lng冷藏系統(tǒng)冷量回收系統(tǒng)及蓄冷系統(tǒng)設計方案

1、<p>　　LNG冷藏系統(tǒng)冷量回收系統(tǒng)及蓄冷系統(tǒng)設計方案</p><p>　　摘 要：隨著時代的進步和社會經濟的發(fā)展，對于冷藏車的需求越來越大；如今的環(huán)境問題以及能源資源緊缺問題日益嚴重，那么就需要大力研究冷藏車，不斷改進和創(chuàng)新，以此來達到節(jié)能和環(huán)保的目的。LNG會有大量的冷量產生于氣化升溫過程中，而LNG冷藏車可以對冷量進行回收，并且對車廂進行供冷，促使節(jié)能和環(huán)保要求得到滿足。本文簡要分析了LNG冷藏

2、系統(tǒng)冷量回收系統(tǒng)及蓄冷系統(tǒng)設計方案，希望可以提供一些有價值的參考意見。 </p><p>　　關鍵詞：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；過去那種采用常溫燃料的冷藏車在應用過程中逐漸暴露出來了嚴重的環(huán)保和節(jié)能問題，而LNG汽車因為采

3、用的是低溫燃料，制冷利用的是低溫燃料LNG復溫過程中釋放的冷量，這樣能量就可以得到有效的節(jié)約，設備也不會過于復雜，同時噪聲也可以得到降低。 </p><p>　　目前通常將這種方法應用到LNG冷藏車中，也就是通過LNG的氣化將冷量直接釋放于空氣中，并不復雜，但是因為沒有蓄冷裝置存在于冷能回收系統(tǒng)中，對于不同的行車工況，冷量需求無法得到滿足。如果在冷藏車中應用液化天然氣直接汽化回收冷量的方法，存在著諸多的問題，因為

4、LNG只有較低的儲存溫度，那么在換熱的時候如果利用LNG的潛熱或者顯熱來直接進行，就會凍結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展。 </p><p>　　二、LNG冷藏車冷量回收系統(tǒng) </p><p>　　一是LNG冷藏車冷量回收系統(tǒng)：LNG是LNG冷藏車的動力燃料，制冷是利用LNG氣化升溫過程中釋放的冷量來實現(xiàn)的。相較于機械冷藏車，這種冷藏車更加的簡單，

5、很多的設備都被省去了，如冷凝器、膨脹閥、壓縮機等，系統(tǒng)結構的簡化，也促使投資和運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，但是因為冷藏車的燃料是LNG，那么就可以采用更加簡單的制冷系統(tǒng)。本文設計的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成，LNG在0.2mpa壓力下儲存于低溫儲罐中，在壓力作用下，從儲液罐中送出LNG，然后送入到冷量回收期中。載冷劑加熱冷量回收器，經過氣化升溫，向加熱器送入，等

6、到溫度達到相關標準后，向汽車發(fā)動機中送入。載冷劑提供潛熱和顯熱來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的空氣，經過升溫，向冷量回收器中返回。 </p><p>　　二是冷量回收器的設計：本文對傳統(tǒng)的冷量回收器進行了創(chuàng)新，以此來交換載冷劑和LNG的冷量，并且還需要傳遞和蓄存冷量。具體來講，蓄冷罐和螺旋式盤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，這樣就可以對它的流動特性進行改變。在這種情況下，LNG和乙二醇溶液是不會出現(xiàn)直接換熱的，這是因為有蓄冷材料存在于螺旋管外，那么就不會凍結到乙二醇溶液。通過大量的實踐研究表明，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。具體來講，需要從這些方面考慮： </p><p>　　一是仿真中物性的計算：在仿真LNG冷藏車冷量回收系統(tǒng)的過程中，將會多次調用LNG、載冷劑乙二醇的物理性質計算模塊，因此就需要充分重視本模塊的計算精度和速度，否則就會對仿真計算的效果產生影響。流動狀態(tài)的不同，LNG的物性參數(shù)也會出現(xiàn)較大的差異，因此，就需要嚴格依據(jù)相關方法來進行LNG物性的計算。 </p>&l

9、t;p>　　二是部件仿真：其中，換熱器模型的構建是整個LNG冷藏車冷量回收系統(tǒng)仿真設計中的關鍵內容，本文在對空氣冷卻器進行建模時，采用的是穩(wěn)態(tài)分布參數(shù)法，合理劃分整個空氣冷卻器，將每一個單元定義為每一段管和附屬的肋片。沿著空氣流動方向，對其進行劃分，本模型一共劃分為800個單元。本文對每一個單元進行逐步計算，嚴格依據(jù)載冷劑流動方向來進行，第二個微元段的入口參數(shù)就是第一個微元段的出口參數(shù)，那么通過計算，就可以將參數(shù)變化情況給有效得出

10、來。我們還做了這些假設，以便更好的進行計算，同時計算精度也可以得到滿足：首先是管內載冷劑以一維均相流動，管外空氣的流動也是如此；我們忽略掉管壁熱阻，并且管壁的軸向導熱也不納入考慮范圍，這是因為換熱不會受到這兩種因素較大的影響，忽略之后誤差也不會因此而加大；最后是假設各個單元的參數(shù)不會發(fā)生較大的改變?？梢缘贸鲞@個方程式： </p><p>　　三是系統(tǒng)仿真：我們仿真過空氣冷卻器和冷量回收器之后，就需要鏈接乙二醇的進

11、出口溫度和流量之間的關系，這樣一個完整的系統(tǒng)仿真模型就構建了起來。通過這些步驟我們可以了解到，要想促使給定條件下的系統(tǒng)整體達到穩(wěn)定狀態(tài)，就需要耦合進出口參數(shù)，并且改變假設參數(shù)。 </p><p><b>　　四、仿真結果 </b></p><p>　　通過模擬仿真LNG冷藏車冷量回收系統(tǒng)，可以得出送風溫度以及制冷量在不同系統(tǒng)參數(shù)下的改變狀況，分析這些模擬結果，就可以更

12、好的設計LNG冷藏車。主要包括這些方面的內容： </p><p>　　不斷升高乙二醇進口溫度，就會升高空氣出口溫度。通過實踐分析可以得知，空氣出口溫度大概每升高1攝氏度，都會增加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，才可以促使送風溫度得到降低。 </p><p>　　不斷升高乙二醇進口溫度，就會不斷減小制冷量，通過實踐研究表明，大概每升高

13、1攝氏度，就會減小0.05kw左右的制冷量。因此，我們可以得知，乙二醇進口溫度會對制冷量產生直接的影響。 </p><p><b>　　五、結語 </b></p><p>　　通過上文的敘述分析我們可以得知，傳統(tǒng)的LNG冷藏系統(tǒng)在應用過程中逐漸出現(xiàn)了較多的弊端，不利于環(huán)保和節(jié)能。針對這種情況，本文設計了新型LNG冷藏車冷量回收系統(tǒng)，LNG氣化升溫過程完全用于冷藏車的冷

14、量；通過實踐研究表明，可以有效降低運行成本和噪聲污染，節(jié)能環(huán)保的要求也可以實現(xiàn)，因此可以大力推廣和應用。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1]盛青青，葉金，呂磊磊.利用LNG冷能的冷凍冷藏庫設計[J].能源技術，2007，2（6）：123-125. </p><p>　　[2]張樹龍，李秀娟，段常貴.利用