JB-T 5085-1991 柴油机水冷却器 技术条件.pdf.pdf

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1、 J 96 JB/T 50851991 柴油机水冷却器技术条件 1991-07-01 发布1992-07-01 实施 中华人民共和国机械电子工业部 发 布 1 1 主题内容与适用范围 本标准规定了中小功率柴油机水冷却器的技术要求、试验方法及检验规则等。 本标准适用于中小功率柴油机海水冷却淡水用水冷却器（以下简称冷却器） 。 2 引用标准 GB 2828 逐批检验计数抽样程序及抽样表（适用于连续批的检查） 3 术语 a. 管侧：冷却器水管内侧的通道（图 1 通海水一侧） 。 b. 壳侧：冷却器水管外侧的通道（图 1 通淡水一侧） 。 c. 冷却器芯子：由端板、管子束、折流板、散热片组成的部件。

2、d. 传热系数：表示冷、热介质之间温度相差 1时，每 1 m2传热面所能传递的热流量。 e. 体积利用系数：表示冷、热介质之间温度相差 1时，冷却器芯子每 1 m3体积所能传递的热流量。 f. 重量利用系数：表示冷、热介质之间温度相差 1时，冷却器芯子每 1 kg 重量所能传递的热流量。 图 1 水冷却器结构 4 技术要求 4. 1 产品应按经规定程序批准的产品图样及技术文件制造，用于船用柴油机的冷却器应符合船舶检验 部门的规定，并在其技术监督下进行制造。 4. 2 冷却器所用结构材料在海水中应具有防腐蚀性，或覆盖防腐蚀镀层。在冷却器规定的使用期内， 防腐层应完好无损。 4. 3 冷却器的结构

3、必须保证当水管压扁或堵塞时能及时拆卸，散热芯子应能互换，便于清洗室内沉积 物及水垢。 机械电子工业部 1991-07-01 批准 中 华 人 民 共 和 国 机 械 行 业 标 准 柴油机水冷却器技术条件 JB/T 50851991 1992-07-01 实施 JB/T 50851991 2 4. 4 冷却器的密封性能 冷却器管侧和壳侧应密封，经不低于 400 kPa 的气压试验历时 3 min、水压试验历时 5 min，不得 出现泄漏。 4. 5 冷却器的耐振性能 冷却器在 4 倍的重力加速度（4g） ，频率为 50 Hz 工况下，连续振动 120 万次，不允许出现泄漏和 零件损坏现象。 振

4、幅根据式（1）确定： () 2 3 2 104 f g A =，mm （1） 式中：g重力加速度，g=9.81 m/s2； f频率，Hz。 4. 6 冷却器的传热性能 管侧和壳侧的介质均为清水，两侧介质流速均为 0.7 m/s，壳侧的进水温度 t01，根据试验时管侧的 进水（不加热的清水）温度 ti1而定，应保持温差（t01ti1）在 501范围内。冷却器的主要传热性能 应符合以下要求： 4. 6. 1 传热系数 K1应不小于 1800 W/（m2K） m0 1 1 tF Q K =（2） 式中：Q1= 3600 1000 G0cp0（t01t02） ，W； Q1壳侧热水放出热流量，W； t0

5、1壳侧进水温度，； t02壳侧出水温度，； cp0壳侧热水的比热容，kJ/（kg） ； G0=V00，kg/h； V0壳侧水的体积流量，m3/h； 0壳侧水的密度，kg/m3； tm对数平均温差，； F0壳侧传热面积，m2。 壳侧传热面积 F0按附录 A（补充件）规定计算。 对数平均温差tm计算如下： 用于单程通道冷却器 () () = 1 i02 2i01 1 i022i01 m ln tt tt tttt t 对于双程通道冷却器 () + + = 2 ln 2 2i1 i 02 2i01 2i1 i 022i01 m tt t tt tt ttt t JB/T 50851991 3 4.

6、6. 2 体积利用系数 Kv应不小于 4105 W/（m3K） 。 m 1 v tV Q K =（3） 式中：V冷却器芯子体积，m3。 4. 6. 3 重量利用系数 Kq应不小于 300 W/（kgK） m 1 q tq Q K =（4） 式中：q冷却器芯子的重量，kg。 4. 6. 4 壳侧压差p0应不大于 20 kPa。 4. 6. 5 传热性能试验时，介质流速的计算按式（5） 、 （6）进行。 壳侧介质流速 0 0 0 3600 S V W =，m/s（5） 管侧介质流速 i i i 3600 S V W =，m/s （6） 式中：V0壳侧水的体积流量，m3/h； Vi管侧水的体积流量，

7、m3/h； S0壳侧通道面积，m2； Si管侧通道面积，m2。 壳侧通道面积和管侧通道面积按附录 B（补充件）规定计算。 4. 7 冷却器芯子管子与两端板连接处应进行扩孔加工。在达到本标准规定的寿命指标情况下，允许采 用钎焊及浸焊。 4. 8 冷却器零件上不得有电焊飞溅物、酸蚀盐类沉积物以及钎焊后留下的焊药等残留物存在。 4. 9 制造冷却器时，不得因管端受压而缩小管子流通截面、由于管子本身的缺陷允许加以堵塞（应从 管子两端进行牢固堵塞） ，堵塞的管数应不超过管子总数的 1%。 4. 10 冷却器海水进口处应装有锌堵，以缓解部件腐蚀。 5 试验方法 5. 1 在密封性试验台上，将冷却器沉没在水

8、槽内，向管侧或壳侧通入 400 kPa 压力的干燥压缩空气， 历时 3 min，不得出现空气泡。 冷却器采用水压检查密封性时，水压为 400 kPa，历时 5 min，在加压时不得有漏水、滴水及降压 的现象，试验后应将冷却器室中残留的水分除净。 5. 2 在振动试验台上按 4.5 条规定的工况进行振动测试。 5. 3 在传热性能试验台上，根据 4.6 条的规定进行传热性能试验，热平衡误差控制在 5%范围内，测 定热流量 Q1，然后按式（2）算出 K1，按式（3）算出 Kv和按式（4）算出 Kq。传热性能试验同时测 出壳侧压力差p0。 6 验收规则 6. 1 产品须经制造厂质量检验部门检验合格后

9、方能出厂。 6. 2 订货单位抽检产品时按 GB 2828 或根据双方商定的验收规则进行验收。 JB/T 50851991 4 7 标志、包装、运输和贮存 7. 1 标志 7. 1. 1 产品上应标明： a. 制造厂名称或商标； b. 产品型号和名称； c. 出厂日期或出厂编号。 7. 1. 2 标志应符合经规定程序批准的产品图样规定。在产品整个使用期间标志完好。 7. 2 包装 7. 2. 1 进出水口应有堵盖以防脏物进入冷却器内腔。 7. 2. 2 作为备用件或需经长途运输的产品应予包装。 7. 2. 3 包装方式应保证产品在运输和贮存时不受损坏。 7. 2. 4 包装箱内应附有制造厂包装

10、员签章的装箱单，装箱单上应注明产品名称、型号、数量及装箱日期。 7. 2. 5 包装箱内应附有制造厂质量检验员签章的产品合格证和使用说明书，合格证上应注明： a. 制造厂厂名或厂标； b. 产品名称和型号； c. 出厂日期或出厂编号。 7. 2. 6 包装箱上应标明： a. 制造厂厂名及厂址； b. 产品名称及型号； c. 数量及包装箱总重量； d. 外形尺寸； e. 出厂日期。 7. 3 运输 包装完好的冷却器应允许用任何正常方法运输。 7. 4 贮存 冷却器应贮存在通风和干燥的仓库内，在正常保管情况下，自出厂之日起，制造厂应保证冷却器 在 12 个月内不锈蚀。 JB/T 50851991

11、5 附 录 A A1 管侧传热面积 管侧传热面积按式（A1）计算： Fi=diLn，m2（A1） 式中：di散热管内径，m； L散热管散热部分管子长度，m； n散热管数量。 A2 壳侧传热面积 壳侧传热面积由散热管光管面积 F01和焊在光管上散热片面积 F02组成（不计装配在光管上的折流 板面积） 。 散热管光管面积按式（A2）计算： F01=d0Ln，m2（A2） 式中：d0散热管外径，m。 散热片面积（见图 A1）按式（A3）计算： 图 A1 散热片 （补充件） 传 热 面 积 的 计 算 方 法 JB/T 50851991 6 F02=2R2（L1Rc1R+c1h1） 4 1 d02n1

12、N （A3） 式中：R散热片半径，m； L1散热片 AB 弧长，m； c1散热片 AB 弦长，m； h1散热片 AB 弧高，m； n1散热片散热管孔数； N散热片片数。 壳侧传热面积按式（A4）计算： F0=F01+F02，m2（A4） A3 计算示例 6135CaB 水冷却器传热面积的计算。 已知参数： 散热管内径：d1=6103m； 散热管外径：d0=7103m； 散热管散热部分管子长度：L=0.335 m； 散热管数量：n=132 根； 散热片半径：R=63103m； 散热片 AB 弧高：h1=33103m； 散热片 AB 弧长：L1=135.4103m； 散热片 AB 弦长：c1=11

13、1103m； 散热片片数：N=13； 散热片散热管孔数 n1=86； 管侧传热面积： Fi=diLn =61030.335132 =0.8331 m2 壳侧传热面积： F0=F01+F02 F01=d0Ln =71030.335132 =0.9720 m2 F02=2R2（L1Rc1R+c1h1） 4 1 d02n1N =2（63103）2（135.41036310311110363103 +11110333103） 4 1 （7103）286 13 =0.1029 m2 F0=F01+F02=0.9720+0.1029=1.0749 m2 JB/T 50851991 7 附 录 B 确定冷却

14、器壳侧和管侧的通道面积的计算方法按以下规定进行。 B1 管侧通道面积 Si 管侧通道面积 Si按式（B1）计算： Si= 4 1 di2n，m2（B1） 式中：di管子内径，m。 B2 壳侧通道面积 介质从管外的管束流过，它所流经的通道面积不是一个常数，本标准规定流体横掠管束最小通道 面积为冷却器管外侧通道面积，根据图 A1 确定不同的 c 和 n0各数据，按式（B2）计算相应各面积填 入表 B1 内，最小的一个通道面积为壳侧通道面积 S0。 S0=（cn0d0）b，m2（B2） 式中：c沿各排管孔中心线方向散热片的长度，m； b两散热片之间的距离，m； n0在各排管孔中心线方向散热片上管孔数

15、； d0水管外径，m。 B3 计算示例 4135CaB 水冷却器（管侧通海水、壳侧通淡水）通道面积的计算。 已知参数： 散热片半径：R=63103m； 散热片 AB 弧高：h1=33103m； 散热片 AB 弧长：L1=0.135 m； 散热片 AB 弦长：c1=0.11 m。 管侧介质先进 39 根管束再由 54 根管折回，后由 39 根管流出。 管侧通道面积： Si= 4 1 di2n = 4 1 （6103）239 =1.1027103 m2 壳侧通道面积根据式（B2）将各排管的通道面积算出列在表 B1 内，由表可知第 2 排散热管 11 根 壳侧通道面积为最小。 则S0=（cn0d0）

16、b =（117.3117）10328103 =1.128103 m2 （补充件） 通 道 面 积 的 计 算 JB/T 50851991 8 表 B1 排 次 序 号n0 c mm S0 m2 110110.81.142103 211117.31.128103 310122.41.467103 411125.21.350103 512126.01.176103 附加说明： 本标准由机械电子工业部上海内燃机研究所提出并归口。 本标准由机械电子工业部上海内燃机研究所负责起草。 本标准主要起草人陈达能。 JB/T 5085 1991 中 华 人 民 共 和 国 机 械 行 业 标 准 柴油机水冷却器技术条件 JB/T 50851991 * 机 械 科 学 研 究 院 出 版 发 行 机 械 科 学 研 究 院 印 刷 （北京首体南路 2 号 邮编 100044） * 开本 8801230 1/16 印张 3/4 字数 16,000 1991 年 9 月第一版 1991 年 9 月第一次印刷 印数 1500 定价 1.20 元 编号 0123 机械工业标准服务网：http:/www.JB