本文件规定了船用热交换器（以下简称热交换器）热工性能的试验系统、试验环境、试验项目、试验程序、数据处理、试验报告等内容。 本文件适用于船用冷却器、冷凝器、加热器等各类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。 本文件不适用于有毒、易燃、易爆、强腐蚀性流体以及深冷液体为介质的船用热交换器。

ICS_47.020.50
CCS U 42
中华人民共和国国家标准
GB/T19700——2023
代替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 exchanger2023-03-17发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2023-10-01实施
GB/T197002023
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件代替GB/T19700一2005《船用热交换器热工性能试验方法》，与GB/T19700一2005相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：a）增加了试验工况流量稳定性定量要求（见4.2b)]；更改了试验介质要求（见4.4，2005年版的3.7）；6）
更改了测量仪表精度要求（见4.5，2005年版的3.6）；c）
d）增加了试验室内清洁、电磁干扰、接地等试验环境要求（见5.3、5.4)；增加了温度测量仪表的具体安装要求（见7.1.1b）和7.1.1c)]；e)
更改了压力、流量测量仪表的安装要求（见7.1.1e)、7.1.1f)、7.2.1d)、7.2.1e)、7.3.1d）和f)
7.3.1e),2005年版的6.1.4、6.1.5、6.2.4、6.2.5、6.3.4和6.3.5];g）更改了数据采集频率（见7.1.2,2005年版的6.1.6)；h）增加了变工况试验方法（见7.1.3、7.2.3、7.3.3)；i）增加了性能曲线图绘制要求（见8.5）。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任，本文件由全国船用机械标准化技术委员会(SAC/TC137)提出并归口。本文件起草单位：中国船舶集团有限公司综合技术经济研究院、南通中船机械制造有限公司、湖北迪峰换热器股份有限公司、大冶斯瑞尔换热器有限公司、台州龙江化工机械科技有限公司、四平市巨元瀚洋板式换热器有限公司、江苏星洲船舶设备有限公司、青岛儒海船舶工程有限公司、杭州沈氏节能科技股份有限公司。
本文件主要起草人：魏华兴、顾桂平、缪兰、范菊兰、张平、项祥勇、熊从贵、李文孔、刘凯、赵立新、朱春民、张文泉、沈卫立、赵博、卢兵。本文件于2005年3月首次发布，本次为第一次修订。1范围
船用热交换器热工性能试验方法GB/T19700—2023
本文件规定了船用热交换器（以下简称热交换器）热工性能的试验系统、试验环境、试验项目、试验程序、数据处理、试验报告等内容。本文件适用于船用冷却器、冷凝器、加热器等各类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。
本文件不适用于有毒、易燃、易爆、强腐蚀性流体以及深冷液体为介质的船用热交换器，2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件：不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于木文件。
GB/T151—2014热交换器
GB/T2497船用柴油机增压空气冷却器GB11122—2006柴油机油
GB/T18816船用热交换器通用技术条件3术语和定义
本文件没有需要界定的术语和定义。4试验系统
4.1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4.2试验系统应具有自动控制试验介质温度和流量的功能。当介质流量和温度调整到规定工况，稳定后进行试验，测试过程各工况点温度和流量的偏差规定如下：a）温度偏差应不超过土0.5℃；b）流量偏差应不超过土1%。
4.3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。
4.4试验介质选择如下：
a）油冷却器采用GB11122一2006中质量等级为CC级、黏度等级不低于30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清洁淡水，气体冷却器的试验介质为空气，试验冷却介质均为清洁淡水；
油加热器采用GB11122一2006中质量等级为CC级、黏度等级不低于30的柴油机油作为油b）
加热器的统一试验介质，水加热器的试验介质为清洁淡水，试验加热介质可为过热蒸汽（过热GB/T197002023
度宜不超过5℃)或导热油；
冷凝器采用过热蒸汽（过热度宜不超过5℃）作为冷凝器的统一试验介质，试验冷却介质均为c
清洁淡水；
d）若有其他要求，也可与用户协商确定试验介质。4.5温度、压力、流量测量仪表的精度应分别符合表1～表3的要求。表1温度测量仪表精度
仪表名称
温度计
温度变送器
铂热电阻
温度变送器模块
注：|t|为温度绝对值，单位为摄氏度(℃)。精度
A级，允许误差值/℃：±（0.15+0.002|tl）0.1%
表2压力测量仪表精度
仪表名称
U型管压差计
其他压差计或压力表
压力变送器
差压变送器
精度/%
试验环境
表3流量测量仪表精度
油、水
5.1试验室内的温度应控制在5℃~30℃。5.2试验室内的相对湿度应小于85%。5.3试验室内无腐蚀性气体，无电磁干扰，室内清洁无尘。5.4试验场地接地效果良好。
6试验项目
试验项目如下：
换热量；
总传热系数：
压力损失。
试验程序
7.1冷却器
试验安装
冷却器进行热工性能试验前的安装要求如下。GB/T 19700—2023
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。a）
温度测量仪表的安装应保证测量点位于测管中心。当管道公称尺寸大于80mm时，按图1安b)
装；当管道公称尺寸小于或等于80mm时，按图2～图4安装。介质流动方向
图1直管段垂直安装
介质流动方向
直管段倾斜安装
介质流动方向
图3扩管处安装
GB/T197002023
介质流动方向
图4管道弯头处安装
c）温度测量仪表至试件进出口管线应隔热。d）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。油压、水压采样应在温度采样处以外，且相距不小于100mm。其测点上游2倍管径、下游5倍管径处应无任何扰动件(变径、弯头、阀门等）；测压孔应向上，并与管内壁面垂直。流量采样应在温度、压力采样点前方（介质先流经流量计），且流量计应安装在直管段上，其上f)
游直管段长度应不小于10倍管径，下游直管段长度应不小于5倍管径。7.1.2设计工况试验
在设计工况下，稳定运行后，进行至少3次温度、压力、流量等数据的测量。每次测试待稳定5min后，且冷、热流体的热平衡相对误差不超过土5%时，方可进行同步数据采集，取所有采集数据的算术平均值作为该工况的试验测定值。7.1.3变工况试验
在变流量和变温度的测试工况下，稳定运行后，按以下测试要求进行测试。a）变流量试验要求如下：
1）固定一侧（热侧或冷侧）流体的流速不变（管壳式热交换器：流速为1.0m/s；板式热交换器：流速为0.5m/s)，另一侧流体的流速在最大范围内变化（管壳式热交换器：流速宜在0.5m/s到管内液体允许最大流速的80%之间变化，变化间隔应不小于0.2m/s；板式热交换器：流速宜在0.1m/s～1.0m/s范围内变化，变化间隔应不小于0.1m/s)，变化流量侧的测点数应不少于6个；
2)对于板式热交换器，两侧流体的流速在0.1m/s～1.0m/s范围内均匀等流速变化，变化间隔应不小于0.1m/s，测点数应不少于6个。b）变温度试验要求为：固定两侧（热侧和冷侧）流体在设计工况下的流速不变，冷侧流体的温度在15℃~32℃范围内变化，变化问隔宜不小于2℃，变化温度侧的测点数应不少于6个。c）同一测点的数据待稳定5min后，且冷、热流休的热平衡相对误差不超过土5%时，方可进行同步数据采集。
d）每个测试点应至少采集3组数据，取所有采集数据的算术平均值作为该测试工况的试验测4
定值。
注：测试工况也可根据用户需求和设备特征协商确定。7.1.4空气冷却器热工性能试验
空气冷却器的热工性能试验按GB/T2497要求进行。7.2加热器
7.2.1试验安装
加热器进行热工性能试验前的安装要求如下。GB/T19700—2023
a）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。b）温度测量仪表的安装和隔热按7.1.1b)和7.1.1c)的规定。c）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。加热器油温、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。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。其测点上游2倍管d)
径、下游5倍管径处应无任何扰动件（变径、弯头、阀门等）；测压孔应向上，并与管内壁面垂直：e）流量的采样应在温度、压力采样点前方（介质先流经流量计），且流量计应安装在直管段上，其上游直管段长度应不小于10倍管径，下游直管段长度应不小于5倍管径。7.2.2设计工况试验
试验方法按7.1.2的规定，
7.2.3变工况试验
在变流量和变温度的测试工况下，稳定运行后，按以下测试要求进行测试：a）变流量试验要求为：固定热侧流体在设计工况下的流速不变，冷侧流体的流速在最大范围内变化（管壳式热交换器：流速宜在0.5m/s到管内液体允许最大流速的80%之间变化，变化间隔应不小于0.2m/s；板式热交换器：流速宜在0.1m/s1.0m/s范围内变化，变化间隔应不小于0.1m/s)，测点数应不少于6个；变温度试验要求为：固定两侧（热侧和冷侧)流体在设计工况下的流速不变，冷侧流体的温度在b)
15℃~32℃范围内变化，变化间隔宜不小于2℃，变化温度侧的测点数应不少于6个；c）
同一测点的数据待稳定5min后，且冷、热流体的热平衡相对误差不超过土5%时，方可进行同步数据采集；
每个测试点应至少采集3组数据，取所有采集数据的算术平均值作为该测试工况的试验测d)
定值。
注：测试工况也可根据用户需求和设备特征协商确定。7.3冷凝器
7.3.1试验安装
冷凝器进行热工性能试验前的安装要求如下。a）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。b）温度测量仪表的安装和隔热按7.1.1b)和7.1.1c)的规定。c）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5
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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。
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。其测点上游2倍管径、下游5倍管径处无任何扰动件（变径、弯头、阀门等）；测压孔应向上，并与管内壁面垂直。流量的采样应在温度、压力采样点前方（介质先流经流量计），且流量计应安装在直管段上，其e）下载标准就来标准下载网
上游直管段长度应不小于10倍管径，下游直管段长度应不小于5倍管径。7.3.2设计工况试验
试验方法按7.1.2的规定。
7.3.3变工况试验
试验方法按7.2.3的规定。
8数据处理
8.1换热量
8.1.1冷却器、加热器换热量按公式（1)计算：Q=G△TC/3600
式中：
冷却器、加热器换热量的数值，单位为千瓦(kW);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（℃）：试验介质定性温度下的比热数值，单位为千焦每千克摄氏度[kJ/(kg.℃)]。8.1.2冷凝器换热量按公式(2)计算：Q=G△H/3600
式中：
冷凝器换热量的数值，单位为千瓦(kW);蒸汽流量的数值，单位为千克每小时（kg/h）；AH-
一蒸汽进出口比恰值差的数值，单位为千焦每千克(kJ/kg)。8.2总传热系数
热交换器的总传热系数按公式（3）计算：K=1000Q/(A△T.F)
式中：
总传热系数的数值，单位为瓦每平方米摄氏度[W/(m2.℃)];换热量的数值，单位为千瓦（kw）：换热面积的数值，单位为平方米(m2);平均温差的数值，单位为摄氏度（℃）：温度校正系数。
换热面积A按GB/T
18816的要求计算
温度校正系数F按GB/T
151一2014中附录B的规定确定。 (1)
·（2)
8.3压力损失
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使用U形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或压力表测量压力损失时，应按其使用说明进行换算。△P=10-‘pg△h
式中：
试验介质的压力损失值，单位为千帕(kPa);-U形管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/s2);U形管压差计液面高度差的值，单位为毫米(mm)。8.4热平衡相对误差
冷却器的热平衡相对误差按公式（5)计算：q=(Q.-Qh)/Q.×100
式中：
热平衡相对误差数值，%：
冷却水吸热量的数值，单位为千瓦(kW);试验介质(油、空气或水)放热量的数值，单位为千瓦(kW)。8.4.2加热器的热平衡相对误差按公式（6)计算：q=(Q。-Qh)/Qhx100
式中：
热平衡相对误差数值，%；
试验介质（油、空气或水)吸热量的数值，单位为千瓦(kW);加热介质（蒸汽和冷凝水)放热量的数值，单位为千瓦(kw）。8.4.3冷凝器的热平衡相对误差按公式(7)计算：q=(Q。 一Qh)/Qx100
式中：
热平衡相对误差数值，%；
冷却水吸热量的数值，单位为千瓦(kW);蒸汽放热量的数值，单位为千瓦(kW)。8.5性能曲线图
8.5.1传热性能
8.5.1.1计算不同流速下的总传热系数，确定总传热系数与流速之间的变化关系曲线。8.5.1.2计算不同温度下的总传热系数，确定总传热系数与温度之间的变化关系曲线。8.5.2流体阻力性能
计算不同流速下的压力损失，确定压力损失与流速之间的变化关系曲线。试验报告
9.1试验报告应包括但不限于以下内容：·.(4)
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