TBT1537-1997保温车隔热性能试验评定方法.pdf

'TB中华人民共和国铁道行业标准TB/T1537－1997保温车隔热性能试验评定方法1997—03—30发布1997—10—01实施中华人民共和国铁道部发布 标准分享网www.bzfxw.com免费下载前言本标准是根据国际制冷学会ATP协议《关于易腐货物国际运输及其所使用的专用设备的国际协议》对TB1537—84进行修订的，在技术内容上与该国际协议等效。这样通过使用本标准尽可能与国际一致，以适应国际贸易，技术和经济交流及采用国际标准飞跃发展的需要。依据国际协议对TB1537—84进行修订时还保留了TB1537—84中实践证明适合我国国情又不防碍国际通用的那些内容；由于将国际协议转化为本标准时应符合标准格式的规定，故增加了两章：第一章范围；第四章非热稳定法。章、条号进行了改编，内容不变或稍有改变。本标准内容包括以下四章：第一章范围：第二章引用标准；第三章热稳定法；第四章非热稳定法。本标准从生效之日起，同时代替TBl537—84。本标准附录A、附录B都是标准的附录。本标准由铁道部四方车辆研究所提出并归口。本标准起草单位：铁道部四方车辆研究所。本标准主要起草人欧阳仲志石振栓本标准首次发布于1984年12月，1996年修订。1 保温车隔热性能试验评定方法1.范围本标准规定了铁道保温车隔热性能的试验评定方法。保温车的隔热性能采用综合传热系数K值来表示。本标准采用两种试验评定方法：第一种是热稳定法，适用于各种保温车；第二种是非热稳定法，用在恒温试验室时，适用于各种保温车，当用在非恒温试验室时，仅适用于定型成批生产产品的抽检和旧车改造后的试验评定。2.引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用标准的各方应探讨、使用下列标准最新版本的可能性。TB1805—86加冰冷藏车通用技术条件TB1884—87机械冷藏车组通用技术条件3.热稳定法3.1.试验目的2确定一辆内装规定设备的铁道保温车隔热车体的综合传热系数K值，单位为w／(m．K)。3.2.试验准备3.2.1.车体内外(包括内装规定设备)应清洁、干燥。3.2.2.车辆处于空车状态，车门及有盖罩的孔洞应处于正常关闭状态，在通常使用过程中自然留存的孔洞不得密堵。3.2.3.试验应在车辆强度试验后进行。3.3.试验条件3.3.1.试验应在恒温室内进行，消除阳光，其它辐射热源、大气条件、风向、风速等影响因素。3.3.2.试验车内用电热器升温、电热器表面温度应尽可能低，以减少辐射作用。3.3.3.车内外温差不小于20℃，最好为25℃。3.3.4.隔热壁的平均温度tcp应保持为20℃±0.5℃。3.3.5.货物间内各测点的最大温差不超过2℃，对于非整体发泡隔热材料车体不超过3℃。3.3.6.货物间外各测点的最大温差不超过2℃。3.3.7.车内外平均温度波动范围不超过0.2℃。3.3.8.加热电功率波动不超过3%。3.3.9.距试验表面100mm处的风速不得超过2m／s。3.4.试验仪表及测点布置3.4.1.温度测量仪表可使用电阻温度计、液体温度计或热电偶温度计。感温元件的时间常数应小于3min。2 标准分享网www.bzfxw.com免费下载货物间内空气温度应能从车外遥测。温度测量的绝对误差应小于0.2℃。3.4.2.货物间内温度测点布置在车内八个角端和六个壁面中心处，共14个温度测点。温度测点应布置在距内表面100mm处。3.4.3.货物间外温度测点布置在车外八个角端和六个壁面中心处，共14个温度测点。温度测点应布置在距外表面100mm处。3.4.4.电气测量仪表，可采用电压表，电流表和功率表。功率测定精度范围为±2%。3.4.5.风速采用风速表测量。3.5.试验方法3.5.1.试验按车内加热的热稳定方法进行。3.5.2.试验初期加温阶段允许用不超过正常的加热功率10倍的附加加热功率来缩短加温时间，但应在比车内预定试验温度低5℃时逐步降低加热功率到稳定状态。3.5.3.具备以下三个条件则热稳定状态已经建立。3.5.3.1.货物间内平均温度波动小于±0.20C，但温度波动不得单调上升或下降。3.5.3.2.货物间外平均温度波动小于±0.2℃，但温度波动不得单调上升或下降。3.5.3.3.输入电功率的波动小于3%，但功率波动不得单调上升或下降。3.5.4.试验系统达到稳定状态后，每隔30min测量数据一次。在热稳定状态下的试验时间不小于4h，有效计算数据次数(l)于小八次。3.6.试验结果.3.6.1.综合传热系数K值用下式计算φK=A⋅∆t2式中：K—综合传热系数，W／(m·K)，φ—定工况下的热流量，W；热流量按下式计算：φ＝φy-φh其中：φy—入功率测量仪表测出的功率值，W，φh—从输入功率测量仪表到车辆之间的供电电缆功耗，W。2A—货物间隔热壁的几何平均传热面积，m；面积按下式计算：A=A⋅Aei2其中：Ae—货物间隔热壁外表面面积(不计压筋)，m；2Ai—货物间隔热壁内表面面积(不计压筋)，m。Δt—货物间隔热壁内，外空气的平均温差，℃，平均温差按下式计算，Δt＝ti.cp-te.cp其中：ti.cp—货物间隔热壁内部空气的平均温度，℃；te.cp—货物间隔热壁外部空气的平均温度，℃。3.6.2.在计算K值时，测试数据的整理公式为：3 lt∑it1i.cp=llt∑et1e.cp=lm∑ti1t=imn∑te1te=nl∑1000N1φ=yll2∑I⋅R1φ=hl式中：ti—货物间隔热壁内部有效温度测试数据，℃，t—货物间隔热壁内部平均温度，℃，ite—货物间隔热壁外部有效温度测试数据，℃，t—货物间隔热壁外部平均温度，℃，eN—有效输入功率测试数据，kW，l—有效计算数据次数；m—车内测点数，n—车外测点数；I—流经电缆的电流，AR—电缆电阻，Ω；电阻按下式计算：p⋅LeeR=A∫其中：pe—电缆电阻率，Ω·m；Le—电缆长度，m；2A∫—电缆横截面积，m。3.6.3.试验误差应标注在所测定的K值上。在满足3.3、3.4的条件下，误差可保证小于±5%。3.7.评定方法3.7.1.试验车数量，加冰冷藏车应符合TB1805的规定，机冷货物车应符合TB1884的规定。其它保温车为1～2辆。批量生产的保温车抽取1%的车进行试验，不足一辆抽一辆。3.7.2.试验的K值，加冰冷藏车应符合TB1805的规定；机冷货物车应符合TB1884的规定。新设计的保温车应符合设计任务书的要求。4 标准分享网www.bzfxw.com免费下载3.8.试验报告试验报告按附录A(标准的附录)的规定填写。4.非热稳定法4.1.试验目的2确定一辆内装规定设备的铁道保温车隔热车体的综合传热系数K值，单位为W／(m·K)。4.2.试验准备4.2.1.车体内外(包括内装规定设备)应清洁、干燥。4.2.2.车辆处于空车状态；车门及有盖罩的孔洞应处于正常关闭状态，在通常使用过程中自然留存的孔洞不得密堵。4.2.3.被测试车在试验前应置于试验室、库房或厂房内至少6h，以消除车体蓄热(或蓄冷)对测试数据的影响。4.2.4.试验应在车辆强度试验后进行。4.3.试验条件4.3.1.试验应在恒温试验室内或非恒温试验室内进行。在非恒温试验室、库房或厂房内进行时，应选择无大风、大雨的天气进行试验。车体自然冷却的时间应在日平均气温点附近。4.3.2.试验车内用电热器升温，电热器表面温度应尽可能低，以减少辐射作用。4.3.3.车内外温差不能小于20℃，最好为25℃。4.3.4.隔热壁的平均温度tcp不超过40℃。4.3.5.货物间内各测点的最大温差不能超过3℃。4.3.6.货物间外各测点的最大温差不能超过4℃。4.3.7.准稳定期间、车内平均温度波动范围不能超过0.5℃；加热电功率波动不超过3%。4.3.8.距试验表面100mm处的风速不得超过2m／s.4.3.9.货物间加温工况可选一次或二次，加温工况的选取应满足4.3.3、4.3.4的规定。如果进行两次加温工况试验，两次加温工况应保持尽可能大的车．内外温差的差值和平均隔热壁温度的差值。4.4.试验仪表及测点布置。4.4.1.温度测量仪表可使用电阻温度计、液体温度计或热电偶温度计。感温元件的时间常数应小于3min。货物间内空气温度应能从车外遥测。温度测量的绝对误差应小于0.5℃。4.4.2.货物间内温度测点布置在车内八个角端和六个壁面中心处，共14个温度测点。温度测点应布置在距离内表面100mm处。4.4.3.货物间外温度测点布置在车外八个角端和六个壁面中心处，共14个温度测点。温度测点布置在距离外表面100mm处。4.4.4.电气测量仪表，可采用电压表、电流表和功率表。功率测定精度范围±2%。5 4.4.5.风速采用风速表测量。4.5.试验方法4.5.1.试验按车内加热达到准稳定状态后，车体自然冷却的非热稳定法进行。4.5.2.试验初期加温阶段允许用不超过正常的加热功率10倍的附加热功率来缩短加温时间，但应在比车内预定试验温度低5℃时，逐步降低加热功率到稳定状态。4.5.3.具备以下两个条件则准稳定状态已经建立。4.5.3.1.4h内货物间内平均温度波动小于±0.5℃。4.5.3.2.4h内输入电功率的波动小于3%.4.5.4.试验系统达到准稳定状态，每隔30min测量数据一次，在准稳定状态下的测试时间不小于3.5h，有效计算数据次数(l)不少于八次。4.5.5.试验系统达到准稳定状态3.5h以上，停止加热功率的输入。从停止加热时算起，每隔5min(或10min)测一次车内、外温度，测量时间在2h以内。4.6.试验结果4.6.1.综合传热系数K值用下式计算：φφ=A⋅O02式中：K—综合传热系数，W／(m·K)；φ—准稳定工况下的热流量，W；热流量按下式计算：φ＝φy-φh其中：φy—停止加热前输入功率测量仪表测得的热流量，W；(按停止加热前3.5h测得的8组数据的算术平均值计算)。φh—从输入功率测量仪表到车辆之间的供电电缆功耗，W。2A—货物间隔热壁的几何平均传热面积，m；面积按下式计算：A=A⋅Aei2其中：Ae—货物间隔热壁外表面面积(不计压筋)，m：2Ai—货物间隔热壁内表面面积(不计压筋)，m。00—由非热稳定法确定停止加热时的热平衡温差，℃；热平衡温差按下式计算：lnoi＝lnoo-moτi其中：lnoi—在Ti时刻测得的车内外温差Oi的对数；lnoo—停止加热时的热平衡温差Oo的对数；mo—冷却率，1/S；τi—从停止加热时算起的冷却时间，h。4.6.2.在计算K值时，测试数据的整理公式为：O=t−tiiem∑ti1t=im6 标准分享网www.bzfxw.com免费下载n∑te1te=nl∑1000N1φ=yll2∑I⋅R1φ=hl式中：ti—货物间隔热壁内部有效温度测试数据，℃；te—货物间隔热壁外部有效温度测试数据，℃;N—有效输入功率测试数据，kW；t—货物间隔热壁内部平均温度，℃；it—货物间隔热壁外部平均温度，℃;el—有效计算数据次数；m—车内测点数；n—车外测点数；I—流经电缆的电流，A；R—电缆的电阻，Ω；电阻按下式计算；p⋅LeeR=A∫其中：pe—电缆的电阻率，Ω·m；Le—电缆的长度，m；2A∫—电缆的横截面积，m。4.6.3.lnoo和mo的确定当停止车内加热后，货物间冷却会进入正规工况区。用停止加热功率输入后的第1～5、2～6，3～7，4～8，⋯等多组数据(每组含5次测量结果)，以回归方法求出回归曲线的相关系数γ，取｜γ｜最接近1的一组数据计算按线性规律变化的线性方程式：lnoi=lnoo-moτi令a=lnoob=-mo则有lnoi＝a+bτi,用最小二乘法求a、b，其公式为：N+4N+45a+b∑τi=∑lnoi1−N1−NN+4N+4N+42a⋅∑τi+b∑τi=∑τi⋅lnoi1−N1−N1−N式中：N——用于计算回归曲线的第一次测量数据点。a求出未知数a、b，代回原方程，得到mo=-b,再令τ=0(即停止加热时)，得到O0=e。i4.6.4.计算不同加温工况下的K值。4.6.5.进行两次加温工况试验时，应按下式作出K=∫(tcp)的试验曲线。O0K=(t∫cp)=∫(t+)e⋅cp2式中：tcp——货物间隔热壁的平均温度，℃：7 te.cp——准稳定工况下货物间隔热壁外部空气的平均温度，℃。4.6.6.求出K=K+at的试验公式(式中Ko为零摄氏度时的综合传热系数，a为传热系数的温0cp度系数).4.6.7.试验误差4.6.7.1.在恒温试验室内进行试验时，在满足4.3、4.4要求的条件下，误差可保证小于±5%(即与热稳定法有相同的精度)。4.6.7.2.在库房内进行试验时，一昼夜温度波动小于6℃，且满足4.3、4.4条要求的条件下，误差可保证小于±5%。4.6.7.3.在库房或厂房进行试验时，一昼夜温度波动大于60℃，小于12℃，且满足4.3、4.4要求的条件下，误差可保证小于±10%(即与热稳定法相比，误差增大±5%)。4.7.评定方法4.7.1.试验车数量，加冰冷藏车应符合TB1805的规定，机冷货物车应符合TB1884的规定。其它保温车为1～2辆。批量生产的保温车抽取1%的车进行试验，不足一辆抽一辆。每隔3年将被试车送恒温试验室用热稳定法进行试验。4.7.2.试验的K值，加冰冷藏车应符合TB1805的规定，机冷货物车应符合TB1884的规定。新设计的保温车应符合设计任务书的要求。4.8.试验报告试验报告按附录B(标准的附录)的规定。8 标准分享网www.bzfxw.com免费下载附录A(标准的附录)铁道保温车隔热性能试验报告(热稳定法)编号：＿＿车型及车号：结构特征:货物间隔热壁面积：Ae：㎡，Ai：㎡,A:㎡沿墙面的空气流速：Ve:m／s，Vi:m／s。试验日期和时间：试验数据titeN测试次数测试时间℃℃kW12345678平均t:℃t:℃i⋅cpe⋅cp∆t:℃t:℃cpφ:Wφ:Wyhφ:WK:±％W/(㎡·K)结论：9 试验参加人员:试验负责人(签名):日期：(试验或检验单位公章)10 标准分享网www.bzfxw.com免费下载附录B(标准的附录)铁道保温车隔热性能试验报告(非热稳定法)编号：车型及车号：结构特征：制造工厂：货物间隔热壁面积；Ae:㎡，Ai：㎡，A：㎡沿墙面的空气流速：Ve:m／s，Vi：m／s。试验日期和时间：准稳定期间N、t、t记录表iettNie测试时间℃℃kW平均φ:W,φ:W,φ:W。yh11 冷却期间t、t、Oi记录表ie停止加热时间车内温度车外温度车内外温差测试温差的对数测试时间titteOi次序ilnOih℃℃℃12345ia:b:O0:℃K:±％W/(㎡·K)o0当进行两次加温工况试验时，应作出k=∫(t)=∫(t+)的试验曲线cpe⋅cp2K=∫(t)cpK:±％W/(㎡·K)12 标准分享网www.bzfxw.com免费下载结论：试验参加人员：试验负责人(签名):日期：(试验或检验单位公章)13'