lng冷藏系統(tǒng)冷量回收系統(tǒng)及蓄冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

1、<p>　　LNG冷藏系統(tǒng)冷量回收系統(tǒng)及蓄冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案</p><p>　　摘 要：隨著時(shí)代的進(jìn)步和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)于冷藏車的需求越來(lái)越大；如今的環(huán)境問(wèn)題以及能源資源緊缺問(wèn)題日益嚴(yán)重，那么就需要大力研究冷藏車，不斷改進(jìn)和創(chuàng)新，以此來(lái)達(dá)到節(jié)能和環(huán)保的目的。LNG會(huì)有大量的冷量產(chǎn)生于氣化升溫過(guò)程中，而LNG冷藏車可以對(duì)冷量進(jìn)行回收，并且對(duì)車廂進(jìn)行供冷，促使節(jié)能和環(huán)保要求得到滿足。本文簡(jiǎn)要分析了LNG冷藏

2、系統(tǒng)冷量回收系統(tǒng)及蓄冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，希望可以提供一些有價(jià)值的參考意見(jiàn)。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：LNG 冷藏系統(tǒng) 蓄冷系統(tǒng) </p><p><b>　　一、前言 </b></p><p>　　在如今的情況下，需要大力研究冷藏系統(tǒng)的節(jié)能環(huán)保技術(shù)；過(guò)去那種采用常溫燃料的冷藏車在應(yīng)用過(guò)程中逐漸暴露出來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)保和節(jié)能問(wèn)題，而LNG汽車因?yàn)椴?/p>

3、用的是低溫燃料，制冷利用的是低溫燃料LNG復(fù)溫過(guò)程中釋放的冷量，這樣能量就可以得到有效的節(jié)約，設(shè)備也不會(huì)過(guò)于復(fù)雜，同時(shí)噪聲也可以得到降低。 </p><p>　　目前通常將這種方法應(yīng)用到LNG冷藏車中，也就是通過(guò)LNG的氣化將冷量直接釋放于空氣中，并不復(fù)雜，但是因?yàn)闆](méi)有蓄冷裝置存在于冷能回收系統(tǒng)中，對(duì)于不同的行車工況，冷量需求無(wú)法得到滿足。如果在冷藏車中應(yīng)用液化天然氣直接汽化回收冷量的方法，存在著諸多的問(wèn)題，因?yàn)?/p>

4、LNG只有較低的儲(chǔ)存溫度，那么在換熱的時(shí)候如果利用LNG的潛熱或者顯熱來(lái)直接進(jìn)行，就會(huì)凍結(jié)到空氣中的水蒸氣或者二氧化碳等氣體，堵塞到換熱流道，影響到正常工作的開(kāi)展。 </p><p>　　二、LNG冷藏車?yán)淞炕厥障到y(tǒng) </p><p>　　一是LNG冷藏車?yán)淞炕厥障到y(tǒng)：LNG是LNG冷藏車的動(dòng)力燃料，制冷是利用LNG氣化升溫過(guò)程中釋放的冷量來(lái)實(shí)現(xiàn)的。相較于機(jī)械冷藏車，這種冷藏車更加的簡(jiǎn)單，

5、很多的設(shè)備都被省去了，如冷凝器、膨脹閥、壓縮機(jī)等，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化，也促使投資和運(yùn)行成本等得到了降低。相較于液氮冷藏車，雖然有著大致相同的制冷原理，但是因?yàn)槔洳剀嚨娜剂鲜荓NG，那么就可以采用更加簡(jiǎn)單的制冷系統(tǒng)。本文設(shè)計(jì)的LNG冷藏車在冷量回收系統(tǒng)方面主要由空氣冷卻器和冷量回收器構(gòu)成，LNG在0.2mpa壓力下儲(chǔ)存于低溫儲(chǔ)罐中，在壓力作用下，從儲(chǔ)液罐中送出LNG，然后送入到冷量回收期中。載冷劑加熱冷量回收器，經(jīng)過(guò)氣化升溫，向加熱器送入，等

6、到溫度達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)后，向汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中送入。載冷劑提供潛熱和顯熱來(lái)促使冷量回收器中的LNG氣化升溫，然后載冷劑還冷卻車廂內(nèi)的空氣，經(jīng)過(guò)升溫，向冷量回收器中返回。 </p><p>　　二是冷量回收器的設(shè)計(jì)：本文對(duì)傳統(tǒng)的冷量回收器進(jìn)行了創(chuàng)新，以此來(lái)交換載冷劑和LNG的冷量，并且還需要傳遞和蓄存冷量。具體來(lái)講，蓄冷罐和螺旋式盤(pán)管組成了冷量回收器，采用的是桶狀蓄冷罐，將載冷劑充滿罐中，并且將保溫層覆蓋于壁面。在載冷劑的選

7、擇方面，采用的是乙二醇溶液，并且將適量的添加劑加入到了乙二醇中，這樣就可以對(duì)它的流動(dòng)特性進(jìn)行改變。在這種情況下，LNG和乙二醇溶液是不會(huì)出現(xiàn)直接換熱的，這是因?yàn)橛行罾洳牧洗嬖谟诼菪芡?，那么就不?huì)凍結(jié)到乙二醇溶液。通過(guò)大量的實(shí)踐研究表明，這種冷量回收方案有著較高的蓄冷效率和較小的體積。 </p><p>　　三、 構(gòu)建仿真模型 </p><p>　　本文主要仿真了LNG冷量回收系統(tǒng)，它包括

8、了空氣冷卻器以及冷量回收器等組成部分。具體來(lái)講，需要從這些方面考慮： </p><p>　　一是仿真中物性的計(jì)算：在仿真LNG冷藏車?yán)淞炕厥障到y(tǒng)的過(guò)程中，將會(huì)多次調(diào)用LNG、載冷劑乙二醇的物理性質(zhì)計(jì)算模塊，因此就需要充分重視本模塊的計(jì)算精度和速度，否則就會(huì)對(duì)仿真計(jì)算的效果產(chǎn)生影響。流動(dòng)狀態(tài)的不同，LNG的物性參數(shù)也會(huì)出現(xiàn)較大的差異，因此，就需要嚴(yán)格依據(jù)相關(guān)方法來(lái)進(jìn)行LNG物性的計(jì)算。 </p>&l

9、t;p>　　二是部件仿真：其中，換熱器模型的構(gòu)建是整個(gè)LNG冷藏車?yán)淞炕厥障到y(tǒng)仿真設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵內(nèi)容，本文在對(duì)空氣冷卻器進(jìn)行建模時(shí)，采用的是穩(wěn)態(tài)分布參數(shù)法，合理劃分整個(gè)空氣冷卻器，將每一個(gè)單元定義為每一段管和附屬的肋片。沿著空氣流動(dòng)方向，對(duì)其進(jìn)行劃分，本模型一共劃分為800個(gè)單元。本文對(duì)每一個(gè)單元進(jìn)行逐步計(jì)算，嚴(yán)格依據(jù)載冷劑流動(dòng)方向來(lái)進(jìn)行，第二個(gè)微元段的入口參數(shù)就是第一個(gè)微元段的出口參數(shù)，那么通過(guò)計(jì)算，就可以將參數(shù)變化情況給有效得出

10、來(lái)。我們還做了這些假設(shè)，以便更好的進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)計(jì)算精度也可以得到滿足：首先是管內(nèi)載冷劑以一維均相流動(dòng)，管外空氣的流動(dòng)也是如此；我們忽略掉管壁熱阻，并且管壁的軸向?qū)嵋膊患{入考慮范圍，這是因?yàn)閾Q熱不會(huì)受到這兩種因素較大的影響，忽略之后誤差也不會(huì)因此而加大；最后是假設(shè)各個(gè)單元的參數(shù)不會(huì)發(fā)生較大的改變?？梢缘贸鲞@個(gè)方程式： </p><p>　　三是系統(tǒng)仿真：我們仿真過(guò)空氣冷卻器和冷量回收器之后，就需要鏈接乙二醇的進(jìn)

11、出口溫度和流量之間的關(guān)系，這樣一個(gè)完整的系統(tǒng)仿真模型就構(gòu)建了起來(lái)。通過(guò)這些步驟我們可以了解到，要想促使給定條件下的系統(tǒng)整體達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，就需要耦合進(jìn)出口參數(shù)，并且改變假設(shè)參數(shù)。 </p><p><b>　　四、仿真結(jié)果 </b></p><p>　　通過(guò)模擬仿真LNG冷藏車?yán)淞炕厥障到y(tǒng)，可以得出送風(fēng)溫度以及制冷量在不同系統(tǒng)參數(shù)下的改變狀況，分析這些模擬結(jié)果，就可以更

12、好的設(shè)計(jì)LNG冷藏車。主要包括這些方面的內(nèi)容： </p><p>　　不斷升高乙二醇進(jìn)口溫度，就會(huì)升高空氣出口溫度。通過(guò)實(shí)踐分析可以得知，空氣出口溫度大概每升高1攝氏度，都會(huì)增加0.5攝氏度左右的空氣出口溫度。因此，我們可以得知，只有降低了送入空氣冷卻器的乙二醇溫度，才可以促使送風(fēng)溫度得到降低。 </p><p>　　不斷升高乙二醇進(jìn)口溫度，就會(huì)不斷減小制冷量，通過(guò)實(shí)踐研究表明，大概每升高

13、1攝氏度，就會(huì)減小0.05kw左右的制冷量。因此，我們可以得知，乙二醇進(jìn)口溫度會(huì)對(duì)制冷量產(chǎn)生直接的影響。 </p><p><b>　　五、結(jié)語(yǔ) </b></p><p>　　通過(guò)上文的敘述分析我們可以得知，傳統(tǒng)的LNG冷藏系統(tǒng)在應(yīng)用過(guò)程中逐漸出現(xiàn)了較多的弊端，不利于環(huán)保和節(jié)能。針對(duì)這種情況，本文設(shè)計(jì)了新型LNG冷藏車?yán)淞炕厥障到y(tǒng)，LNG氣化升溫過(guò)程完全用于冷藏車的冷

14、量；通過(guò)實(shí)踐研究表明，可以有效降低運(yùn)行成本和噪聲污染，節(jié)能環(huán)保的要求也可以實(shí)現(xiàn)，因此可以大力推廣和應(yīng)用。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1]盛青青，葉金，呂磊磊.利用LNG冷能的冷凍冷藏庫(kù)設(shè)計(jì)[J].能源技術(shù)，2007，2（6）：123-125. </p><p>　　[2]張樹(shù)龍，李秀娟，段常貴.利用