Lng冷能梯級利用發(fā)電的冷藏車的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種LNG冷能梯級利用發(fā)電的冷藏車，包括冷藏車車體、設(shè)置在冷藏車車體上的冷藏廂、與冷藏廂連通的風(fēng)道以及用以對冷藏廂進(jìn)行制冷的LNG儲液罐，還包括初級有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)和二級有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，初級有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)包括初級汽化器、空氣蒸發(fā)器、第一工質(zhì)泵以及第一膨脹機(jī)，二級有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)包括二級汽化器、冷藏車車體的發(fā)動機(jī)冷卻散熱器、第二工質(zhì)泵以及第二膨脹機(jī)，LNG儲液罐與初級汽化器連通，發(fā)動機(jī)冷卻散熱器對應(yīng)所述冷藏車車體的冷卻水系統(tǒng)設(shè)置，還包括熱交換器，熱交換器的進(jìn)口與初級汽化器連通，熱交換器的出口與二級汽化器連通。本發(fā)明具有節(jié)能環(huán)保、能夠降低運(yùn)營成本的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
LNG冷能梯級利用發(fā)電的冷藏車
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種LNG冷能梯級利用發(fā)電的冷藏車，屬制冷冷藏技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們生活水平不斷提高，食品冷藏鏈在提高人民生活質(zhì)量方面發(fā)揮的作用越來越顯著。
[0003]LNG冷藏車是以液態(tài)天然氣(LNG)為動力燃料，并利用LNG汽化升溫過程中所釋放冷量來制冷的低溫運(yùn)輸汽車，即在LNG冷藏車中，LNG既為燃料，又為制冷劑。將其作為汽車燃料，具有能量存儲密度大、汽車負(fù)載輕、燃燒熱值高、連續(xù)行駛里程長、安全性能高等特點(diǎn)，已成為一種極具發(fā)展?jié)摿Φ木G色汽車替代燃料。LNG在汽化的過程中會釋放大量的冷量，將該冷量回收用于制冷，不僅減少了能源消耗，而且制冷過程中沒有廢熱排放，有利于降低溫室效應(yīng)，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會價值。
[0004]傳統(tǒng)的方式中，LNG在換熱器中直接汽化升溫向空氣釋放冷量。但換熱器表面溫度過低，空氣中的水分、二氧化碳等成分容易凍結(jié)，使換熱器表面換熱熱阻增大，換熱效果降低，甚至無法正常工作。而且巨大的傳熱溫差會造成大量的不可逆損失，大大降低LNG冷能的回收利用率。
[0005]鑒于此，本案發(fā)明人對上述問題進(jìn)行深入研究，遂有本案產(chǎn)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種節(jié)能環(huán)保、能夠降低運(yùn)營成本的LNG冷能梯級利用發(fā)電的冷藏車。
[0007]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用這樣的技術(shù)方案:
[0008]LNG冷能梯級利用發(fā)電的冷藏車，包括冷藏車車體、設(shè)置在冷藏車車體上的冷藏廂、與冷藏廂連通的風(fēng)道以及用以對冷藏廂進(jìn)行制冷的LNG儲液罐，還包括初級有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)和二級有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，初級有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)包括初級汽化器、空氣蒸發(fā)器、第一工質(zhì)栗以及第一膨脹機(jī)，二級有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)包括二級汽化器、冷藏車車體的發(fā)動機(jī)冷卻散熱器、第二工質(zhì)栗以及第二膨脹機(jī)，LNG儲液罐與初級汽化器連通，發(fā)動機(jī)冷卻散熱器對應(yīng)所述冷藏車車體的冷卻水系統(tǒng)設(shè)置，還包括熱交換器，熱交換器的進(jìn)口與初級汽化器連通，熱交換器的出口與二級汽化器連通。
[0009]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述空氣蒸發(fā)器和所述LNG儲液罐設(shè)置在所述冷藏車車體的底部。
[0010]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述熱交換器設(shè)置在所述風(fēng)道內(nèi)，在所述風(fēng)道內(nèi)設(shè)有風(fēng)機(jī)，所述風(fēng)道具有與所述冷藏廂連通的送風(fēng)口和回風(fēng)槽。
[0011 ]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述風(fēng)道內(nèi)設(shè)有儲冷劑箱，儲冷劑箱的進(jìn)風(fēng)口對應(yīng)所述熱交換器設(shè)置，在進(jìn)風(fēng)口上設(shè)有可啟閉的控制門和用以對控制門進(jìn)行啟閉的控制開關(guān)，所述風(fēng)道與所述冷藏廂之間設(shè)有氣流通道。
[0012]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，還包括控制器和設(shè)置在所述冷藏廂內(nèi)的溫度傳感器，所述控制開關(guān)、所述風(fēng)機(jī)以及溫度傳感器均連接至控制器。
[0013]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述控制門為安裝在所述風(fēng)道中的百葉窗，在風(fēng)道內(nèi)設(shè)有隔板，隔板對應(yīng)所述氣流通道設(shè)置，百葉窗與隔板之間形成導(dǎo)流口，百葉窗具有可與隔板配合而將導(dǎo)流口封閉或者打開的葉片和用以控制葉片活動的控制機(jī)構(gòu)，控制機(jī)構(gòu)與所述控制器連接。
[0014]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述冷藏廂由廂板組成，廂板包括玻璃鋼板內(nèi)層、玻璃鋼板外層以及設(shè)置在玻璃鋼板內(nèi)層與玻璃鋼板外層之間的聚氨酯泡沫層，廂板包括左側(cè)板、右側(cè)板、蓋板、底板、前板和后板。
[0015]采用本發(fā)明的技術(shù)方案，利用冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行熱回收，回收散熱系統(tǒng)廢熱為有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)提供動力，有機(jī)朗肯循環(huán)分為初級有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)和二級有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，將LNG釋放的冷量梯級作為冷源，新空氣和冷卻水作為熱源，形成的溫差帶動膨脹機(jī)工作發(fā)電，用于汽車用電。本發(fā)明利用有機(jī)工質(zhì)避免了低溫LNG與空氣的直接換熱，減少了換熱溫差，提高了冷量回收率，且解決了低溫工況下空氣中的水分、二氧化碳等成分容易凍結(jié)，造成換熱器無法正常工作的問題。二級有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)高溫采用發(fā)動機(jī)冷卻水，低溫采用LNG汽化產(chǎn)生的低溫，使其能夠在完成LNG氣化功能的同時還能夠利用溫差發(fā)電技術(shù)進(jìn)行能量回收，既能夠利用發(fā)動機(jī)的余熱能量，又能夠利用LNG車輛特有的冷能，最大程度的提高能量回收效率，改善車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本發(fā)明的工作原理圖；
[0018]圖3為本發(fā)明的控制原理圖；
[0019]圖4為本發(fā)明儲冷劑箱配合風(fēng)道的第一種使用狀態(tài)圖；
[0020]圖5為本發(fā)明儲冷劑箱配合風(fēng)道的第二種使用狀態(tài)圖；
[0021]圖中:
[0022]1-LNG儲液罐2-初級汽化器
[0023]3-熱交換器4-二級汽化器
[0024]5-空氣蒸發(fā)器6-第一膨脹機(jī)
[0025]7-第一工質(zhì)栗8-第二膨脹機(jī)
[0026]9-第二工質(zhì)栗10-發(fā)動機(jī)冷卻散熱器
[0027]11-氣體發(fā)動機(jī)12-水栗
[0028]13-冷藏廂14-車體底盤
[0029]15-駕駛室16-聚氨酯泡沫層
[0030]17-玻璃鋼外層18-風(fēng)道
[0031]19-回風(fēng)槽20-風(fēng)機(jī)
[0032]21-百葉窗22-儲冷劑箱
[0033]23-玻璃鋼內(nèi)層24-控制器
[0034]25-溫度傳感器26-控制開關(guān)
[0035]27-氣流通道28-葉片
[0036]29-隔板30-導(dǎo)流口
【具體實(shí)施方式】
[0037]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。此處描述的具體實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。需要說明的是，說明書附圖中箭頭符號“―”是指管路中介質(zhì)的流向，該箭頭符號的出現(xiàn)并不限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0038]參照圖1至圖5，LNG冷能梯級利用發(fā)電的冷藏車，包括冷藏車車體、設(shè)置在冷藏車車體上的冷藏廂13、與冷藏廂13連通的風(fēng)道18以及用以對冷藏廂13進(jìn)行制冷的LNG儲液罐I，還包括初級有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)和二級有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，初級有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)包括初級汽化器2、空氣蒸發(fā)器5、第一工質(zhì)栗7以及第一膨脹機(jī)6，二級有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)包括二級汽化器4、冷藏車車體的發(fā)動機(jī)冷卻散熱器10、第二工質(zhì)栗9以及第二膨脹機(jī)8，LNG儲液罐I與初級汽化器2連通，發(fā)動機(jī)冷卻散熱器10對應(yīng)所述冷藏車車體的冷卻水系統(tǒng)設(shè)置，還包括熱交換器3，熱交換器3的進(jìn)口與初級汽化器2連通，熱交換器3的出口與二級汽化器4連通。
[0039]有機(jī)朗肯循環(huán)(ORC)是有機(jī)工質(zhì)經(jīng)過工質(zhì)栗的加壓，被輸送到蒸發(fā)器中，吸收高溫?zé)嵩吹哪芰空舭l(fā)變成高焓的飽和氣體，隨后在膨脹機(jī)中膨脹輸出有用功，變成低壓的過熱蒸氣，最后在冷凝器中冷凝成飽和液體并重新開始下一個循環(huán)。使用低沸點(diǎn)的有機(jī)物作為工質(zhì)吸收余熱能，蒸發(fā)氣化后進(jìn)入膨脹機(jī)做工，利用有機(jī)朗肯循環(huán)的余熱回收技術(shù)是當(dāng)前效率最高的，也是最有可能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)手段。本發(fā)明巧妙地將有機(jī)朗肯循環(huán)用于冷藏車回收利用低品位的余熱能進(jìn)行發(fā)電，利用LNG汽化時的冷量進(jìn)行制冷并發(fā)電，梯級高效的利用LNG汽化時的冷量，提高發(fā)動機(jī)的燃燒特性和冷量利用率，為提供汽車所需用電，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用，達(dá)到“低成本、高效率”的物流配送效果。
[0040]本發(fā)明中LNG汽化復(fù)溫過程為:LNG在儲罐壓力作用下從LNG儲罐I送出，經(jīng)過初級汽化器2吸熱后進(jìn)入熱交換器3，與來自冷藏廂13內(nèi)循環(huán)流動的空氣進(jìn)行逆流熱交換，將冷量繼續(xù)釋放到冷藏廂13內(nèi)，熱交換器3出口處的LNG溫度上升，接著進(jìn)入二級汽化器4中間接吸收發(fā)動機(jī)冷卻散熱器10中的熱量，溫度得到巨大升高的LNG已經(jīng)完成汽化過程變?yōu)闅鈶B(tài)天然氣，經(jīng)過氣體加熱器恢復(fù)到常溫后進(jìn)入氣體發(fā)動機(jī)11。利用有機(jī)工質(zhì)避免了低溫LNG與空氣的直接換熱，減少了換熱溫差，提高了冷量回收率，且解決了低溫工況下空氣中的水分、二氧化碳等成分容易凍結(jié)，造成換熱器無法正常工作的問題。
[0041]本發(fā)明中，有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)包括初級有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)和二級有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)。兩級有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)均含有膨脹機(jī)、工質(zhì)栗、蒸發(fā)器及冷凝器，其中初級有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的冷凝器為初級汽化器2、蒸發(fā)器為空氣蒸發(fā)器5，二級有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的冷凝器為二級汽化器4、蒸發(fā)器為發(fā)動機(jī)冷卻散熱器10。有機(jī)朗肯循環(huán)能夠回收利用低品位的余熱能，利用高低溫差進(jìn)行發(fā)電，循環(huán)系統(tǒng)中使用低沸點(diǎn)的有機(jī)工質(zhì)(如氯乙烷、正戊烷、異戊烷、五氟丙烷等)。主要優(yōu)點(diǎn)有:1、低沸點(diǎn)的工質(zhì)和高蒸氣壓力使有機(jī)朗肯循環(huán)對低溫度的余熱能利用有更高的效率;2、有機(jī)工質(zhì)的密度一般比水的密度要大，系統(tǒng)的膨脹機(jī)、換熱器和管道的體積都要小很多；3、壓力高于大氣壓力，有一定的正壓，減少了空氣進(jìn)入系統(tǒng)的可能性;4、工質(zhì)的熔點(diǎn)一般在-50度以下，冬天不用擔(dān)心管道的凍堵問題。
[0042]初級有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的有機(jī)工質(zhì)經(jīng)第一工質(zhì)栗7加壓后輸送到空氣蒸發(fā)器5中，吸收空氣中的熱能量蒸發(fā)變成高焓的飽和氣體，隨后在第一膨脹機(jī)6中膨脹輸出有用功，變成低壓的過熱蒸氣，最后在初級汽化器2中冷凝成飽和液體。二級有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的有機(jī)工質(zhì)經(jīng)過第二工質(zhì)栗9的加壓，被輸送到發(fā)動機(jī)冷卻散熱器10中，吸收冷卻水的能量蒸發(fā)變成高焓的飽和氣體，隨后在第二膨脹機(jī)8中膨脹輸出有用功，變成低壓的過熱蒸氣，最后在二級汽化器4中冷凝成飽和液體并重新開始下一個循環(huán)。
[0043]車用內(nèi)燃機(jī)在工作時經(jīng)常處于不同的工況，排氣溫度在200-900度(平均排氣溫度為400度左右)不斷隨工況變化，同時內(nèi)燃機(jī)冷卻液出口溫度通常為96-100度之間，將其作為熱源，余熱能充分轉(zhuǎn)換為有用功。將LNG釋放的冷量梯級作為冷源，新空氣和冷卻水作為熱源，形成的溫差帶動膨脹機(jī)工作發(fā)電，用于汽車用電。
[0044]本發(fā)明中，冷卻水系統(tǒng)為冷藏車的常規(guī)結(jié)構(gòu)，冷卻水系統(tǒng)是將受熱零件的部分熱量及時帶走，以保證發(fā)動機(jī)在最適宜的溫度狀態(tài)下工作。通過水栗12使環(huán)繞在氣缸水套中的冷卻液加快流動，吸收大量熱量的冷卻液在發(fā)動機(jī)冷卻散熱器10中進(jìn)行冷卻，冷卻后的冷卻液再次引到水套中，周而復(fù)始實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)的冷卻。其中，發(fā)動機(jī)冷卻散熱器10即為二級有機(jī)朗肯循環(huán)的蒸發(fā)器，冷卻水進(jìn)行放熱過程，有機(jī)工質(zhì)進(jìn)行吸熱過程，回收冷卻水中的熱量進(jìn)行換熱，回收利用廢熱，實(shí)現(xiàn)有機(jī)工質(zhì)的蒸發(fā)提取低品位熱能。
[0045]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述空氣蒸發(fā)器5和所述LNG儲液罐I設(shè)置在所述冷藏車車體的底部，具體安裝車體底盤14下，采用這種結(jié)構(gòu)，可利用汽車行駛過程中的高速氣流為初級有機(jī)朗肯循環(huán)進(jìn)行強(qiáng)制換熱。有機(jī)工質(zhì)在空氣蒸發(fā)器5內(nèi)盤旋的蛇形換熱管內(nèi)流動著，與來流的空氣進(jìn)行換熱后溫度下降。
[0046]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述熱交換器3設(shè)置在所述風(fēng)道18內(nèi)，在所述風(fēng)道18內(nèi)設(shè)有風(fēng)機(jī)20，所述風(fēng)道18具有與所述冷藏廂13連通的送風(fēng)口和回風(fēng)槽19。所述風(fēng)道內(nèi)安放風(fēng)機(jī)20，主要有三方面的作用:1、為回風(fēng)提供負(fù)壓環(huán)境，為回風(fēng)的進(jìn)入提供動力。2、使得新冷風(fēng)與熱交換器3進(jìn)行強(qiáng)制對流換熱，提高換熱效率。3、將新冷風(fēng)送入冷藏廂13內(nèi)與冷藏物品進(jìn)行熱量交換，為冷風(fēng)的循環(huán)流動提供動力。冷藏廂13內(nèi)的低溫空氣在風(fēng)機(jī)20的吸附作用下進(jìn)入風(fēng)道，并在風(fēng)機(jī)20的鼓風(fēng)作用下與熱交換器3內(nèi)的制冷劑交換熱量，放熱后的低溫冷空氣進(jìn)入冷藏廂13內(nèi)與車廂內(nèi)的冷藏物品換熱，維持冷藏廂13內(nèi)的低溫環(huán)境，保證物品的新鮮度，與物品換熱后的空氣在風(fēng)機(jī)20的作用下回到風(fēng)道18內(nèi)進(jìn)入下一個循環(huán)。
[0047]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述風(fēng)道18內(nèi)設(shè)有儲冷劑箱22，儲冷劑箱22的進(jìn)風(fēng)口對應(yīng)所述熱交換器3設(shè)置，在進(jìn)風(fēng)口上設(shè)有可啟閉的控制門和用以對控制門進(jìn)行啟閉的控制開關(guān)26，所述風(fēng)道18與所述冷藏廂13之間設(shè)有氣流通道27。
[0048]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，還包括控制器24和設(shè)置在所述冷藏廂13內(nèi)的溫度傳感器25，所述控制開關(guān)26、所述風(fēng)機(jī)20以及溫度傳感器25均連接至控制器24。
[0049]參照圖4和圖5，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，本發(fā)明中的控制門采用百葉窗21，百葉窗21具有能開合的葉片28，同時還可以控制葉片28的開啟程度，其為現(xiàn)有技術(shù)中的已知結(jié)構(gòu)，如在授權(quán)公告號CN1204329C的中國發(fā)明中專利中即介紹了一種電動百葉窗。本發(fā)明中，將百葉窗21安裝在風(fēng)道18內(nèi)，為了更好的配合百葉窗21的葉片28，在風(fēng)道18內(nèi)設(shè)有與葉片28配合的隔板29，隔板29對應(yīng)氣流通道27設(shè)置，隔板29與百葉窗21之間形成導(dǎo)流口30，當(dāng)百葉窗21的葉片28開啟至一定程度，葉片28抵靠在隔板29上，從而將導(dǎo)流口 30封閉，此時氣流從百葉窗21的28葉片之間流過并進(jìn)入儲冷劑箱22。百葉窗21上設(shè)有控制葉片28活動的控制機(jī)構(gòu)，該控制機(jī)構(gòu)與控制器24連接。圖4表示，百葉窗21的葉片28打開狀態(tài)下氣流的流動方向，圖5表示百葉窗21的葉片關(guān)閉的狀態(tài)下，氣流的流動方向。本發(fā)明巧妙地將百葉窗21結(jié)構(gòu)安裝在風(fēng)道18，通過控制百葉窗21的葉片28的開啟程度，還可以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)流口 30氣流的大小的調(diào)整，配合溫度傳感器25和控制器24，可以合理的調(diào)配冷藏廂13內(nèi)冷氣的輸送量，從而合理地利用能量，起到節(jié)能環(huán)保的作用。
[0050]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述冷藏廂13由廂板組成，廂板包括玻璃鋼板內(nèi)層23、玻璃鋼板外層17以及設(shè)置在玻璃鋼板內(nèi)層23與玻璃鋼板外層17之間的聚氨酯泡沫層16，廂板包括左側(cè)板、右側(cè)板、蓋板、底板、前板和后板，采用這種結(jié)構(gòu)，在保證冷藏廂13的強(qiáng)度下，能夠有效防止冷氣散發(fā)出去，提高冷藏效果。在本發(fā)明中，風(fēng)道18設(shè)置在前板位置并延伸至蓋板。溫度傳感器25安裝于冷藏廂13內(nèi)，與控制器24的輸入端相連，控制器24的輸出端與風(fēng)機(jī)20相連，通過控制風(fēng)機(jī)20的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)制冷溫度。當(dāng)冷藏廂13內(nèi)的溫度高于要求溫度時，將百葉窗21合攏，冷氣通過風(fēng)道18直接進(jìn)入冷藏廂13，進(jìn)行制冷；當(dāng)冷藏廂13內(nèi)溫度低于要求溫度時，百葉窗11打開，冷氣進(jìn)入儲冷劑箱22后再進(jìn)入冷藏廂13，進(jìn)行緩慢的制冷。當(dāng)發(fā)動機(jī)停止運(yùn)作時，冷藏廂13內(nèi)的冷能由儲冷劑箱22提供。儲冷劑箱22內(nèi)裝有乙二醇水溶液。
[0051]采用本發(fā)明的LNG冷藏車，用來對冷凍食品或新鮮食品等進(jìn)行陸運(yùn)保存。車體底盤14上固定設(shè)置有冷藏廂13，冷藏廂13的前部和頂部設(shè)置有風(fēng)道18，風(fēng)道18內(nèi)依次設(shè)有回風(fēng)槽19、風(fēng)機(jī)20、熱交換器3、百葉窗21以及儲冷劑箱22。儲冷劑箱22會吸收來自熱交換器3的冷量在低溫下進(jìn)行相變并儲存能量。當(dāng)冷藏廂13內(nèi)的溫度較高時，百葉窗21會合攏，冷氣通過風(fēng)道18與熱交換器3換熱后直接進(jìn)入冷藏廂13;當(dāng)冷藏廂13內(nèi)的溫度較低時，百葉窗21會打開，冷氣會進(jìn)入儲冷劑箱22后再進(jìn)入冷藏廂13，對車廂內(nèi)進(jìn)行緩慢的制冷。與物品換熱后的空氣在風(fēng)機(jī)20的作用下經(jīng)回風(fēng)槽19回到風(fēng)道18內(nèi)。其中熱交換器3中的低溫冷源由LNG提供。
[0052]LNG在儲罐壓力作用下從LNG儲罐I送出，經(jīng)過初級汽化器2吸熱后進(jìn)入熱交換器3，與來自冷藏廂13內(nèi)循環(huán)流動的空氣進(jìn)行逆流熱交換，將冷量繼續(xù)釋放到冷藏廂13內(nèi)，熱交換器3出口處的LNG溫度上升，接著進(jìn)入二級汽化器4中間接吸收發(fā)動機(jī)冷卻散熱器10中的熱量，溫度得到巨大升高的LNG已經(jīng)完成汽化過程變?yōu)闅鈶B(tài)天然氣，經(jīng)過氣體加熱器恢復(fù)到常溫后進(jìn)入安裝于車體頭部的氣體發(fā)動機(jī)11，作為氣體發(fā)動機(jī)11的燃料使用。
[0053]其中初級汽化器2和二級汽化器4分別為初級有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)和二級有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的冷凝器，而初級有機(jī)朗肯發(fā)電系統(tǒng)的蒸發(fā)器為空氣蒸發(fā)器5，二級有機(jī)朗肯發(fā)電系統(tǒng)的蒸發(fā)器為發(fā)動機(jī)冷卻散熱器10。兩循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的電能均輸入汽車用電系統(tǒng)。
[0054]采用本發(fā)明的技術(shù)方案，至少可以達(dá)到如下的技術(shù)效果:
[0055]1、節(jié)能環(huán)保效益顯著:利用冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行熱回收，回收散熱系統(tǒng)廢熱，為有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)提供動力，節(jié)能的同時減少了一次能源的使用，二級有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)高溫采用發(fā)動機(jī)冷卻水，低溫采用LNG汽化產(chǎn)生的低溫，使其能夠在完成LNG氣化功能的同時還能夠利用溫差發(fā)電技術(shù)進(jìn)行能量回收，既能夠利用發(fā)動機(jī)的余熱能量，又能夠利用LNG車輛特有的冷能，最大程度的提高能量回收效率，改善車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性。
[0056]2、LNG冷藏車不需要發(fā)動機(jī)驅(qū)動壓縮機(jī)制冷，既省去了車載制冷設(shè)備的安裝，又有效的消除了機(jī)械制冷的噪聲污染。
[0057]3、利用有機(jī)工質(zhì)避免了低溫LNG與空氣的直接換熱，減少了換熱溫差，提高了冷量回收率，且解決了低溫工況下空氣中的水分、二氧化碳等成分容易凍結(jié)，造成換熱器無法正常工作的問題。
[0058]4、有機(jī)朗肯循環(huán)分為初級有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)和二級有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，將LNG釋放的冷量梯級作為冷源，新空氣和冷卻水作為熱源，形成的溫差帶動膨脹機(jī)工作發(fā)電，用于汽車用電。
[0059]5、空氣蒸發(fā)器5安裝在車體底盤14下，可利用汽車行駛過程中的高速氣流為初級有機(jī)朗肯循環(huán)進(jìn)行強(qiáng)制換熱，有機(jī)工質(zhì)在空氣蒸發(fā)器內(nèi)盤旋的蛇形換熱管內(nèi)流動著，與來流的空氣進(jìn)行換熱后溫度下降。
[0060]6、LNG儲液罐I設(shè)在冷藏車車體底部，不僅節(jié)省了汽車前部的空間，又可避免太陽的直接輻射。
[0061]7、余熱回收利用技術(shù)和相變蓄冷技術(shù)有機(jī)結(jié)合，在冷藏廂13的風(fēng)道18內(nèi)設(shè)置儲冷劑箱22，可以達(dá)到持續(xù)制冷的目的。
[0062]8、熱交換器3設(shè)置在冷藏廂13的內(nèi)部，直接與冷藏廂13內(nèi)的空氣進(jìn)行熱交換，安裝回風(fēng)槽19，結(jié)構(gòu)簡單，冷能流失少，制冷效果好，提高制冷效率。
[0063]本發(fā)明的產(chǎn)品形式并非限于本案圖示和實(shí)施例，任何人對其進(jìn)行類似思路的適當(dāng)變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本發(fā)明的專利范疇。
【主權(quán)項】
1.LNG冷能梯級利用發(fā)電的冷藏車，包括冷藏車車體、設(shè)置在冷藏車車體上的冷藏廂、與冷藏廂連通的風(fēng)道以及用以對冷藏廂進(jìn)行制冷的LNG儲液罐，其特征在于:還包括初級有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)和二級有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，初級有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)包括初級汽化器、空氣蒸發(fā)器、第一工質(zhì)栗以及第一膨脹機(jī)，二級有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)包括二級汽化器、冷藏車車體的發(fā)動機(jī)冷卻散熱器、第二工質(zhì)栗以及第二膨脹機(jī)，LNG儲液罐與初級汽化器連通，發(fā)動機(jī)冷卻散熱器對應(yīng)所述冷藏車車體的冷卻水系統(tǒng)設(shè)置，還包括熱交換器，熱交換器的進(jìn)口與初級汽化器連通，熱交換器的出口與二級汽化器連通。2.如權(quán)利要求1所述的LNG冷能梯級利用發(fā)電的冷藏車，其特征在于:所述空氣蒸發(fā)器和所述LNG儲液罐設(shè)置在所述冷藏車車體的底部。3.如權(quán)利要求1所述的LNG冷能梯級利用發(fā)電的冷藏車，其特征在于:所述熱交換器設(shè)置在所述風(fēng)道內(nèi)，在所述風(fēng)道內(nèi)設(shè)有風(fēng)機(jī)，所述風(fēng)道具有與所述冷藏廂連通的送風(fēng)口和回風(fēng)槽。4.如權(quán)利要求3所述的LNG冷能梯級利用發(fā)電的冷藏車，其特征在于:所述風(fēng)道內(nèi)設(shè)有儲冷劑箱，儲冷劑箱的進(jìn)風(fēng)口對應(yīng)所述熱交換器設(shè)置，在進(jìn)風(fēng)口上設(shè)有可啟閉的控制門和用以對控制門進(jìn)行啟閉的控制開關(guān)，所述風(fēng)道與所述冷藏廂之間設(shè)有氣流通道。5.如權(quán)利要求4所述的LNG冷能梯級利用發(fā)電的冷藏車，其特征在于:還包括控制器和設(shè)置在所述冷藏廂內(nèi)的溫度傳感器，所述控制開關(guān)、所述風(fēng)機(jī)以及溫度傳感器均連接至控制器。6.如權(quán)利要求5所述的LNG冷能梯級利用發(fā)電的冷藏車，其特征在于:所述控制門為安裝在所述風(fēng)道中的百葉窗，在風(fēng)道內(nèi)設(shè)有隔板，隔板對應(yīng)所述氣流通道設(shè)置，百葉窗與隔板之間形成導(dǎo)流口，百葉窗具有可與隔板配合而將導(dǎo)流口封閉或者打開的葉片和用以控制葉片活動的控制機(jī)構(gòu)，控制機(jī)構(gòu)與所述控制器連接。7.如權(quán)利要求6所述的LNG冷能梯級利用發(fā)電的冷藏車，其特征在于:所述冷藏廂由廂板組成，廂板包括玻璃鋼板內(nèi)層、玻璃鋼板外層以及設(shè)置在玻璃鋼板內(nèi)層與玻璃鋼板外層之間的聚氨酯泡沫層，廂板包括左側(cè)板、右側(cè)板、蓋板、底板、前板和后板。
【文檔編號】F02G5/04GK106014518SQ201610569201
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月19日
【發(fā)明人】石磊, 石一磊, 陳龍祥, 謝媚娜, 王森林
【申請人】泉州裝備制造研究所