关键词:
铁路冷链
冷藏集装箱
相变蓄冷
辐射制冷
能耗分析
摘要:
随着我国经济的飞速发展以及人民生活水平不断提高,冷链物流的需求也不断增加,我国广阔的地域非常适宜通过铁路主线进行物流运输,但由于装备缺乏等问题,铁路冷链物流在持续萎缩,占比不到1%。在国家双碳政策的推动下,对铁路冷藏运输设备的优化和升级降低有助于推动铁路冷链发展。本研究以铁路冷链运输40ft冷藏集装箱为研究对象,主要进行了以下研究工作:
(1)通过分析铁路冷链运输装备现状,梳理了铁路冷藏集装箱在冷链运输过程中存在问题,对比冷藏集装箱不同制冷系统,发现铁路冷藏集装箱能耗高是影响铁路冷藏集装箱推广与使用的主要因素。
(2)通过TRIZ理论对铁路冷藏集装箱存在的问题进行分析,确认改善优化的思路和方向,设计了一款新型蓄冷型冷藏集装箱。蓄冷型集装箱具备模块式可调节式蓄冷装置,通过更换不同相变材料方式满足不同冷链运输温度的需求。蓄冷托盘的运用可有效避免冷链运输装卸货过程中的断链风险,辐射制冷材料在集装箱表面的运用可增强对太阳辐射的反射,减少热量的获得,有效降低冷藏集装箱的能耗。
(3)对冷藏集装箱能耗因素进行归纳分析,并建立冷藏集装箱能耗计算模型并展开实验,对机械式冷藏集装箱以及蓄冷型冷藏集装箱的能耗、制冷成本和碳排放进行了计算与分析。
研究表明,蓄冷型冷藏集装箱比机械式冷藏集装箱的碳排放低41.6%。在成本方面,蓄冷型冷藏集装箱在制冷成本和货损成本上有明显优势,比机械式冷藏集装箱低72.8%和50%。通过中老铁路冷链运输案例应用和数据计算,新蓄冷型冷藏集装箱的应用比机械式冷藏集装箱年制冷成本减少11.4万元,年货损降低300~400吨,年减少二氧化碳排放量28.7吨。研究可为冷藏运输装备研制与运用提供参考。