[发明专利]一种LNG冷藏车顶板辐射供冷系统

说明书

本发明提出一种LNG冷藏车顶板辐射供冷系统，包括LNG钢瓶，所述的LNG钢瓶与控制阀连接，控制阀与三向阀的一路连接，三向阀的一路与换热器的冷端进口连接，三向阀的另一路与旁通管连接，换热器的冷端出口和旁通管合并后与加热器连接，换热器的热端为载冷剂运输管路，换热器设在辐射结构内，加热器与发动机连接，控制阀和三向阀均与控制器电连接。本发明利用LNG气化潜热制冷代替了传统压缩机机械制冷，减轻了制冷系统的负重，简化了系统结构，消除了机械制冷产生的噪声污染；利用顶板辐射制冷，使冷藏车车厢温度分布更加均匀，节能效果显著。该系统结构简单，经济实用，具有良好的社会效益，便于在冷藏车中推广使用。

技术领域

本发明涉及制冷装置，特别是指一种LNG冷藏车顶板辐射供冷系统。

背景技术

随着经济的稳定发展和人民生活水平的不断提高，人们对生鲜食品的新鲜度和多样性有了新的需求。在此基础上促进了低温冷藏链的快速发展，使冷藏车的需求量迅速增长。冷藏车是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。它具有倒载搬运少、机动灵活、迅速到达、服务到家等运输特点。20世纪70年代中后期以来，我国开始生产冷藏车，1981年年产量700辆，1985年约6000辆，1995年约1.5万辆，目前已增至10万辆。近几年，我国冷链需求正呈几何级数增长，每年冷藏车的市场需求将在7000～8000辆，预测未来3～5年冷藏车有望超过15万辆，年增长率在13.8%左右，未来10年年增长率将达到28%以上。由于现有的冷藏车大多使用的燃料是汽油，将排放大量的污染物，造成酸雨、全球变暖等自然灾害，因此政府提出了可持续发展战略，鼓励以LNG为燃料的冷藏车的发展使用。

LNG（Liquefied Natural Gas），即液化天然气，主要成分是甲烷，被公认为地球上最清洁的化石能源，具有无色、无味、无毒且无腐蚀性的特点。LNG冷藏车具有的优势：第一，环保，LNG是液化之后的天然气，进行了一系列的净化处理，纯度比压缩天然气更高，燃烧后的有害物排放量更低，符合国家提出的可持续发展战略；第二，续航里程更长，LNG体积约为同量气态天然气体积的1/600，同体积下的实际储存量远大于CNG，大大增加了续航里程；第三，安全性更高，LNG的自燃点温度一般在650℃以上，在空气中燃烧时的体积界限为5%～15%。它的储气钢瓶属于高压容器，其材质及制造、检验、试验在国内均有严格的规程要求与控制。第四，国家政策的鼓励，综上所述，LNG冷藏车在汽车行业的发展具有广阔的前景。

LNG气化后不仅是优质的发动机燃料，而且还能够提供大量的冷能。LNG一般储存在温度为-162℃的低温绝热罐内，使用时需要汽化至10～40℃。LNG与空气的潜热、显热交换温差为170～200℃，释放的冷量在850.3～914.5kJ/kg之间，所蕴含的冷量十分可观。结合国内外LNG冷能利用的发展情况，LNG冷能多用于低温发电、空气分离、液态二氧化碳及干冰的制取等方面，鲜少有将LNG 冷能用于冷藏车的情况。如果将LNG气化、温升过程中释放的冷量回收，用于LNG冷藏车，不仅节省了制冷系统的初投资，而且消除了机械制冷所产生的噪声污染，带来了巨大的经济效益和环保效益。同时，这大大促进了我国中短途冷藏运输汽车的发展，为可持续发展做出了贡献。

辐射供冷主要依靠辐射和对流方式供冷，只需要提供循环动力，大大降低了运行费用，同时辐射供冷具有较高的节能性，应用前景十分广泛。综合比较几种辐射末端装置，顶板辐射具有温度场分布均匀，温度梯度小，适用范围广，经济实用和节能效果显著等优点。

近几年，我国每年冷藏车的市场需为7000~8000辆，据预测，在未来3~5年冷藏车有望超过15万辆。由于传统的冷藏车还不是很完善，据统计每年将近有3000万吨的食品发生变质，会带来约十亿元的损失。如果冷藏车车厢内部能够维持稳定的温度，将会大幅度降低食品的损失。动力燃料LNG使用过程中一方面需要利用额外的热量把LNG汽化至安全燃烧温度，另一方面冷藏车存在制冷需求。据计算，该冷量完全能够满足维持LNG冷藏车车厢内部温度。因此，利用LNG冷藏车顶板辐射供冷系统，不仅减轻了环境压力，节省了初投资，而且提高了LNG冷藏车车厢内部温度的稳定性，有着显著的现实意义和广阔的市场前景。