专利名称：一种用于液态天然气冷藏车的冷能利用装置的制作方法
技术领域：
本发明属于冷能利用技术领域，具体涉及一种用于液态天然气冷藏车的冷能利用
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背景技术：
冷藏车是重要的冷藏运输工具，是冷链的一个重要环节，冷藏车的经济利益在于保证货物的运输质量，避免易腐货物在运输过程中因为腐烂变质而受到经济损失。快速机械冷藏车作为最近研究的热点，冷藏车车厢的冷能主要来自于冷板制冷系统，充冷时间为8 13小时，制冷剂产生冷量为126000kW，运行6天所需电量为3000kW。欧洲某冷藏车商研发绝热越来越好的冷藏厢板，这项技术可在原有的效率上提高25%。但是全球性的石油紧缺，使汽车燃料供应面临的形势十分严峻；燃油汽车排出的汽车尾气又是造成大气污染的主要因素，由于天台天然气汽车具有比压缩天然气汽车更清洁、携带方便，行驶里程长、安全性能高、建站投资少，汽车运行成本低的优势，所以液态天然气汽车不断得到普及。液态天然气用做优质“绿色”汽车燃料的同时，还具有大量的冷能，回收LNG冷量可以用于低温冷藏车。国内生产的一种XKC5045XLCAI型冷藏车按照稳态运行，每小时消耗LNG12. 5kg/h,可提供冷量约为2. 8kff,即304W/m3.在正常行驶情况下，LNG供冷量大于车厢所需冷量，可以满足短途运输的需求。现用冷藏车在燃料和冷量供应方面都存在着一些不足，液态天然气冷藏车普及不够，燃烧后的废气造成对大气环境的污染，同时石油储量不断降低，能源危机也影响着冷藏车的发展。液态天然气冷藏车采用LNG作为新能源，具有一定的优势，但是目前对LNG冷能的利用极少，将这部分能量加以利用，可以降低运行成本。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，同时充分的利用液化天然气的冷能，LNG在作为发动机的燃气也为冷藏箱供冷气，本发明提供了一种用于液态天然气冷藏车的冷能利用装置，包括燃气系统和制冷系统
——燃气系统包括LNG储罐、板翅式换热器和水箱，所述板翅式换热器包括氮气和天然气两个通道，储存于LNG罐中的液化天然气以一定流量进入翅板式换热器中的天然气通道，与氮气通道的氮气换热后进入水箱与水换热，最后流入发动机中作为燃气；
——制冷系统包括风机和两个盘管，两个盘管分别设在驾驶室和冷藏车厢；与天然气通道的天然气换热后的氮气，从翅板式换热器中的氮气通道流出后在风机的作用下通过流量阀分成两路一路进入冷藏车厢的盘管中与空气换热，为货物提供冷能；另一路进入驾驶室的盘管中与空气换热，为驾驶室提供冷气；从两个盘管换热出来的氮气汇聚后流回翅板式换热器中的氮气通道依此循环。所述盘管出口处设有温度检测器和风扇，风扇与温度检测器连接，根据盘管出口的温度来调节风扇的转速，以调节冷气的流量。
所述水箱出口设有温度检测器，用以根据天然气通道出口的温度调节水箱中的水流量。所述水箱与冷藏车的车载循环水加热燃料系统串联连接，以保证气化后的天然气满足进入发动机的温度。本发明相对现有技术，具有如下有点和有益效果
(1)换热器采用铝合金作为材质，有效的提高了换热效率，同时选择氮气为换热介质避免了在换热过程中因为凝结带来的堵塞；
(2)采用翅板式换热器，LNG即作为发动机的燃气也为冷藏箱供冷气，具有较强的市场竞争力；
(3)本装置的实施技术成熟，设备均可国产化，自控程度高，具有良好的工业推广应用前景；
(4)采用液态天然气作为燃料，降低了对石油的依赖，同时有助于节能减排。将LNG冷能进行回收利用，不仅提高能量利用效率，同时节约成本；
(5)利用盘管与空气换热，有效增加了换热面积，同时保证了换热过程的安全性。
图1为本发明冷能利用装置的结构示意图。图中示出1、LNG储罐；2、板翅式换热器；3、水箱；4、发动机；5、风机；6、盘管；7、
风扇；8、温度检测器。
具体实施例方式下面结合实施例和图做对本发明进一步说明，但本发明的实施不限于此。如图1所示，一种用于液态天然气冷藏车的冷能利用装置，包括燃气系统和制冷系统燃气系统包括LNG储罐1、板翅式换热器2和水箱3，所述板翅式换热器包括氮气和天然气两个通道；制冷系统包括风机5和两个盘管6，分别设在驾驶室和冷藏车厢；盘管出口处设有温度检测器8，盘管外侧设有风扇7，风扇7与温度检测器8连接。温度为-162°C的液态天然气从LNG储罐1以流量为13. 5kg/h进入翅板式换热器2中的天然气通道与氮气通道的氮气换热，换热后的天然气温度升至_32°C，再通过与水箱3中的水换热升高其温度，进入发动机4作为发动燃气。其中水箱3出口安装温度感应器8，可根据天然气通道的出口温度调节水箱3中的水流量。流量为150kg/h、温度为-30°C的氮气进入换热器与天然气通道的LNG换热，换热后的氮气温度降低至_95°C。通过风机5的作用，氮气分成两路其中一路氮气流量为130kg/h，进入冷藏车厢的盘管6与冷气换热，可将冷气由-20°C降至_37°C，换热后的氮气温度升高到_52°C ；另一路氮气流量为20kg/h，进入驾驶室的盘管6与空气换热，可将室温降低至^TC,同时氮气温度升高至_52°C，最后两股氮气物流汇成一股流回板翅式换热器2中的氮气通道，依此循环。按照冷藏车的车速80km/h来计算，进入换热器的LNG流量为13. 5kg/h,换热器换热功率为7. 8kff,每小时可为冷藏车车厢提供360kg的冷气。冷藏车车厢按照4. lmX2. 4mX2. ^ii来算，可以不间断给车厢进行供冷，保证所需的冷量，同时为驾驶室提供100kg/h、温度为的冷气。按每天运行12小时来算，每天可节省电254. 6度，共节省运行成本206元/天。
权利要求
1.一种用于液态天然气冷藏车的冷能利用装置，其特征在于包括燃气系统和制冷系统—燃气系统包括LNG储罐、板翅式换热器和水箱，所述板翅式换热器包括氮气和天然气两个通道，储存于LNG罐中的液化天然气以一定流量进入翅板式换热器中的天然气通道，与氮气通道的氮气换热后进入水箱与水换热，最后流入发动机中作为燃气；——制冷系统包括风机和两个盘管，两个盘管分别设在驾驶室和冷藏车厢；与天然气通道的天然气换热后的氮气，从翅板式换热器中的氮气通道流出后在风机的作用下通过流量阀分成两路一路进入冷藏车厢的盘管中与空气换热，为货物提供冷能；另一路进入驾驶室的盘管中与空气换热，为驾驶室提供冷气；从两个盘管换热出来的氮气汇聚后流回翅板式换热器中的氮气通道依此循环。
2.根据权利要求1所述的冷能利用装置，其特征在于所述盘管出口处设有温度检测ο
3.根据权利要求2所述的冷能利用装置，其特征在于所述盘管还包括风扇，风扇与温度检测器连接，根据盘管出口的温度来调节风扇的转速，以调节冷气的流量。
4.根据权利要求1所述的冷能利用装置，其特征在于所述水箱出口设有温度检测器，用以根据天然气通道出口的温度调节水箱中的水流量。
5.根据权利要求4所述的冷能利用装置，其特征在于所述水箱与冷藏车的车载循环水加热燃料系统串联连接，以保证气化后的天然气满足进入发动机的温度。
全文摘要
本发明公开了一种用于液态天然气冷藏车的冷能利用装置。包括燃气系统和制冷系统,燃气系统包括LNG储罐、板翅式换热器和水箱,LNG从储罐中出来，进入翅板式换热器中与氮气换热，再进入水箱与水换热后进入发动机作为燃气。制冷系统包括两个盘管,氮气从换热器出来后分成两路一路进入冷藏车厢的盘管中与冷气换热，换热后的冷气为车厢提供冷能；另一路进入驾驶室的盘管中与空气换热，提供冷气。本发明在给冷藏车提供燃气的同时为冷藏箱和驾驶室提供了较为优质的冷气，降低了能量的浪费。
文档编号B60P3/20GK102555733SQ20121001048
公开日2012年7月11日 申请日期2012年1月13日 优先权日2012年1月13日
发明者刘涛, 徐文东, 滕文良, 赵健聪, 陆涵 申请人:华南理工大学, 深圳市超洁燃气设备技术有限公司