新型鐵路罐車加熱系統(tǒng)研究.pdf

1、鐵路運輸具有運量大、安全、節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)勢，在我國一直占據(jù)運輸市場的主導(dǎo)地位。鐵路罐車用以運輸液體、液化氣體和粉末狀貨物，占我國貨車總數(shù)的約15％。粘油、黃磷等貨物在低溫時易凝固或者粘度增大，流動性變差，給裝、卸車帶來困難。為了使凝固的貨物熔化或者降低貨物的粘度，在卸貨時需加熱貨物，因此罐車常設(shè)有加溫裝置。而罐車加溫裝置的性能是衡量罐車性能的一個重要指標。
　　對我國鐵路罐車發(fā)展歷程進行綜述，簡介了內(nèi)外加溫裝置的結(jié)構(gòu)特點。以新型鐵

2、路黃磷罐車為研究對象，應(yīng)用ANSYS有限元分析軟件，對罐車各主要工況的結(jié)構(gòu)強度、剛度進行分析計算。結(jié)果表明，新型黃磷罐車車體鋼結(jié)構(gòu)的靜強度符合TB/T1335-1996《鐵道車輛強度設(shè)計及試驗鑒定規(guī)范》的規(guī)定。在車體底架中梁中心孔處，枕梁腹板處，鞍座與罐體連接處和鞍座側(cè)板處等位置應(yīng)力值較大。
　　模擬計算指出黃磷罐車加熱卸車的主要影響因素。應(yīng)用ANSYS-Fluent流體分析軟件對黃磷罐車加熱過程進行仿真模擬，得出了加溫套、罐體和

3、換熱表面的溫度場分布、流場分布，罐體內(nèi)溫度隨加熱時間變化的規(guī)律，并計算得到了加熱到卸貨溫度所需的時間。然后與實際卸車加溫試驗結(jié)果進行對比。最后分析了進氣量、進氣溫度對罐車加熱性能的影響。
　　計算結(jié)果表明，罐體內(nèi)黃磷平均溫度隨著加熱時間的增長基本保持上升的趨勢。傳熱初期熱傳導(dǎo)起主要作用，傳熱量相對較小;中期黃磷熔化需要大量的熔化熱，平均溫度基本保持在熔化溫度;后期自然對流起主導(dǎo)作用，傳熱效果顯著。黃磷熔化之后的自然對流分為兩種形式