蓄冷式多溫區(qū)LNG冷藏車的模擬研究
發(fā)布時間:2020-08-25 05:18
【摘要】:我國是農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)大國,肉類、水產(chǎn)品和雞蛋等這類需保鮮運輸?shù)漠a(chǎn)品銷量均居世界首位;農(nóng)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)也在悄然發(fā)生改變,從農(nóng)作物直銷向擴充農(nóng)副產(chǎn)品過渡;城市內(nèi)的冷藏運輸逐漸形成“小批量、多種類”的形式;生鮮電商如雨后春筍般蓬勃發(fā)展,這些因素都刺激著冷藏車的需求,也對冷藏車的品質(zhì)提出了更高的要求。但是,長期以來,我國的冷鏈運輸技術(shù)相對世界平均水平來說一直相對落后,制冷機組依賴進口,廂體結(jié)構(gòu)單一,這使得對冷藏車新技術(shù)的研發(fā)迫在眉睫。本論文以江淮威鈴6.2米雙溫區(qū)冷藏車為例,分別建立了冷藏車廂和冷凍車廂物理模型和數(shù)學(xué)模型,運用傳熱學(xué)理論,計算運輸過程中的冷負荷,模擬其改裝為LNG冷藏車后的制冷性能和冷量回收系統(tǒng)的熱交換過程,通過空倉狀態(tài)模擬結(jié)果的分析,得到合適的送風(fēng)速度13m/s。文章主要探究了在滿倉狀態(tài)時的氣流組織形態(tài),發(fā)現(xiàn)冷凍車廂尾部的制冷效果優(yōu)于前部,下部制冷效果優(yōu)于上部,而且留有通風(fēng)過道會改善制冷效果。車廂冷凍區(qū)的整體溫度變化在3.5K以內(nèi),且空氣分布均勻,設(shè)計較為合理;冷藏區(qū)貨物表面溫度在277K,溫度合理,由于采用隔板傳熱的方式給冷藏區(qū)供冷,沒有風(fēng)機直接送風(fēng),避免了直接送風(fēng)貨物被“風(fēng)干”的問題,冷藏車廂前部的制冷效果要明顯優(yōu)于后部。另外,為了提高LNG的冷能利用率,本論文提出一種設(shè)計——蓄冷式汽化器,汽化器是冷量回收系統(tǒng)的主要組成部分,在LNG的汽化管道外部包裹厚度35mm的蓄冷劑,6根橫管蛇形連接,全長13.2m,與氣流運動方向垂直排布,選擇濃度為60%的乙二醇水溶液作為蓄冷劑,本方案的設(shè)計目標是維持停車兩小時時貨物的冷凍和冷藏。對于整個系統(tǒng)來說,蓄冷劑即充當(dāng)了載冷劑,又避免了LNG與空氣直接換熱而產(chǎn)生的極大溫差換熱,避免了管道外壁結(jié)霜而減小系統(tǒng)的換熱效率。本論文對這種設(shè)計進行了模擬,發(fā)現(xiàn)這種設(shè)計理論上是可以實現(xiàn)的,且冷量回收系統(tǒng)內(nèi)的送風(fēng)溫度分布均勻,運行合理。
【學(xué)位授予單位】:華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號】:U469.66
【圖文】:
冷鏈運輸憑借它更可塑造性強、方便機動的優(yōu)勢,迅速代替鐵路坐穩(wěn)了易腐貨物逡逑運輸?shù)牡谝话呀灰。逡逑如圖1-1所示,在2010 ̄2013年間,我國公路冷藏車的保有量平均每年以逡逑27.9%的速度跨越式的發(fā)展,2015年,我國經(jīng)濟增速放緩,商用汽車的市場遭遇逡逑“寒冬”,相對表現(xiàn)低迷,但是從圖中可以看出,冷藏車在食品、醫(yī)藥等冷鏈運逡逑輸需求的推動下,出現(xiàn)逆勢增長[8],預(yù)計2020年有望突破20萬輛。盡管如此,逡逑截止至2015年,從冷藏車的千人保有量來看,美國為2臺,我國僅為0.038臺,逡逑是美國的1/50,這說明了我國現(xiàn)有的冷藏運輸行業(yè)發(fā)展規(guī)模還不足以支撐低溫物逡逑流的市場要求。逡逑1逡逑
—前置型通風(fēng)式;2—-頂置型;3——側(cè)置型逡逑圖2-丨冷板式冷藏車結(jié)構(gòu)逡逑如圖2-1|31]所示為在冷板冷藏車車廂內(nèi)的不同位置安裝蓄冷板的形態(tài),分別逡逑為前置型通風(fēng)式、頂置式和側(cè)置式。冷板冷藏車的運行原理是蓄冷介質(zhì)融化吸熱,逡逑吸收廂體中空氣的熱量,達到制冷的目的。行車前,根據(jù)貨物數(shù)量及溫度的需求逡逑確定蓄冷板的數(shù)量,把蒸發(fā)器盤管裝在蓄冷板中,外接制冷機組,給蓄冷板充冷。逡逑因為可以自由選擇組裝蓄冷板,所以蓄冷板式冷藏車具有較強的靈活性,由于蓄逡逑冷介質(zhì)融化時溫度恒定,所以貨艙里溫度穩(wěn)定,且沒有制冷機組,制冷時無噪音,逡逑整個廂體結(jié)構(gòu)簡單,故障少,故初投資較低。但是蓄冷板有壽命,需要定期更換,逡逑僅適用于屮、短途公路運輸,長期來看,經(jīng)濟性較差。逡逑8逡逑
華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文逡逑通常情況下,蓄冷板安裝在隔熱廂體的頂板內(nèi)表面,即貨物的正上方,加強逡逑換熱,蓄冷用制冷機組安裝在車輛底盤外下部。目前市場上常用的蓄冷劑都是凝逡逑固的無機鹽水溶液。蓄冷板式冷藏車和傳統(tǒng)的風(fēng)冷式冷藏車相比具有以下特點:逡逑(1)行車時廂體內(nèi)的溫度恒定,且波動范圍。诲义希ǎ玻┠苓_到較低的運輸溫度,滿足冷凍貨物的運輸要求,最低溫度甚至可逡逑達到-32°C以下;逡逑(3)故障率低、維修費用低,經(jīng)濟性好。逡逑2.1.3邋液氮冷藏車逡逑液氮冷藏車的原理是利用液7級汽化吸熱的特性,降低貨物周圍空氣的溫度。逡逑在一個大氣壓力下,液氮的沸點為-1%°C,汽化熱為200kJ/kg。氮氣的比熱為逡逑1.051d/(Kg?K),因此當(dāng)每千克的液氮從-1%°C汽化并升溫至-20T:時,所釋放的逡逑冷能為385邋U,冷能巨大,而且由j'?液氮是空氣分離制氧的副產(chǎn)品,其來源環(huán)保,逡逑綠色節(jié)能,因而得到了較廣泛的應(yīng)用[321。逡逑用開
本文編號:2803313
【學(xué)位授予單位】:華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號】:U469.66
【圖文】:
冷鏈運輸憑借它更可塑造性強、方便機動的優(yōu)勢,迅速代替鐵路坐穩(wěn)了易腐貨物逡逑運輸?shù)牡谝话呀灰。逡逑如圖1-1所示,在2010 ̄2013年間,我國公路冷藏車的保有量平均每年以逡逑27.9%的速度跨越式的發(fā)展,2015年,我國經(jīng)濟增速放緩,商用汽車的市場遭遇逡逑“寒冬”,相對表現(xiàn)低迷,但是從圖中可以看出,冷藏車在食品、醫(yī)藥等冷鏈運逡逑輸需求的推動下,出現(xiàn)逆勢增長[8],預(yù)計2020年有望突破20萬輛。盡管如此,逡逑截止至2015年,從冷藏車的千人保有量來看,美國為2臺,我國僅為0.038臺,逡逑是美國的1/50,這說明了我國現(xiàn)有的冷藏運輸行業(yè)發(fā)展規(guī)模還不足以支撐低溫物逡逑流的市場要求。逡逑1逡逑
—前置型通風(fēng)式;2—-頂置型;3——側(cè)置型逡逑圖2-丨冷板式冷藏車結(jié)構(gòu)逡逑如圖2-1|31]所示為在冷板冷藏車車廂內(nèi)的不同位置安裝蓄冷板的形態(tài),分別逡逑為前置型通風(fēng)式、頂置式和側(cè)置式。冷板冷藏車的運行原理是蓄冷介質(zhì)融化吸熱,逡逑吸收廂體中空氣的熱量,達到制冷的目的。行車前,根據(jù)貨物數(shù)量及溫度的需求逡逑確定蓄冷板的數(shù)量,把蒸發(fā)器盤管裝在蓄冷板中,外接制冷機組,給蓄冷板充冷。逡逑因為可以自由選擇組裝蓄冷板,所以蓄冷板式冷藏車具有較強的靈活性,由于蓄逡逑冷介質(zhì)融化時溫度恒定,所以貨艙里溫度穩(wěn)定,且沒有制冷機組,制冷時無噪音,逡逑整個廂體結(jié)構(gòu)簡單,故障少,故初投資較低。但是蓄冷板有壽命,需要定期更換,逡逑僅適用于屮、短途公路運輸,長期來看,經(jīng)濟性較差。逡逑8逡逑
華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文逡逑通常情況下,蓄冷板安裝在隔熱廂體的頂板內(nèi)表面,即貨物的正上方,加強逡逑換熱,蓄冷用制冷機組安裝在車輛底盤外下部。目前市場上常用的蓄冷劑都是凝逡逑固的無機鹽水溶液。蓄冷板式冷藏車和傳統(tǒng)的風(fēng)冷式冷藏車相比具有以下特點:逡逑(1)行車時廂體內(nèi)的溫度恒定,且波動范圍。诲义希ǎ玻┠苓_到較低的運輸溫度,滿足冷凍貨物的運輸要求,最低溫度甚至可逡逑達到-32°C以下;逡逑(3)故障率低、維修費用低,經(jīng)濟性好。逡逑2.1.3邋液氮冷藏車逡逑液氮冷藏車的原理是利用液7級汽化吸熱的特性,降低貨物周圍空氣的溫度。逡逑在一個大氣壓力下,液氮的沸點為-1%°C,汽化熱為200kJ/kg。氮氣的比熱為逡逑1.051d/(Kg?K),因此當(dāng)每千克的液氮從-1%°C汽化并升溫至-20T:時,所釋放的逡逑冷能為385邋U,冷能巨大,而且由j'?液氮是空氣分離制氧的副產(chǎn)品,其來源環(huán)保,逡逑綠色節(jié)能,因而得到了較廣泛的應(yīng)用[321。逡逑用開
【參考文獻】
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本文編號:2803313
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