[科普中國(guó)]-冷藏船

冷藏船市場(chǎng)現(xiàn)狀分析一、市場(chǎng)現(xiàn)狀及其影響因素

1997年前幾個(gè)月的世界冷藏船市場(chǎng)又一次證明了這個(gè)市場(chǎng)的脆弱性和不可預(yù)測(cè)性,雖然每年的前幾月都是對(duì)保鮮冷藏船需求的最強(qiáng)階段,但是市場(chǎng)表現(xiàn)卻又令原先抱樂(lè)觀態(tài)度的人士感到沮喪,他們?cè)詾?995～1996年度市場(chǎng)的復(fù)興還會(huì)持續(xù)下去, 而現(xiàn)實(shí)情況是今年的租金水平下降了7% ～10% ,在幾個(gè)月前,主要的冷藏船公司還預(yù)測(cè)市場(chǎng)將要上升5% ～10% 。不過(guò)盡管遇到了不利因素,預(yù)計(jì)在未來(lái)幾年中冷藏船市場(chǎng)仍將以每年2. 5% ～4% 的速度增長(zhǎng)。仔細(xì)分析市場(chǎng)變化的原因,能夠發(fā)現(xiàn)有幾個(gè)因素的影響最大,特別是氣候因素好像是導(dǎo)致今年市場(chǎng)滑坡的關(guān)鍵。 比如南美洲西海岸的干旱對(duì)智利和厄瓜多爾的影響造成了香蕉、葡萄和其他水果的減產(chǎn); 北非埃及和摩洛哥及亞洲菲律賓的多雨又影響了馬鈴薯、柑橘和香蕉的產(chǎn)量;南非少有的低溫也使得大量農(nóng)作物減產(chǎn),另外塞浦路斯的霜凍對(duì)其馬鈴薯的影響也很大。 上述惡劣氣候?qū)е聫哪习肭驀?guó)家冷藏保鮮貨物的出口下降了約7% ,期租租金最高值僅達(dá)1. 3U SD /CU F T ,而1996年同期數(shù)據(jù)為1. 5 美元, 1995年為1. 35美元。

氣候也對(duì)進(jìn)口國(guó)的需求產(chǎn)生影響, 1997年1月中國(guó)的寒冬和大雪使部分港口不得不關(guān)閉,致使約10艘裝載香蕉的冷藏船在港口延遲了三個(gè)星期。政治因素和經(jīng)濟(jì)因素也是影響市場(chǎng)表現(xiàn)的重要量。許多歐共體國(guó)家的經(jīng)濟(jì)不景氣,明顯抑制了其對(duì)冷藏保鮮品的需求,而德、意、法等國(guó)在建立歐洲統(tǒng)一貨幣體系方面的爭(zhēng)論,以及歐洲統(tǒng)一市場(chǎng)下各種深層次、結(jié)構(gòu)上的矛盾也對(duì)近期市場(chǎng)的發(fā)展帶來(lái)很多不利的作用。俄國(guó)今年開(kāi)始對(duì)于雞肉征收45% 的附加關(guān)稅,對(duì)于原先進(jìn)口免稅貨物的進(jìn)口商而言無(wú)疑是重大打擊,因此他們聯(lián)合起來(lái)對(duì)該項(xiàng)政策進(jìn)行抵制,包括拒絕卸貨,從1月中旬到3月上旬,這種斗爭(zhēng)延續(xù)了近三個(gè)月,雖然最后不得不向政府低頭,但是各國(guó)在俄國(guó)口岸準(zhǔn)備御貨的大量冷藏船及其它船只則不得不在焦慮中等待。

二、新建及拆解船舶總量對(duì)比冷藏船新造及拆解狀況,可以看出市場(chǎng)近期供求的趨勢(shì):

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上表反映了近幾年來(lái)新建冷藏船的情況,及1997年～ 1999年的預(yù)測(cè)值,值得注意的是在20世紀(jì)剩余的幾年里又將有64艘冷藏船要加入到服務(wù)的行列,共計(jì)2 900萬(wàn)CU F T。不過(guò)船舶的拆解數(shù)量卻直線(xiàn)下降, 1996年后半年拆解船只僅有11條共280萬(wàn)CU F T , 1997年更不理想,全年預(yù)計(jì)拆解總量?jī)H達(dá)到350萬(wàn)CU F T ,這會(huì)直接導(dǎo)致世界船隊(duì)凈增加480萬(wàn)CU F T,另外各類(lèi)冷藏集裝箱的增加無(wú)疑會(huì)使冷藏船市場(chǎng)供大于求的狀況更加突出。1

冷藏船制冷系統(tǒng)概述利用低溫運(yùn)輸易腐貨物的船舶稱(chēng)為冷藏船。它是遠(yuǎn)洋漁業(yè)和運(yùn)輸中保證易腐食品品質(zhì)的必要設(shè)施, 由于其運(yùn)輸批量大, 裝卸集裝箱化, 冷藏船運(yùn)輸量在逐年增加。為了在運(yùn)輸貯藏中能以消耗最小的能源來(lái)最大限度地保持食品原有的風(fēng)味和質(zhì)量, 冷藏船制冷系統(tǒng)的合理配置就顯得非常重要。本文從節(jié)能的角度出發(fā), 從庫(kù)容與壓縮機(jī)的能量匹配、庫(kù)內(nèi)蒸發(fā)裝置的布置、 制冷劑的使用和冷庫(kù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和制冷設(shè)備的選擇等方面來(lái)進(jìn)行研究探討, 提出對(duì)船舶制冷系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法, 供設(shè)計(jì)和使用者參考。

1船舶制冷系統(tǒng)的特點(diǎn)與陸上的固定冷凍冷藏庫(kù)相比, 船舶冷庫(kù)的制冷系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)要惡劣得多。船舶水上移動(dòng), 室外的參數(shù)在不斷地發(fā)生變化, 所以在以往的設(shè)計(jì)中為了保證易腐食品的高品質(zhì), 總是按行程中最?lèi)毫拥臈l件來(lái)選擇設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì), 而船舶絕大部分時(shí)間均處于低于滿(mǎn)負(fù)荷一半以上的工況下運(yùn)行, 結(jié)果形成了庫(kù)容與制冷壓縮機(jī)的能量不匹配, 從而使系統(tǒng)的能耗大大增加, 也使食品的運(yùn)輸費(fèi)用大大增加;其次, 由于冷藏船的冷藏庫(kù)受船體結(jié)構(gòu)的限制, 庫(kù)內(nèi)空間不會(huì)很大, 庫(kù)內(nèi)蒸發(fā)器布置對(duì)其容量會(huì)造成比較大的影響;再就是船體在不同的地區(qū)、不同的地段運(yùn)行時(shí), 要面臨不同的熱濕環(huán)境, 冷庫(kù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)要設(shè)計(jì)適當(dāng), 才能做到減少熱損失。因此, 為了提高船舶制冷裝置的經(jīng)濟(jì)效益, 節(jié)約能源, 必須從以上幾個(gè)方面考慮對(duì)船舶制冷系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。要對(duì)制冷系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì), 首先必須對(duì)系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)的選擇、 制冷工質(zhì)的選用和氣流組織及制冷流程的設(shè)計(jì)等每一個(gè)方面都加以考慮。

2冷藏船舶制冷系統(tǒng)的優(yōu)化分析遠(yuǎn)洋漁船在海上作業(yè)時(shí)為了使經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的漁貨及時(shí)保鮮和進(jìn)行速凍, 一般冷藏船分為高低不同的冷藏溫度。冷藏船由于空間的限制一般采用多溫單機(jī)系統(tǒng), 并用蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥來(lái)保持高低溫庫(kù)之間的平衡, 事實(shí)證明, 這種方法, 造成很大的火用損, 為保證速凍漁貨具有優(yōu)秀的凍結(jié)質(zhì)量,又要保證系統(tǒng)具有經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行費(fèi)用, 其所配制冷系統(tǒng)參數(shù)的選擇基本上與陸上制冷裝置所選參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)一致, 在進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)必須改善這種循環(huán)方式, 在設(shè)計(jì)中采用噴射器代替蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥。理論分析和實(shí)驗(yàn)證明其系統(tǒng)的各性能得到了很大程度的改善, 系統(tǒng)的火用效率提高, 起到了節(jié)能的效果。當(dāng)然, 在優(yōu)化設(shè)計(jì)中還可以采取利用雙級(jí)壓縮制冷循環(huán)的中間冷卻器來(lái)作為高溫部分的供冷環(huán)節(jié)的方法,這樣設(shè)計(jì)制冷系統(tǒng)還可以在速凍的初期利用高溫庫(kù)的溫段對(duì)貨品實(shí)行預(yù)冷, 將凍品冷卻到凍結(jié)點(diǎn)以上的溫度后進(jìn)入凍結(jié)低溫庫(kù), 可以達(dá)到降低傳熱溫差而節(jié)能, 提高制冷效率的目的。制冷系統(tǒng)中采用R - 134a 作為循環(huán)工質(zhì),既能滿(mǎn)足環(huán)保的需要, 且制冷劑R - 134a的各項(xiàng)指標(biāo)總體優(yōu)于R -12,系統(tǒng)的供液方式還可以采用直接膨脹供液,并采用回?zé)嵫h(huán)來(lái)提高制冷量, 防止壓縮機(jī)液擊, 達(dá)到安全有效節(jié)能的目的。

3庫(kù)容與壓縮機(jī)合理匹配的計(jì)算實(shí)例分析在船舶制冷系統(tǒng)所配的壓縮機(jī)選擇中通常存在這樣的問(wèn)題, 那就是壓縮機(jī)的容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于庫(kù)容量, 造成大馬拉小車(chē), 大量的能源浪費(fèi)。所以在設(shè)計(jì)時(shí)能根據(jù)耗冷量來(lái)合理配置壓縮機(jī)就顯得非常重要。對(duì)已設(shè)計(jì)好的冷凍冷藏系統(tǒng)可用計(jì)算冷凍冷藏蒸發(fā)管組每小時(shí)可能傳遞的最大冷量的辦法來(lái)校核系統(tǒng)配置的合理性。

4蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)及庫(kù)內(nèi)氣流組織優(yōu)化設(shè)計(jì)冷凍室蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在漁業(yè)冷藏船上通常使用隧道式凍結(jié)裝置和其它如平板凍結(jié)裝置、 液體凍結(jié)裝置等。在船用制冷系統(tǒng)中為了節(jié)省空間并使蒸發(fā)器處于長(zhǎng)期有效運(yùn)行狀態(tài), 在優(yōu)化設(shè)計(jì)中應(yīng)選用管架式鼓風(fēng)凍結(jié)裝置, 這種裝置耗電量小, 干耗小, 凍結(jié)溫度均勻, 且所占空間少, 初投資省。實(shí)踐證明, 與同樣容量的平板凍結(jié)裝置相比, 其運(yùn)行費(fèi)用相當(dāng), 但其初投資可以節(jié)省20%左右。陸上冷凍的實(shí)驗(yàn)表明, 凍品的凍結(jié)質(zhì)量好, 能耗小。氣流均勻, 冷量的利用率高但這種形式占用空間較大,且要有一定的高度, 在小型船舶制冷冷凍庫(kù)中適用性不強(qiáng)。

5圍護(hù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)船舶艙壁結(jié)構(gòu)均為金屬材料, 而鋼材的導(dǎo)熱系數(shù)很大, 因此滲入熱量較嚴(yán)重, 必須敷設(shè)隔熱防潮層。單純地增加隔熱層的厚度會(huì)使船體空間減小,并不能達(dá)到隔熱的理想效果。良好的隔熱保溫技術(shù)應(yīng)在合適的隔熱材料和厚度的前提下注重保溫材料的敷設(shè)工藝和進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的分析。對(duì)于船舶制冷裝置應(yīng)在不影響船體強(qiáng)度的情況下, 可將冷庫(kù)圍壁扶強(qiáng)材放在隔熱層外。實(shí)際證明在隔熱厚度相等的情況下可以減少冷損失。另外應(yīng)盡量采用導(dǎo)熱系數(shù)小、 吸濕率小的隔熱材料來(lái)減小傳熱系數(shù), 實(shí)際表明, 聚氨脂材料現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡在嚴(yán)格工序的前提下敷設(shè)可以達(dá)到較為理想的效果。敷設(shè)時(shí)應(yīng)保證:發(fā)泡時(shí)氣泡細(xì)小、緊湊, 隔熱層厚度均勻, 外層油膜連續(xù)。其敷設(shè)工藝上應(yīng)先設(shè)置一個(gè)板層, 板層厚度正好與隔熱厚度一致, 這樣做到隔熱均勻到位, 不留冷橋。在其它低溫管道上也必須嚴(yán)格敷設(shè)保溫材料。保證節(jié)流閥前不產(chǎn)生閃發(fā)性氣體, 以使供液量與系統(tǒng)的制冷量相匹配。

6壓縮機(jī)及其它系統(tǒng)設(shè)備的優(yōu)化配置實(shí)際表明, 螺桿式壓縮機(jī)由于其具有制冷量大、運(yùn)行可靠、壽命長(zhǎng)、能進(jìn)行無(wú)級(jí)能量調(diào)節(jié), 對(duì)少量進(jìn)液不敏感等特點(diǎn), 特別適用于大型船舶上;而在小型船舶上可以采用變頻裝置的活塞式壓縮機(jī)。為了保證系統(tǒng)能在最有效的方式下運(yùn)行, 冷凝器應(yīng)采用臥式殼管式的結(jié)構(gòu), 且進(jìn)水閥前要配置易拆卸的過(guò)濾器, 節(jié)流閥前裝液體過(guò)冷器, 系統(tǒng)回路上裝回?zé)崞?。為了保證安全, 在壓縮機(jī)的回汽閥前還應(yīng)裝有汽液分離器。配置完善的自動(dòng)控制裝置, 即制冷系統(tǒng)還必須進(jìn)行優(yōu)化控制。作為制冷裝置各部分的溫度控制是保證安全、 節(jié)能有效運(yùn)行的有效手段, 所以應(yīng)配置一個(gè)適應(yīng)性和可靠性強(qiáng)的溫度控制器。系統(tǒng)中可采用PIC I6C 76單片機(jī)設(shè)計(jì)的變頻節(jié)能模糊控制器, 控制器采用采集的蒸發(fā)溫度、蒸發(fā)器出口溫度、庫(kù)溫等參數(shù), 調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速, 使得制冷量與熱負(fù)荷相匹配。這樣配置的系統(tǒng)應(yīng)能在設(shè)定參數(shù)下更有效的運(yùn)行, 達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的。另外海水泵和冷庫(kù)風(fēng)機(jī)也應(yīng)采用變頻器進(jìn)行變頻控制, 變頻器的使用不僅可以節(jié)能, 還能提高冷凍系統(tǒng)的冷凍質(zhì)量, 降低電機(jī)的電流, 通過(guò)合理控制還可以起到過(guò)電流保護(hù)和壓差保護(hù)的作用。

7結(jié)論與分析無(wú)論是遠(yuǎn)洋船舶還是近海船舶, 無(wú)論是大型船舶還是小型漁船, 為了完善冷藏鏈, 均需配有制冷系統(tǒng), 來(lái)確保易腐食品能高品質(zhì)到達(dá)消費(fèi)者手上。而船運(yùn)裝置由于其特殊的工作環(huán)境條件, 使得以往許多設(shè)計(jì)總在較高的安全系數(shù)下進(jìn)行, 這樣船運(yùn)具有較大的能耗。從長(zhǎng)遠(yuǎn)的利益來(lái)說(shuō), 應(yīng)從安全和節(jié)能的角度來(lái)同時(shí)考慮船舶制冷系統(tǒng)的設(shè)計(jì), 使得船舶制冷系統(tǒng)更加有效的運(yùn)行。所以對(duì)船舶制冷系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行研究探討, 是船舶動(dòng)力裝置設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。而優(yōu)化制冷系統(tǒng)應(yīng)從制冷流程的選擇、 制冷工質(zhì)的選擇、 制冷機(jī)和設(shè)備的配置、 隔熱保溫技術(shù)和控制技術(shù)等方面全方位加以考慮, 保證設(shè)計(jì)的最優(yōu)化。再者由于船舶不斷變化的工作環(huán), 使得其系統(tǒng)負(fù)荷的變動(dòng)大, 變頻技術(shù)的使用能在系統(tǒng)中發(fā)揮最大的效用2