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1、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
2、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
3、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
4、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LN
5、G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L
6、NG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 年 “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
7、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，可以达到欧洲田标准。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CNGV的22.5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
8、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可回收禾I用LNG冷量， 更具经济性。止匕外，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
9、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 = 131.5K ,冷藏温度为-20 C ,从冷板出来的天然拿起温度（Tout）取为-25C。 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 718kJ /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
10、大约为22.9kg/h ，则起重机冷能力（Qo）为：Qo =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。 #/ 5
