CN103496311A

CN103496311A - 一种lng冷藏车的制冷方法及其冷藏车

Info

Publication number: CN103496311A
Application number: CN201310462726.2A
Authority: CN
Inventors: 陈春华
Original assignee: JIANGSU HUAMAI GAS EQUIPMENT SALES Co Ltd
Current assignee: JIANGSU HUAMAI GAS EQUIPMENT SALES Co Ltd
Priority date: 2013-09-30
Filing date: 2013-09-30
Publication date: 2014-01-08
Anticipated expiration: 2033-09-30
Also published as: CN103496311B

Abstract

本发明公开了一种LNG冷藏车的制冷方法及其冷藏车，属于冷能利用技术领域。本发明的一种LNG冷藏车的制冷方法，利用LNG在复温、气化阶段释放出大量的冷能，提供冷藏车优质的冷气，在不需要另外消耗能源的情况下解决了冷藏车制冷的问题，大大提高了能源的综合利用率，降低了冷藏车的运营成本。本发明的一种LNG冷藏车，将蒸发器直接安装于冷藏车箱内，并加装泄漏传感器、报警器、除霜器、气化器、储冷剂箱、温度传感器和温控器等设备，不仅结构简单、冷能流失小、制冷效果好，而且冷藏车的安全性能高，运行费用低，节能环保。

Description

一种LNG冷藏车的制冷方法及其冷藏车

技术领域

本发明涉及一种冷藏车的制冷方法及其冷藏车，更具体地说，涉及一种LNG冷藏车的制冷方法及其利用该制冷方法制冷的LNG冷藏车。

背景技术

当前我国冷藏车主要有机械冷藏车、冷板冷藏车、液氮冷藏车和干冰冷藏车等，其中以机械冷藏车为主，其制冷系统由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器组成，工作原理为蒸气压缩制冷，压缩机经传动机构由汽车发动机驱动；冷板冷藏车是利用冷板内的相变材料相变蓄冷，为车厢提供冷量；液氮冷藏车和干冰冷藏车都是利用物质相变吸热的原理，需要定期加注相变工质。这几种冷藏车都需要独立的制冷装置或设备，初期投资大，运行费用高。

液态天然气（LNG）冷藏车采用LNG作为新能源，具有一定的优势，在LNG进入发动机之前必须要经过复温气化的过程，在复温气化的过程中，LNG需要吸收大量的热能或者说释放大量的冷能，但是目前对LNG冷能的利用极少，以往LNG释放出的冷能没有被综合利用，全都释放到空气中，白白地浪费掉了，如果将这部分能量加以利用，则可以降低运行成本。

经专利检索，已有针对LNG冷能利用的技术方案公开，如中国专利申请号201210010484.9，申请公布日为2012年7月11日，发明创造名称为：一种用于液态天然气冷藏车的冷能利用装置，该申请案涉及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。该申请案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，但其不足之处在于：该申请案先通过氮气与LNG换热，再通过氮气与空气换热，提供冷气，换热器安装于冷藏箱之外，冷能流失大，制冷效果较差。

又如中国专利号ZL201220174643.4，授权公告日为2012年10月31日，发明创造名称为：LNG低温冷藏车，该申请案涉及一种LNG低温冷藏车，包括动力装置和冷板，动力装置由贮气罐、流量控制器、加热器、天然气发动机通过管道连接构成，另有一个气化器，从流量控制器出口的管道通过气化器与冷板的盘管连接循环后，经过管道连入加热器，该申请案的冷量完全来自于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，设备初期投资大大减小，运行费用降低，但其不足之处在于：该申请案的LNG低温冷藏车的气化器与冷板安装于冷藏箱内，一旦出现泄漏，极易造成安全事故，有待进一步改进，且该申请案中只设置有冷板，热交换效果不好，难以满足冷藏车的制冷需求。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有LNG冷藏车结构复杂、冷能流失大、制冷效果差、安全性能低的不足，提供一种LNG冷藏车的制冷方法及其冷藏车，采用本发明提供的技术方案，不仅冷藏车的结构简单、冷能流失小、制冷效果好，而且冷藏车的安全性能高，运行费用低，同时还提高了能源的综合利用率。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种LNG冷藏车的制冷方法，利用LNG在复温、气化阶段释放出大量的冷能，提供冷藏车优质的冷气，其步骤为：

（1）LNG储液罐中的LNG进入蒸发器，复温气化，释放冷能；

（2）步骤（1）中释放的冷能经过风机被吸入冷藏车箱，并在冷藏车箱内进行热交换，实现冷藏车箱的制冷；

（3）冷藏车箱内的温度传感器监测冷藏车箱的温度，并通过温控器控制冷藏车箱内的温度；

（4）冷藏车箱内的泄漏传感器监测LNG的泄漏情况，发现LNG泄漏后，控制报警器发出警报，同时切断LNG通路；

（5）判断蒸发器是否结霜，确定是否需要启动除霜器。

更进一步地，步骤（3）中的温控器接收来自温度传感器的温度信号，并通过控制风机的转速调节冷藏车箱内的温度。

更进一步地，步骤（5）中，通过冷藏车箱内的温度变化及制冷效果判断蒸发器是否结霜，在蒸发器结霜时启动除霜器除霜。

本发明的一种利用上述的制冷方法制冷的冷藏车，包括LNG储液罐、蒸发器、发动机和冷藏车箱，还包括泄漏传感器、报警器和风机，所述的LNG储液罐通过三通阀分别与蒸发器的进口、发动机相连，所述的蒸发器的出口与发动机相连，所述的风机的位置与蒸发器的位置相对应，用于将冷能吸入冷藏车箱内，所述的泄漏传感器安装于冷藏车箱内，且与报警器相连。

更进一步地，还包括温度传感器和温控器，所述的温度传感器安装于冷藏车箱内，且与温控器的输入端相连，所述的温控器的输出端与风机相连。

更进一步地，所述的LNG储液罐与蒸发器的连接管路上设置有第一真空套管，蒸发器与发动机的连接管路上设置有第二真空套管，所述的蒸发器上设置有除霜器。

更进一步地，所述的蒸发器设置在冷藏车箱的前侧内壁上。

更进一步地，所述的冷藏车箱上设置有内循环喇叭口，所述的蒸发器通过内循环喇叭口内设置的横梁固定于内循环喇叭口内，所述的蒸发器与内循环喇叭口的内壁留有20cm的间隔。

更进一步地，所述的发动机的进气口处依次设置有缓冲罐、调压阀和气化器，所述的气化器的进水口与发动机冷却水出口相连，所述的气化器的出水口与发动机冷却水进口相连。

更进一步地，还包括储冷剂箱，所述的储冷剂箱设置于冷藏车箱的顶部内壁上，所述的储冷剂箱的进风口处设置有两块可合拢或张开的挡板，所述的储冷剂箱、挡板和风机均位于冷藏车箱内设置的风道中。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：

（1）本发明的一种LNG冷藏车的制冷方法，利用LNG在复温、气化阶段释放出大量的冷能，提供冷藏车优质的冷气，在不需要另外消耗能源的情况下解决了冷藏车制冷的问题，大大提高了能源的综合利用率，降低了冷藏车的运营成本；

（2）本发明的一种LNG冷藏车的制冷方法，通过温控器与温度传感器实时监测冷藏车箱内的温度，并可以控制风机的转速，从而实现调节制冷温度的目的；

（3）本发明的一种LNG冷藏车的制冷方法，冷藏车箱内的泄漏传感器监测LNG的泄漏情况，发现LNG泄漏后，控制报警器发出警报，同时切断LNG通路，避免因LNG的泄漏而发生事故，安全性能高；

（4）本发明的一种LNG冷藏车，其风机的位置与蒸发器的位置相对应，用于将冷能吸入冷藏车箱内，结构简单、冷能流失小、制冷效果好，LNG的冷能可以直接充分利用；

（5）本发明的一种LNG冷藏车，其蒸发器上设置有除霜器，LNG储液罐与蒸发器的连接管路上设置有第一真空套管，蒸发器与发动机的连接管路上设置有第二真空套管，可以有效地防止蒸发器结霜，保证良好的制冷效果；

（6）本发明的一种LNG冷藏车，其蒸发器设置在冷藏车箱的前壁上，可将LNG的进出管布置于最安全的位置，不易损坏；

（7）本发明的一种LNG冷藏车，其冷藏车箱的前壁上设置有内循环喇叭口，蒸发器通过内循环喇叭口内设置的横梁固定于内循环喇叭口内，蒸发器与内循环喇叭口的内壁留有20cm的间隔，设计巧妙合理，节省了冷藏车箱内有限的空间，有利于促进冷气循环，充分进行热交换；

（8）本发明的一种LNG冷藏车，其发动机的进气口处依次设置有缓冲罐、调压阀和气化器，气化器的进水口与发动机冷却水出口相连，气化器的出水口与发动机冷却水进口相连，一方面利用发动机的冷却水为气化后的LNG加温，满足发动机的工作需求；另一方面冷却水经过与LNG换热后，继续为发动机降温，循环利用，节能减排；

（9）本发明的一种LNG冷藏车，其冷藏车箱的顶部内壁上设置有储冷剂箱，储冷剂箱的进风口处设置有两块可合拢或张开的挡板，挡板合拢时，可使冷能直接进入冷藏车箱，快速制冷，挡板张开时，可使冷能先进入储冷剂箱，再进入冷藏车箱，当堵车或发生制冷故障时，储冷剂箱可为冷藏车箱提供冷能。

附图说明

图1为本发明的一种LNG冷藏车的结构示意图；

图2为本发明中的内循环喇叭口在冷藏车箱上的安装位置示意图；

图3为本发明中挡板合拢状态的结构示意图；

图4为本发明中挡板张开状态的结构示意图；

图5为本发明的一种LNG冷藏车的工作原理图。

示意图中的标号说明：

1、LNG储液罐；2、蒸发器；3、发动机；4、冷藏车箱；5、储冷剂箱；6、温控器；7、温度传感器；8、报警器；9、泄漏传感器；10、风机；11、除霜器；12、气化器；13、调压阀；14、缓冲罐；15、三通阀；16、第一真空套管；17、第二真空套管；18、挡板；21、内循环喇叭口；22、横梁。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

实施例

结合图5，本实施例的一种LNG冷藏车的制冷方法，利用LNG在复温、气化阶段释放出大量的冷能，提供冷藏车优质的冷气，在不需要另外消耗能源的情况下解决了冷藏车制冷的问题，大大提高了能源的综合利用率，降低了冷藏车的运营成本，其具体步骤为：

（1）LNG储液罐1中的LNG进入蒸发器2，复温气化，释放冷能；

（2）步骤（1）中释放的冷能经过风机10被吸入冷藏车箱4，并在冷藏车箱4内进行热交换，实现冷藏车箱4的制冷；

（3）冷藏车箱4内的温度传感器7监测冷藏车箱4的温度，并通过温控器6控制冷藏车箱4内的温度，温控器6接收来自温度传感器7的温度信号，并通过控制风机10的转速调节冷藏车箱4内的温度，从而实现调节制冷温度的目的；

（4）冷藏车箱4内的泄漏传感器9监测LNG的泄漏情况，发现LNG泄漏后，控制报警器8发出警报，同时切断LNG通路，避免因LNG的泄漏而发生事故，安全性能高；

（5）通过冷藏车箱4内的温度变化及制冷效果判断蒸发器2是否结霜，确定是否需要启动除霜器11，也可以定时启动除霜器11，保证制冷效果良好。

结合图1、图2和图5，本实施例的一种利用上述的制冷方法制冷的冷藏车，包括LNG储液罐1、蒸发器2、发动机3、冷藏车箱4、储冷剂箱5、温控器6、温度传感器7、泄漏传感器9、报警器8和风机10，LNG储液罐1通过三通阀15分别与蒸发器2的进口、发动机3相连，蒸发器2的出口与发动机3相连，可以理解为蒸发器2是并联在LNG储液罐1与发动机3之间的，正常工作时，LNG是经过蒸发器2流入发动机3的，在蒸发器2中进行复温气化，同时释放冷能；当冷藏车箱4内的管路出现LNG泄漏时，断开蒸发器2通路，LNG直接流入发动机3，进而在保证制冷安全的同时，不影响冷藏车的运行。蒸发器2设置在冷藏车箱4的内部，直接与冷藏车箱4内的空气进行热交换，结构简单，冷能流失少，制冷效果好，可以充分直接利用LNG释放的冷能。为了使LNG的进出管布置于最安全的位置上，本实施例中的蒸发器2设置在冷藏车箱4的前壁上，保证了LNG的进出管不易损坏；为了节省冷藏车箱4内有限的空间，如图2所示，冷藏车箱4的前壁外侧设置有内循环喇叭口21，蒸发器2通过内循环喇叭口21内设置的横梁22固定于内循环喇叭口21内，蒸发器2与内循环喇叭口21的内壁留有20cm的间隔，设计巧妙合理，有利于促进冷气循环，充分进行热交换。风机10的位置与蒸发器2的位置相对应，用于将冷能吸入冷藏车箱4内。温度传感器7安装于冷藏车箱4内，且与温控器6的输入端相连，温控器6的输出端与风机10相连，通过控制风机10的转速，从而实现调节制冷温度的目的。泄漏传感器9安装于冷藏车箱4内，且与报警器8相连，当泄漏传感器9监测到LNG泄漏后，控制报警器8发出警报，同时切断LNG储液罐1与蒸发器2之间的LNG通路，直接将LNG送入发动机3中，使冷藏车正常行驶，避免因LNG的泄漏而发生安全事故。

如图3和图4所示，本实施例的冷藏车箱4的顶部内壁上设置有储冷剂箱5，储冷剂箱5的进风口处设置有两块可合拢或张开的挡板18，储冷剂箱5、挡板18和风机10均位于冷藏车箱4内设置的风道中，蒸发器2、风机10和储冷剂箱5的布局合理，有利于气流循环和冷能利用，且不会影响冷藏车箱4内的物品堆放。当冷藏车箱4内的温度高于-16℃时，将挡板18合拢（如图3），冷气通过储冷剂箱5两侧的风道直接进入冷藏车箱4，进行快速制冷；当冷藏车箱4内的温度低于-16℃时，张开挡板18（如图4），此时储冷剂箱5两侧的风道关闭，冷气先进入储冷剂箱5，再进入冷藏车箱4内，在储存冷能的同时，缓慢地对冷藏车箱4进行降温，保持冷藏车箱4内的持续低温。此外，当发动机3停机时，风机10也随之停止运行，冷藏车箱4内的冷能由储冷剂箱5提供，由于冷气的比重稍高，可形成自然对流。上述的储冷剂箱5为铝制的扁四方形箱体，遍布有条形翅片，内装有乙二醇水溶液（乙二醇的浓度为68%）。

本实施例中的LNG储液罐1与蒸发器2的连接管路上设置有第一真空套管16，蒸发器2与发动机3的连接管路上设置有第二真空套管17，蒸发器2上设置有除霜器11，可以有效地除去蒸发器2上的结霜，保证良好的制冷效果。由于发动机3的最佳工作温度大约为20℃，当LNG的温度低于-40℃时，发动机3就不工作了，在发动机3的进气口处依次设置有缓冲罐14、调压阀13和气化器12，气化器12的进水口与发动机3冷却水出口相连，气化器12的出水口与发动机3冷却水进口相连，一方面利用发动机3的冷却水为气化后的LNG加温，满足发动机3的工作需求；另一方面冷却水经过与LNG换热后，继续为发动机3降温，循环利用，节能减排。

本发明的一种LNG冷藏车的制冷方法及其冷藏车，利用LNG在复温、气化阶段释放出大量的冷能，提供冷藏车优质的冷气，在不需要另外消耗能源的情况下解决了冷藏车制冷的问题，大大提高了能源的综合利用率，降低了冷藏车的运营成本。本发明不仅冷藏车的结构简单、冷能流失小、制冷效果好，而且冷藏车的安全性能高，运行费用低，节能环保。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种LNG冷藏车的制冷方法，利用LNG在复温、气化阶段释放出大量的冷能，提供冷藏车优质的冷气，其步骤为：

（1）LNG储液罐（1）中的LNG进入蒸发器（2），复温气化，释放冷能；

（2）步骤（1）中释放的冷能经过风机（10）被吸入冷藏车箱（4），并在冷藏车箱（4）内进行热交换，实现冷藏车箱（4）的制冷；

（3）冷藏车箱（4）内的温度传感器（7）监测冷藏车箱（4）的温度，并通过温控器（6）控制冷藏车箱（4）内的温度；

（4）冷藏车箱（4）内的泄漏传感器（9）监测LNG的泄漏情况，发现LNG泄漏后，控制报警器（8）发出警报，同时切断LNG通路；

（5）判断蒸发器（2）是否结霜，确定是否需要启动除霜器（11）。

2.根据权利要求1所述的一种LNG冷藏车的制冷方法，其特征在于：步骤（3）中的温控器（6）接收来自温度传感器（7）的温度信号，并通过控制风机（10）的转速调节冷藏车箱（4）内的温度。

3.根据权利要求2所述的一种LNG冷藏车的制冷方法，其特征在于：步骤（5）中，通过冷藏车箱（4）内的温度变化及制冷效果判断蒸发器（2）是否结霜，在蒸发器（2）结霜时启动除霜器（11）除霜。

4.一种利用权利要求1至3任意一项所述的制冷方法制冷的冷藏车，包括LNG储液罐（1）、蒸发器（2）、发动机（3）和冷藏车箱（4），其特征在于：还包括泄漏传感器（9）、报警器（8）和风机（10），所述的LNG储液罐（1）通过三通阀（15）分别与蒸发器（2）的进口、发动机（3）相连，所述的蒸发器（2）的出口与发动机（3）相连，所述的风机（10）的位置与蒸发器（2）的位置相对应，用于将冷能吸入冷藏车箱（4）内，所述的泄漏传感器（9）安装于冷藏车箱（4）内，且与报警器（8）相连。

5.根据权利要求4所述的一种LNG冷藏车，其特征在于：还包括温度传感器（7）和温控器（6），所述的温度传感器（7）安装于冷藏车箱（4）内，且与温控器（6）的输入端相连，所述的温控器（6）的输出端与风机（10）相连。

6.根据权利要求5所述的一种LNG冷藏车，其特征在于：所述的LNG储液罐（1）与蒸发器（2）的连接管路上设置有第一真空套管（16），蒸发器（2）与发动机（3）的连接管路上设置有第二真空套管（17），所述的蒸发器（2）上设置有除霜器（11）。

7.根据权利要求6所述的一种LNG冷藏车，其特征在于：所述的蒸发器（2）设置在冷藏车箱（4）的前壁上。

8.根据权利要求6所述的一种LNG冷藏车，其特征在于：所述的冷藏车箱（4）的前壁上设置有内循环喇叭口（21），所述的蒸发器（2）通过内循环喇叭口（21）内设置的横梁（22）固定于内循环喇叭口（21）内，所述的蒸发器（2）与内循环喇叭口（21）的内壁留有20cm的间隔。

9.根据权利要求7或8所述的一种LNG冷藏车，其特征在于：所述的发动机（3）的进气口处依次设置有缓冲罐（14）、调压阀（13）和气化器（12），所述的气化器（12）的进水口与发动机（3）冷却水出口相连，所述的气化器（12）的出水口与发动机（3）冷却水进口相连。

10.根据权利要求9所述的一种LNG冷藏车，其特征在于：还包括储冷剂箱（5），所述的储冷剂箱（5）设置于冷藏车箱（4）的顶部内壁上，所述的储冷剂箱（5）的进风口处设置有两块可合拢或张开的挡板（18），所述的储冷剂箱（5）、挡板（18）和风机（10）均位于冷藏车箱（4）内设置的风道中。