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LNG低温冷藏车在我国的发展优势

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发表于 2014-11-23 21:46:44 | 显示全部楼层 |阅读模式
LNG低温冷藏车在我国的发展优势
目前我国年产肉类食品7260万吨、水果6100万吨、水产品4855万吨、速冻食品1000万吨、冷饮1000万吨、奶制品600万吨、蔬菜5.6亿吨。但由于相关技术落后,致使每年有近100万吨的水果腐烂变质或贬值处理,捕捞的鱼类约407万吨滥调,30%的蔬菜在中转运输和存放中腐烂损坏,损耗和浪费每年达750余元。目前发达国家上述产品的冷藏运输率已超过50%,其中美国、日本、西欧等国家和地区超过80%,而我国只有18%左右。我国冷场运输行业现状远不能满足低温物流市场的巨大需求。公路冷藏运输以其机动灵活、方便快捷等特点,成为易腐货物运输的重要组成部分,发达国家公路冷藏货物运输比例已达65%85%,而我国仅为25%。据估计,20012110年我国衣服货物年运输量将从1900万吨增至7500万吨,公路冷藏运输比例也将逐步提高。冷藏车市场需求将迅速增长。有资料显示:今后35年,我国冷藏保温车有望达1015万辆。在这种形势下,开展节能环保的新型冷藏车研发具有重要的现实意义。
  一、    我国冷藏车的现状和发展趋势
  文中冷藏车特指具有隔热结构车厢,且可以使车厢内温度达到0℃以下的专用汽车。按照制冷方式不同,冷藏车可分为机械冷藏车、冷板冷藏车、液氮(LN2)冷藏车和干冰冷藏车等。
  
  机械冷藏车专门配备一套机械制冷装置提供冷量,是目前主流冷藏车形式。制冷系统由压缩机、冷凝器、膨胀法、蒸发器组成,工作原理为蒸汽压缩制冷,压缩机经传动机构由汽车发动机驱动。目前机械冷藏车主要在制冷机组方面开展新技术的研发,采用中冷器的螺杆压缩机技术在移动装置上的应用、节流阀采用恒压膨胀法等技术,大大提高了机械冷藏车的性能。
  
  冷板冷藏车是利用冷板内的相变材料蓄冷,为车辆提供冷量,由整体式和分体式之分。所谓整体式机动力装置、制冷装置和蓄冷板均置于车上,可资助启动制冷机组为蓄冷板充冷。分体式则需要在发车前利用地面动力启动制冷机组为蓄冷板充冷。目前对冷板冷藏车的研究主要集中在冷板放热时间的影响因素、冷板换热特性及冻结特性研究等方面。
  
  LN2冷藏车和干冰冷藏车都是利用物质相变热吸热的原理,需要定期加注相变公质。此类冷藏车具有制冷量大、降温迅速及控温精准等特点,具有广阔的发展前景。一些学者开展了LN2喷淋量、喷淋时间及其传热系数研究,整车性能的实验研究及以液态CO2为公质的低温冷藏车的研究。
  
  目前我国冷藏车以机械冷藏车为主要形式,其它形式冷藏车市场占有量小。研究主要朝着箱体绝热性能优化、新制冷方式研究和新箱体结构研制三大方向发展。十一五规划中明确提出要发展循环经济加快建设资源节约型、环境友好型社会,因此大力发展节能、环保型冷藏车、改善我国冷藏运输业现状,减少易腐货物在运输途中的浪费应该得到更多的关注。以LNG为冷媒和动力的LNG冷藏车正是一种在总结各种冷藏技术基础上发展起来的顺应趋势的理想车型。
  二、    LNG冷藏车的工作原理
  LNG冷藏车是以LNG为动力燃料,并利用气化复温过程中释放冷量制冷的低温运输用汽车。在LNG冷能性质及其综合利用的研究基础上,笔者提出一套LNG冷藏车流程方案。
  
  LNG在贮罐压力作用下从贮罐送出,经流量控制系统进入气化器中,被从冷板返回的天然气加热器化为低温天然气后,进入充气满蓄冷介质的冷板,使冷板蓄冷后自身温度升高;之后进入气化器中降温,从气化器出来的低温天然气再次进入冷板吸热升温,如此反复一次,最后从冷板中出来的天然气经加热器家热至送气温度后,送入天然气发动机中燃烧。
  
  该冷藏车采用天然气气化LNG,避免了水浴式或空温式气化过程中遇到的冻结、结霜问题,改善换热状况。此外,以低温天然气为制冷介质,使冷板中的蓄冷剂相变蓄冷,保证箱内温度相对恒定,为低温运输的易腐货物提供了理想的温度环境。
  三、    LNG冷藏车的发展优势
  近来,数座大型LNG接收终端和液化工厂相继建成投产,拉开了我国LNG工业迅速发展的序幕。作为LNG工业链中重要的一环,LNG汽车也备受关注,北京2008绿色奥运也将成为其快速发展的契机。在此形势下,兼节能、环保于一身的LNG冷藏车更应受到业界的关注。
  1.    LNG作为冷藏车燃料的优势
  在石油资源紧缺、油价飞涨的今天,替代燃料汽车的研究得到长足发展。从经济性和技术可行性考虑,天然气汽车是目前最具优势的替代燃料汽车,压缩天然气汽车(CNGV)和液化天然气汽车(LNGV)是其最主要的两种形式,众多科研机构对二者的优劣进行了比较。
  (1    LNGV环保性能更好
  LNG由于在低温下液化,且经净化处理,不含中烃、硫、氮等杂质,因此其燃烧无黑烟、气缸内无积炭,然尽后无焦油和灰渣。其有害气体排放量更低,可以达到欧洲Ⅲ标准。因此被誉为真正的绿色汽车。
  (2    LNGV经纪性更明显
  LNG能量密度大(17.1MJ/kg),存储密度是标准状态下的600多倍,一次加注行驶里程是CNGV22.5倍。因此,LNG所需加加注站数量比CNG的少,且因为没有体积庞大的天然气压缩机,建站投资更小。贮罐为多层真空绝热,比CNG贮罐重量轻,占汽车有效载荷更少。LNGV可回收利用LNG冷量,更具经济性。此外,LNG加注站对LNG气化提压后可直接加注给CNGV,可以缓解CNG加气站不足的现状。
  
  鉴于以上优点,LNG燃料汽车在美国以经成功应用于大型集装箱卡车、公交车、垃圾运输车。我国已在北京、乌鲁木齐、长沙、武汉等城市开展了LNG公交车试点工作。2008年北京奥运会有望成为LNGV “井喷的起点,届时也将拉动LNG冷藏车的快速发展。
  2.    LNG为冷藏车提供冷量的优势
  笔者在对LNG低温冷能进行分析基础上,将LNG冷能利用分为冷量利用与动力利用两类。从热力学角度分析,LNG冷能的动力回收(即利用其冷量火用驱动做功)更科学,然而对于冷藏车,耗气量较少,相对于汽车发动机的功率而言冷量火用比例太小,回收利用投入成本过大。因此,LNG的冷量回收是LNGV上冷能利用的可行方案。
  
  假定LNG为纯甲烷,且为贮存压力为0.4MPa的饱和液体,饱和温度Ts = 131.5 K ,冷藏温度为-20℃,从冷板出来的天然拿起温度(Tout)取为-25℃。可回收冷量(qo)为:
  qo = r + C p (Tou — Ts)  (1
  式中:r为气化潜热;C p为天然气定压比热;求得可回收冷量为718 kJ / kg
  相关文献推荐冷藏车制冷量参照表1
  大型冷藏车耗油量约为30L/h,换算成天然气大约为22.9kg/h,则起重机冷能力(Qo)为:
   Qo = qo•m=718×22.9/3600=4.56 kW (2)
  
  计算可知LNG气化复温过程所释放冷量能够满足冷藏车制冷量需求。这一冷量的获得仅是由换热装置实现,无运动部件,无须从外界输入能源,节能效果显著。
  
  与传统的机械冷藏车和冷板冷藏车相比较,LNG 冷藏车的冷量完全来自于LNG气化复温过程
  不需要利用发动机驱动压缩机制冷,也省去了冷凝器与膨胀阀,使制冷系统简化为几个简单的换热器,设备初期投资达大减小,运行费用也将降低。尽管 LNG冷藏车制冷原理与 LN2、液态CO2冷藏车相似,然而 LNG是冷藏车的燃料,因此无须为相变低温液体单独设置贮罐和管路系统这是冷藏车结构更简单。
  四、结论
  根据我国冷藏车发展现状和趋势分析,发展LNG冷藏车符合我国建设资源节约型、环境友好性社会的趋势。LNG冷藏车清洁环保,排放性能优于目前汽、柴油燃料冷藏车;LNG气化复温过程释放冷量可以满足冷藏车制冷量需求。LNG冷藏车及对环境友好,又节省能源,经济和社会效益明显。

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  发表于 2014-11-24 23:17
您好,我是聚氨酯保温板生产厂家,来自常州洛阳,如果您有冷库板需求可以回帖咨询或加QQ749167367 Tel:18019699971  ,多交个朋友,多一份资源,也许某一天我的资源是你需要的!--常州斯曼制冷专注聚氨酯保温板6年
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发表于 2017-3-11 11:03:20 | 显示全部楼层
当她不再爱你的时候,无论你有多想她也别打电话告诉她,因为有些人会记住第一个,而有些人只会记住上一个。
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发表于 2017-9-1 17:22:25 | 显示全部楼层
于千百人中,遇到你所要遇到的人,于千百年中,在时间的无垠的荒野中,有两个人,没有早一步,也没有晚一步,就这样相逢了,也没有什么可说的,只有轻轻地道一声:哦,你也在这里吗
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发表于 4 天前 | 显示全部楼层
你还想说什么啊....
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