HQ5110XLC冷板式冷藏汽車改裝設(shè)計(jì)論文說明書

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1、本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) HQ5100XLC冷板式冷藏汽車改裝設(shè)計(jì) 院系名稱： 汽車與交通工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 職 稱： 副教授 摘 要 隨著我國(guó)高速公路的迅猛發(fā)展，公路冷藏車運(yùn)輸越來越顯示出其快速發(fā)展的趨勢(shì)。因?yàn)檫\(yùn)輸?shù)募b化及環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提高，貨物運(yùn)輸不僅要求其運(yùn)輸?shù)目旖莅踩乙蟊贿\(yùn)輸貨物的質(zhì)量能保鮮。因此對(duì)冷

2、藏車的生產(chǎn)與應(yīng)用有了更高的要求。 本次改裝設(shè)計(jì)的冷藏汽車總質(zhì)量為10噸，制冷溫度為-5℃，續(xù)航時(shí)間為4小時(shí)，是在一汽集團(tuán)生產(chǎn)的CA1103P9K2LE型底盤的基礎(chǔ)上改裝設(shè)計(jì)的，主要包括制冷裝置、隔熱車廂和副車架的設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)采用非獨(dú)立式冷板制冷的制冷方式，配合地面制冷機(jī)組使用，減輕了整車質(zhì)量，隔熱車廂選擇分片式，用車廂底板直接做副車架，制造工藝簡(jiǎn)單并且節(jié)約成本，滿足了中短途運(yùn)輸中對(duì)經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性的雙重需求。 關(guān)鍵詞：專用車設(shè)計(jì)；冷藏汽車；冷板；制冷量；隔熱車廂；副車架 ABSTRACT W

3、ith the rapid development of our country's highway, the transports of highway refrigerator trucks have showed their rapid development trend. Because the requirement of containerized shipment and the conscious of environmental protection, the cargo transport requires rapidness, safety and the quality

4、 of the goods must be retained freshness. So the production and application of refrigerator trucks have higher requirements. This design based on CA1103P9K2LE chassis from FAW with the 10,000kg total mass, -5℃ the lowest degree and 4 hours maximum endurance. This design includes refrigerated equip

5、ments, insulation carriage and sub-frame. This design uses the independent type of cooling-plate for refrigeration with the help of the ground refrigeration unit to reduce the weight with full equipments. Using choose subdivision type as insulated body and using platform floor as sub-frame doesn’t o

6、nly make process sample but also save the cost. And it also can satisfy short distances transportation’s requirement of economy and usefulness. Keyword: Special Vehicle Design, Refrigerated Vehicles, Cooling-plate, Cooling Capacity, Insulation Carriage, Sub-frame

7、 II 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 目 錄 摘要 I ABSTRACT II 第1章 緒論 1 1.1課題研究的目的與意義 1 1.2冷藏車的概述 1 1.2.1冷藏車的定義、用途及分類 1 1.2.2冷藏車的發(fā)展歷史 2 1.3現(xiàn)代制冷技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用 3 1.4課題研究的主要內(nèi)容與技術(shù)路線 4 1.4.1課題研究的主要內(nèi)容 4 1.4.2課題研究路線 4 第2章 冷藏保溫汽車的分類及總體布置 5 2.1冷藏保溫車的制冷方式分析 5 2.1.1制冷方式的分類 5 2.1.2制冷方式的對(duì)比分析 5 2.2冷藏保溫車的總體結(jié)構(gòu)與布置

8、 6 2.3二類底盤的選擇 8 2.4本章小結(jié) 10 第3章 制冷裝置的設(shè)計(jì) 11 3.1冷藏保溫汽車的熱工參數(shù) 11 3.2 隔熱車廂平均傳熱系數(shù)計(jì)算 13 3.3 冷藏汽車隔熱車廂的熱負(fù)荷計(jì)算 14 3.4冷藏保溫汽車的制冷量計(jì)算 17 3.5制冷劑的選擇 17 3.5.1制冷劑的分類 17 3.5.2冷劑的熱力學(xué)性能和使用要求 20 3.6制冷機(jī)組的選擇 21 3.7小結(jié) 21 第4章 隔熱車廂的設(shè)計(jì) 22 4.1隔熱車廂的定義與技術(shù)要求 22 4.2隔熱車廂的結(jié)構(gòu)與型式 22 4.2.1隔熱車廂的組成 22 4.2.2隔熱車廂的結(jié)構(gòu)型式 22 4

9、.3隔熱車廂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 25 4.4車廂門及其他附件 28 4.5本章小結(jié) 30 第5章 副車架的設(shè)計(jì) 31 5.1主車架的加長(zhǎng)設(shè)計(jì) 31 5.2副車架的設(shè)計(jì) 31 5.3副車架與主車架的連接 32 5.4本章小結(jié) 33 第6章 整車性能分析 34 6.1冷藏車主要參數(shù) 34 6.2發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性 34 6.3整車性能計(jì)算 36 6.4本章小結(jié) 39 結(jié)論 40 參考文獻(xiàn) 41 致謝 42 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第1章 緒 論 1.1課題研究的目的與意義 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人民

10、生活水平的不斷提高，需要應(yīng)用制冷技術(shù)和專用設(shè)備來滿足有特殊溫度要求的貨物運(yùn)輸量與日俱增。其中大部分貨物屬于蔬菜、水果、水產(chǎn)品、肉類等易腐食品，而這些生鮮食品大部分為異地運(yùn)輸，由于運(yùn)輸設(shè)備的不完善，貯存方法的不妥當(dāng)，使得易腐食品的損耗量十分大。運(yùn)輸設(shè)備的落后給我國(guó)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，因此應(yīng)大力開展冷藏車的生產(chǎn)與應(yīng)用，建立良好的冷鏈，最大程度的降低經(jīng)濟(jì)損失。 針對(duì)以上分析，改裝設(shè)計(jì)一輛10噸冷藏車用于短途運(yùn)輸，在經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性上都有一定的實(shí)際意義。 1.2冷藏車的概述 1.2.1冷藏車的定義、用途及分類 （1）冷藏車的定義 冷藏汽車是指既裝有隔熱結(jié)構(gòu)的車廂，又裝備有制冷裝置，用來運(yùn)輸易

11、腐或?qū)囟扔刑厥庖筘浳锏南涫狡?。冷藏汽車適用于長(zhǎng)距離、環(huán)境溫度變化范圍較大以及適溫范圍較窄的易腐貨物的冷藏運(yùn)輸[1]。 （2）冷藏車的用途 冷藏運(yùn)輸車能保證在運(yùn)輸過程中使易腐貨物始終處于保值所需的較低溫度條件，即使之處于冷藏的溫度環(huán)境中，這就是冷藏運(yùn)輸。冷藏運(yùn)輸是包括產(chǎn)地冷藏庫(kù)、中轉(zhuǎn)冷藏庫(kù)、銷售冷藏庫(kù)（柜）以及冷藏運(yùn)輸設(shè)備構(gòu)成的冷藏鏈中的重要環(huán)節(jié)，冷藏車對(duì)保證貨物質(zhì)量有重大的經(jīng)濟(jì)意義。 （3）冷藏車的分類 1）按制冷裝置的制冷方式分類 按冷藏保溫汽車制冷裝置的制冷方式可分為機(jī)械冷藏汽車、液氮冷藏汽車、冷板冷藏汽車、干冰冷藏汽車和水（鹽）冰冷藏汽車，而保溫汽車又可視為無(wú)制冷裝置的冷

12、藏汽車。 2）按隔熱車廂總傳熱系數(shù)K分類 普通隔熱型車廂的冷藏汽車 0.4＜K≤0.7（W/（㎡·K）） 強(qiáng)化隔熱型車廂的冷藏汽車 K≤0.4（W/（㎡·K）） 1.2.2冷藏車的發(fā)展歷史 （1）國(guó)外冷藏車的發(fā)展?fàn)顩r 在西方發(fā)達(dá)國(guó)家中，專用汽車市場(chǎng)開發(fā)比較成熟，專用汽車占普通載貨汽車的比例在70%以上，產(chǎn)品涉及國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)環(huán)節(jié)，產(chǎn)品滿足用戶個(gè)性化程度較高，產(chǎn)品特性明顯。歐美國(guó)家較早采用冷藏法來保持易腐食品的鮮度,逐步建立食品冷藏鏈.20世紀(jì)初,就已產(chǎn)生了冷藏運(yùn)輸工具,第二次世界大戰(zhàn)前鐵路運(yùn)輸在易腐貨物運(yùn)輸中占主導(dǎo)地位。50年代和60年代冷藏車和冷藏船舶發(fā)展較快。70

13、年代以來,冷藏集裝箱發(fā)展迅速。國(guó)際上通常把易腐貨物運(yùn)輸中采用冷藏運(yùn)輸所占比例稱為冷藏運(yùn)輸率,以此來作為衡量冷藏運(yùn)輸發(fā)展程度的標(biāo)志.歐美日等發(fā)達(dá)國(guó)家冷藏運(yùn)輸率為80-90%；前蘇聯(lián)和東歐國(guó)家為50%；發(fā)展中國(guó)家一般只有10-20%。公路冷藏運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)量占冷藏運(yùn)輸總量的比率：歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家和日本為60-80%，美國(guó)近年是40-50%；而易腐貨物冷藏運(yùn)輸?shù)闹苻D(zhuǎn)量中公路運(yùn)輸所占比率歐、美、日均占60%以上?？梢?，公路運(yùn)輸已取代鐵路運(yùn)輸成為冷藏運(yùn)輸?shù)闹饕绞健? （2）我國(guó)冷藏車的發(fā)展?fàn)顩r 相當(dāng)于國(guó)外冷藏車的發(fā)展情況，我國(guó)專用汽車市場(chǎng)開發(fā)較為緩慢，市場(chǎng)細(xì)分程度不夠，目前專用汽車占普通載貨汽車比例在40%左

14、右，產(chǎn)品雷同性大，滿足用戶個(gè)性化要求差[2]。產(chǎn)品生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)硬件方面國(guó)內(nèi)外差距正在明顯縮小，但在生產(chǎn)工藝管理、要求及執(zhí)行度方面國(guó)內(nèi)外企業(yè)差距較大。我國(guó)專用汽車生產(chǎn)開始于60年代初，是在軍用改裝汽車的基礎(chǔ)上逐步發(fā)展起來的。70年代一些生產(chǎn)專用車輛的廠家根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不同需求形成了自己的產(chǎn)品特色。80年代專用車輛獲得迅速發(fā)展，年生產(chǎn)能力達(dá)到10萬(wàn)多輛。從此我國(guó)專用車輛已從形成行業(yè)階段向逐步成熟階段的邁進(jìn)。隨著我國(guó)公路建設(shè)、城市發(fā)展、能源消耗結(jié)構(gòu)變化、重點(diǎn)工程建設(shè)加快，專用汽車的市場(chǎng)前景將會(huì)越來越廣闊，專用汽車產(chǎn)品的檔次和技術(shù)水平將會(huì)有一個(gè)大的提升。專家預(yù)測(cè)，到2020年我國(guó)專用汽車技術(shù)水平達(dá)到歐

15、美日發(fā)達(dá)國(guó)家先進(jìn)水平，成為世界專用汽車產(chǎn)品出口大國(guó)。 由于我果肉類的產(chǎn)地主要在內(nèi)地，而銷售地主要早沿海及大城市，牲畜的屠宰季節(jié)性又較強(qiáng)，因而我國(guó)冷藏運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)是季節(jié)性強(qiáng)和流向比較集中。我國(guó)易腐貨物運(yùn)輸主要靠鐵路，公路運(yùn)輸量?jī)H占20%左右。近年來公路冷藏運(yùn)輸率提高較快。隨著人們對(duì)環(huán)保、安全、效率和審美等方面要求的不斷提高貨車廂式化和廂式車專用化與多功能化的傾向已日見明顯。廂式物流車有多種結(jié)構(gòu)。如廂體結(jié)構(gòu)有硬體的和軟體的，有后對(duì)開門的和后卷簾門式的，有側(cè)開門的和頂式開門的，還有帶液壓升降尾板的，其用途也各有不同。由于肉類，速凍食品、冷飲、乳制品及水產(chǎn)品、蔬菜、鮮果類商品的總產(chǎn)量和運(yùn)輸量的增加，每

16、年對(duì)冷藏車、保溫車的需求量將達(dá)到4000～5000輛。 總之，與其它專用車行業(yè)一樣，我國(guó)冷藏保溫汽車企業(yè)優(yōu)勝劣汰是必然趨勢(shì)，聯(lián)合重組也會(huì)成為可能，只有起點(diǎn)高、市場(chǎng)反應(yīng)能力強(qiáng)的企業(yè)，才能在激烈的國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。 1.3現(xiàn)代制冷技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用 制冷技術(shù)是冷藏運(yùn)輸技術(shù)的基礎(chǔ)，而冷藏運(yùn)輸設(shè)備是一特殊的制冷設(shè)備。 制冷技術(shù)是使某一空間或物體達(dá)到比周圍環(huán)境物體介質(zhì)更低溫度。并維持這一溫度在一定時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定的專門技術(shù)。為了使某一空間和物體達(dá)到并維持相對(duì)的低溫范圍，則不斷的從這一空間或物體中取出熱量，并輸送到環(huán)境介質(zhì)中去，如此的過程就是熱量轉(zhuǎn)移的過程，即制冷過程，簡(jiǎn)稱“制冷”，其相應(yīng)

17、的技術(shù)為“制冷技術(shù)”[3]。 制冷技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用源遠(yuǎn)流長(zhǎng)。早期的制冷利用天然冷源制冷，即利用天然冰和深井水。利用冰的融化吸熱和低溫井水的吸熱升溫，是環(huán)境中的介質(zhì)冷下來。 隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，在一百多年前人們就研究發(fā)明了人工制冷的方法。它不但取代了天然冷源制冷，而且得到廣泛的應(yīng)用與發(fā)展。目前，冷藏運(yùn)輸中的冷源均為人工制冷，其制冷設(shè)備亦稱人工制冷設(shè)備。 人工制冷的方法，主要有液體汽化、氣體膨脹、和熱電制冷三種。在冷藏運(yùn)輸中，主要是利用液體汽化吸熱而實(shí)現(xiàn)制冷。液體汽化制冷按其制冷方式，分為蒸氣壓縮式制冷和吸收是制冷等。由于蒸氣壓縮式制冷具有制冷設(shè)備體積小，調(diào)節(jié)控

18、制方便及運(yùn)行可靠，且制冷量較大的特點(diǎn)，因而成為冷藏運(yùn)輸?shù)闹饕评浞绞健? 機(jī)械制冷在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門和人民生活各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用都極其廣泛。人工制冷幾乎應(yīng)用于所有工業(yè)生產(chǎn)、工業(yè)加工和科學(xué)研究，是當(dāng)今社會(huì)不可缺少的應(yīng)用技術(shù)之一。即在冷藏運(yùn)輸中，就有鐵路冷藏運(yùn)輸、汽車?yán)洳剡\(yùn)輸、航空冷藏運(yùn)輸、船舶冷藏運(yùn)輸?shù)龋魵鈮嚎s式制冷技術(shù)與設(shè)備。 冷板制冷作為一項(xiàng)新興的節(jié)能技術(shù)，近幾年來，在國(guó)內(nèi)外都已得到了廣泛的發(fā)展與應(yīng)用，但目前主要是在空調(diào)領(lǐng)域。而冷板冷藏車是利用冷板中的液體冷卻凝固成共晶冰而蓄存冷量，它與機(jī)械式冷藏汽車相比較省去了一套制冷機(jī)組，使其整車質(zhì)量和體積都大大減小，而且又不影響汽車的動(dòng)力性能[4]。國(guó)外

19、早在上世紀(jì)70年代就開始了冷板冷藏汽車的設(shè)計(jì)制造。而我國(guó)還沒有這種汽車的批量生產(chǎn)。尤其在機(jī)械式冷藏汽車運(yùn)輸量嚴(yán)重不足的情況下，發(fā)展冷板冷藏汽車的意義十分重大。 1.4課題研究的主要內(nèi)容與技術(shù)路線 1.4.1課題研究的主要內(nèi)容 本次課題所設(shè)計(jì)的冷藏汽車的總質(zhì)量為10t、溫度為-5℃、巡航時(shí)間為4h，主要用于城市以及城鄉(xiāng)間的中、短途運(yùn)輸，主要要達(dá)到以下兩個(gè)設(shè)計(jì)目標(biāo)： 1.考慮到食品運(yùn)輸?shù)姆稚⑿?，短時(shí)間不能聚集很大的運(yùn)輸量，所以設(shè)計(jì)冷藏車主要以輕型和中型為主，這樣可以節(jié)約運(yùn)輸成本，更好的為人類生活帶來方便，同事也可以節(jié)約能源。 2.在整車的設(shè)計(jì)上要力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用、維修方便，并且要求相關(guān)配件

20、容易購(gòu)買，最大程度的降低整車成本。 1.4.2課題研究路線 根據(jù)冷藏車的主要結(jié)構(gòu)制定本次設(shè)計(jì)的技術(shù)路線為： 冷藏車的總體布置→制冷裝置的設(shè)計(jì)→隔熱車廂的設(shè)計(jì)→副車架的設(shè)計(jì)→整車性能分析。 第2章 冷藏保溫汽車的分類及總體布置 2.1冷藏保溫車的制冷方式分析 2.1.1制冷方式的分類[5] （1）固體制冷 固體制冷的工作原理是利用固體在液化或汽化（升華）時(shí)吸熱作為制冷方式，通常用的固體有水冰、鹽水和干冰。 固體制冷具有制冷設(shè)備簡(jiǎn)單，投資和運(yùn)行費(fèi)用低，故障率低，維修費(fèi)用少，無(wú)噪聲

21、等優(yōu)點(diǎn)；但固體制冷也存在著一定的缺點(diǎn)，水冰制冷吸熱量較小，車廂內(nèi)降溫有限，而干冰制冷升華易引起結(jié)霜，冷卻速度慢，時(shí)間長(zhǎng)，成本較高。 （2）冷板制冷 冷板制冷的原理就是蓄冷劑冷凍后所蓄存的冷量進(jìn)行制冷。運(yùn)輸前先將廂內(nèi)冷板中的蓄冷劑進(jìn)行“充冷”，使其在運(yùn)輸過程中利用冷板中的蓄冷劑融化吸熱，使廂內(nèi)溫度保持在運(yùn)輸貨物的室溫范圍內(nèi)。故冷板又稱“蓄冷板”。 冷板制冷的優(yōu)點(diǎn)是冷藏溫穩(wěn)定，制冷時(shí)無(wú)噪聲，故障少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資費(fèi)用較低等特點(diǎn)。但其制冷時(shí)間有限，僅適用于中、短途公路運(yùn)輸。冷藏汽車的冷凍板，往往被采用與航空等運(yùn)送珍貴水果、新鮮海鮮等各類保鮮食品。 （3）液氮制冷 液氮制冷就是利用液氮汽化吸

22、熱進(jìn)行制冷。在大氣壓力下，液氮的沸點(diǎn)為-196℃，汽化潛熱為200kJ/kg.氮?dú)獾谋葻釣?.05kJ/（kg·℃）,因此每千克液氮汽化并升溫至-20℃時(shí)，所吸收的熱量約為385kJ,液氮沸點(diǎn)低，且是制氧副產(chǎn)品，因而得到了較廣泛的應(yīng)用。 液氮制冷裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠，無(wú)噪聲和污染；液氮制冷量大、制冷迅速，適于速凍。液氮汽化不會(huì)使廂內(nèi)受潮，并且液氮對(duì)食品保鮮、防止干耗均有好處。此外，液氮制冷控溫精確（±2℃）。但是液氮成本較高，需經(jīng)常充注，因而推廣受到一定限制。同理，其他低溫汽化的液態(tài)氣體，亦可為制冷劑，如液態(tài)二氮化碳。 （4）機(jī)械制冷機(jī) 機(jī)械制冷方式有：蒸氣壓縮式、吸收式、蒸汽噴射等。

23、目前以蒸汽壓縮式應(yīng)用的最為廣泛。 2.1.2制冷方式的對(duì)比分析 固體制冷成本高，消耗量大，廂內(nèi)溫度難調(diào)（干冰），單位質(zhì)量的吸熱量較小，車廂內(nèi)降溫較小，而且鹽冰融化后會(huì)污染環(huán)境、食品、腐蝕車廂和使車廂受潮（水冰或鹽冰），故實(shí)際應(yīng)用較少。 液氮制冷也是成本很高，且需要經(jīng)常充注，實(shí)際用的也不是很多。 機(jī)械制冷是目前應(yīng)用最廣泛的，主要原因在于制冷機(jī)組既能制冷又能加熱，擴(kuò)大了使用范圍；廂內(nèi)溫度可實(shí)現(xiàn)自控調(diào)節(jié)，調(diào)溫精確、可靠，調(diào)溫范圍較寬，能適應(yīng)各種不同冷藏貨物的運(yùn)輸。盡管機(jī)械制冷裝置結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、購(gòu)置及費(fèi)用較高，運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲較大等問題，但迄今為止，機(jī)械制冷仍為一種可靠、有效的制冷方式。 冷板裝置本

24、身較重、體積較大，占據(jù)了車廂的一定體積，而且充冷一次僅可持續(xù)工作8~15h。因此冷板制冷適合于中、輕型冷藏的中短途運(yùn)輸，近幾年來，隨著能源的環(huán)境污染問題日益突出，冷板制冷的應(yīng)用發(fā)展較快，已成為僅次于機(jī)械制冷的制冷方式[6]。 綜合來看，機(jī)械制冷和冷板制冷的應(yīng)用非常廣泛，大約75%~80%的冷藏保溫汽車采用這兩種制冷方式。但是也不是十全十美，還是有自己的缺點(diǎn)。盡管如此，這兩種制冷方式還是被廣大用戶所認(rèn)可。究竟采取哪種制冷方式關(guān)鍵還是和實(shí)際聯(lián)系起來，綜合考慮。對(duì)于此次設(shè)計(jì)決定采用冷板制冷，主要是考慮以下幾個(gè)方面： ① 冷板制冷適合于中、短途運(yùn)輸，與本設(shè)計(jì)思路相符合。 ② 冷板制冷價(jià)格上相對(duì)便

25、宜，維修上也會(huì)更方便。 ③ 冷板制冷方便安裝，采用非獨(dú)立式制冷方案?？梢圆挥秒S車帶制冷機(jī)組，需要依賴地面的制冷機(jī)組對(duì)其進(jìn)行“充冷”。 2.2冷藏保溫車的總體結(jié)構(gòu)與布置 冷板式冷藏汽車是利用冷板制冷。冷板結(jié)構(gòu)如圖2.1所示。 圖2.1 蓄冷板結(jié)構(gòu)圖 1-蓄冷板外殼 2-蓄冷液 3-蒸發(fā)器盤管 4-制冷劑進(jìn)口快速接口 5-制冷劑出口快速接口 圖中制冷板為金屬密封容器1，其內(nèi)裝有供蒸發(fā)用的金屬盤管3，盤管和冷板內(nèi)壁之間充滿了制冷劑2（制冷劑為低融點(diǎn)共晶溶液）?！俺淅洹睍r(shí)，制冷劑壓縮盤管內(nèi)的制冷劑循環(huán)制冷，使蓄冷劑凍結(jié)而蓄存一定冷量，然后在運(yùn)輸途中，依靠冷板中的蓄冷劑不斷融化

26、，釋放“冷量”，以保持廂內(nèi)溫度一定。 冷板的數(shù)量和布置主要取決于車廂容積的大小。微型冷藏汽車一般僅在廂內(nèi)前壁安裝一塊冷板；輕型冷藏汽車需裝2～3塊；中型冷藏汽車需裝3～5塊；重型冷藏汽車則不少于6塊。當(dāng)廂內(nèi)采用2塊以上冷板時(shí)，廂內(nèi)兩側(cè)壁安裝的冷板應(yīng)對(duì)稱布置。 冷板冷藏汽車按是否自帶制冷裝置，可分為獨(dú)立式和非獨(dú)立式兩類[7]。 1.獨(dú)立式冷板冷藏汽車 獨(dú)立式冷板冷藏汽車在車廂內(nèi)除裝有冷板外，還裝有對(duì)冷板“充冷”的制冷機(jī)組。需要時(shí)，僅需接通地面上的電源，即可自行對(duì)冷板進(jìn)行充冷。其結(jié)構(gòu)形式如圖2.2所示。 2.非獨(dú)立式冷板冷藏汽車 非獨(dú)立式冷板冷藏汽車本身不帶制冷機(jī)組，需要依賴地面制冷機(jī)

27、組對(duì)冷板“充冷”。因此冷板內(nèi)蒸發(fā)器盤管必須將其接口布置在車廂右側(cè)，以便與制冷機(jī)組的接口相接進(jìn)行制冷。其結(jié)構(gòu)形式如圖2.2所示。 圖2.2 獨(dú)立式冷板冷藏汽車 1-汽車底盤 2-隔熱車廂與連接裝置 3-制冷機(jī)組 圖2.3 非獨(dú)立式冷板冷藏汽車 1-汽車底盤 2-隔熱車廂與連接裝置 3-冷板蒸發(fā)盤管接口盒 4-冷板 綜上所述可知：對(duì)于距離較長(zhǎng)、地面服務(wù)設(shè)施不全者，宜采用獨(dú)立式；反之，宜采用非獨(dú)立式。 冷板冷藏汽車按其車廂內(nèi)空氣流動(dòng)方式不同，可分為自然對(duì)流式和強(qiáng)制通風(fēng)式兩種。自然對(duì)流式是依靠廂內(nèi)空氣的溫差形成自然對(duì)流，促使廂內(nèi)溫度趨于均勻；強(qiáng)制通風(fēng)式是冷板一端裝有風(fēng)

28、機(jī)，強(qiáng)制廂內(nèi)空氣流動(dòng)，加速廂內(nèi)溫度趨于均勻。要求冷板提供的制冷量取決于箱體的傳熱系數(shù)、箱體容積、廂內(nèi)所需冷藏溫度、環(huán)境溫度以及保溫時(shí)間等。冷板設(shè)計(jì)應(yīng)考慮其搬運(yùn)和裝卸的方便性，每塊冷板的最大質(zhì)量最好在100kg左右，厚度在50～70mm。對(duì)于豎直放置的冷板，因“充冷”時(shí)冷板下部先凍結(jié)，故設(shè)計(jì)時(shí)，冷板長(zhǎng)度應(yīng)大于高度。 2.3二類底盤的選擇 目前，改裝專用汽車選用的底盤主要是二類或三類汽車底盤，也有為某些專用汽車設(shè)計(jì)的專用底盤[8]。汽車底盤的選擇或設(shè)計(jì)專用底盤主要根據(jù)專用汽車的類型、用途、裝載質(zhì)量、使用條件、專用汽車的性能指標(biāo)、專用設(shè)備或裝置的外形尺寸、動(dòng)力匹配等來決定。 目前我國(guó)對(duì)于常規(guī)

29、的廂式車、罐式車、自卸車等通常是采用二類汽車底盤改裝設(shè)計(jì)。這是目前專用汽車設(shè)計(jì)中選用底盤型式最多的一種。所謂二類汽車底盤，即在基本型整車的基礎(chǔ)上。去掉貨箱。在改裝設(shè)計(jì)的總布置時(shí)，在沒有貨箱的汽車底盤上，加裝所需的工作裝置或特種車身。采用二類汽車底盤進(jìn)行改裝設(shè)計(jì)工作的重點(diǎn)是整車總體布置和工作裝置設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)時(shí)若嚴(yán)格控制了整車總質(zhì)量、軸載質(zhì)量分配、質(zhì)心高度位置等，則基本上能保持原車型的主要性能。但是，還要對(duì)改裝后的整車重新作出性能分析和計(jì)算。 對(duì)客車、客貨兩用車則通常采用三類汽車底盤改裝設(shè)計(jì)。所謂三類汽車底盤，—般是在基本型車的基礎(chǔ)上，去掉貨箱和駕駛室。近年來，我國(guó)乘用車發(fā)展很快，對(duì)乘用車使用性

30、能的要求也在不斷提高，再用原來的三類汽車底盤改裝的客車已越來越不受歡迎。因此，各類專用客車底盤應(yīng)運(yùn)而生。這些專用客車底盤的基本特點(diǎn)是利用基本型總成，按客車性能要求更新進(jìn)行整車布置，更新設(shè)計(jì)懸架系統(tǒng)。這種底盤不僅在質(zhì)心位置、整車性能特別是平順性方面有很大的變化，而且在傳動(dòng)系統(tǒng)和動(dòng)力匹配、以及制動(dòng)系統(tǒng)等總成方面也有較大的改裝設(shè)計(jì)。 目前在用普通汽車底盤作改裝設(shè)計(jì)時(shí)．把更換了發(fā)動(dòng)機(jī)的底盤，如將汽油發(fā)動(dòng)機(jī)改換成柴油發(fā)動(dòng)機(jī)．亦當(dāng)作三類底盤處理。 無(wú)論選用二類或三類汽車底盤，很難完全滿足某些專用汽車的性能要求。例如用普通汽車底盤改裝廂式貨車、存在質(zhì)心過高，軸荷分配不合理的問題；改裝消防車，首先是底盤車

31、速就達(dá)不到要求；改裝客廂式專用車，存在平順性差的問題。因此，可以這樣說，若要使我國(guó)的專用汽車上質(zhì)量、上檔次，一定要開發(fā)出一些具有特點(diǎn)的專用汽車底盤。 在專用汽車底盤或總成選型方面，一般應(yīng)滿足下述要求[9]： （1） 適用性 對(duì)貨運(yùn)車用的總成應(yīng)適應(yīng)貨運(yùn)要求，保證貨運(yùn)安全無(wú)損；對(duì)乘用車用的總成應(yīng)適于乘客的需要．達(dá)到乘座安全舒適；對(duì)各種專用改裝車的總成應(yīng)適于專用汽車特殊功能的要求，并以此為主要目標(biāo)進(jìn)行改裝選型設(shè)計(jì)，例如各種取力器的輸出接口等。 （2） 可靠性 所選用的各總成工作應(yīng)可靠，出現(xiàn)故障的幾率少，零部件要有足夠的強(qiáng)度和壽命，且同一車型各總成零部件的壽命應(yīng)趨于均衡。 （3） 先進(jìn)性

32、 所選用的底盤或總成．應(yīng)使整車在動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、制動(dòng)性、操縱穩(wěn)定性、行駛平順性及通過性等基本性能指標(biāo)和功能方面達(dá)到同類車型的先進(jìn)水平。而且在專用性能上要滿足國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求。 （4） 方便性 所選用的各總成要便于安裝、檢查、保養(yǎng)和維修。在選用專用汽車底盤時(shí)，除了上述因素外，還有以下兩個(gè)很重要的方面：一是汽車底盤價(jià)格。二是汽車底盤供貨要有來源。 根據(jù)本設(shè)計(jì)所要求的載貨量以及本次設(shè)計(jì)的任務(wù)要求，選用二類底盤為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，選用底盤型號(hào)為CA1103P9K2LE。參數(shù)如2.4所示： 表2.4 底盤參數(shù) 企業(yè)名稱 中國(guó)第一汽車集團(tuán)公司 規(guī)格（mm） 長(zhǎng)：6632 寬：2244 高

33、：2558 底盤型號(hào) CA1103P9K2LE 底盤類型 二類 產(chǎn)品名稱 平頭柴油載貨汽車底盤 產(chǎn)品商標(biāo) 解放牌 燃油類型 柴油 轉(zhuǎn)向形式 方向盤 軸數(shù) 2 軸距（mm） 3750 彈簧片數(shù) 11/7+6 輪胎數(shù) 6 輪胎規(guī)格 8.25R20 輪距（mm） 前輪：1800后輪：1800 總質(zhì)量（kg） 10490 前排乘客 3 最高車速（km/h） 99 最大爬坡地（°） 28 接近離去角（°） 18/24 前懸后懸 1330/1176 整備質(zhì)量（kg） 4200 依據(jù)標(biāo)準(zhǔn) GB3847-2005，GB17691-

34、2005國(guó)Ⅲ 2.4本章小結(jié) 本章主要介紹了冷藏汽車的分類以及冷藏汽車的制冷方式，對(duì)比分析各種制冷方式的優(yōu)、缺點(diǎn)和車次設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要求，對(duì)本設(shè)計(jì)中所采用的冷板式冷藏汽車進(jìn)行了總體布置，并確定了本設(shè)計(jì)所使用的二類底盤的型號(hào)。 第3章 制冷裝置的設(shè)計(jì) 3.1冷藏保溫汽車的熱工參數(shù) （1）車廂總傳熱系數(shù)K 系數(shù)K是冷藏保溫汽車重要的熱工參數(shù)，是用來評(píng)價(jià)車廂隔熱性能的綜合性指標(biāo)。計(jì)算公式為： （3.1） 式中 Q——單

35、位時(shí)間內(nèi)通過車廂的壁熱量（W）； F——車廂內(nèi)外表面積的幾何平均值（㎡）； ——車廂內(nèi)外平均溫度差（K）； K——車廂總傳熱系數(shù)〔W/(㎡·K)〕。 冷藏汽車車廂內(nèi)溫度調(diào)控范圍與K值的關(guān)系見表3.1。 表3.1 冷藏汽車廂內(nèi)條紋范圍與總傳熱系數(shù)K 冷藏汽車 種 類 廂內(nèi)調(diào)溫范圍 傳熱系數(shù)K/(W··) 等級(jí) 內(nèi)溫/℃ 外溫/℃ 強(qiáng)化隔熱型 普通隔熱型 機(jī) 械 冷 藏 汽 車 A +12～0 +30 ≤0.4 0.1～0.7 B -10～+12 ≤0.4 — C +12～-20 ≤0.4 — D ≤+2

36、 ≤0.4 0.4～0.7 E ≤-10 ≤0.4 — F ≤-20 ≤0.4 — 非機(jī)械冷藏汽 車 A ≤+7 +30 ≤0.4 0.4～0.7 B ≤-10 ≤0.4 — C ≤-20 ≤0.4 — 有加熱裝置的冷藏汽車 A -10～+12 +30～-10 ≤0.4 0.4～0.7 B -20～+12 +30～-20 ≤0.4 — 根據(jù)總傳熱系數(shù)K的大小，車廂可分為A、B、C三類（見表4.2），且規(guī)定冷藏車不準(zhǔn)采用C類車廂。為了滿足一定的運(yùn)輸要求。應(yīng)盡可能提高車廂的隔熱性能，故一般冷藏車廂的總傳熱系數(shù)K

37、值應(yīng)按表3.2中的A級(jí)選取。 表3.2 車廂按K值分類 貨箱類別 A B C 傳熱系數(shù)K/(W··) ≤0.4 ＞0.4～0.6 ＞0.6～0.9 2.車廂漏氣倍數(shù)L (3.2) 式中 ——1h內(nèi)車廂泄露的空氣量（/h）； ——車廂容積（）。 按漏氣倍數(shù)的不同，車廂也可分為A、B、C三類，并且規(guī)定冷藏車不準(zhǔn)采用C類車廂。各類車廂的漏氣倍數(shù)見表3.3。 表3.3 各類車廂的漏氣倍數(shù) 內(nèi)外壓強(qiáng)/ 傳熱面積/ 漏氣倍數(shù)/ A B

38、C 100±10 ＞40 1.2 3.0 4.8 20～40 1.5 3.8 6.0 ＜20 2.1 5.3 8.4 對(duì)于運(yùn)輸水果、蔬菜等需要呼吸的貨物，在車廂上必須裝用通風(fēng)口，引入新鮮空氣以保證正常換氣。水果、蔬菜正常呼吸所需要的車廂換氣量與其品種、廂內(nèi)溫度以及廂內(nèi)外溫度差等有關(guān)。若水果、蔬菜排出的二氧化碳?xì)怏w越多、廂內(nèi)溫度越高，以及廂內(nèi)外溫度差大，則所需要的換氣量也就越大。一般來說，長(zhǎng)途運(yùn)輸蔬菜，水果的冷藏保溫汽車，如果中途不開車廂門，換氣量約為50～80/h。短途運(yùn)輸，則需換氣量約為10～20/h[10]。 漏氣和換氣均反映單位時(shí)間內(nèi)車廂外空氣對(duì)流的程度

39、。區(qū)別是：漏氣倍數(shù)反映車廂設(shè)計(jì)制造所能達(dá)到的氣密性能；換氣量則是運(yùn)輸水果、蔬菜之類需要呼吸的貨物，為了保鮮所必須引入廂內(nèi)的空氣量。 根據(jù)車廂的傳熱面積： （3.3） =50.610﹥40m2 所以由表3.3可知：車廂的漏氣倍數(shù)L=1.2。 3.廂內(nèi)調(diào)溫范圍和調(diào)溫精度 廂內(nèi)調(diào)溫范圍是指冷藏保溫汽車的制冷（加熱）裝置工作時(shí)，在一定的溫度環(huán)境條件下，可由控制系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)定的廂內(nèi)溫度范圍。 箱內(nèi)的調(diào)溫精度也是冷藏汽車重要的熱動(dòng)參數(shù)之一。其精度一般規(guī)定為±2℃。調(diào)溫精度越

40、高，則廂內(nèi)溫度能更好地滿足運(yùn)輸貨物的室溫要求。 3.2 隔熱車廂平均傳熱系數(shù)計(jì)算 隔熱車廂的各隔熱廂壁(前、側(cè)、頂、底和后門)除骨架部分外，均由內(nèi)外蒙皮和隔熱層組成，可以看作是材質(zhì)均勻的多層壁，作為只有一個(gè)熱量方向的單元熱流體計(jì)算其傳熱系數(shù)。而骨架區(qū)域部分的傳熱系數(shù)可采用因熱流法和有限差分法求得，但這種方法計(jì)算較繁雜。在實(shí)際工程應(yīng)用中，可采用簡(jiǎn)化的方法計(jì)算車廂的平均傳熱系數(shù)，即把隔熱車廂的各隔熱廂壁看作是沒有骨架的由內(nèi)外蒙皮及隔熱層組成的多層結(jié)構(gòu)來計(jì)算其傳熱系數(shù)，再根據(jù)車廂骨架的多少，乘以車壁傳熱結(jié)構(gòu)系數(shù)而求得。 （1）隔熱廂壁傳熱系數(shù)(不考慮骨架的影響)按下式計(jì)算

41、 （3.4） 式中 ——隔熱廂壁不考慮骨架影響傳熱系數(shù)，W/m2·K； ——車廂外表面放熱系數(shù)。 當(dāng)空氣流速V≤2.56m/s時(shí)=29 W/m2·K ，當(dāng)空氣流速V≥2.56m/s 時(shí)，=5.76+17.5，W/m2·K ——車廂內(nèi)表面的放熱系數(shù)。 當(dāng)車廂內(nèi)空氣為自然對(duì)流時(shí)，=7~9 W/m2·K，當(dāng)車廂內(nèi)空氣為強(qiáng)制循環(huán)時(shí)，=17~24W/m2·K ——各層材料厚度，m ——各層材料的熱導(dǎo)率，W/m2·K 設(shè)空氣流速V=3.2m/s, =5.67+17.5==37.665W/m2?K；車廂內(nèi)空氣為強(qiáng)制

42、循環(huán)，取 =20 W/m2?K； =80mm； =0.15。 （2）修正計(jì)算： = （3.5） =1.2×0.305=0.366 式中 ——修正后車壁傳熱系數(shù)，W/m2·K ——車廂傳熱結(jié)構(gòu)系數(shù)，與車廂骨架結(jié)構(gòu)和骨架密度有關(guān)。一般整體骨架式車廂=1.3~1.5；分片組裝和整體隔熱層的車廂=1.1~1.3，取=1.2。 （3）計(jì)算車廂平均傳熱系數(shù)： 隔熱車廂平均傳熱系數(shù)為各隔熱廂壁傳熱系數(shù)的平均值，即

43、 （3.6） 式中 ——隔熱車廂平均傳熱系數(shù), W/m2·K ——隔熱車廂各壁的傳熱面積，m2 ——隔熱車廂的總傳熱面積，，m2 3.3 冷藏汽車隔熱車廂的熱負(fù)荷計(jì)算 冷藏保溫汽車隔熱車廂熱負(fù)荷的計(jì)算是設(shè)計(jì)、選用制冷裝置和加溫設(shè)備的依據(jù)，隔熱車廂熱負(fù)荷計(jì)算分別如下： （1）通過隔熱車廂壁傳人車廂的熱量。 （3.7） 式中 ——車廂外界溫度，按使用環(huán)境最高溫度計(jì)算，℃ ——車廂內(nèi)空氣溫度，按設(shè)計(jì)的車內(nèi)可

44、達(dá)最低溫度計(jì)算，℃ 取=30℃；=-5℃ =0.35×35×50.610=620W 巡航時(shí)間為4h,則=0.62×4=2.48kw/h=8928KJ （2）車廂各處縫隙泄漏傳入車廂的熱量。 （3.8） 式中 ——車廂的漏氣倍數(shù)，h-1 ——車廂內(nèi)空氣密度，kg/m3 V——車廂內(nèi)空氣容積，m3 C——空氣的定壓比熱容，J/kg·K ——水蒸汽的氣化潛熱，J/kg ——車廂外空氣的相對(duì)濕度，% ——車廂內(nèi)空氣的相對(duì)濕度，% ——車廂外

45、飽和空氣的含濕量，kg/kg(干空氣) ——車廂內(nèi)飽和空氣的含濕量，kg/kg(干空氣) 實(shí)際計(jì)算時(shí)，常用如下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 （3.9） 一般隔熱車廂=0.1，泄漏嚴(yán)重的車廂取=0.2。 取=0.1=0.1×8928=892.8KJ （3）太陽(yáng)輻射進(jìn)入車廂的熱量。 （3.10） 式中 ——車廂外表面受輻射的面積，通常取車廂傳熱面積的35%~50%，㎡，取45%則=22.775 ——車廂外表面受輻射

46、的平均溫度，常取=℃ ——每晝夜日照小時(shí)數(shù)，常取12~14，h，取=13 = 巡航時(shí)間為4h，則=1238.4KJ （4）開門時(shí)傳入熱量。 (+) （3.11） 式中 ——開門頻度系數(shù)。運(yùn)輸途中不開門，=0.25；開門1~5次，=0 .5；7~12次，=0.75；12次以上，=1.0，開門次數(shù)12次以上，=1.0 1.0×（8928+1238.4）=10076.4KJ （5）車廂內(nèi)裝載貨物所散發(fā)的熱量 =

47、 （3.12） 式中 ——貨廂內(nèi)某種貨物的質(zhì)量，Kg ——貨廂內(nèi)某種貨物的發(fā)熱量，W/kg 以菠菜為例計(jì)算得=1495.5KJ 表3.4 主要水果、蔬菜的發(fā)熱量 （單位W/t） 食品 溫度/℃ 食品 溫度/℃ 0 5 10 0 5 10 橘子 10.5 18.6 35 黃瓜 19.7 33.5 60 葡萄 9.2 24.5 36 桃 18.6 40.5 92 梨 19.2 46.6 62.3 萵苣 38 51 102

48、青豌豆 104 138 265 李子 2.8 65 126 40.5 草莓 53.6 92 17.1 西紅柿 17.5 26.7 菜花 62.5 78 138 櫻桃 22 53 107 白菜 32.5 50.5 77 菠菜 82 198 300 （6）廂內(nèi)照明系統(tǒng)放電 設(shè)計(jì)照明燈的數(shù)量為4個(gè)，工作時(shí)間為12小時(shí)，風(fēng)機(jī)1個(gè)，工作時(shí)間為12小時(shí)，則：=450W風(fēng)機(jī)和照明燈的熱流量

49、（3.13） =1620KJ （7）車廂箱體預(yù)冷時(shí)消耗的熱量。 = （3.14） 式中 ——貨廂需冷卻部分的質(zhì)量，Kg ——貨廂需冷卻部分的平均比熱，J/﹙kg·K﹚ ——廂外氣溫和廂內(nèi)溫度之差，K T——貨廂預(yù)冷的時(shí)間，h = （8） 貨廂內(nèi)貨物預(yù)冷時(shí)攝取的熱流量 =﹙﹚ （3.15） =30515KJ 式中 ——貨廂貨物的質(zhì)量，Kg

50、 ——廂內(nèi)包裝容器的質(zhì)量，Kg ——貨物的比熱， J/﹙kg·K﹚ ——包裝容器的比熱，J/﹙kg·K﹚,計(jì)算時(shí)取=2500 J/﹙kg·K﹚ 3.4冷藏保溫汽車的制冷量計(jì)算 （1）運(yùn)輸冷凍貨物 冷藏汽車運(yùn)輸冷凍貨物時(shí)，只需保持廂內(nèi)溫度在所要求的范圍內(nèi)，而不需要對(duì)貨物進(jìn)行預(yù)冷，貨物呼吸熱為零，故制冷量為： =++++ （3.16） =29116.6KJ （2）運(yùn)輸水果、蔬菜和鮮蛋 當(dāng)冷藏汽車運(yùn)輸水果、蔬菜和鮮蛋時(shí)，要求制冷裝置同時(shí)預(yù)冷箱體和貨物，因此制冷量為： =++

51、+++++ （3.17） =62365.5KJ 考慮到制冷裝置不能連續(xù)工作，故在設(shè)計(jì)和選擇制冷量時(shí)應(yīng)考慮安全系數(shù)n，即制冷量為，一般冷藏汽車取n=1.3到1.5。取n=1.4，冷藏車的制冷量為： =1.4×57327.3=87311.7KJ 3.5制冷劑的選擇 3.5.1制冷劑的分類 制冷劑是在制冷系統(tǒng)中不斷循環(huán)，從液體汽化為蒸氣時(shí)吸收熱量．又從蒸氣冷凝為液體時(shí)放出熱量的工作介質(zhì)，又稱冷劑或冷凍劑。 在世界繁多的物種中，凡是在一定條件下能產(chǎn)生相態(tài)變化，并伴隨著熱量授受關(guān)系的物質(zhì)，都可以作為制冷劑。 通常

52、按制冷劑在一個(gè)大氣壓下的蒸發(fā)溫度(飽和溫度)和常溫下的冷凝壓力(飽和蒸氣壓力)分為三大類： （1）低壓高溫制冷劑 制冷劑的冷凝壓力≤ (0.2~0.3),蒸發(fā)溫度>0℃。如R11,R21,R113,R114等，用于工作環(huán)境溫度較高的場(chǎng)合。 （2）中壓中溫制冷劑 ≤(1.5~2.0) ，-50℃＜＜0℃，如R12,R22,R142等，得到廣泛應(yīng)用。 （3） 高壓低溫制冷劑 這種制冷劑的冷凝壓力＞2.0，蒸發(fā)器溫度<-50℃,如R13,R14,R23等，一般用于復(fù)迭式制冷裝置的低溫制冷部分。 常用的制冷劑有氨，氟利昂，碳?xì)浠衔?，共沸混合物等? （1）氨 氦屬于無(wú)機(jī)化合物類

53、。氨的單位容積制冷量(即壓縮機(jī)每吸入l制冷劑蒸氣所產(chǎn)生的冷量)較大，冷凝壓力和蒸氣壓力適中，導(dǎo)熱系數(shù)大，流動(dòng)阻力小，不腐蝕鋼鐵，能溶于水，對(duì)潤(rùn)滑油的溶解度很小，價(jià)格低廉，容易取得。但是，氨有強(qiáng)烈的刺激性臭味，有毒，有燃燒和爆炸的危險(xiǎn)性，故在小型制冷裝置中很少采用，主要用于大、中型的制冷裝置中，如冷庫(kù)，空調(diào)(車間、商場(chǎng)等用)及工業(yè)生產(chǎn)用制冷裝置等。 無(wú)機(jī)化合物的代號(hào)規(guī)定為字母R后面第一個(gè)數(shù)字為7，后面的數(shù)字為該物質(zhì)的分子量值(取整數(shù))。如氨(NH)為R717，水為R718。R為Refrigerant（制冷劑）的第一個(gè)字母大寫。 （2）氟利昂 氟利昂是飽和碳?xì)浠_(tái)物的氟、氯、溴衍生物的總稱。

54、因此，它的種類繁多，性質(zhì)各異。氟利昂的代號(hào)規(guī)定為字母R后的第一個(gè)數(shù)字為碳原子數(shù)減去1，如碳原子數(shù)是1，可不寫；第二個(gè)數(shù)字為氫原子數(shù)加l；第三個(gè)數(shù)字為氟原子數(shù)。若還有溴原子，則在第三個(gè)數(shù)之后寫上B。后面再寫溴原子數(shù)。 下面介紹幾種常用的氟利昂制冷劑。 1)R12(即) R12是二氟二氯甲烷，即為甲烷的衍生物。它無(wú)色、無(wú)味、無(wú)臭、無(wú)毒、不燃燒、不爆炸。但是，若在空氣中R12的濃度超過30％后，也會(huì)使人窒息；若R12的溫度達(dá)到400℃以上只與明火接觸時(shí)，會(huì)分解出有毒光氣()。 R12在無(wú)水情況下，不腐蝕金屬，但含鎂量大于2％的除外。 R12難溶于水，并且隨著溫度的降低，溶解度也變小。若在R

55、l2中溶有水時(shí)，會(huì)產(chǎn)生冰塞現(xiàn)象，水結(jié)冰，堵塞膨脹閥和管道，因此，規(guī)定R12的含水量不得超過0.0025 % (以質(zhì)量計(jì))。含水的R12會(huì)腐蝕金屬。 R12易容于礦物油，能與潤(rùn)滑油以任何比例互相溶解，會(huì)在蒸發(fā)器的內(nèi)壁上形成油膜，影響傳熱，并使?jié)櫥妥兿?。還能溶解多種有機(jī)物質(zhì)，能使一般橡膠制的密封件膨脹，引起泄漏，而要采用丁腈類橡膠制的特殊橡膠制品。R12又極易從微細(xì)小縫滲透，引起泄漏，不易發(fā)現(xiàn)。 R12是我國(guó)目前廣泛應(yīng)用的制冷刑，主要用于中小型制冷裝置，如冰箱，冷藏箱，冷柜，空調(diào)器，小型冷庫(kù)等。 2)R22(CHFCl) R22即二氟一氯甲烷。它無(wú)色、無(wú)味、不燃燒、不爆炸，毒性比R12稍

56、大。 R22中水的溶解度比R12大，能部分溶解于潤(rùn)滑油．且隨溫度的降低而減小。對(duì)有機(jī)物質(zhì)的腐蝕比R12更強(qiáng)，滲透泄漏更容易。它的單位容積制冷量比Rl2大40％~60％。在雙級(jí)壓縮制冷系統(tǒng)中可達(dá)-50~-80℃的低溫。 3)R13(CFCl) R13是三氟—氯甲烷。它無(wú)毒，比R12更為安全，且在低溫下的蒸氣密度很小。在一個(gè)大氣壓下的蒸發(fā)溫度為-81．5℃，凝固點(diǎn)為-180℃。 Rl3不易溶解水，與R12具有相似的性質(zhì)。與潤(rùn)滑油互不溶解，所以在管壁易產(chǎn)生油膜，影響傳熱效果。故在制冷系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)置油分離器。對(duì)金屬不腐蝕。 據(jù)研究．釋放到大氣中的鹵代烴中的氯原子和溴原子會(huì)消耗同溫層的臭氧。同溫

57、層中臭氧的減少會(huì)使輻射到地球表面的紫外線增加。氟利昂是國(guó)際制冷業(yè)界對(duì)鹵代烷這一類物質(zhì)的統(tǒng)稱，它包括氯氟烴、氫氯氟烴和氫氟烴，這三者對(duì)大氣臭氧層的破壞程度有不同，氯氟烴能循環(huán)消耗臭氧，壽命又長(zhǎng)，故國(guó)際制冷業(yè)界正在用氫氟烴取代氯氟烴。 （3）混合共沸制冷劑 混合共沸制冷劑是由兩種或兩種以上不同物質(zhì)按一定比例組成，也稱共沸溶液。其代號(hào)規(guī)定為在R后的第一個(gè)數(shù)字用5，后面再接上標(biāo)志不同種類的二位數(shù)字，如表3.5。 表3.5 混合共沸制冷劑 代 號(hào) R500 R501 R502 R503 R504 R32 R115 組成工質(zhì) R12 R152a R22 R

58、12 R22 R115 R23 R13 質(zhì)量比/% 7.38/26.2 75/25 48.8/51.2 40.1/59.9 48.2/51.8 正常蒸發(fā)溫度/℃ -38.3 -45.6 -88.7 凝固溫度/℃ -158.8 臨界溫度/℃ 105.0 90.2 19.5 臨界壓力/ 454.3 445.3 混合共沸制冷劑的性質(zhì)與原單一物質(zhì)不同，可以獲得更有利的熱力性質(zhì)。它們?cè)谝欢ǖ膲毫ο抡舭l(fā)時(shí)能保持恒定的蒸發(fā)溫度，并且氣相與液相的組成成分相同，保持不變。如用R500代替R12，可使制冷量增大17％~18

59、％；用R502代替R22，制冷量增大5％~30％，并且排氣溫度約比R22低10~25℃。 （4）碳?xì)浠衔? 碳?xì)浠_(tái)物制冷劑有烷烴類的甲烷、乙烷、丙烷和丁烷；鏈烯烴類的有乙烯、丙烯、丁烯等。由于其燃燒性和爆炸性都較強(qiáng)，又是石油化工廠和天然氣液化工廠的原料或半成品，故只用于這些工廠的制冷裝置中。 烷烴類的代號(hào)規(guī)定與氟利昂相同，如甲烷為R50，乙烷R170，丙烷R290，但丁烷不按上法，而規(guī)定為R600，異丁烷為R601；烯烴類的代號(hào)規(guī)定在R后寫1，接著再寫的數(shù)字與氟利昂的方法相同，如乙烯為R1150，丙烯為R1270。 3.5.2制冷劑的熱力學(xué)性能和使用要求 冷藏運(yùn)輸用的壓縮機(jī)大多屬于

60、中、小型壓縮機(jī)鑒于它們的使用條件對(duì)壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)、性能有專門要求： （1）冷藏運(yùn)輸制冷壓縮機(jī)應(yīng)能適應(yīng)震動(dòng)、傾斜、搖擺和起伏顛簸等條件下的正常工作。 （2）制冷壓縮機(jī)的零部件應(yīng)有較好的抗腐蝕性，能適應(yīng)環(huán)境溫度46℃以上和空氣相對(duì)濕度20％—95％，且能在凝露、鹽霧及油霧條件下長(zhǎng)期工作。 （3）冷藏運(yùn)輸用的制冷壓縮機(jī)應(yīng)耐沖擊，其零部件均應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，機(jī)體及軸封應(yīng)有可靠的密封性， （4）制冷壓縮機(jī)應(yīng)有更可靠的運(yùn)行、安全保護(hù)等控制系統(tǒng)和相應(yīng)的安全保護(hù)元器件。 （5）限于冷藏運(yùn)輸?shù)陌惭b、使用、維修等條件，其制冷壓縮機(jī)應(yīng)結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、工作效率高。 制冷劑選用原則： （1）在蒸發(fā)溫

61、度和冷凝溫度設(shè)定情況下，蒸發(fā)壓力不要過低，以免外界空氣滲入系統(tǒng)；冷凝壓力不要太高，一般不超過16MPa。 （2）應(yīng)無(wú)味、無(wú)毒、不燃燒、不爆炸。 （3）化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)，在正常工作條件下不起化學(xué)變化，不與水或潤(rùn)滑油起化學(xué)作用，不腐蝕金屬。 （4）價(jià)格低，容易獲得。 目前氟利昂制冷劑的應(yīng)用相對(duì)廣泛，常用的制冷劑有R22、R502等，R22不燃、不爆，使用安全，因此本次設(shè)計(jì)采用R22為制冷劑，R22的標(biāo)準(zhǔn)汽化溫度為-40.8℃，通常冷凝壓力不超過1.6Mpa。 幾種常用制冷劑的一些熱力學(xué)特性列于表3.6，供參考。 表3.6制冷劑的熱力學(xué)性能 制冷劑 蒸發(fā)壓力/

62、冷凝壓力/ 壓力比 單位制冷量/() 每kW制冷量的吸入蒸汽量/() 制冷系數(shù)/cop R11 R12 R22 R502 R717 20.4 182.7 259.8 349.6 236.5 125.5 744.6 1192.1 1308.6 11166.6 6.15 4.08 4.03 3.74 4.93 155.4 116.3 162.8 106.2 1103.4 4.90 0.782 0.476 0.484 0.462 5.03 4.70 4.65 4.37 4.76 注：在蒸發(fā)溫度-15℃、冷凝溫度30℃下操

63、作的蒸汽壓縮理論循環(huán) 本設(shè)計(jì)采用的是非獨(dú)立式的冷板制冷方式。這種制冷方式本身不帶制冷機(jī)組，只需要依賴地面的制冷機(jī)組進(jìn)行“充冷”，用以滿足一次運(yùn)輸?shù)闹评湫枰?。根?jù)以上計(jì)算所得的結(jié)果，制冷量為87311.7KJ，根據(jù)所選制冷劑的比熱容和密度，計(jì)算得冷板的質(zhì)量為260kg，體積為2215，選用2塊冷板，并確定冷板的尺寸為： 長(zhǎng)寬厚（mmmmmm）2500120060。 3.6制冷機(jī)組的選擇 根據(jù)制冷量和本次設(shè)計(jì)采用的非獨(dú)立式制冷方式，選擇的地面制冷機(jī)組為商丘市雪冷科技股份有限公司生產(chǎn)的雪冷牌XL-680冷藏車制冷機(jī)組。制冷機(jī)組的主要參數(shù)見表3.7。 表3.7 制冷機(jī)組的主要參數(shù) 品牌

64、 雪冷 型號(hào) 680 適用范圍 冷藏車 功率 3.2（kw） 結(jié)構(gòu)類型 斜盤式 類型 風(fēng)冷式冷凍機(jī) 排量類型 定排量壓縮機(jī) 控制溫度 -18℃～25℃ 壓縮機(jī) SD 7L15(155cc/r) 制冷劑 R404A 箱體容積 25～32（） 電壓 DC12/24V 3.7本章小結(jié) 本章主要對(duì)冷藏保溫汽車的熱工參數(shù)、平均傳熱系數(shù)以及熱負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算，并計(jì)算出制冷機(jī)組所需要的制冷量，根據(jù)制冷量的需求選擇確定制冷劑的類型，再依據(jù)總制冷量設(shè)計(jì)冷板的尺寸，并選取地面制冷機(jī)組。 第4章 隔熱車廂的設(shè)計(jì) 4.1隔熱車廂的定義與技術(shù)要求 冷藏

65、保溫汽車隔熱車廂是指具有隔熱箱壁、箱門、箱底和箱頂，能阻止內(nèi)外熱交換的集裝箱保溫集裝箱，（以下簡(jiǎn)稱隔熱車廂）[11]。 隔熱車廂在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)達(dá)到以下設(shè)計(jì)要求： （1）足夠的強(qiáng)度，可長(zhǎng)期反復(fù)使用。 （2）適用于一種或多種運(yùn)輸方式運(yùn)送，途中轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)，箱內(nèi)貨物不需換裝。 （3）具有快速裝卸和搬運(yùn)的裝置，特別便于從一種運(yùn)輸方式轉(zhuǎn)移到另一種運(yùn)輸方式。 （4）便于貨物裝滿和卸空。 （5）具有1立方米及其以上的容積。 4.2隔熱車廂的結(jié)構(gòu)與型式 4.2.1隔熱車廂的組成 隔熱車廂是由頂板、底板（地板）、左右側(cè)壁、前壁、厚壁（后門框）和門組成。由于要求車廂具有隔熱保溫性，因此它的骨架具有

66、承載和斷熱的雙重能力。其中以承載為目的的骨架稱為主骨架，這種骨架一般用強(qiáng)度和剛度較高的金屬材料。而以斷熱為目的的骨架稱為輔助骨架（俗稱“斷熱橋”）。一般選用非金屬材料。常見的有木頭、膠合板、玻璃鋼、工程塑料等，他它可裝于主骨架的內(nèi)側(cè)或外側(cè)。車廂的內(nèi)外蒙皮分別于主骨架和輔助骨架相連，其間形成了填裝隔熱材料的空間。因此，主、輔骨架共同完成了隔熱車廂骨架的全部功能。外蒙皮多為平板形，但在左、右側(cè)壁外蒙皮多壓成瓦楞形或半月形，這種具有加強(qiáng)筋的外蒙皮即可增加廂壁強(qiáng)度和剛度，又可增加美觀。為了防止冷凍胴體(整塊凍豬、牛、羊肉等)等貨物撞壞內(nèi)蒙皮，有的車廂還在金屬內(nèi)蒙皮內(nèi)裝有膠合板。內(nèi)外蒙皮常用材料有：鋼板、鋁合金板、不銹鋼板、玻璃鋼板等。一般金屬蒙皮厚度為0.8~1.5mm，非金屬蒙皮厚度為2~3mm。蒙皮與骨架的連接方式通常采用拉鉚連接(即單向膨脹的抽芯鉚釘連接)。 4.2.2隔熱車廂的結(jié)構(gòu)型式 （1）整體結(jié)構(gòu)隔熱車廂 1）整體骨架隔熱車廂 該車廂是在一般車廂基礎(chǔ)上發(fā)展而形成的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，在骨架交匯處，一般焊接加強(qiáng)筋，以增加整體強(qiáng)度和剛度。 車廂加工工藝流程大致如下： 零部件制作→各片