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冷板制冷技术的应用前景
冷板制冷技术的应用前景
来源:中制冷设备网    2009-9-9
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               冷板制冷技术是美国人在40年代发明的,自70年代出现了石油危机之后,它逐渐被世人关注。据报导,在70年代末,美国运输冷冻食品的冷板汽车、拖车、冷板集装箱占专用冷冻车的70%,此后还建造了冷板冷藏船;日本在1974年冷板汽车占冷冻车25.3%,到1975年迅速发展到35.6%;在欧洲,80年代意大利研制了冷板集装箱。我国于1978年引进了该项新技术,铁路部门已成功研制了由地面充冷的第一代冷板车和自带机组的第二代冷板车。90年代的香港,不仅市内运送冰淇淋使用深低温的冷板汽车,贮藏冰淇淋的冷析冷冻也发展起来了。


              根据铁道部经济规划研究院的预测,2001—2010年全国易腐货物运量将从4900万吨增长到7500万吨,其中70%的运量只能由普通的车承担, 而冷藏运输约为30%(欧美为80%以上,俄罗斯为50%)即2250万吨;在冷藏运输的运量中,70%仍然由冷藏火车汽车与少量的冷藏船运送。显而易见, 在新世纪中我国的冷藏运输业必将大力发展,才能适应国民经济持续增长的需求,研究认为在
发展应用各种制冷技术中,尤其是当今石油能源紧张的情况下,冷板制冷技术不失为一种良好的选择,它不仅是一项有利于环保、节能的新技术,而且应用范围广泛,具有良好的拓展前景,现仅举一、二个事例说明:


    一、用于冷藏汽车和冷藏集装箱


    冷藏汽车和冷藏集装箱是陆上冷藏运输最灵活和最有发展前途的“门对门”运输工具。冷藏汽车采用冷板制冷在上海已有,据说是进口供运送冰淇淋等高档食品。英国学者曾对几种制冷型式的冷藏汽车进行了经济分析(见表1、),由表1可见,冷板制冷不仅成本低,而且在运用费中机冷车为冷板车的2.2倍,冷板车的充冷费为30英磅,机汽车的燃油费高达180英磅,为冷板车的6位之多。
为此,英国学者认为:“从费用方面看,冷板是颇吸引人的,应试验和发挥其能力。”


表1
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一般汽车一年的费用    机械制冷   蓄冷板      液体氮     液体空气
                      英国货币(英磅)
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       成本             550       400         545         租用
运用费:                                                 
折旧费                  110       80          109         /
维修费                  230       65          /           /
电费                    /         30          /            /
燃料费(油)            180       /           /            /
超载费                  /         45          /            /
资金积累                55        40          /           /
材料费                  /         /            715         685
       合计             575       260         824         685
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                冷藏集装箱适应国际冷藏运输联运,随着我国欧亚大陆桥的开通和加入WTO之后,在国际易腐货物运输中尤显重要了。据悉,包括铁路、 公路和水路有关部门主管在制订技术政策时,都明确提出要“加速发展冷藏集装箱”如前述2001—2010年全国易腐货物运量预测,其中有30%(运量675万吨)采用冷藏集装箱运输,则应开发20英尺41000个或40英尺20500个。为此上海市科技咨询服务中心兰宇蓄冷技术分中心提出了创新节能的SC型冷藏集装箱设计方案,其结构类似于ISO标准箱,不同之处在于取消其运输机组, 增设一个具有0℃以上进行相变的聚合物蓄冷剂的热交换器(替代石油能源制冷),可使箱内温度控制在-24℃—16℃,而且造价要低约10%。


    二、用于客车空调
    改革开放之后,我国加强了国际交往,来华人员剧增,为了适应需求,我国先后从日本、德国、匈牙利和南斯拉夫等国进口了数千辆空调大客车和轻型客车,无疑有力地促进了我国客车技术的发展。80年代中期,我国一些大客车厂开始参考进口的日本日野、一菱、南斯拉夫桑诺斯等大客车予以设计开发;一些轻型客车厂参考进口的日本丰田考斯特、日产碧莲、三菱罗莎等轮型客车进行设计开发。值得引起人们关注的是,近年来各大城市的公交空调客车大量涌现,不仅车型不断更新美观,而且空调设施的质量也不断提高,适应了现代生活的需要。分析认为,大型空调客车如以冷板制冷,可将其安装在车顶上,夏季可引外电进行充冷,冬委可利用蓄冷剂的显热提供暖气。至于具体问题有待设计时统筹。


    三、蓄冷剂的开发研究
    冷板制冷技术主要涉及冷板和蓄冷剂两大问题,对于冷板来说,除了选材、结构与制造工艺之外,关键之处还在于蓄冷剂的选用与开发研究。目前应用较多的是无机盐类化合物,如硝酸纳、氯化钾、氯化钙等,它们的缺点是腐蚀性强,而损坏冷板致使出现裂纹,沾污货物;溶液膨胀率增大,一般为7—9%,不利于安全行车。为了开发新型的蓄冷剂 ,各国积极开展了研制工作,据1999年4月来沪访问的新任国际制冷学会秘书长比利亚先生介绍,各国在商业冷冻方面,低融共晶液应用广泛,尤其在运输上,为了满足各种需求,全球有许多实验室正进行探索研究。前几年获悉,欧洲等地出现了果冻型蓄冷剂,已应用在冷板冷藏汽车和小贩卖冰淇淋用的小型冷保温箱内。为了寻求适合我国冷藏火车与汽车应用的蓄冷剂,上海市科技咨询服务中心兰宇蓄冷技术分中心的科技人员经过精心试验和不懈努力,已成功研制了-33℃的低温蓄冷剂,其无腐蚀、无毒性、膨胀率<1%,相变时体积夫明显变化,具有良好的应用前景,目前还在积极研制不同温度需求的系列蓄冷剂。随着我国冷冻冷藏事业的发展,冷板制冷技术及其蓄冷剂的开发研究必将引起关注和广泛应用。

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