ICS 47.020.50 U 42 GB 中华人民共和国国家标准 GB/T19700—2005 船用热交换器热工性能试验方法 Test method of thermal property for marine heat exchanger 2005-08-01实施 2005-03-21发布 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布 中国国家标准化管理委员会 GB/T19700—2005 前言 本标准的附录A为资料性附录。 本标准由中国船舶工业集团公司提出。 本标准由全国船用机械标准化技术委员会（SAC/TC137）归口。 本标准起草单位：中国船舶工业综合技术经济研究院、营口船舶辅机厂、湖北登峰换热器股份有限 公司、南通吉达热工机械有限公司。 本标准主要起草人：刘士文、仲崇欣、徐敬辉、汤健、李军、孟丽华 GB/T19700—2005 船用热交换器热工性能试验方法 1范围 本标准规定了船用冷却器、冷凝器、加热器（以下简称热交换器）的热工性能试验系统、试验环境、试 验程序、试验数据处理、试验报告内容的要求。 本标准适用于各类船舶用热交换器的热工性能试验，换热元件的热工性能试验可参考使用。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB151—1999管壳式换热器 GB/T7028船用柴油机空气冷却器试验方法 GB11122—1997柴油机油 GB/T18816船用热交换器通用技术条件 3试验系统 3.1试验系统由冷、热介质的温度调节设备，流量调节设备，温度、压力、流量测量仪器仪表，泵、管路及 连接装置，计算机处理系统等组成。 3.2试验系统应具有自动控制试验介质温度和流量的功能。系统工况稳定后进行试验，进人热交换器 的介质温度误差（仪表显示温度）应不大于土0.1℃C。 3.3系统应有消除动压影响测量压力损失的装置。 3.4系统应能满足试验所需流量的要求，以确保试验工况的稳定。 3.5所有的测量仪表（压力表、压差表、温度计、流量计等）均应经有关计量部门检验合格且在有效 期内。 3.6温度、压力、流量测量仪表的精度应符合表1要求， 表1温度、压力、流量测量仪表精度 项目 温度 压力 流量 油、水 蒸汽 空气 油、水 蒸汽 空气 油、水 蒸汽 空气 精度/% ±0.1 ±0.05 ±0.025 ±0.25 ±0.25 ±0. 1 ±0.25 3.7试验介质选择如下： a）冷却器采用GB11122中CC级黏度等级为40的柴油机油作为油冷却器的统一试验介质，水 冷却器的试验介质为自来水，气体冷却器的试验介质为空气。试验冷却介质均为自来水， 水加热器的试验介质为自来水，试验加热介质均为蒸汽 c）冷凝器采用水蒸汽作为冷凝器的统一试验介质，试验冷却介质均为自来水。 4试验环境 4. 1 试验室内的温度应控制在5℃～30℃之间。 1 GB/T19700—2005 4.2试验室内的相对湿度应小于85%。 5试验项目 5.1测试换热量，其内容可参照附录A中表A.1、表A,3、表A.5所列项目。 5.2计算总传热系数,并应填人附录A中表A.1、表A.2、表A.3的相应栏目中。 5.3测试压力损失，其内容应包括附录A中表A.2、表A.4所列项目。 6试验程序 6.1冷却器 6.1.2温度测量仪表的安装应保证测量点位于测管中心。 6.1.3油温、水温采样应在冷却器油、水进出口外100mm处，此处的直管段长度应不小于300mm。 6.1.4油压、水压采样应在温度采样处以外，且相距不小于100mm。 6.1.5流量的采样应在温度、压力采样点前方（介质先流经流量计）且相距不小于300mm 6.1.6当系统工况稳定后，每隔15min测量1次油和水的温度、压差和流量。测量次数为4次。 6.1.7在每一个测定工况下，测试结果热平衡的相对误差均应在土5%范围内，否则测试结果无效 6.1.8空气冷却器的热工性能试验按GB/T7028要求进行。 6.2加热器 6.2.1加热器在试验台上的安装应与产品设计时的安装形式相一致，同时保证测试方便和便于观察。 6.2.2温度测量仪表的安装应保证测量点位于测管中心。 6.2.3蒸汽温度采样应在蒸汽进口外200mm处，凝水温度采样应在凝水出口外200mm处，此处的 直管段长度应不小于500mm。加热器油、水温的采样应在加热器油、水进出口外100mm处，此处的直 管段长度应不小于300mm。 6.2.4蒸汽压力和油、水压力采样应在温度采样处以外，且相距不小于100mm。 6.2.6当系统工况稳定后，每隔15min测量1次凝水、排气和油、水的温度、压差和流量。测量次数为 4次。 6.2.7在每一个测定工况下，测试结果热平衡的相对误差均应在士5%范围内，否则测试结果无效。 6.3冷凝器 6.3.1冷凝器在试验台上的安装应与产品设计时的安装形式相一致，同时保证测试方便和便于观察。 6.3.2温度测量仪表的安装应保证测量点位于测管中心。 6.3.3蒸汽温度采样应在蒸汽进口外200mm处，凝水温度采样应在凝水出口外200mm处，此处的 直管段长度应不小于500mm。冷却水温的采样应在冷凝器冷却水进出口外100mm处，此处的直管段 长度应不小于300mm。 6.3.4蒸汽压力、水压力采样应在温度采样处以外，且相距不小于100mm。 6.3.5流量的采样应在温度、压力采样点前方（介质先流经流量计）且相距不小于300mm。 6.3.6当系统工况稳定后，每隔15min测量1次凝水、排气和水的温度、压差和流量。测量次数为 4次。 6.3.7在每一个测定工况下，测试结果热平衡的相对误差均应在士5%范围内，否则测试结果无效。 7数据处理 7.1换热量的计算 7.1.1冷却器、加热器换热量按公式(1)计算。 2 GB/T19700—2005 Q= GTC ·(1) 式中： Q—冷却器、加热器换热量的数值，单位为瓦（W)； 一试验介质流量的数值，单位为千克每小时（kg/h）； △T一一试验介质进出口温差的数值，单位为摄氏度（℃)； -试验介质定性温度下的比热数值，单位为瓦时每千克摄氏度[W：h/（kg·℃)]。 7.1.2冷凝器换热量按公式（2)计算。 Q= GAH .(2) 式中： Q冷凝器换热量的数值，单位为瓦（W)； G—蒸汽流量的数值，单位为千克每小时（kg/h）； △H—蒸汽进出口恰值差的数值，单位为瓦时每千克（W·h/kg）。 7.1.3测试报告结果取4次测量计算结果的算术平均值。 7.2总传热系数的计算 7.2.1热交换器的总传热系数按公式（3)计算： k = Q/(ATmy) (3) 式中： 总传热系数的数值，单位为瓦每平方米摄氏度[W/（m²℃）； Q换热量的数值，单位为瓦（W)； A 换热面积的数值，单位为平方米（m）； △Tm 对数平均温差的数值，单位为摄氏度（℃）； 温度修正系数。 7.2.2换热面积按GB/T18816的要求计算。 7.2.3温度修正系数按GB151一1999附录F的要求查表或计算。 7.3压力损失的计算 7.3.1使用U型管压差计测量压力损失时，压力损失值按公式（4）计算；使用其他型式压差计测量压 力损失时，应按其使用说明进行换算。 △P = 10-pg△H (4) 式中： △P 试验介质压力损失的值，单位为兆帕（MPa）； U形压差计内介质的密度值，单位为千克每立方米（kg/m²）； 重力加速度的值，单位为米每二次方秒（m/s）； AH- U形压差计液面高度差的值，单位为毫米（mm）。 7.4热平衡计算 7.4.1冷却器的热平衡百分数按公式（5)计算。 q = (Q。-Q)/Q。X100 (5) 式中： q——热平衡的百分比数值（%)； Q。——冷却水吸热量的数值，单位为瓦（W)； Qh——试验介质（油、空气或水）放热量的值，单位为瓦（W）。 7.4.2加热器的热平衡按公式（6)计算。 q = (Q。—Qn)/Q × 100 ..(6) 式中： 3