铁路冷藏运输冷耗分析与节能措施

（华东交通大学330000）

铁路冷藏运输冷耗分析与节能措施

吴和英

（华东交通大学330000）

为降低铁路冷藏车运输的冷耗，降低运输成本，提高铁路冷藏的竞争能力，本文通过对冷藏车冷耗的构成分析，从技术方面和管理方面提出了铁路冷藏运输节能的措施。

冷藏运输冷耗分析节能

随着人们生活水平的提高，冷藏运输量逐年攀升，冷耗能源比重逐年增大，对冷藏运输进行能耗分析，提出有效的节能措施很有现实意义。近年来由于各种因素，铁路冷藏运输运量比重不断下降，曾经的价格优势、安全优势等在日益发展的高速公路运输面前，毫无竞争优势，改进铁路运输管理，优化运输设备，降低运输冷耗，是提高铁路冷藏运输竞争力的有效措施。

冷藏车的冷消耗比重较大的主要有以下几项。

1.车体传热的冷消耗Q1Q1=3.6k（te-t1）Z*FF分别为冷藏车的平均传热面积（m2）；

Tet1分别为Z时间车外空气平均气温和车内平均气温（℃）；

Z为传热时间（h）k为冷藏车体的传热系数（w/m2·K）

对于冻肉、冰激淋等冷冻货物，其围护结构传热占到总能耗的70%以上；减小车体传热是冻结货物运输节能的关键，对节能具有非常重要的意义。车体结构的改进包括壁面材料和隔热材料的改进，以及隔热层工艺的改进。美国已开发了采用玻璃钢材料的隔热车，在平均外温26.7℃运输0℃啤酒，6.5天后温度仅升高了1.7℃。在隔热层发泡技术上，改进型的三明治发泡技术和半整箱发泡技术已成为当今发泡技术的主流，隔热层工艺的改进，延缓了运输装备老化率，改善了漏热、漏气率，大大节约了能源消耗。

2.漏热的冷消耗Q2

空气渗漏是指空气在系统内外热压差和风压差作用下，通过围护结构上存在的缝隙或孔洞，以渗透方式进出系统的一种无组织的气体流动过程。漏热量的多少与车速、缝隙、孔洞的大小或外界环境的温度差有关，随着车速的提高，车内外温差的增大，由车门缝隙泄露的冷量大大增加，因此，车门设计时，应考虑车门的压紧装置；检修时定期更换车门的密封条是必要的措施之一；另外，车辆在装卸货物时，为防止车外热湿空气渗入车内，建议从门顶到底采用食品安全许可的PVC材质门帘进行隔热，或在冷藏运输装备车门处安置风幕设备将能有效改善车内温度分布，节约能源。

3.太阳辐射的冷消耗Q3Q3＝3.6γ*k（tyte）*F*Zγ（KJ）

γ冷藏车被太阳照射的表面积占总表面积的百分比；

Zγ太阳照射冷藏车的时间（h）ty冷藏车被太阳照射面的温度（℃）

辐射对冷藏运输能耗的影响可直接体现在冷藏运输各围护结构外表面的温度变化上，进而导致传热量的变化。在总能耗方面，采用辐射极大值计算的能耗比不考虑外界辐射时约高5～8%。因此，在冷藏运输装备设计时，在满足设计强度及工艺要求的前提下，车体外表面采用反射系数大的材料，改善车体表面的吸热性能，减低车体太阳照射表面的温度，减小车体因辐射引起的冷消耗。

4.货物降温的冷消耗Q4Q4=（m货c货+ m包c包）*⊿t货

⊿t货计算期间货物温度变化（k）；

m包，m货分别为货物和包装的重量（kg）；c包，c货分别为货物和包装物的比热（KJ/Kg·℃）

冷藏运输装备预冷成本是地面预冷设备预冷成本的8～10倍，而冷却时间长3～5倍（在运输货物紧密堆码或通风不畅时，时间更长）。冷藏运输装备是维持适当低温的设施而不是强制降温的装置，过长的预冷过程耗费了大量能耗，食品的长期高温却导致其腐烂变质。因此，大力推行食品预冷后运输，降低货物装运时的温度，可减小Q5，是节能的一大重要举措。

5.货物呼吸热冷消耗Q5Q5=3.6m货*q货*z货（KJ）

m货为货物重量（t）q货为货物在车内温度下产生的平均呼吸热（W/t）

Z货为货物在箱内放出呼吸热的时间（h）

对于未冷却的水果、蔬菜等货物，田间热和呼吸热可占总冷耗的70%-80%，因此，在地面通过专用预冷设备，将新鲜货物进行预冷，可以及时控制货物的呼吸热，同时降低货物装运温度。预冷后果蔬的热负荷显著降低，可紧密装载，使总的装载量提高。据计算，使用铁路冷藏车运装预冷后的水果、蔬菜，完成同样的运量可减少25%—30%的冷藏运输车需求量。因此，实行预冷措施，将货物温度降到适宜的区间对降低能耗具有重大意义。

降低冷藏车的冷耗，不仅从技术方面改进设备，提高制冷效率，降低冷消耗，还需要有先进的管理措施，做到快装快运，以缩短运输时间。因此，需要强化管理制度，主要有以下几方面。

1.优化冷藏车的管理。随着冷藏车围护结构的老化，冷藏车传热系数和渗透率增大，这对运输冷冻货物来说，耗能影响显著，而对运输果蔬类货物而言，影响相对较小。因此，根据冷藏车的使用年龄和铁路冻结货物运输与冷藏货物运输的比例，对现有机械冷藏车按比分成两大类：冻结货物车及冷藏货物车。当需要运输冻结货物时，调度部门应优先调配使用年龄短的冻结货物车，当需要运输已经预冷处理的冷藏货物时，调度部门可调配使用年龄稍长的冷藏货物车。

2.优化冷藏运输组织，做到优质快运。目前，铁路冷藏运输仅有运到期限十分宽松，为400km／天，折合运输时速仅为16．7km，此速度根本无法适应食品品质安全和节能的需要。针对冷藏运输对速度的要求，参考国外货物快速运输的标准，如美国要求运距320—480km，6h运达；运距800km，ld运达；运距800—2400km，2d运达；运距2400—4800km，3d运达；运距4800km以上，4d运达。除非特殊原因，运输速度低于60km／h应是不合理的。因此，铁路各级管理、调度部门应加强对鲜活货物车辆的调度指挥，达到快速、优质运输。

3.易腐货物运输作业规范化。提高作业的标准化和规范化水平，加大对装卸冷藏运输车辆的停时、中时的考核力度，严格冷藏运输车辆在途时间的考核标准都不失为加大对冷藏运输管理的力度。运输指挥及机、工、电等各部门都要提高对铁路货物运输合同的严肃性、责任性、效益性的认识，认真履行职责。

综上所述，降低铁路冷藏运输能耗必须是技术改进技术与规范管理密切配合的，必须积极采用新型隔热材料、规范管理、优化运输装备、强化预冷制度等多方面着手，大家共同努力，实现铁路冷藏运输节能，提高铁路冷藏运输的竞争力。

[1]刘广海，谢如鹤.宗岩冷藏运输能耗管理与节能策略分析[J].铁道运输与经济，2011（7）.

[2]刘晓亮.我国冷链物流能耗现状及对策研究[J].中国流通经济，2011（10）.

[3]孙金萍.铁路冷藏运输的专业化改革与发展[J].中国铁路，2004（5）.

本项目为华东交通大学立科研基金资助项目，编号13GD02。

（责编 田彩霞）