilation, the frost that could be present on the surface of the exchanger in question and thus recover the cooling power for the exchanger.
- truck operation management mode proposed here effectively uses a surface temperature data to blow the frost possibly formed, which can only be beneficial in terms of efficiency of the exchanger, therefore performance global thermals.
- a mode of rapid descent in temperature of the internal temperature of the chamber is adopted according to the following two successive phases:
- the cryogen is admitted into the exchanger in question, the ventilation means associated with this exchanger being at a standstill, this first phase being maintained as long as the said surface temperature is greater than one temperature l im ite, said surface temperature limit being below -50 ° C, more preferably below -80 ° C, and even more preferably in the range of -90 to -100 ° C;
- the ventilation means associated with this exchanger are turned on, this second phase being maintained as long as the internal temperature of the chamber is greater than a set value for this internal temperature.
- the ventilation means m is running preferentially at their maximum power (maximum air speed).
- the mode of management of the operation of the truck proposed here according to the invention (in this case very advantageous management of the fast descent) effectively uses a surface temperature data to pre-cool the exchanger during a first step, before allowing the passage to the second step by starting the ventilation means.
- a fast descent mode is adopted in time from the internal temperature of the chamber according to the following two successive phases:
- the cryogen is admitted into the exchanger in question and the ventilation means associated with this exchanger are started up, the flow of cryogen supplying the exchanger in question and / or the ventilation power used, being controlled to maintain, during this first phase, a temperature of surface of the exchanger slightly positive, that is to say preferably between +1 ° C and + 3 ° C;
- a second phase is then carried out following the first phase, in which the operation of the vehicle is controlled as follows: a measurement of a temperature inside the product storage chamber is carried out and feedback is carried out on the flow of cryogen supplying the exchanger considered to bring this internal temperature to or below a set temperature for this internal temperature.
- the internal temperature measurement performed during the second phase can be performed at one of the following locations:
- the duration of the first phase does not exceed a few minutes, typically less than 10 minutes.
- the first phase can be described as a "drying" phase of the existing atmosphere: during this first phase, carried out in practice with a reduced cryogen flow and a ventilation that can be described as "moderate” (in the If this is not the case, then the humidity that existed in the chamber should be condensed before starting this fast descent operation.
- the condensate recovered is preferably discharged as and when outside the body; -
- the second phase of this rapid descent which can be described as "traditional” will then occur in a favorable context where the internal air to the room has been significantly dried, this second phase will then form little or no frost .
- the invention thus relates to a method for managing the operation of a vehicle for transporting thermosensitive products using an indirect injection of a cryogenic fluid, of the type in which the vehicle is equipped with: at least one product storage chamber;
- a reserve of a cryogenic fluid such as liquid nitrogen
- an air circulation system for example of the type fans, able to put the internal air in contact with the chamber with the cold walls of the exchangers of the assembly;
- the surface temperature of at least one of the exchangers of the exchanger system of the vehicle is carried out, and this surface temperature is taken into account to retroact if necessary on one or each of the following parameters: the ventilation power of the ventilation means associated with the exchanger in question, and the supply of cryogen supplying the exchanger in question.
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Abstract
The invention relates to a method for managing the operation of a vehicle used for transporting heat-sensitive products using an indirect injection of a cryogen, notable in that the surface temperature of at least one of the exchangers of the truck exchanger system is measured or assessed and this surface temperature is taken into consideration in order to perform, if necessary, a feedback action on one or each of the following parameters: the ventilation power of the ventilation means associated with the relevant exchanger and the flow rate of cryogen fed to the relevant exchanger.
Description
Procédé de gestion du fonctionnement de camions frigorifiques utilisant une injection indirecte d'un liquide cryogénique Method for managing the operation of refrigerated trucks using an indirect injection of a cryogenic liquid
La présente invention concerne le domaine des procédés de transport et de distribution de produits thermosensibles, tels les produits pharmaceutiques et les produits alimentaires, en camions frigorifiques, et elle s'intéresse tout particulièrement à l'une des techniques utilisées dans ce type de camions, dite « injection indirecte » , qu i met en œuvre un ou plusieurs échangeur(s) de chaleur dans l'enceinte interne où sont transportés les produits (on parle aussi de « chambre » , de « boite », de « caisse » isotherme...), échangeur dans lequel circule un fluide cryogénique tel l'azote liquide ou le CO2 liquide, l 'enceinte étant par a i l l eu rs m u n ie d 'u n système de circu lation d 'a ir (ventilateurs) mettant en contact cet air avec les parois froides de l'échangeur, ce qui permet ainsi de refroidir l'air interne à la chambre froide du camion, le fluide cryogénique alimentant le ou les échangeur(s) provenant d'un réservoir de cryogène traditionnellement situé sous le camion. The present invention relates to the field of processes for the transport and distribution of heat-sensitive products, such as pharmaceutical products and food products, in refrigerated trucks, and it is particularly interested in one of the techniques used in this type of truck, called "indirect injection", which implements one or more heat exchanger (s) in the inner chamber where the products are transported (also known as "chamber", "box", "box" isothermal. an exchanger in which circulates a cryogenic fluid such as liquid nitrogen or liquid CO 2 , the chamber being then provided with a circulation system of a ir (fans) putting this air with the cold walls of the exchanger, thereby cooling the internal air to the cold room of the truck, the cryogenic fluid supplying the exchanger (s) from a cryogen tank traditionally s ituated under the truck.
Les ambiances maintenues à l'intérieur de la chambre froide peuvent être prévues tant pour des produit frais (typiquement une température voisine de 4°C) que pour des produits surgelés (typiquement une température voisine de -20°C). The atmospheres maintained inside the cold room can be provided both for fresh products (typically a temperature of about 4 ° C) and for frozen products (typically a temperature of -20 ° C).
A titre illustratif, ces échangeurs ou unités frigorifiques peuvent être constitués de spires en cuivre, alimentées en cryogène. Ces spires sont par exemple placées dans une caisse qui guide le flux d'air aspiré par un ventilateur, par exemple, mais ceci n'est qu'illustratif, dans une configuration d'aspiration au sol pour refoulement de l'air au plafond. L'air aspiré est donc refroid i par le contact avec les parois froides des spires alimentées en cryogène. Mais ceci n'est donc qu'un exemple des multiples configurations de positionnements d'échangeurs pratiquées dans cette industrie (verticales, horizontales, au plafond...). As an illustration, these exchangers or refrigerating units may consist of copper turns, supplied with cryogen. These turns are for example placed in a box which guides the flow of air sucked by a fan, for example, but this is only illustrative, in a floor suction configuration for air discharge to the ceiling. The sucked air is thus cooled by contact with the cold walls of the turns fed with cryogen. But this is only one example of the many configurations of interchange positions practiced in this industry (vertical, horizontal, ceiling ...).
La chaleur extraite de l'air permet donc, tout d'abord, une évaporation complète du fluide cryogénique circulant dans l'échangeur, puis une élévation
de sa température jusqu'à une température proche de celle de l'enceinte. Le fluide cryogénique en sortie d'échangeur est alors rejeté à l'extérieur après avoir cédé un maximum d'énergie de refroidissement. De façon bien connue de l'homme du métier, des solutions existent aujourd'hui pour contrôler la température de l'air interne à la caisse stockant les produits transportés, principalement selon des algorithmes de commande d e l'ouverture/fermeture des vannes d'alimentation des échangeurs en cryogène. The heat extracted from the air thus allows, firstly, a complete evaporation of the cryogenic fluid flowing in the exchanger, then an elevation its temperature to a temperature close to that of the enclosure. The cryogenic fluid exiting the exchanger is then rejected outside after giving up a maximum of cooling energy. In a manner well known to those skilled in the art, solutions exist today to control the temperature of the air internal to the crate storing the products transported, mainly according to control algorithms of the opening / closing of the valves. supply of exchangers in cryogen.
Cependant, suivant les échangeurs utilisés, les échanges thermiques ne sont pas optimisés, tout particulièrement pendant la phase transitoire pendant laquelle la chambre n'a pas atteint encore sa température de consigne (descente ou montée en température) : une surface d'échange insuffisante, un débit du cryogène bridé, une mauvaise distribution du débit du cryogène dans les différents modules des échangeurs util isés ou encore une mauvaise distribution de l'air au contact des parois de l'échangeur peuvent être à l'origine de tels défauts de performance des échangeurs pendant cette phase. However, depending on the exchangers used, the heat exchange is not optimized, especially during the transitional phase during which the chamber has not yet reached its target temperature (lowering or temperature rise): an insufficient exchange surface, a flow rate of the bridged cryogen, a poor distribution of the cryogen flow in the various modules of the exchangers used or a poor distribution of the air in contact with the walls of the exchanger can be at the origin of such defects in performance of the exchangers during this phase.
Rappelons que le contrôle de procédé typiquement mis en œuvre dans de tels camions fonctionnant en injection indirecte est le suivant : Remember that the process control typically implemented in such trucks operating by indirect injection is as follows:
1 - lors de la mise en route du système frigorifique du camion (par exemple au démarrage d'une tournée ou après un arrêt prolongé du système frigorifique pour une raison quelconque) ou encore après une ouverture de porte, on adopte un mode de descente rapide en température (cette industrie nomme cette phase « pull-down »). 1 - when starting the refrigeration system of the truck (for example at the start of a tour or after a prolonged shutdown of the refrigeration system for any reason) or after a door opening, a fast descent mode is adopted in temperature (this industry calls this phase "pull-down").
2- Une fois la température de consigne atteinte dans la chambre de stockage des produits, on adopte un mode de contrôle/régulation qui permet de maintenir la température de la chambre de stockage des produits à la valeur de la consigne (« maintien »). 2- Once the target temperature is reached in the product storage chamber, a control / regulation mode is adopted which makes it possible to maintain the temperature of the product storage chamber at the value of the setpoint ("maintenance").
Et l'une des causes bien identifiées pour expliquer des baisses d'efficacité du ou des échangeurs de la caisse est liée au problème du givrage
de ces échangeurs. En effet, l'humidité de l'air inévitable dans l'espace interne du camion, notamment par le fait que cet espace est régulièrement ouvert pour procéder aux chargements et livraisons des produits, cette humidité donc engendre naturellement un dépôt de neige ou givre sur l'échangeur, ce qui va affecter son efficacité puisque la couche de givre forme un isolant thermique autour des tubes. And one of the well-identified causes for the efficiency declines of the body exchanger (s) is related to the problem of icing of these exchangers. Indeed, the humidity of the air inevitable in the internal space of the truck, in particular by the fact that this space is regularly open to proceed with the loading and delivery of products, this moisture therefore naturally generates a deposit of snow or frost on the exchanger, which will affect its effectiveness since the frost layer forms a thermal insulation around the tubes.
La conséquence de ce phénomène est que dans un cycle classique de fonctionnement de ces échangeurs, par exemple de pl us de 20 heu res, plusieurs dégivrages au cours de ce cycle seront nécessaires. The consequence of this phenomenon is that in a conventional cycle of operation of these exchangers, for example more than 20 hours, several defrosts during this cycle will be necessary.
Une autre conséquence de ce phénomène est la surconsommation de cryogène que ceci va entraîner puisque cette couche de givre constitue une résistance thermique additionnelle. Another consequence of this phenomenon is the excessive consumption of cryogen that this will cause since this layer of frost constitutes an additional thermal resistance.
Une des solutions de dégivrage répertoriées dans la littérature est de dégivrer en plaçant des rubans chauffants autour des spires, solution qui n'est pas sans poser des inconvénients : One of the deicing solutions listed in the literature is de-icing by placing heating strips around the turns, a solution that is not without its disadvantages:
1 - poser des rubans autour des spires diminue la surface d'échange avec les spires, donc le rendement de l'échangeur ; 1 - laying ribbons around the turns decreases the exchange surface with the turns, so the efficiency of the exchanger;
2- la consommation électrique d'un tel dégivrage (donc l'autonomie électrique des unités cryogéniques qui fonctionnent sur batteries), sans oublier le fait que la place disponible dans le camion est d'autant réduite de même que le poids accepté. 2- the electrical consumption of such a defrost (thus the electric autonomy of cryogenic units that run on batteries), not to mention the fact that the space available in the truck is reduced as well as the weight accepted.
3- lors du chauffage des spires par les rubans chauffants, l'injection d'azote et donc l'échangeur doit être à l'arrêt, la température dans la caisse va donc augmenter pendant le temps de dégivrage et de remise au froid des échangeurs. 3- when heating the turns by the heating strips, the nitrogen injection and therefore the exchanger must be stopped, the temperature in the box will therefore increase during the defrosting time and cooling of the exchangers .
4- la surconsommation d'azote. 4- the overconsumption of nitrogen.
D'autres méthodes utilisant des systèmes de production de vibrations (pour faire tomber le givre) sont rapportées dans la littérature, mais le risque de fragilisation de l'échangeur n'est pas négligeable.
Un des objectifs de la présente invention est donc de proposer une nouvelle méthode de gestion du fonctionnement de tels camions de transport de produits thermosensibles en injection indirecte, et notamment de gestion de l'alimentation en liquide cryogénique du camion, permettant globalement d'améliorer les performances thermiques du camion, en s'attachant notamment à apporter une solution à la problématique de la formation du givre évoquée ci- dessus, en s'attachant également à optimiser la phase de descente rapide de la température interne au démarrage du groupe cryogénique ou encore après une ouverture de porte. Other methods using systems of production of vibrations (to make fall the frost) are reported in the literature, but the risk of embrittlement of the exchanger is not negligible. One of the objectives of the present invention is therefore to propose a new method for managing the operation of such trucks for transporting thermosensitive products by indirect injection, and in particular for managing the supply of cryogenic liquid to the truck, which overall makes it possible to improve thermal performance of the truck, focusing in particular to provide a solution to the problem of frost formation mentioned above, while also focusing on optimizing the rapid descent phase of the internal temperature at the start of the cryogenic group or even after a door opening.
Comme on le verra plus en détails dans ce qui suit, on procède selon l'invention à une mesure ou une évaluation de la température de surface d'au moins un des échangeurs du système d'échangeur du camion, et l'on prend en compte cette température de surface (on parle aussi parfois dans ce domaine de température « de peau ») pour rétroagir sur l'un ou chacun des paramètres suivants : la puissance de ventilation des moyens de ventilation associés à l'échangeur considéré, et l e d é b it d e cryogène alimentant l'échangeur considéré. As will be seen in more detail in the following, according to the invention, a measurement or evaluation of the surface temperature of at least one of the exchangers of the exchanger system of the truck is carried out, and this surface temperature (sometimes also referred to in this "skin" temperature range) is used to feedback on one or each of the following parameters: the ventilation power of the ventilation means associated with the exchanger in question, and b it cryogen feeding the exchanger considered.
Et comme on le détaillera bien ci-dessous, au travers de plusieurs exemples de mise en œuvre avantageuse, une telle prise en compte de la température de surface et les différentes voies de rétroactions proposées selon l'invention permettent effectivement d'améliorer les aspects évoqués ci-dessus. And as will be detailed below, through several examples of advantageous implementation, such a consideration of the surface temperature and the different feedback channels proposed according to the invention can actually improve the aspects mentioned above.
Une telle mesure peut être réalisée de façon simple par la pose d'une sonde de température au contact de la paroi de l'échangeur considéré. Such a measurement can be carried out in a simple manner by placing a temperature probe in contact with the wall of the exchanger in question.
Mais il est possible également de procéder non pas à une mesure directe par contact mais à une évaluation de cette température de surface, par exemple en considérant la différence de température au soufflage et à la reprise d'air de l'échangeur en question. But it is also possible to proceed not to a direct measurement by contact but to an evaluation of this surface temperature, for example by considering the difference in temperature at the blowing and the air intake of the exchanger in question.
Expliquons dans ce qui suit de quoi il s'agit au travers d'un des modes de mise en œuvre d'une telle évaluation :
- au tout début du fonctionnement de l'échangeur, par exemple un quart d'heure après le démarrage du groupe cryogénique, quand l'échangeur n'est pas encore encrassé par du givre, on mesure les deux paramètres suivants : Let us explain in the following what it is about through one of the modes of implementation of such an evaluation: - At the very beginning of the operation of the exchanger, for example a quarter of an hour after the start of the cryogenic unit, when the exchanger is not yet fouled by frost, we measure the following two parameters:
i) la température au sein de l'air froid sortant de l'échangeur considéré du fait de l'action de la ventilation (TSOrtie air ) ; i) the temperature in the cold air leaving the exchanger considered due to the action of the ventilation (T SO air);
j) la température au sein de l'air entrant au contact de l'échangeur considéré du fait de l'action de la ventilation (Tentrée air )-j) the temperature in the air coming into contact with the exchanger considered because of the action of the ventilation (T in air) -
- on calcule l'écart entre ces deux températures et l'on conserve cet écart de début de fonctionnement comme référence. the difference between these two temperatures is calculated and this start-of-operation difference is kept as a reference.
- on effectue ultérieurement cette même évaluation (à tout moment de la vie d u cam ion où l 'on sou haite éval uer la température de surface de l'échangeur considéré), permettant d'obtenir un écart « ultérieur », que l'on compare à l'écart de référence. L'apparition de givre sur l'échangeur va dégrader cet écart, le réduire, et l'on procédera à la dite rétroaction (sur la puissance de ventilation des moyens de ventilation associés à l'échangeur considéré et/ou le débit de cryogène alimentant l'échangeur considéré) lorsque la différence entre l'écart ultérieur et l'écart de référence est inférieure à une consigne donnée. A titre d'exemple, on engage une rétroaction à partir d'une différence entre les deux écarts de 3K. the same evaluation is carried out later (at any moment in the life of the vehicle where it is desired to evaluate the surface temperature of the exchanger in question), making it possible to obtain a "later" difference, which is compares to the reference gap. The appearance of frost on the exchanger will degrade this gap, reduce it, and we will proceed to the said feedback (on the ventilation power of the ventilation means associated with the exchanger in question and / or the rate of cryogen supplying the exchanger considered) when the difference between the subsequent deviation and the reference deviation is less than a given setpoint. As an example, feedback is initiated from a difference between the two deviations of 3K.
Selon une variante de l'invention, on n'évalue pas l'écart au tout début du fonctionnement de l'échangeur et on ne procède pas à la comparaison des écarts dits de référence et ultérieur, on procède en revanche à tout moment de la vie du camion où l'on souhaite évaluer la température de surface de l'échangeur considéré à la mesure des températures Tentrée air et TSOrtie air associées à l'échangeur considéré (voir ci-dessus), et l'on procède à la dite rétroaction (sur la puissance de ventilation des moyens de ventilation associés à l'échangeur considéré et/ou le débit de cryogène alimentant l'échangeur considéré) lorsque la différence T entrée air _ Tgortie air est inférieure à une consigne Tcons entrée/sortie-
A titre d'exemple, la consigne en question est située dans la gamme 2-3 K et donc on engage une rétroaction lorsque la différence Tentrée air - TSOrtie air est inférieure à 2 à 3K. Et selon un des modes de m ise en œuvre de l ' invention , lad ite rétroaction, en fonction d'une évaluation de température de surface telle qu'obtenue selon une des voies ci-dessus, consiste en une augmentation de la puissance de ventilation du système de ventilation associé à cet échangeur considéré. Ce mode de mise en œuvre se propose de souffler, grâce à cette augmentation de ventilation, le givre qui pourrait être présent à la surface de l'échangeur considéré et récupérer ainsi de la puissance de refroidissement pour l'échangeur. According to a variant of the invention, the deviation at the very beginning of the operation of the exchanger is not evaluated and the so-called reference deviations are not compared, but on the other hand, at any given moment, the life of the truck where it is desired to evaluate the surface temperature of the heat exchanger considered to the measurement of the temperatures T in air tr and T SO air air associated with the exchanger considered (see above), and one proceeds to the said feedback (on the ventilation power of the ventilation means associated with the exchanger in question and / or the flow rate of cryogen supplying the exchanger in question) when the difference T air inlet _ Tgortie air is lower than a set T con s enter exit- For example, the set in question is located in the range of 2-3 K and thus is engaged feedback when the difference in tree T air - T rt SO air is less than 2 to 3K. According to one of the embodiments of the invention, the feedback, as a function of a surface temperature evaluation as obtained according to one of the above methods, consists of an increase in the ventilation power. of the ventilation system associated with this exchanger considered. This mode of implementation proposes to blow, thanks to this increase in ventilation, the frost that could be present on the surface of the exchanger in question and thus recover the cooling power for the exchanger.
On comprend donc bien que le mode de gestion du fonctionnement du camion proposé ici utilise efficacement une donnée de température de surface pour souffler le givre éventuellement formé, ce qui ne peut être que bénéfique en terme d'efficacité de l 'échangeur, donc des performances thermiques globales. It is therefore clear that the truck operation management mode proposed here effectively uses a surface temperature data to blow the frost possibly formed, which can only be beneficial in terms of efficiency of the exchanger, therefore performance global thermals.
Selon un autre des modes de mise en œuvre de l'invention, lors d'une mise en route du système frigorifique du camion (par exemple au démarrage d'une tournée ou après un arrêt prolongé du système frigorifique pour une raison quelconque) ou encore après une ouverture de porte, on adopte un mode de descente rapide en température de la température interne à l'enceinte selon les deux phases successives suivantes : According to another embodiment of the invention, during a start of the refrigeration system of the truck (for example at the start of a tour or after a prolonged shutdown of the refrigeration system for any reason) or after a door opening, a mode of rapid descent in temperature of the internal temperature of the chamber is adopted according to the following two successive phases:
- durant une première phase, on procède à l 'admission du cryogène dans l'échangeur considéré, les moyens de ventilation associés à cet échangeur étant à l'arrêt, cette première phase étant maintenue tant que la dite température de surface est supérieure à une température l im ite, ladite température limite de surface étant inférieure à -50°C, plus préférentiellement inférieure à -80 °C, et encore plus préférentiellement comprise dans la gamme allant de -90 à -100 °C ;
- durant une seconde phase suivant la première phase, les moyens de ventilation associés à cet échangeur sont mis en marche, cette seconde phase étant maintenue tant que la température interne à l'enceinte est supérieure à une valeur de consigne pour cette température interne. Durant cette seconde phase, les moyens de ventilation m is en marche le sont préférentiellement à leur puissance maximale (vitesse d'air maximale). during a first phase, the cryogen is admitted into the exchanger in question, the ventilation means associated with this exchanger being at a standstill, this first phase being maintained as long as the said surface temperature is greater than one temperature l im ite, said surface temperature limit being below -50 ° C, more preferably below -80 ° C, and even more preferably in the range of -90 to -100 ° C; during a second phase following the first phase, the ventilation means associated with this exchanger are turned on, this second phase being maintained as long as the internal temperature of the chamber is greater than a set value for this internal temperature. During this second phase, the ventilation means m is running preferentially at their maximum power (maximum air speed).
Les expérimentations menées à bien par la Demanderesse ont en effet permis de démontrer que le givre formé durant la seconde phase, sur une surface ainsi pré-refroidie lors de la première phase, est très peu dense, il se présente en fait sous forme de neige très peu adhérente à la surface de l'échangeur, neige qui s'élimine très facilement, y compris « naturellement » par de simple mouvements du camion lors de son parcours. The experiments carried out by the Applicant have indeed demonstrated that the frost formed during the second phase, on a surface thus pre-cooled during the first phase, is very sparse, it is actually in the form of snow very little adherence to the surface of the heat exchanger, snow that is easily removed, including "naturally" by simple movements of the truck during its course.
Ici encore, on comprend donc bien q ue le mode de g estion d u fonctionnement du camion proposé ici selon l'invention (en l'occurrence de gestion très avantageuse de la descente rapide) utilise efficacement une donnée de température de surface pour pré-refroidir l'échangeur durant une première étape, avant d'autoriser le passage à la seconde étape par mise en route des moyens de ventilation. Here again, it is therefore understood that the mode of management of the operation of the truck proposed here according to the invention (in this case very advantageous management of the fast descent) effectively uses a surface temperature data to pre-cool the exchanger during a first step, before allowing the passage to the second step by starting the ventilation means.
Selon un autre des modes de mise en œuvre de la méthode de gestion de l'invention, lors d'une mise en route du système frigorifique du camion (par exemple au démarrage d'une tournée ou après un arrêt prolongé du système frigorifique pour une raison quelconque) ou encore après une ouverture de porte, on adopte u n mode de descente ra pid e en tem pératu re de la température interne à l'enceinte selon les deux phases successives suivantes : According to another embodiment of the management method of the invention, during a startup of the truck refrigeration system (for example at the start of a tour or after a prolonged shutdown of the refrigeration system for a any reason) or after a door opening, a fast descent mode is adopted in time from the internal temperature of the chamber according to the following two successive phases:
- durant une prem ière phase, on procède à l'adm ission du cryogène dans l'échangeur considéré et l'on met en marche les moyens de ventilation associés à cet échangeur, le débit de cryogène alimentant l'échangeur considéré et/ou la puissance de ventilation mise en œuvre étant contrôlées pour maintenir, durant cette première phase, une température de
surface de l'échangeur légèrement positive, c'est à dire préférentiellement comprise entre +1 °C et +3°C ; during a first phase, the cryogen is admitted into the exchanger in question and the ventilation means associated with this exchanger are started up, the flow of cryogen supplying the exchanger in question and / or the ventilation power used, being controlled to maintain, during this first phase, a temperature of surface of the exchanger slightly positive, that is to say preferably between +1 ° C and + 3 ° C;
- on procède alors à une seconde phase suivant la première phase, où le fonctionnement du véhicule est contrôlé de la façon suivante : on procède à une mesure d'une température interne à l'enceinte de stockage des produits et l'on rétroag it sur le débit de cryogène alimentant l'échangeur considéré pour amener cette température interne au niveau ou en deçà d'une température de consigne pour cette température interne. La mesure de température interne effectuée durant la seconde phase pourra être effectuée à l'une des localisations suivantes : a second phase is then carried out following the first phase, in which the operation of the vehicle is controlled as follows: a measurement of a temperature inside the product storage chamber is carried out and feedback is carried out on the flow of cryogen supplying the exchanger considered to bring this internal temperature to or below a set temperature for this internal temperature. The internal temperature measurement performed during the second phase can be performed at one of the following locations:
- dans l'atmosphère interne au cœur de l'enceinte de stockage, in the internal atmosphere at the heart of the storage enclosure,
- au sein de l'air sortant de l'échangeur considéré du fait de l'action de la ventilation (TSOrtie air ) ; ou encore - In the air leaving the exchanger considered due to the action of ventilation (T SO air rt); or
- au sein de l'air entrant au contact de l'échangeur considéré du fait de l'action de la ventilation (Tentrée air )■ - in the air coming into contact with the heat exchanger in question because of the action of the ventilation (T in air air) ■
Selon un des modes de mise en œuvre de l'invention, la durée de la première phase n'excède pas quelques minutes, typiquement moins de 1 0 minutes. According to one of the embodiments of the invention, the duration of the first phase does not exceed a few minutes, typically less than 10 minutes.
La Demanderesse a en effet mis en évidence les mérites d'une telle approche technique en deux phases, mérites que l'on peut résumer ainsi : The Applicant has indeed highlighted the merits of such a technical approach in two phases, merits that can be summarized as follows:
- la première phase peut être qualifiée de phase de « séchage » de l'atmosphère existante : durant cette première phase, réalisée en pratique avec un débit de cryogène réduit et une ventilation que l'on peut qual ifier de « modérée » (dans le cas contrai re il sera it d ifficil e de ma i nten i r u ne température de surface légèrement positive), on condense l'humidité qui était existante dans la chambre avant le démarrage de cette opération de descente rapide. Le condensât récupéré est de façon préférée évacué au fur et à mesure en dehors de la caisse ;
- la seconde phase de cette descente rapide, que l'on peut qualifier de « traditionnelle » interviendra alors dans un contexte favorable où l'air interne à la chambre aura été sensiblement séché, cette seconde phase ne formera alors que peu ou pas de givre. - the first phase can be described as a "drying" phase of the existing atmosphere: during this first phase, carried out in practice with a reduced cryogen flow and a ventilation that can be described as "moderate" (in the If this is not the case, then the humidity that existed in the chamber should be condensed before starting this fast descent operation. The condensate recovered is preferably discharged as and when outside the body; - The second phase of this rapid descent, which can be described as "traditional" will then occur in a favorable context where the internal air to the room has been significantly dried, this second phase will then form little or no frost .
On peut signaler d'ailleurs que selon un mode avantageux de mise en œuvre de cette opération en deux phases, où durant la première phase une température de peau est maintenue légèrement positive, selon un mode avantageux donc, entre les deux phases précitées on effectue une phase additionnelle de soufflage, où l'arrivée de cryogène est coupée mais les moyens de ventilation sont maintenus voire renforcés, ceci pour souffler le givre piégé à la surface des échangeurs durant la première phase. It may be pointed out that according to an advantageous embodiment of this operation in two phases, where during the first phase a skin temperature is maintained slightly positive, according to an advantageous mode, therefore, between the two aforementioned phases a additional blowing phase, where the arrival of cryogen is cut but the ventilation means are maintained or reinforced, this to blow the frost trapped on the surface of the exchangers during the first phase.
Et donc ici encore, on comprend bien que le mode de gestion du fonctionnement du camion proposé ici selon l'invention (en l'occurrence de gestion très avantageuse de l'étape de descente rapide) utilise efficacement une donnée de température de surface pour maintenir durant la première phase une température de surface légèrement positive permettant un tel « séchage ». And therefore here again, it is clear that the mode of management of the operation of the truck proposed here according to the invention (in this case very advantageous management of the fast descent step) effectively uses a surface temperature data to maintain during the first phase a slightly positive surface temperature allowing such "drying".
On a mentionné ci-dessus le fait que l'invention s'attachait selon une de ses approches à favoriser des conditions de maîtrise de la formation de givre (dans des conditions de givre peu dense, peu adhérent) dont l'élimination peut se faire presque naturellement par les propres mouvements du camion sur la route, mais on a également mentionné plus haut le fait que l'on peut procéder à l'élimination de la neige ou du givre formé en surface d'un échangeur donné par une augmentation de la puissance de ventilation du système de ventilation associé à cet échangeur considéré (« rétroaction » selon l'invention). L'invention concerne alors un procédé de gestion du fonctionnement d'un véhicule de transport de produits thermosensibles mettant en œuvre une injection indirecte d'un fluide cryogénique, du type où le véhicule est muni :
- d'au moins une chambre de stockage des produits ; It has been mentioned above that the invention was focused according to one of its approaches to favoring conditions of control of the formation of frost (under conditions of little dense ice, little adherent) whose elimination can be done almost naturally by the truck's own movements on the road, but it was also mentioned above that it is possible to proceed with the removal of snow or frost formed on the surface of a given exchanger by an increase in ventilation power of the ventilation system associated with this exchanger considered ("feedback" according to the invention). The invention thus relates to a method for managing the operation of a vehicle for transporting thermosensitive products using an indirect injection of a cryogenic fluid, of the type in which the vehicle is equipped with: at least one product storage chamber;
- d'une réserve d'un fluide cryogénique tel l'azote liquide ; a reserve of a cryogenic fluid such as liquid nitrogen;
- d'un système d'échangeur thermique dans lequel circule le fluide cryogénique, système d'échangeur comprenant un ensemble d'un ou plusieurs échangeurs ; - A heat exchanger system in which circulates the cryogenic fluid, exchanger system comprising a set of one or more exchangers;
- ainsi que d'un système de circulation d'air, par exemple de type ventilateurs, apte à mettre en contact l'air interne à la chambre avec les parois froides des échangeurs de l'ensemble ; - And an air circulation system, for example of the type fans, able to put the internal air in contact with the chamber with the cold walls of the exchangers of the assembly;
se caractérisant en ce que l'on procède à une mesure ou une évaluation de la température de surface d'au moins un des échangeurs du système d'échangeur du véhicule, et l'on prend en compte cette température de surface pour rétroagir si nécessaire sur l'un ou chacun des paramètres suivants : la puissance de ventilation des moyens de ventilation associés à l'échangeur considéré, et l e d é b it d e cryogène alimentant l'échangeur considéré.
characterized in that a measurement or evaluation of the surface temperature of at least one of the exchangers of the exchanger system of the vehicle is carried out, and this surface temperature is taken into account to retroact if necessary on one or each of the following parameters: the ventilation power of the ventilation means associated with the exchanger in question, and the supply of cryogen supplying the exchanger in question.
Claims
1. Procédé de gestion du fonctionnement d'un camion de transport frigorifique de produits thermosensibles, du type à injection indirecte, où le camion est muni : 1. A method for managing the operation of a refrigerated transport truck for thermosensitive products, of the indirect injection type, where the truck is equipped with:
- d'au moins une chambre de stockage des produits, at least one product storage chamber,
- d'une réserve d'un fluide cryogénique tel l'azote liquide, a reserve of a cryogenic fluid such as liquid nitrogen,
- d'un système d'échangeur thermique dans lequel circule le fluide cryogénique, système d'échangeur comprenant un ensemble d'un ou plusieurs échangeurs ; - A heat exchanger system in which circulates the cryogenic fluid, exchanger system comprising a set of one or more exchangers;
- ainsi que d'un système de circulation d'air, par exemple de type ventilateurs, apte à mettre en contact l'air interne à la chambre avec les parois froides des échangeurs de l'ensemble, as well as an air circulation system, for example of the fan type, capable of bringing the internal air into contact with the chamber with the cold walls of the exchangers of the assembly,
se caractérisant en ce que l'on procède à une mesure ou une évaluation de la température de surface d'au moins un des échangeurs du système d'échangeur du camion, et l'on prend en compte cette température de surface pour rétroagir si nécessaire sur l'un ou chacun des paramètres suivants : la puissance de ventilation des moyens de ventilation associés à l'échangeur considéré, et le débit de cryogène alimentant l'échangeur considéré. characterized in that a measurement or an evaluation of the surface temperature of at least one of the exchangers of the truck's exchanger system is carried out, and this surface temperature is taken into account to retroact if necessary. on one or each of the following parameters: the ventilation power of the ventilation means associated with the exchanger in question, and the flow of cryogen supplying the exchanger in question.
2. Procédé selon la revendication 1 , se caractérisant en ce que la température de surface est mesurée par une sonde de surface positionnée au contact de la paroi de l'échangeur considéré. 2. Method according to claim 1, characterized in that the surface temperature is measured by a surface probe positioned in contact with the wall of the exchanger considered.
3. Procédé selon la revendication 1 , se caractérisant en ce que la tem pératu re de su rface est éval uée en considérant la différence de température au soufflage et à la reprise d'air de l'échangeur considéré, de la façon suivante : 3. Method according to claim 1, characterized in that the surface temperature is evaluated by considering the difference in temperature at the blowing and air intake of the exchanger considered, as follows:
a) au début du fonctionnement de l'échangeur, par exempl e a u démarrage du véhicule, quand l'échangeur n'est pas encore encrassé par du givre, on mesure les deux paramètres suivants :
i) la température au sein de l'air froid sortant de l'échangeur considéré du fait de l'action de la ventilation (TSOrtie air ) ; a) at the beginning of the operation of the exchanger, for example water start of the vehicle, when the exchanger is not yet fouled by frost, the following two parameters are measured: i) the temperature in the cold air leaving the exchanger considered due to the action of the ventilation (T SO air);
j) la température au sein de l'air entrant au contact de l'échangeur considéré du fait de l'action de la ventilation (Tentrée air )- b) on calcule l'écart entre ces deux températures et l'on conserve cet écart de début de fonctionnement comme référence. j) the temperature in the air coming into contact with the exchanger considered because of the action of the ventilation (T in air air) - b) the difference between these two temperatures is calculated and can be kept this start-of-operation gap as a reference.
c) on effectue ultérieurement cette même mesure des deux températures et de leur écart, permettant d'obtenir un écart dit ultérieur, que l'on compare à l'écart de référence. c) the same measurement is then made of the two temperatures and their difference, making it possible to obtain a so-called subsequent difference, which is compared with the reference difference.
d) on procède à la dite rétroaction sur la puissance de ventilation des moyens de ventilation associés à l'échangeur considéré et/ou le débit de cryogène alimentant l'échangeur considéré lorsque la différence entre l'écart ultérieur et l'écart de référence est inférieure à une consigne donnée. d) the said feedback is performed on the ventilation power of the ventilation means associated with the exchanger in question and / or the flow of cryogen supplying the exchanger in question when the difference between the subsequent deviation and the reference difference is less than a given instruction.
4. Procédé selon la revendication 1 , se caractérisant en ce que la tem pératu re de su rface est éval uée en considérant la différence de température au soufflage et à la reprise d'air de l'échangeur considéré, de la façon suivante : 4. Process according to claim 1, characterized in that the surface temperature is evaluated by considering the difference in temperature at the blowing and the air intake of the exchanger in question, as follows:
a) on mesure les deux paramètres suivants : a) the following two parameters are measured:
i) la température au sein de l'air froid sortant de l'échangeur considéré du fait de l'action de la ventilation (TSOrtie air ) ; i) the temperature in the cold air leaving the exchanger considered due to the action of the ventilation (T SO air);
j) la température au sein de l'air entrant au contact de l'échangeur considéré du fait de l'action de la ventilation (Tentrée air )- b) on calcule l'écart entre ces deux températures Tentrée air - TSOrtie air- c) on procède à la dite rétroaction sur la puissance de ventilation des moyens de ventilation associés à l'échangeur considéré et/ou le débit de cryogène alimentant l'échangeur considéré lorsque l'écart Tentrée air - TSOrtie air est inférieur à une consigne TCOns entrée/sortie-
j) the temperature in the air coming into contact with the exchanger considered because of the action of the ventilation (T in air air) - b) the difference between these two temperatures T in air tr - T SO reat air- c) one proceeds to the said feedback on the ventilation power of the ventilation means associated with the exchanger in question and / or the flow rate of cryogen supplying the exchanger considered when the difference T-air intake - SO SO air is below a setpoint T CO ns input / output-
5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, se caractérisant en ce que ladite rétroaction consiste en une augmentation de la puissance de ventilation du système de ventilation associé à cet échangeur considéré. 5. Method according to one of the preceding claims, characterized in that said feedback consists of an increase in the ventilation power of the ventilation system associated with the exchanger considered.
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, se caractérisant en ce que, lors d'une mise en route du système frigorifique du camion, par exemple au démarrage d'une tournée ou après un arrêt prolongé du système frigorifique pour une raison quelconque, ou encore après une ouverture de porte, on adopte u n mode de descente ra pid e en tem pératu re de la température interne à la chambre selon les deux phases successives suivantes : 6. Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that, during a start of the refrigeration system of the truck, for example at the start of a tour or after a prolonged shutdown of the refrigerating system for a For some reason, or after a door opening, a fast descent mode is adopted in time from the internal temperature of the chamber according to the following two successive phases:
- durant une première phase, on procède à l'admission du cryogène dans l'échangeur considéré, les moyens de ventilation associés à cet échangeur étant à l'arrêt, cette première phase étant maintenue tant que la dite température de surface est supérieure à une température limite de surface, lad ite tem pératu re l im ite de su rface étant inférieure à -50°C, plus préférentiellement inférieure à -80 °C, et encore plus préférentiellement comprise dans la gamme allant de -90 à -100 °C ; during a first phase, the cryogen is admitted into the exchanger in question, the ventilation means associated with this exchanger being at a standstill, this first phase being maintained as long as the said surface temperature is greater than one limiting surface temperature, the surface temperature being less than -50 ° C., more preferably less than -80 ° C., and even more preferably in the range of -90 to -100 ° C. ;
- durant une seconde phase suivant la première phase, les moyens de ventilation associés à cet échangeur sont mis en marche, cette seconde phase étant maintenue tant que la température interne à la chambre est supérieure à une valeur de consigne pour cette température interne. during a second phase following the first phase, the ventilation means associated with this exchanger are turned on, this second phase being maintained as long as the temperature inside the chamber is greater than a set value for this internal temperature.
7. Procédé selon la revendication 6, se caractérisant en ce que durant la seconde phase, les moyens de ventilation mis en marche le sont à leur puissance maximale. 7. Method according to claim 6, characterized in that during the second phase, the ventilation means are turned on at their maximum power.
8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, se caractérisant en ce que, lors d'une m ise en route du système frigorifique du camion, par exemple au démarrage d'une tournée ou après un arrêt prolongé du système
frigorifique pour une raison quelconque, ou encore après une ouverture de porte, on adopte un mode de descente rapide en température de la température interne à la chambre selon les deux phases successives suivantes : 8. Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that, during an en route of the refrigeration system of the truck, for example at the start of a tour or after a prolonged shutdown of the system refrigeration for any reason, or after a door opening, we adopt a mode of rapid descent temperature of the internal temperature of the chamber according to the following two successive phases:
- durant une prem ière phase, on procède à l'adm ission du cryogène dans l'échangeur considéré et l'on met en marche les moyens de ventilation associés à cet échangeur, le débit de cryogène alimentant l'échangeur considéré et/ou la puissance de ventilation mise en œuvre étant contrôlées pour maintenir, durant cette première phase, une température de surface de l'échangeur légèrement positive, préférentiellement comprise entre +1 °C et +3°C ; during a first phase, the cryogen is admitted into the exchanger in question and the ventilation means associated with this exchanger are started up, the flow of cryogen supplying the exchanger in question and / or ventilation power implemented being controlled to maintain, during this first phase, a surface temperature of the exchanger slightly positive, preferably between +1 ° C and + 3 ° C;
- durant une seconde phase, suivant la première phase, le fonctionnement du véhicule est contrôlé de la façon suivante : on procède à une mesure d'une température interne à la chambre de stockage des produits et l'on rétroagit sur le débit de cryogène alimentant l'échangeur considéré pour amener cette température interne au niveau ou en deçà d'une température de consigne pour cette température interne. during a second phase, according to the first phase, the operation of the vehicle is controlled in the following way: a measurement is made of a temperature internal to the product storage chamber and feedback is given on the flow rate of cryogen supplying the exchanger considered to bring this internal temperature at or below a set temperature for this internal temperature.
9. Procédé selon la revendication 8, se caractérisant en ce que la mesure de température interne effectuée durant la seconde phase est effectuée à l'une des localisations suivantes : 9. Method according to claim 8, characterized in that the internal temperature measurement performed during the second phase is performed at one of the following locations:
- dans l'atmosphère interne au cœur de la chambre de stockage, in the internal atmosphere at the heart of the storage chamber,
- au sein des gaz froids sortant de l'échangeur considéré du fait de l'action de la ventilation (TSOrtie air ) ; ou encore - In the cold gases leaving the exchanger considered due to the action of ventilation (T SO air rt); or
- au sein de l'air entrant au contact de l'échangeur considéré du fait de l'action de la ventilation (Tentrée air )■ - in the air coming into contact with the heat exchanger in question because of the action of the ventilation (T in air air) ■
10. Procédé selon la revendication 8, se caractérisant en ce que la durée de la première phase n'excède pas quelques minutes, préférentiellement moins de 10 minutes.
10. The method of claim 8, characterized in that the duration of the first phase does not exceed a few minutes, preferably less than 10 minutes.
11. Procédé selon l'une des revendications 8 à 10, se caractérisant en ce que, entre les deux phases, on effectue une phase additionnelle de soufflage, où l'arrivée de cryogène est coupée mais où les moyens de ventilation sont maintenus, préférentiellement renforcés, de manière à souffler le givre formé à la surface de l'échangeur durant la première phase.
11. Method according to one of claims 8 to 10, characterized in that between the two phases, an additional blowing phase is performed, where the arrival of cryogen is cut but where the ventilation means are maintained, preferably reinforced, so as to blow the frost formed on the surface of the exchanger during the first phase.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 13723854 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 13723854 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |