船用柴油机增压空气冷却器

船用柴油机增压空气冷却器

国家标准 GB/T2497一2008 代替GB/T2497 1993,GB/T7028一1986 船用柴油机增压空气冷却器 Chargeaircoolersformarinedieselengines 2008-06-19发布 2008-12-15实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管蹬委员会国家标准
GB/T2497一2008 前 言 本标准是针对GB/T2497一1993《船用柴油机增压空气冷却器》和GB/T7028一1986《船用柴油机 空气冷却器试验方法》进行整合修订 本标准与GB/T2497一1993的不同之处如下: -以满足现行技术要求为基础对内容和形式进行了修改; 在试验方法及检验规则中增加GB/T7028一1986相关内容 本标准的附录A为资料性附录,附录B为规范性附录 本标准由船舶重工集团公司提出 本标准由全国船用机械标准化技术委员会归口 本标准起草单位;船舶重工集团公司第七一一研究所 本标准主要起草人:孙朋林.胡艳泳、李建华,陈可珍、季文、陈晓华 本标准所代替标准的历次版本发布情况为 GB2497一1981、GB2498一1981、GB/T2497一1993; -GB/T70281986
GB/T2497一2008 船用柴油机增压空气冷却器 范围 本标准规定了船用柴油机增压空气冷却器(简称空冷器)的分类、技术要求、试验方法、检验规则和 标志包装等 本标准适用于各种类型船用柴油机空冷器及其他用途柴油机空冷器的设计、制造与验收 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 GB/T700碳素结构钢(GB/T7002006,ISO630:1995,NEQ GB712船体用结构钢 GB/T1173铸造铝合金(GB/T1173一1995, ,neqAsTMB26:1992 GB/T1176铸造铜合金技术条件(GB/T1176一1987,neqISsO1338;1977) GB/T1348球墨铸铁件 铜及铜合金带材 GB/T2059 GB/T2531热交换器固定板用黄铜板 GB/T8890热交换器用铜合金无缝管 GB/T9439灰铸铁件 GB/T13238铜钢复合钢板 GB/T13306标牌 GB/T18816船用热交换器通用技术条件 YS/T288空调机换热器铜管 产品分类 分类 3.1 空冷器按冷却元件结构形式和适用范围的不同分为重型空冷器和轻型空冷器 3.2结构形式和基本参数 3.2.1重型空冷器冷却元件为多管片式,结构如图1所示 冷却管为圆管,壁厚按表1规定;翅片带有 强化传热的扰动结构,翅片厚度为0.14nmm;重型空冷器基本参数按表2的规定 轻型空冷器冷却元件为多管片式,结构如图2所示 冷却管为圆管,壁厚按表1规定;翅片带有 强化传热的扰动结构,翅片厚度为0.12mm;轻型空冷器基本参数按表3的规定 产品系列型谱 .3.1重型空冷器系列型谱按图3和表2的规定 3. 3.3.2轻型空冷器系列型谱按图4和表3的规定 3.3.3为适应各种柴油机布置的要求,在保持空冷器对应档迎风面积不变的情况下,允许变动对应的 宽度和高度尺寸
GB/T2497一2008 单位为毫米 O.14 图1重型冷却元件示意图 单位为毫米 1o 80.12 图2轻型冷却元件示意图 表1空冷器主要零件材料及规格 冷却管壁厚 牌 号 零件名称 材料名称 状态 标准号 mm M 铝黄铜 HAI77-2 GB/T8890 重型为1 纯铜 T Y2 YS/T288 轻型为0.75 冷却管 重型为0.8 BFel0-1-1 M 轻型为0.6 白铜 GB/T8890 重型为多 0.8 BFe30-1-1 M 轻型为0.6 GB/T2531 锡黄铜 HSn62- R Q235 GBT700 钢板 管板 铜钢 GB/T13238 复合板 HT300、HT250、HT200 GB/T9439 灰铸铁 QT400 GB/T1348 球墨铸铁 CuZnl6Si4 铸造硅黄铜 水盖 GB/Tl176 铸造锡青铜 CuSn3Zn8Pb6Ni1 铸造铝合金 ZLl01,ZL104 G;B/T1l73
GB/T2497一2008 表1(续 冷却管壁厚/ 零件名称 材料名称 牌 号 状态 标准号 mm GB/T700 Q235 钢板 壳体侧边板 船体结构钢A级 GB712 船体结构钢B级 黄铜带 H90 GB/T2059 翅片 纯铜带 TP1、T2 表2重型冷却器基本参数 95 冷却效率那/% 94 92 91 89 性能 气侧压力损失 参数 1989.2 3186 4590 6192 797o PK /K kg”m》 Pa 空冷器迎风 水流速度 冷却水体 面有效尺寸 w 1.5 积流量 宽×高 m/s) 工作 G b×h/ 参数 m/h 空气质量流迷 mmm×mm U， 20 30 15 25 35 [kg/ms) 空冷器空气质量流量 序号 产品型号 GK/(kg/s KLZ56 1.09 1.46 1.82 2.19 2.55 50.49 272×493 1.36 1.82 3,19 340×493 KLZ71 2.28 2.73 6小 KL.Z88 1.69 2.26 2.83 3.39y 3.96 340×612 KLZ105 2.03 2.71 3.39 4.07 4.75 408×612 77.5 KL.Z127 2.44 3.25 4.07 4.88 5.70 408×734 KILZ158 3.05 4.07 5.09 6.l 7.12 510×734 97.74 KLZ198 91 510×918 7.64 82 6.36 5. 3. .09 8. KL.2Z251 4.84 6 .45 8.06 9.67 l1.29 646×918 124.47 K1Z317 6.12 8.16 10.21 12.25 14.29 646×1162 10 KLZ401 7.73 10.31 12.89 15.47 18,05 816×1162 158.22 11 KLZ507 9.78 13.04 16.30 19.56 22.82 816×1469 12 KILZ634 12.26 16.30 20.37 24.45 28.53 020×1469 198.72 13 1020×1836 KIZ792 15.28 20.37 25.46 30.56 35.65 KL2Z95o 18.33 24，45 30.56 36.67 12.78 238.95 224X1836 空冷器深度有效尺寸 590(20排冷却管) /mm 对应的水流程数为2
GB/T2497一2008 表3轻型冷却器基本参数 93 86 84 冷却效率p/% 91 88 性能 气侧压力损失 参数 pKpK/ 3136 4312 5566.4 7266.4 9212 kg”m Pa) 空冷器迎风 冷却水体 水流速度 面有效尺寸 积流量 WwL 1.5 宽×高 G m/s) 工作 b×h m'/h 参数 空气质量流速 mm×mm 20 25 30 35 4(0 U [kg/m 空冷器空气质量流量 序号 产品型号 Gk/kg/s7 0 14 0.16 .21 0.25 0.29 0.33 100×185 KL.Q4 0,20 0. ,30 0,39 120×185 KLQ5 0.25 0.35 17 KLQ6 0.24 0.30 0.36 0.42 0,47 120×222 KLQ8 0.32 0.39 0.48 0.55 0.63 160×222 23 KLQ10 0,42 0.53 0.63 0.74 0.85 160×296 KL.Q13 0.79 93 1.06 200X296 0. 0,53 0 .66 29 0.66 0.83 .16 1.32 200×370 KI.Q16 0.99 KL.Q19 0.79 0.99 1.19 1.39 1.58 240×370 35 KLQ23 0.95 1.19 1.43 1.67 1.90 240×444 KLQ28 1.19 1.49 1.78 2.08 2.38 300×444 13 ll1 KLQ35 1.49 1.86 2.23 2.60 2.97 300×555 12 KLQ45 1.88 2.35 2.83 3.30 3.77 380×555 55 KL.Q56 380×703 13 2. 4. 4.77 2.38 .88 3.58 18 3.77 4.52 5.27 480×703 KL.Q71 3.01 6.03 9 15 KLQ90 3,81 4.76 5,71 6,66 7.62 480×888 空冷器深度有效尺寸 244(16排冷却管 I/mm 对应的水流程数为2 3.4产品标记 3.4.1型号的组成 型号组成如下 KL 用数字表示气侧换热面积, nm" -型式,Z表示重型;Q表示轻型 空冷器
GB/T2497?2008 8 ? 9 9
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GB/T2497一2008 3.4.2标记示例 气侧换热面积为105m的重型空冷器,标记为: GB/T24972008KLZ105 空冷器 技术要求 4.1空冷器应按经规定程序批准的图样和技术文件制造,并应符合本标准的规定 4.2空冷器设计要满足表2表3的参数要求,并按照GB/T18816进行强度计算 4.3翅片冲制应确保胀接质量的要求,二次翻边不能有裂纹 确保翅片与冷却管的连接坚固密合 4.4每个空冷器的水盖,冷却芯子和总成应按标准要求进行密封性试验 4.5冷却管与管板的连接应耐振、可靠 4.6空冷器冷却管堵塞的数量不得大于总数的0.5% 4.7空冷器内腔应请洗干净,不得有任何残存杂物 4.8空冷器主要零件的材料及规格见表1规定 4.9管板材料为Q235钢板时,应进行防蚀处理 4.10空冷器产品试验按第5章规定的方法进行 4.11空冷器总成和冷却芯子应进行防锈处理 试验方法 5 试验总则 按图纸要求,利用量具检测空冷器外形安装尺寸,对合格产品进行试验 5.1.2性能试验确定空冷器传热系数K空气压力损失体-A水压损失公 新结构冷却元件应 进行性能试验,试验方法按5.2.2的规定 每型空冷器首制产品应进行性能试验,小型空冷器可在试验 台上进行,试验方法按5.2.3.1的规定;当大型空冷器无条件在试验台上进行试验时,由冷却元件在试 验台的试验代替,如要求配机试验可按5.2.3.2的规定 5.1.3产品型式试验时按6.1.3进行翅片与冷却管连接的密合性检验 5.1.4压力试验检查空冷器零部件的强度和总体结构的密封性 每个空冷器的端盖应按5.3.1的规 定进行压力试验 产品出厂前应按5.3.2的规定进行压力试验 有独立壳体的空冷器还应对气腔按 5.3.3的规定进行气密性试验 5.1.5可靠性试验考核空冷器冷却管与管板连接的可靠性 每 -种连接方法(包括工艺改变)按本标 准5.4的规定进行试验件振动试验 大型产品可在配机时进行可靠性考核 5.1.6目测冷却管堵塞数量 5.1.7目测冷却器内腔清洁度 5. 2 性能试验 5. .2.1试验台 测量系统由测量流量、温度和压力所需的各种仪器组成 流量测量仪表精度需达到0.5级;温度测 量仪表显示精度需达到0.1C,测量精度不小于士0.5C;压力测量仪表精度需达到0.5级 空气系统由风源加热器、整流段(稳压段),试验段(包括试件和测量段、风量调节设备、风温调节设 备等组成 测量段收缩角不大于30;扩展角不大于15° 风源风量须满足5.2.2.2的要求 试件迎风 面速度场系数不低于0.9 从空气加热器至试件出口测量段外部必须有良好隔热层 冷却水系统由水泵、蓄水箱,水量测量箱,水量调节设备、水温调节设备,排气装置等组成 水泵流 量应满足5.2.2.3的要求 5.2.2冷却元件试验方法 mm×250t 5.2.2.1试件迎风面不小于250n )mm,深度方向(气流方向)不小于100mm,试验结果的有效
GB/T2497一2008 数据热平衡误差不得超出士5% 5.2.2.2以水流速u为参变量,空气重量流速U为自变量,得出传热系数K和空气重量流速U的 关系曲线 参变量u在1.0m/s 2.5m/s范围内至少取三个 自变量U在表2,表3规定标准流速 的50%~150%的范围内至少取六个 逐个测量,得出三条K=(Uk)关系曲线 同时测定各试验点 空气进出口压力和压力差,得出空气压力损失KAK=f(UR)关系曲线 5.2.2.3在水流速1.0m/s一2.5m/s范围内至少选取六个值,分别测定水的压力损失A户 5.2.2.4各试验点空气和水进口温差为80C左右,允许在(80士2.5)C范围内变动,各试验点水进口 温度的波动不得超过士0.2C 5.2.2.5按5.2.2.2的方法逐个固定水流速 变动空气重量流速,待各参数稳定后进行测量 各试验 点的参数测量三次,取其平均值 5.2.3首制产品试验方法 5.2.3.1 在试验台上的试验 试验装置、测量参数、测量仪器应符合5.2.的规定 以设计水流量为固定参数,改变空气重量流 速(至少取六个值，变化范围必须包括工况点),逐一测量其参数 5.2.3.2配机试验 试验方法可按柴油机负荷特性试验方法进行或由用户依所配机型的具体情况与空冷器生产厂商定 5.2.4试验台性能试验数据的处理 试验结果应以试验报告形式固定下来,内容应包括 主要测量参数值(三次记录的平均值)和计算数据表(参见附录A) a) b) 性能曲线(按附录B的规定 5.3压力试验 5.3.1水盖的试验压力为设计压力的2倍,试验时间为30min,不变形,不泄漏 5. 3.2芯组和总成试验压力为设计压力的1.5倍,但不得小于0.4MPa 试验时对水腔缓慢地加压， 达到规定压力后稳定30min,所有连接处应无泄漏 5.3.3有独立壳体的空冷器气腔试验压力为4.9×10'Pa一9.8×10'Pa,历时30min,所有连接处应 无泄漏 5.4冷却管与管板连接可靠性试验 5. 4.1试验条件 试验条件如下 a)试件在振动试验机上水平安装,迎风面与振动试验机用螺钉刚性连接; 试验时水腔应充满压力水,水压为49×10'Pa D) 55 4 .2 探查性试验 试验频率及振幅为;频率为4Hz33Hz,振幅为士0.25mm,频率为34Hz50Hz,振幅为 士0.076mm,频率间隔为1Hz,停留时间15s,确定被振试件在整个试验频率中是否存在共振 5 4.3耐振试验 如果有共振,则在共振频率下至少进行2h耐振试验 如果没有共振,则以频率为50Hz,振幅为 士0.4mm进行耐振试验,振动时间2h 6 检验规则 空冷器的检验分型式检验和出厂检验 6 型式检验 检验要求 有下列情况之一时,应进行型式检验:
GB/T2497一2008 a)使用新元件或老产品转厂生产; D) 正式生产后如结构、材料、工艺有较大改变,可能影响产品性能时; e)正常生产后每5a进行一次检验; d 产品长期停产后,恢复生产时; e)出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时; 国家质量监督机构提出进行型式检验要求时 f 6. .1.2型式检验试样为一件 6.1.3空冷器每500个管组抽取一组进行轴向解剖,检验翅片贴合质量 如发现不合格,应以加倍数 量进行复检,若再发现不合格,逐个管组进行检验 6. .1.4检验项目按表4进行 6.1.5空冷器型式检验项目全部符合要求,则判型式检验合格 若有不符合要求的项目时,则被试产 品数量应加倍重新试验 如仍有项目不符合要求时,则该空冷器型式检验不合格 表4检验项目 序 ， 检验要求 检验项目 检验方法 型式检验 出厂检验 空冷器的外形安装尺寸 4.1 5.1.1 性能参数 4.2 5.1.2 翅片与冷却管连接的密合性 4.3 5.1.3 密封性试验 4.4 5.1.4 管板与冷却管连接的可靠性 5.l.5 4.5 冷却管堵塞数量 4.6 5.l.6 5.1." 内腔清洁度 4.7 注: 必检项目;o协商检验项目;不检项目 6.2出厂检验 2.1空冷器应逐台进行出厂检验 6. 6 2.2检验项目按表4进行 6.2.3空冷器出厂检验项目全部符合要求,则判出厂检验合格 如有不符合要求的项目时,允许采取 纠正措施后进行复验 若复验符合要求,则仍判出厂检验合格;若复验仍不符合要求,则该空冷器出厂 检验不合格 6.2.4检验合格的产品应出具检验合格证 标志、包装、贮存 7.1每个空冷器产品上应有标牌,标牌应按GB/T13306规定制作 标牌中应有如下内容 a)制造厂名 b) 产品名称; c)商标; d)产品型号标记 e)制造日期和编号 f 质量 7.2包装前应对气腔,水腔封盖,防止杂物落人 7.3产品用木箱包装 木箱应坚实牢固;便于起吊;适合长途运输
GB/T2497一2008 7.4装箱时产品应牢固固定在木箱底板上,防止运输过程中移位、损坏 7.5产品包装箱内应随带如下文件、物品 a)产品合格证; D 产品使用说明书; 装箱单及附件,备件 c d 主要零件材质证明书 7.6在正常情况下,产品自出厂之日起,制造厂应保证半年内不致锈蚀,并提供自发货之日起1a的质 量保证期 10
GB/T2497一2008 S 二 二 d 长 二 三 r 6 记 首 co 帐 管 多 发 翻 3 热 要 米 9 二 旱 r 乡 好 " 杂 送 5 能 " 地
GB/T2497一2008 附录 B 规范性附录 性能曲 线 传热系数、空气压力损失与空气质量流速的关系曲线见图B.1 吃 h/(w/m. (kcal/mhC) h/(Ww/m2.K (keal/m'hC" AA/ Pa2/m 深度尺寸: ksef'm? U/(Pa/s) kgf/m2s 图B.1传热系数、空气压力损失与空气质量流速的关系曲线