船舶冷藏集装箱变频节能特性研究

【摘要】： 20世纪70年代以来，能源问题已被列为世界五大问题之一，随着世界食品工业的发展和易腐货物冷藏运输量的日益扩大，船舶冷藏集装箱得到日益广泛的应用。海运冷藏集装箱流动性大，随着外界气温、海水温度、太阳辐射强度和运送货物的变化，冷藏集装箱制冷系统的显热和潜热负荷随之不断变化。传统的冷藏集装箱制冷系统一般采用恒定转速运行方式，在设计系统时，以能够满足最大热负荷为依据，制冷压缩机和冷风机选型的根据是最大冷、热负荷工况。实际上，制冷系统只是短时间工作在最大负荷。亚-欧、亚-美航线上冷藏集装箱制冷系统长期处在额定负荷的40～90％下运行，能量浪费极其可观。因此，冷藏箱制冷装置的节能也越来越引起广泛的重视。 本文通过分析目前冷藏集装箱的能量调节方式，比较了这些控制方式在箱外负荷变化的情况下的能量调节优缺点，在此基础上提出全新的变频能量调节控制方式：通过对冷藏箱围壁结构的动态传热性能的分析和热反应系数法的应用，得出了各围壁结构的热反应系数；通过冷藏箱空箱降温实验分析了制冷系统在空箱打冷时系统的特性。 本论文的主要目的是通过分析船舶冷藏集装箱的能量消耗、控制方式和分析制冷装置变频调速控制技术的基础上，研究冷藏集装箱的制冷系统采用变频控制技术以后的系统变频特性，这也是本文研究的重点。 在外界负荷变化的时候通过变频技术改变压缩机的转速，使制冷剂流量随着负荷的变化而变化，从而改变系统的制冷量，达到制冷系统与负荷变化的匹配。同时由于转速的下降，使得压缩机功耗减少，达到较好的节能效果。 本文分析了冷藏集装箱制冷系统风机(冷凝器和蒸发器风机)变频节能运行的基本特性，以及蒸发器的变流量特性。在负荷较小时，压缩机采用低速运转，吸气压力升高，这对系统降低能耗是有利的；变频控制时，蒸发器制冷剂流量的变化并非线性；系统中采用电子膨胀阀进行过热度控制，被控对象具有参数时变的特性，相应地宜采用变结构的控制器。通过典型航次风机节能的理论计算表明其效果是比较可观的。 本文对比分析了冷藏箱制冷系统各种节流元件的特点，指出电子膨胀阀应用的优势，同时分析了电子膨胀阀的启动特性、流量特性以及系统在阀开度变化时的动态响应。电子膨胀阀在启动时应先使电子膨胀阀处于关闭位置，延时一段时间后，再将阀开至一个较大的位置，再延时一段时间后转移到基本的控制。对于 不同工质的冷藏集装箱制冷系统，电子膨胀阀应该根据具体制冷剂的热力性质选 取；电子膨胀阀流量系数对孔径和脉冲数比较敏感；在结构固定时，流量系数随 蒸发温度的降低而升高，随冷凝温度的增加而增大，受过冷度变化的影响较小； 电子膨胀阀的容量受孔径影响最大。在热负荷稳定时，电子膨胀阀开度突然变化 会引起的蒸发器进、出口温度及过热度动态响应，蒸发器出口过热度不仅与电子 膨胀阀的开度有关，而且在流量较大时，过热度还与制冷系统各参数有关。 【关键词】：冷藏集装箱 变频 节能 热反应系数 电子膨胀阀
【学位授予单位】：上海海运学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：U664.87
【目录】：

• 引言8-10
• 第一章 船舶冷藏集装箱制冷装置节能概述10-17
• 1．1 冷藏集装箱制冷装置节能的意义10-13
• 1．2 船舶冷藏集装箱制冷节能的必要性及节能技术的发展13-15
• 1．3 船舶冷藏集装箱运行特性与变频节能的可行性15-17
• 第二章 船舶冷藏集装箱及其制冷系统17-28
• 2．1 船舶冷藏集装箱17
• 2．2 船舶冷藏集装箱的基本结构及尺寸17-18
• 2．3 船舶冷藏集装箱机械式制冷装置18-20
• 2．4 船舶冷藏集装箱能量调节控制方式分析20-23
• 2．5 船舶冷藏集装箱变频调速节能技术23-28
• 第三章 冷藏集装箱围壁结构及负荷计算28-40
• 3．1 冷藏集装箱围壁结构28-29
• 3．2 冷藏集装箱降温实验及负荷分析29-35
• 3．3 冷藏集装箱动态热负荷计算35-40
• 第四章 冷藏集装箱制冷系统压缩机变频节能运行及特性分析40-50
• 4．1 涡旋式制冷压缩机与往复式制冷压缩机特点比较40-41
• 4．2 涡旋式压缩机变频节能运行特性分析41-49
• 4．3 结论及注意事项49-50
• 第五章 冷藏集装箱风机变频节能运行及特性分析50-66
• 5．1 冷藏集装箱制冷系统风机变频节能运行50-53
• 5．2 换热器特性53-63
• 5．3 风机变频节能计算63-66
• 第六章 冷藏集装箱变频节能运行的电子膨胀阀应用及特性分析66-81
• 6．1 电子膨胀阀66-68
• 6．2 电子膨胀阀的过热度调节68-71
• 6．3 冷藏集装箱制冷系统启动过程的电子膨胀阀的控制71-75
• 6．4 电子膨胀阀的流量特性75-78
• 6．5 电子膨胀阀开度与系统动态响应78-80
• 6．6 电子膨胀阀的应用与节能80-81
• 结论与展望81-82
• 致谢82-83
• 参考文献83-86

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

船舶冷藏集装箱制冷系统故障遥测及诊断研究    肖新文

船舶冷藏集装箱的热负荷研究与热工测试    彭春方

冷藏集装箱工况模拟及实验研究    谢培志

船舶空调动态热负荷及压缩机变频能量控制研究    韩厚德,孙永明

远洋船舶伙食冷藏系统节能技术研究    韩厚德,郑青榕

远洋船舶空调风机变频节能研究    韩厚德,郑青榕

全封闭往复式变频制冷压缩机的热力性能仿真研究    周兴禧,谢剑锋,夏清,马卫

制冷空调设备的变频能量调节    朱瑞琪,孙毅刚,刘君华

电子膨胀阀调节规律的确定方法    朱瑞琪,田怀璋

涡旋变频压缩机    廖全平,李红旗

船舶冷藏集装箱运行特性及节能技术研究    韩厚德

制冷系统启动过程电子膨胀阀的控制    陈文勇,陈芝久,朱瑞琪,吴业正

空调动态负荷变步长计算方法    张春路，丁国良，陈芝久

变频器技术在注塑机上的应用    牟文杰,吴舜英

变频空调系统蒸发器特性的动态仿真研究    王懿,周兴禧

制冷实验台的计算机模拟    区嘉,孙嗣莹,张洪波

微粗糙管内部流动与对流换热的实验研究    刘志刚;赵耀华;

基于神经网络控制的交流异步电机定位系统    管萍,张凤池

微机控制在异步电动机定位系统中的实现    祁鲲,厉虹,张凤池

飞机吊舱热系统计算机仿真研究    董素君,刘猛,王浚

中厚板轧后高密度管层流快冷控制模型    侯安全,蔡庆伍,米振莉,徐福昌,赵永忠

高炉炉内状况的计算机仿真    汪政富，杨天钧，倪学梓

变频器在石油钻机的应用及分析    高成海;

变频器的常见故障和处理办法    霍秋忍;邹贵;张习良;

气压式熔融沉积造型系统    陈中中;李涤尘;卢秉恒;

制冷空调系统的冷却水节能运行研究    张建一;

关于热媒输送流速优化问题的研究    徐文忠;丁瑞训;

冻藏两用库的技术探讨    亓玉栋;

我国冷藏业节能所面临的形势与任务    徐庆磊;

太阳能热泵多功能复合机实验系统建模与仿真分析    赵芳;许梁;杨前明;隋志蔚;

浅谈数码变容技术    王伟;

基于熵分析法的热媒输送流速的优化问题研究    徐文忠;冯永华;

太阳能辅助热泵多功能复合机实验系统仿真与实验分析    赵芳;杨前明;孔祥强;衣秋杰;

变频热泵房间空调器的工质替代及动态特性研究    赵蕾

地源热泵地下套管式埋管换热器性能研究    魏唐棣

管网系统热经济决策理论与方法的研究    李世武

二氧化碳跨临界循环膨胀机的研究与开发    查世彤

木材碎料对撞流干燥特性的研究    谢拥群

非均质材料控制加热过程的组织演变与熔化行为    王晓颖

空气源热泵机组动态特性及性能改进研究    刘志强

变速恒频风力发电关键技术研究    卞松江

二氧化碳跨临界循环转子式膨胀机的分析与实验研究    李敏霞

埋地换热器内热源理论与地源热泵运行特性研究    李新国

小型地源热泵机组控制系统设计开发    杜春旭

房间空调器节能潜力的研究    李卫华

机械驱动式分离型热管-热环的研究    王越

船舶冷藏箱变频节能技术的研究    杨利强

矿用空压机气流脉动对设备运行效率及其可靠性研究    邱江

频差控制节能型交流变频调速系统的研究    王志勇

一种新型叶片铰接滚动转子汽车空调压缩机的工作特性分析与试验研究    杨霖

低成本通用变频器的研究与开发    梁彤

直接蒸发蓄冷过程动态模拟及实验研究    刘建

道路结构温度场研究    韩子东

低压电力线通信传输环境研究    刘海涛,陈长德,张保会

干冰为冷源的冷藏集装箱发展探讨    何立江,邬志敏,黄超

在高速数据采集系统中利用PCI总线实现数据的传输和存储    班荣峰,王建涛,刘光平,陈辉

温度巡回检测仪与PC机的智能串行通信    杨洪涛

船舶空调动态热负荷及压缩机变频能量控制研究    韩厚德,孙永明

远洋船舶伙食冷藏系统节能技术研究    韩厚德,郑青榕

远洋船舶空调风机变频节能研究    韩厚德,郑青榕

一种远程数据采集模块的设计    李中华

涡旋变频压缩机    廖全平,李红旗

冷藏集装箱制冷装置可靠性统计分析    江彦桥，王世良

船舶冷藏箱变频节能技术的研究    杨利强

基于故障树分析法的汽车故障诊断专家系统的研究    许化东

冷藏集装箱热工性能理论与实验研究    操双五

船舶冷藏集装箱变频节能研究    刘松

船舶冷藏集装箱的热负荷研究与热工测试    彭春方

基于卫星通信的船舶冷藏集装箱远程故障诊断系统    张珍;韩厚德;陈宝忠;

冷藏集装箱远程故障诊断系统研究    张珍

冷藏集装箱工况模拟及实验研究    谢培志

船舶冷藏集装箱综合节能技术研究    李东

采用同伦BP算法进行多层前向网络的训练    高小榕，杨福生

制冷空调设备的变频能量调节    朱瑞琪,孙毅刚,刘君华

电子膨胀阀调节规律的确定方法    朱瑞琪,田怀璋

船舶冷藏集装箱运行特性及节能技术研究    韩厚德

冷藏集装箱制冷系统节能技术研究    韩厚德,沈一平

国内外冷藏集装箱的应用及技术进展    杨万枫,卢士勋

陆运冷藏集装箱及其市场前景    郭予信

后起之秀——冷藏集装箱    张重远

当前铁路冷藏集装箱供电方式的选择    罗荣武,谢如鹤,李夏苗

新型冷藏集装箱在美国开始试用    小丁

关于冷藏集装箱运输走向市场的若干问题    刘东岭

冷藏集装箱航运管理技术    郑为民

FBZ型船用冷藏集装箱的情况介绍    刘林臣

陆运冷藏集装箱及其市场前景    

中国应研制自主知识产权的冷藏集装箱    耿贤春;姜永青;姜维尧;

冷藏集装箱渗透漏气量动态性能研究    刘广海;孙永才;谢如鹤;刘浩荣;

电子膨胀阀在冻干机中的应用    苏鹏;郑金旺;

浅谈机组设计中电子膨胀阀的选择    周大志;

冷藏集装箱的应用    王世良;

冷藏集装箱故障诊断与处理的探讨    许智灵;

基于PAC的冷藏集装箱热工性能监控的软件设计    张晖;郑学林;

浅谈我国冷藏集装箱技术及发展    卢士勋;

冷藏集装箱的检验技术    张俊;

冷藏集装箱技术应用及发展    卢士勋;杨万枫;汪庆国;

冷藏集装箱由“电老虎”变“节能标兵”    驻沪记者 赵虎

我国首发铁路冷藏集装箱    记者 肖培清

冷藏集装箱及其冷消耗    施铸

铁路冷藏集装箱高标准入市受追捧    本报记者 任明华

铁龙冷藏集装箱成昆线开通    记者任明华

让“电老虎”变成节能标兵    记者 彭德倩

冷藏集装箱出口傲居世界第一    何广怀 李南玲

影响冷藏集装箱温度的因素    施铸 王进峰

甘肃研制成功新型电磁膨胀阀    

中远（集团）订造世界首批冷藏集装箱专用运输船    木言

小型变频空调系统动态特性及控制策略研究    王美霞

多功能热泵系统的智能控制及能效评价方法研究    江明旒

直膨式太阳能热泵热水装置的优化分析与变容量运行研究    李郁武

建筑外围护结构热分析及人工冷源智能控制系统研究    徐晓丽

VRF空调系统优化控制研究    夏建军

光伏太阳能热泵的理论和实验研究    刘可亮

空气源燃气机热泵的仿真优化及实验验证    赵海波

独立式内燃机热泵系统及其控制特性实验研究    徐振军

冷藏链中易腐食品冷藏运输品质安全与能耗分析    黄欣

船舶冷藏集装箱变频节能特性研究    甘伟

冷藏集装箱环境监控系统的研究与设计    边童

船舶冷藏箱变频节能技术的研究    杨利强

电子膨胀阀数字控制系统设计及其流量特性实验研究    代华亮

冷藏集装箱热工性能理论与实验研究    操双五

电子膨胀阀流量特性测试台的设计与开发    张玺

冷藏集装箱室内流场与温度场的数值计算及实验研究    汪庆国

大连—日本航线冷藏集装箱拼箱运输的探讨    陈波

冷藏集装箱数值模拟与分析    于国良

家用空调机电子膨胀阀项目投资效益分析    宫国靖