Kryogenní transportní jednotka: Porovnání verzí

Smazaný obsah Přidaný obsah
m doplněn vnitřní odkaz
m Doplněn odkaz - Cryometrics
Řádek 3:
V transportním chlazení dnes dominují chladicí jednotky využívající uzavřených kompresorových chladicích okruhů s různými typy [[Chladivo|chladiv]]. Existují ale i jiné systémy, mezi něž patří jednak [[Eutektická transportní chladicí jednotka|eutektické chladicí jednotky]] založené na tání předchlazené pevné látky ([[Eutektikum|eutektika]]) a dále kryogenní chladicí jednotky<ref>{{Citace elektronické monografie|příjmení = |jméno = |titul = Global Cold Chain News: Cryogenic truck refrigeration with nitrogen|url = http://www.globalcoldchainnews.com/Global_Special_Report-Cryogenics.pdf|vydavatel = |místo = |datum vydání = February 2011}}</ref><ref>{{Citace elektronické monografie|příjmení = |jméno = |titul = Reintroduction of Cryogenic Refrigeration for Cold Transport|url = http://docs.lib.purdue.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=2020&context=iracc|vydavatel = |místo = |datum vydání = }}</ref>, kde se využívá vypařování vhodné kryogenní kapaliny. V praxi se uplatňují dvě takové kapaliny, a to kapalný [[dusík]] (LN<sub>2</sub>) a kapalný [[oxid uhličitý]] (LCO<sub>2</sub>). Kapalný dusík má za normálního tlaku [[bod varu]] -196 °C a jeho [[výparné teplo]] je 199 kJ/kg. Oxid uhličitý jako kapalina za normálního tlaku neexistuje, je při teplotě -78,5 °C v pevné fázi ([[suchý led]]) a [[Sublimace|sublimací]] přechází přímo do plynného stavu. Pokud s ním potřebujeme pracovat v kapalném stavu, musíme zvýšit tlak. Tak např. při tlaku 0,8 MPa (8 bar) získáme kapalinu s bodem varu -46 °C, jejíž výparné teplo je 333 kJ/kg. Co se bodů varu týká, jsou obě tyto kryogenní kapaliny pro účely transportního chlazení bohatě vyhovující. Manipulace s LCO<sub>2</sub> je složitější než v případě LN<sub>2</sub> právě proto, že tlak LCO<sub>2</sub> nesmí klenout pod hodnotu 0,52 MPa (5,2 bar), aby kapalina „nezmrzla“ na suchý led; ten by ucpal potrubí, ventily a další komponenty chladicího systému. Pro použití LCO<sub>2</sub> v kryogenních jednotkách na druhé straně mluví energetické nároky na zkapalňování CO<sub>2</sub>, které jsou nižší než u N<sub>2</sub>, a výparné teplo LCO<sub>2</sub>, které je asi o 70 % vyšší než výparné teplo LN<sub>2</sub>.
[[File:Direct Cryo.jpg|left|thumb|Kryogenní jednotka s přímým chlazením - princip činnosti]]
Průkopníkem kryogenních transportních jednotek byla v 60. letech minulého století firma ''BOC'' a její systém ''Polarstream''. Jednalo se o tzv. přímý chladicí systém s LN<sub>2</sub>, jehož princip je zřejmý z přiloženého obrázku. Kryogenní kapalina se vede z vakuově izolované (Dewarovy) nádoby<ref>{{Citace elektronické monografie|příjmení = |jméno = |titul = Cryogenic systems for transport cooling|url = http://www.cryotherm.de/en/produkte/cryo-transportkuehlung/cryogen-trans.html?cookies=true|vydavatel = |místo = |datum vydání = }}</ref> potrubím k tryskám na stropu izotermické skříně, odkud je jakožto směs kapek a chladného plynu rozstřikována přímo do chlazeného prostoru s přepravovaným zbožím. To ovšem kromě chladicího efektu vede i k vytěsnění kyslíku ze vzduchu uvnitř přepravního prostoru, což může ohrozit zdraví a život pracovníků, kteří by do tohoto prostoru vstoupili. Moderní chladicí jednotky založené na tomto principu jsou známy pod značkami ''ecoFridge'' nebo ''natureFridge'' a jejich vývoj a výroba jsou spojeny s ukrajinskými firmami ''ecoFridge Production Company''''' '''a ''Ukram Industries''. Tyto chladicí jednotky jsou vybaveny čidly pro sledování koncentrace kyslíku uvnitř přepravního prostoru a po otevření dveří izotermické skříně nevpustí obsluhu dovnitř, pokud koncentrace O<sub>2</sub> nestoupne nad 18 %, což vyžaduje počkat asi 2 min<ref>{{Citace elektronické monografie|příjmení = |jméno = |titul = You Tube: natureFridge cryogenic refrigeration system with safety rolling gate|url = http://www.youtube.com/watch?v=40Isvmfmqgw|vydavatel = |místo = |datum vydání = June 2012}}</ref>. Podobné bezpečnostní prvky užívá i systém ''Cryogen Trans'' firmy ''Air Liquide ''a pravděpodobně i'' Cryometrics''<ref>{{Citace elektronické monografie|příjmení = |jméno = |titul = Welcome to Cryometrics|url = http://www.cryometrix.com/|vydavatel = |místo = |datum vydání = }}</ref>'' ''firmy'' Reflect Scientific.''
[[File:Indirect Cryo.jpg|left|thumb|Kryogenní jednotka s výparníkem (nepřímé chlazení) - princip činnosti]]
Druhou skupinou kryogenních transportních jednotek jsou systémy s nepřímým chlazením, kdy kryogenní látka ani v kapalném ani v plynném skupenství volně nevstupuje do chlazeného prostoru a nemění tedy složení atmosféry uvnitř. Princip nepřímého chlazení je zase zřejmý z obrázku: Kryogenní kapalina se ze zásobníku přivádí do [[Tepelný výměník|výměníku tepla]], kde se vypařuje a vznikající plyn se odvádí ven mimo chlazený prostor. Elektrický ventilátor prohání tepelným výměníkem vzduch, ten se přitom ochlazuje a zajišťuje homogenní rozložení teploty v celém vnitřním prostoru izotermické skříně. Příkladem mohou být jednotky ''CryoTech''<ref>{{Citace elektronické monografie|příjmení = |jméno = |titul = Thermo King: How does the system work?|url = http://europe.thermoking.com/cryotech/how-does-the-system-work.html|vydavatel = |místo = |datum vydání = }}</ref><ref>{{Citace elektronické monografie|příjmení = |jméno = |titul = Carbon Dioxide Cryogenic Transport refrigeration Systems|url = http://www.grimsby.ac.uk/documents/defra/trns-casestudy.pdf|vydavatel = |místo = |datum vydání = }}</ref> firmy ''Thermo King'', které pracují s LCO<sub>2 </sub>nebo jednotky ''Frostcruise''<ref>{{Citace elektronické monografie|příjmení = |jméno = |titul = Linde: Cryogenic in-transit refrigeration system|url = http://www.linde-gas.com/internet.global.lindegas.global/en/images/frostcruise_datasheet_05201217_62127.pdf|vydavatel = |místo = |datum vydání = }}</ref> firmy ''Linde'' – ty fungují podle téhož schématu, ale s LN<sub>2</sub>.