1、TB 中华人民共和国铁道行业标准 TB/T 173286 内燃机车热交换器性能试验方法 19861224发布 19870701实施 中华人民共和国铁道部 发布 内燃机车热交换器性能试验方法 1. 总则 1.1. 适用范围 本标准适用于内燃机车水冷机油热交换器及液力传动工作油热交换器性能试验。 1.2. 基本要求 1.2.1. 提交试验的热交换器必须符合有关国标和部标的规定。 同时还应是符合产品图样和设计文件技术要求的合格产品。 1.2.2. 提交试验的热交换器必须通过不低于工作压力1.5倍的压力试验，保压5min，不得渗漏变形。 1.2.3. 各种测试仪表须按期作计量检定。 1.3. 试验项目
2、 1.3.1. 热交换器性能试验是测试热交换器的传热性能和流体阻力特性的专门试验。 1.3.2. 热交换器性能试验需测定热交换器的散热量Q、传热系数K、油的阻力损失p。和水的阻力损失pw随流体速度变化的关系。 2. 试验装置 为了模拟机车热交换器的运用工况，满足流体温度和流量的调节需要及较准确地测试各有关参数，试验装置由水系统和油系统两部分组成。 2.1. 水系统由水泵组，水量调节装置，水温调节装置、水量测量装置、水箱，管路及控制系统等组成。 2.2. 油系统由油泵组、油加温设备、油温调节装置、油量调节装置、油量测量装置、测量箱、储油箱、管路及控制系统等组成。 2.3. 试验时应对热交换器采取
3、保温隔热措施。 2.4. 油、水系统各管路、阀门等不得漏油漏水。 3. 试验用仪器仪表 3.1. 测量流量用的仪器仪表 3.1.1. 水流量用涡轮流量变送器及其二次仪表频率计测量。也可用容积法、孔板流量计或其他测量装置测定。 3.1.2. 油流量用涡轮流量变送器及其二次仪表频率计测量，或用椭圆齿轮流量计测量。但须用容积法加以校正。 3.2. 测量温度用的仪器仪表 13.2.1. 油、水温度用分度值为0.1的标准玻璃温度计测量。也可用电阻温度计或其它精度相当的温度计测定。 3.3. 测量压力用的仪器仪表 3.3.1. 油、水压力用不低于0.4级标准压力表测量。也可用U形水银压力计或精度相当的其它
4、压差计测定。 4. 测试参数 性能试验应测试下列各参数： 4.1. 热交换器进油温度 T01， t01， K， 4.2. 热交换器出油温度 T02， t02， K， 4.3. 热交、换器进水温度 Tw， tw1 K， 4.4. 热交换器出水温度 Tw2， tw2 K， 4.5. 油流量 V0 m3h 4.6. 水流量 Vw m3h 4.7. 热交换器进出口油压差 P0 Pa 4.8. 热交换器进出口水压差 Pw Pa 5. 性能试验方法 5.1. 热交换器性能试验是用实物在专用试验台上进行。 5.2. 传热性能试验是在固定热交换墨的水速Ww、热交换器的进水温度tw1及热交换器的进油温度t01在
5、规定值的工况下进行。选走油的流速W0，当油、水流量和温度稳定后，同时采点，测定并记录4.1至4.8条所规定的各有关参数。相同试验点重复采点35次，求取各参数的平均值。 5.3. 改变热交换器油的流速W0，保持热交换器的水速Ww及进口水温tw1在5.2条的规定值不变，并按5.2条的方法进行试验和采点。油速的改变应在额定工况附近范围内选取不少于六个不同的试验点。同时测试热交换器油的阻力。 5.4. 热交换器的水阻试验在额定水速附近范围内选取不少于六个不同的水速，测试热交换器的进出口水的压力或压差。 5.5. 按热交换器性能试验计算表的程序和计算方法计算热交换器的传热系数K，散热量Q、油阻力p。、水
6、阻力Pw等参数，并绘制一组K=f(W0)、Q。=f(W0)、P0f(W0)及pw=f(Ww)的关系曲线。 25.6. 根据需要，可另选其它不同水速，按照5.2至5.5的程序和方法进行不同工况的试验和数据整理，从而又可得出其它不同水速下的传热性能和流体阻力特性试验结果。 5.7. 热交换器进油温度t01和进水温度tw1与预定值不得超过0.2。 5.8. 各试验点油侧放热量Q0与水侧吸热量Qw之间的热平衡误差不得超过5%。 6. 试验计算方法 6.1. 水流量计算(涡轮流量计) 6.3=wwWnV式中：Vw水流量， m3h； nw频率计每秒次数， Hz； w流量计系数。 6.2. 油流量V。参照上
7、式计算。 6.3. 对数平均温差T的计算。 ( ) ( )102201101201lnwwwwtttttttttT= ( ) ( )102201102201lnwwwwTTTTTTTTt= 式中：T对数平均温差，K； T01、 t01热交换器进油温度， K、； T02、 t02热交换器出油温度， K，； Tw1、 tw1热交换器进水温度， K，； Tw2、 tw2热交换器出永温度， K，； t校正系数。 6.4. 其它参数参照热交换器性能试验计算表的程序和公式计算。 试验编号_日期_ 热 交 换 器 性 能 试 验 计 序号 名 称 符 号 单 位 公 式 1 2 3 1 油进口温度 t01
8、测 得 2 油出口温度 t02 测 得 33 油 温 差 t0K t0=t01-t02 4 平均油温 t0m t0m=12 (t01+t02) 5 油 密 度 0 kgm3查 表 6 油 比 热 Cp0 kJ(kgK)查 表 7 油 流 量 V0 M3h 测 得 8 油 流 速 WO ms W0=V0f0 3600 9 油放热量 Q0 kW Q0=V00Cp0t03600 10 进口油压 p01 Pa 测 得 11 出口油压 p02 Pa 测 得 12 进出口油压差 p0Pa p0=p01p02 13 水的进口温度 tW1 测 得 14 水的出口温度 tW2 测 得 15 水 温 差 twK
9、tw=tw2-tw1 16 平均水温 twm twm=12 (tw1+tw2) 17 水 流 量 Vw m3h 测 得 18 水 流 速 Ww ms Ww=Vwfw 3600 19 水的密度 w kgm3查 表 20 水的比热 CPw kJ(kgK)查 表 21 水吸热量 Qw kW Qw=VwwCpwtw3600 22 进口水压 Pw1 Pa 测 得 23 出 口水压 Pw2 Pa 测 得 24 进出口水压差 pwPa Pw=Pw1Pw2 25 热平衡误差 =(Q0-Qw)Q0 100 26 对数平均温差 T K 计 算 27 传热系数 K W（m2.K）K=Q0F.T 1000 28 冷却
10、效率 =(t01t02)(t01-tw1)1004交换器性能试验计算表 热交换器名称_F:_f0:_fw:_ 式 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 得 得 表 表 得 00 得 得 得 得 得 表 表 00 得 得 X100算 1000 tw1) 计算人_复核人_ 5附 录 A 主要符号表 (补充件) 量的名称 符 号 单位符号 热交换器传热面积 F m2热交换器油流通截面积 f0 m2垫交换器水流通截面积 fw m2热交换器进油温度 T01，t01 K， 热交换器出油温度 T02，t02 K， 热交换器进油压力 p01 Pa 辣交换器出油压力 P02 Pa 热交换器
11、油压差 P。 Pa 油定压比热容 Cp。 kJ(kgK) 油的密度 。 Kgm3油流速 w0 ms 油流量 V0 m3h 油放热量 Q0 kW 热交换器进水温度 Tw1、tw1 K， 热交换器出水温度 Tw2、tw2 K， 热交换器进水压力 Pw1 Pa 热交换器出水压力 Pw2 Pa 热交换器水压差 Pw Pa 水的定压比热容 Cpw kJ(kgK) 水的密度 w kgm3水流速 ww ms 水流量 Vw m3s 水吸热量 Qw kW 对数平均温差 T K 热平衡误差 % 传热系数 K W/（m2.K） 6附录 B 单位换算表 (参考件) 1bar=103 Pa 1mbar=102kgfm21kgf= 9.81N 1Nm2=1Pa 1mmH2O=1kgfm2=1104kgfcm2=9.80665 Pa 9.81Pa 1kWh=3.6 106 J 1J=2.77778 107kWh 1kcal=4186.8J 1W=1JS 1kcal/（kg.K）=4.1868kJ（kgK） 1kcal(m2.h.)=1.163W（m2.K) 1kgf.m=9.81J 附加说明： 本标准由铁道部标准计量研究所提出，铁道部大连内燃机车研究所归口。 本标准起草单位：铁道部科学研究院机车车辆研究所。 本标准起草人：方昌烈、张相衡、姜燕庄。 7
