文档介绍：第三届中国 LNG 论坛论文编号:1250204
利用 LNG 冷量的低温冷藏车制冷系统性能研究
谭宏博,厉彦忠*,王亮
(西安交通大学能源与动力工程学院, 710049, 西安,)
摘要:近年来,我国 LNG 相关产业取得长足发展, LNG 汽车工业也实现了从无到有并逐步壮大,呈现巨大的发展
潜力和良好的发展势头。由于 LNG 贮存大量低温冷能: MPa 下每千克 LNG 蕴含约 898 kJ 的冷量,如果将其回收
用于车载用冷装置,节能效果十分显著。本文以 LNG 为低温工质,实验模拟测试了以 LNG 为燃料和冷源的新型冷藏
车制冷系统的制冷能力、冷藏车厢内温度场的分布和变化规律,并分析了冷藏车发动机燃料消耗与冷量供应的耦合
平衡特性,探索了利用低温燃料冷量的 LNG 冷藏车制冷系统的技术可行性。研究结果表明:环境温度为 30℃时,(1)
测试冷藏车厢体维持-20℃、-30℃和-40℃冷藏温度的 LNG 供冷量分别为 kW、 kW 和 kW;(2)为了
保证测试冷藏车厢保持-20℃、-30℃和-40℃冷藏温度,所配动力系统必须保证车辆行驶速度分别不得低于 55 km·h-1、
60 km·h-1 和65km·h-1;(3)该 LNG 燃料冷藏车厢体降温时间约小时,各测点温度最大偏差为 ℃。本研究
通过实验证实了以 LNG 为燃料并利用其冷量的低温冷藏车在技术上可行,并获得了该新型制冷系统的运行特点和基
本性能,研究结果对 LNG 低温冷藏车的工程应用具有重要价值。
关键词:LNG 冷量;低温冷藏车;制冷系统性能;
1引言
据统计,2010 年我国原油及成品油进口量已达亿吨,进口依存度达 %[1](2011 年已达
%[2]),随着全球石油供应紧张局势的加剧,这一局面将直接影响我国国民经济的健康发展,并
危及国家能源安全。鉴于此,近年来国家着力调整能源消费结构,拓展多种能源进口渠道,防止国
际局部地区局势动荡而影响我国能源供应。液化天然气(LNG)因其储能密度大、国际供应量充足,
近年来其进口贸易量猛增,据统计 2009 年我国 LNG 进口额为 934 万吨(2011 年已达 1220 万吨),
并将在未来十年保持高速增长,预计到 2020 年将超过日本成为世界最大 LNG 进口国;与此同时,LNG
液化工厂也如雨后春笋般在全国范围内蓬勃发展。可以预见,LNG 的使用规模将逐年增长,其在我
国能源消费结构中所占比重越来越大。
2011 年我国民用汽车保有量已达 10578 万辆,并将保持高速增长态势,因此发展替代燃料汽车
已成为缓解我国汽车燃油消耗压力过大的必要措施。天然气汽车是最具发展潜力的替代燃料汽车,
目前我国燃气汽车保有量约为 100 万量,GV);随着 LNG 进口及液化
工业的发展,LNG 汽车以其燃料储能密度高、一次加注行驶里程长、建站成本和运行费用低等优点[3],
势必成为燃气汽车的后起之秀。值得注意的是,LNG 是常压贮存于-162℃的低温液体,在进入发动
机燃烧之前需要复温到环境温度,这一过程将释放约 898 kJ/kg 的低温冷量,如果将其回收利用,
节能效果显著。目前对