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25型速客车隔热保温系统设计.doc

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25型速客车隔热保温系统设计.doc

笫5期;中国化工贸易圓CHINACHEMICALTRADE材料名称吸收系数P运用前长期运用后银漆042090辦钢板076089抛光铁板045074磁漆和油漆白色和淡黄色026045090深绿和深红色081097黑色098098工艺设备25型速客车隔热保温系统设计孙荷1申鹏21兰州交通大学机电工程学院,甘肃兰州7300702北京二七轨道交通装备有限责任公司,北京100072摘要针对25型客车既有技术特点,对车体密封、局部薄弱点和防寒材选型、结构设计方面进行研究和设计。关键词普通中低速客25型热传递K值隔热设计方案RESEARCHININSULATIONSTRUCTURESYSTEMOFTRAINOF25VERSIONSUNHELANZHOUJIAOTONGUNIVERSITY,LANZHOU730070,CHINA2BEIJINGFEB7THRAILWAYTRANSPORTATIONEQUIPMENTCO,LTD,BEIJING100072ABSTRACTBASEONTECHNOLOGYOFTHE25VERSIONTRAIN,THISPAPERMAKEASTUDYFORTHESEALINGOFTHETRAINBODYTHELOCATEDWEAKSPOTANDTHEMODELSELECTIONCONFIGURATIONDESIGNINGFORTHETRAINKEYWORDS25VERSIONTHERMALTRANSMISSIONKVALUEINSULATIONSTRUCTUREDESIGNSCHEME一、25型普通中低速客车综述25型(25B、25G、25K、25T等)碳钢车为我国铁路普通中低速客车主要运营车辆。下面简单介绍该车型的主要特点。我国国产化25型客车。车顶设两台空调机组,集中供电、电热采暖,是我国现阶段运行的主型硬座客车。车顶装饰采用流行的PC合金板模具成型结构,色彩柔和,不褪色。车窗全部采用铝合金框架、双层玻璃结构,透光性、保温性、密封性均较好。二、热传递的原理物体的热量传递主要包括三类传导、对流、辐射。而对于铁路客车车体的传热,主要是由室内外温差造成的,热量通过车体钢结构及其隔热壁上的构件进行传导。传导热是由车辆的行车速度、构成车辆的各种材料的导热系数有关的传热系数(K值)及车内外温差、车辆内外几何表面积等因素决定。隔热壁的传热系数K值,是指车内外空气温度相差IT时,在LH内,通过LM2隔热壁表面积所传递的热量。它表示车体隔热壁允许热量通过的能力K值越大,在同样的传热面积与车内外温差的情况下,通过的热量愈多,隔热性能就越差。为了使客车的车内温度保持在一定范围内,营造一个舒适的旅行环境,除了安装制冷和加热设备外,还必须要求车体具有一定的隔热性能,当车外空气温度有强烈波动,或车内旅客数量増减、空调功率变化时,要求隔热壁能够起到减小车内空气及隔热壁内表面的温度波动的作用。因此,在既有技术条件下,不同隔热材料的巧妙搭配,发挥其最佳的性能,降低车体隔热壁的综合传热系数K值,是进行客车车体隔热壁的热工性能设计研究的一项重要的工作。三、影响车体隔热壁的因素1车体的密封性的影响车体防寒的选择计算是在理想状态下,再考虑设定一定的安全冗余系数。但因车体不密封而造成的传热热流损失是无法估计的,所以车体各部位的密封至关重要。比如门的密封,尤其是内外端门和侧门、厕所及盥洗室排水孔的密封、空调密封、车窗密封、电气柜上线孔密封等。这些都会对车辆的防寒性能产生很大的影响。隔热壁的湿度状况,与其热工性能关系甚大。当隔热壁内的隔热材料的空隙,由于受潮而充满水分时,因为水的导热系数为058W/M,K,大大高于空气的导热系数0029W/MK,因而将降低其隔热性能,增加了车内取暖、制冷等设备的负荷,同时由于隔热壁内部湿度的增加,将会促使材料的破坏、老化,降低材料的耐久性。从车内的情况来分析,由于内表面温度的降低,则将可能产生表面结露,影响车内的舒适性。2冷桥及其对车体传热的影响列车车体的传热分析采用的是一维稳态传热模型,把车体结构传热计算简化为多层平壁传热形式,而由于车体骨架和连接构件的存在,隔热层组织会出现断点,导致冷桥的出现,使车体传热出现不均勻性,单纯的一维稳态多层平壁传热计算已经不能准确地得出车体传热负荷。冷桥是由于某种材料的导热系数远远大于它周围材料的导热系数而产生的,冷桥的存在会导致车体传热系数的増加。列车容易产生冷桥的部位一般有螺栓、螺钉、防寒钉、门窗及其固定构件和贯通车体的金属构件等。冷桥的危害是非常大的,它不仅増加了车体局部传热量,降低了WMYJHER{MIQ,油田日产液量,油田日注水量,M3仝压力变化率,MPA/年;IPR注采比,FIT3图4雁木西第三系压力恢复图版结合第三系油藏实际情况进行了合理注采比确定。1第三系油藏在目前生产条件下的平衡注采比为114,注采比为13时,压力恢复速度05MPA/A。2对不同井组配水时,既要考虑注采平衡,也要考虑水井注水层的吸水能力和周围油井对应层的水驱状况。周围油井含水较高时,见水为注入水时注采比在08〜11之间,见水为边底水时注采比在1316之间;周围油井产液童低或严重不供液时,注采比在15〜30之间其它情况,注采比在12〜15之间。三、下步技术对策1进一步完善注采井网转注一口井,雁610。新钻两口井,雁634、雁635。利用雁634井滚动扩边、落实构造,利用雁635井进一步落实构造东翼平台,确定是否钻水平井。2调整注水结构以注水为中心,第三系ESHL、ESH23全面分注,实现分层量化注水,做到注够水、注好水,提高注水利用率。3合理控制采油井工作制度抽油井工作制度与含水的变化关系与出水层情况有关当油层和水层压力相同或油水同层时,油井含水不随工作制度而改变;当出油层压力高于出水层伍力时,调大工作参数降低流压、増加液董),将引起油井含水上升;当水层压力高于油层压力时,调大工作参数,将使油井含水下降。从经济观点来讲,对油、水层压力相同或出水层压力高于油层压力的井,在确定工作制度时把产液量增大到设备允许的抽汲量是合理的。对于雁木西油田采油井,由于存在边底水和平面水驱不均衡易造成底水锥进和单向注入水突进,应控制工作参数不宜调的过大。4对采油井采取适当的措施由于雁木西油田第三系出砂,进行措施时应仔细研究。对雁木西油田采油井历年压裂、酸化、补层、封水等措施进行统计,结果表明无效井次占417。5对雁木西油田第三系油藏进行精细油藏描述,充分认识油藏,为下一步挖掘剩余油、提高采收率提供依据。参考文献⑴孙继伟、孙建平、孙来喜等注水幵发油田耗水指数理论图版的制作及应用新疆石油地质,1998,19141334335⑵何更生■油层物理北京石油工业出版社,1993113118丨3丨田晓东,计秉玉,吴晓慧油井脱气后脱气半径、地层压力分布及平均地层压力的求法大庆石油地质与开发,1997,16414648上接第099页)必须具有很高的强度和刚度。考虑到车内气压波动对乘员舒适性的影响,车门采用整体冲压密闭加入防寒材料结构。该结构具有较好的隔音隔热性能。客车的车窗车窗全部采用铝合金框架、双层玻璃结构,透光性、保温性、密封性均较好。表3车窗技术参数2与车体连接件阻断热桥列车容易产生冷桥的部位一般有螺栓、螺钉、防寒钉、门窗及其固定构件和贯通车体的金属构件等,而由于安装结构所限制,在车体内部不得以设置一些无法被防寒材料所覆盖的金属零部件,为此,在设计中,对于上述情况采用了以下几种设计结构予以弱化冷桥的作用A粘贴毛毡、橡胶板等非金属材料;B増加阻尼橡胶板;C采用保温螺栓F“。3防寒材料选型、结构选型为保证客车的防寒、防火、隔音等诸多安全、舒适性能要求,内部需要安装防寒材料,其材料不仅能够很好的降低客车的传热系数,提高车体的隔热性能,而且可以大大改善客车的隔声吸声性能及密封性能。绝热材料主要包括两大类有机绝热材料和无机绝热材料。目前,应用较多的有机绝热材料主要包括油毡、毛毡、硬质聚氨酯泡沫塑料、高压聚乙烯泡沫塑料及橡塑海绵;无机绝热材料主要包括各种矿物纤维类制品,如超细玻璃棉板、岩棉、硅酸钼棉板等。当今广泛应用的玻璃棉具有以下技术特点A厚度调节的边界适应性好;B容重小,利于车辆的轻量化的需求;C热导率低;D吸声性能好;E耐腐蚀,化学性能稳定;F阻燃0041中国化工贸易|CH丨NACHEMTOARRRADE性好;G有很好的经济性。但是玻璃棉的应用在工程应用中会出现一下的弊端,如A吸水后质量急剧增加,隔声、隔热性能急剧下降。B环保性能差,由于玻璃纤维直径小,散落到空气中会对人体的呼吸系统产生不利的影响。针对以上缺陷,在防寒材设计过程中,在防寒材的安装结构与搭配上做适当地处理,例如在接缝处采用了密封处理,防止玻璃纤维的脱落及粘接剂的挥发。高性能聚酯保温棉在性能上与玻璃棉差别不大,主要的特点是具有很好的环保特性,可回收率达100,对于操作者来说具有更高的安全性。使用寿命长也是高性能聚酯保温棉的另一个特点,据现有数据显示,可达30年左右。目前根据各自不同的设计需要,使用以上两种材料作为保温隔热用途。目前中低速客车仍然采用玻璃棉材料作为防寒材,并通过合理的安装结构设计和材料搭配,实现了良好的整车防寒隔热效果。五、小结经过采取以上措施,并辅以在全国的各个线路如京哈、京沪线、京广线等十几年的实际运行情况看,普通中低速客车经历了我国不同气候环境,不同纬度的线路运行,承受北方室外45T和南方40T环境的考验,经检测各种车型的密封性能良好、各车温湿度等空气参数等基本符合人体正常的生理要求,证明了上述方案是切实有效的,经受住了各种天气的考验,基本达到了预期的设计目标。此方案经过时间的检验,线路运营的实践,为后续轨道车辆隔热系统的结构设计提供了有力的参考依据。参考文献丨11陈志华保温螺栓的应用及研究天津大学,2004CR业建筑)4期丨2丨TB/T31382006机车车辆阻燃材料技术条件项目可见光透光率鄕反射内部反射传热系数K值W/MK隔音系数DBAM4040

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