船用热交换器热工性能试验方法

船用热交换器热工性能试验方法

国家标准 GB/T19700一2005 船用热交换器热工性能试验方法 Testmeth0dofthermalpropertyformmarineheatexchanger 2005-03-21发布 2005-08-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 中 国国家标准化管委员会国家标准
GB/T19700一2005 船用热交换器热工性能试验方法 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 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 的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究 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 GB151一1999管壳式换热器 GB/T7028船用柴油机空气冷却器试验方法 GBll122一1997柴油机油 GB/T18816船用热交换器通用技术条件 试验系统 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,系,管路及 3.1 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)应不大于士0.1c 3.3系统应有消除动压影响测量压力损失的装置 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 3.4 .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 温度.压力、流量测量仪表的精度应符合表1要求. 温度、压力、流量测量仪表精度 表1 项目 压力 温度 流量 油、水 燕汽 空气 油、,水 燕汽 空气 油,水 蒸汽 空气 精度/% 土0.1 士0.05 士0.025 士0.25 士0.25 士0.1 士0.25 试验介质选择如下 3 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 a 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 油加热器采用GB1l122中CC级黏度等级为40的柴油机油作为油加热器的统一试验介质 水加热器的试验介质为自来水,试验加热介质均为燕汽 冷凝器采用水燕汽作为冷凝器的统一试验介质,试验冷却介质均为自来水 试验环境 试验室内的温度应控制在5C一30C之间
GB/T19700一2005 4.2试验室内的相对湿度应小于85% 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 试验程序 6.1冷却器 冷却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. 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300 mm 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. 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300n mm 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. 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 6.1.8空气冷却器的热工性能试验按GB/T7028要求进行 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燕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 6.2.5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 6.2.6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 .3.2温度测量仪表的安装应保证测量点位于测管中心 6. 6.3.3燕汽温度采样应在燕汽进口外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燕汽压力,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 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
GB/T19700一2005 Q=(GATC 式中 -冷却器、,加热器换热量的数值,单位为瓦(w) -试验介质流量的数值,单位为千克每小时(kg/h); -试验介质进出口温差的数值,单位为摄氏度(C): 4T 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/kgC)] 7.1.2冷凝器换热量按公式(2)计算 GAH Q 式中 -冷凝器换热量的数值,单位为瓦W); -蒸汽流量的数值,单位为千克每小时kg/h); 4H -蒸汽进出口熔值差的数值,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/(A4T少 式中 总传热系数的数值,单位为瓦每平方米摄氏度[w/m= c] 换热量的数值,单位为瓦(w); 换热面积的数值,单位为平方米(mi). 对数平均温差的数值,单位为摄氏度(C); T用 温度修正系数 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 =10"gAH 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/mi); -重力加速度的值,单位为米每二次方秒(m/s). g AH--U形压差计液面高度差的值,单位为毫米(mm) 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一Q./Q×100 5 式中 -热平衡的百分比数值(%); -冷却水吸热量的数值,单位为瓦(w) Q -试验介质油、空气或水)放热量的值,单位为瓦(w) Q 加热器的热平衡按公式(6)计算 q=Q-Q.)/Q.×100 6 式中
GB/T19700一2005 热平衡的百分比数值(%); 试验介质(油、空气或水)吸热量的值,单位为瓦(w); Q Q 加热介质(燕汽和冷凝水放热量的数值,单位为瓦(w) 7.4.3冷凝器的热平衡计算按公式(7)计算 Q-Q.)/Q.×100 式中: 热平衡的百分比数值(%); 冷却水吸热量的数值,单位为瓦(w); Q -蒸汽放热量的值,单位为瓦(W. 试验报告 8.1试验报告应包括下列内容 试验项目; 试验产品总图; -试验产品设计技术参数(热性能参数应齐全); 试验流程图 测量仪表名称、型号、精度及数量 试验记录表; 试验结果与结论 试验误差分析(热平衡计算与分析); 试验日期及试验人、数据整理人和试验负责人名单 试脸记录表可参照附录A填写 8.3空气冷却器的试验记录按GB/T7028要求填写
GB/T19700一2005 附 录 A 资料性附录 试验记录表格式 热交换器热工性能试验记录表的格式见表A.1表A.5 表A.1冷却器热工性能试验记录表格式 年 试验日期 记录人 月 日 冷却介质侧 试验介质侧 换热温差 总传热系数 序 进出 进出 最小最大平均 进口出口 换热 进口出口 换热 流量流速 流量/流速 口温 口温 换热换热对数修正 温度温度 量 温度温度 号 mm/hm/s (m/hm/s) 温差温差差系数(w/(nmmC 差 差， kW kw 结 负责人 试验人 数据整理人 记录起始时间
GB/T19700一2005 表A.2冷却器热工性能压力损失)试验记录表格式 试验日期 年 月 日 记录人 试验介质侧 冷却介质侧 序 流量 流速 压差计读数 压力损失 流量 流速， 压差计读数 压力损失 m/h MPa MPa m/h MPa MPa (m/s mm/s 结 果 幼 论 负责人 试验人 数据整理人 记录起始时间 表A.3加热器热工性能试验记录表格式 年 试验日期: 月 日 记录人: 加热介质侧(蒸汽 试验介质侧油、水) 冷凝水 总传热系数 火 进出 凝水 凝水 进出 进口出口 换热 进口出口 换热 凝水 流量流 流量/流速" 流量 放热修正 口温 口温 温度温度 温度温度 量 温度 量 号 m/hm/s) 差 (m/hm/s) 差， (m" 量/系数W/(m kW kW kw h 钻 论 负责人 试验人: 数据整理人: 记录起始时间:
GB/T19700一2005 表A.4加热器热工性能(压力损失)试验记录表格式 试验日期 年 月 记录人 试验介质侧 加热介质侧 序 流量 流速/ 压差计读数 压力损失/ 流量 流速， 压差计读数 压力损失 m/h MPa MPa m/h MPa MPa m/s m/s 结 果 结 论 负责人 试验人 数据整理人 记录起始时间 表A.5冷凝器热工性能试验记录表格式 试验日期 年 月 日 记录人: 蒸汽侧 水侧 蒸汽冷凝水 总传热系数 火 进出 进出 凝水 进口出口 换热 进口出口 换热凝水凝水 流量流迷 口温 流量/流迷" 口温 放热修正 温度温度 量 温度/温度 量/流量/温度 号 e m/hm/s) 差 m/hm/s) 差， 量/系数W/mm kw kw m/h kw 论 负责人 试验人 数据整理人 记录起始时间: