GB/T 18816-2014 船用热交换器通用技术条件

ICS47.020.50

U42百目

中华人民共和国国彖标准

GB/T18816—2014

代舂GB/T18816—2002

船用热交换器通用技术条件

Generalspecificationformarineheatexchanger

2014-02-19发布2014-06-01实施

GB/T18816—2014

目次

前言m

i范围1

2规范性引用文件1

3要求2

3.1设计与结构2

3.2材料8

3.3制造要求9

3.4焊接要求12

3.5热处理要求13

3.6组装14

3.7性能要求15

4试验方法15

4.1材料15

4.2外观15

4.3尺寸15

4.4通球15

4.5翅片管15

4.6板式冷却器波纹板15

4.7板式冷却器的组装、液压15

4.8焊接16

4.9热处理16

4.10强度和密封性16

4.11制冷系统热交换器的气密性16

4.12换热面积16

4.13总传热系数和压力损失16

5检验规则16

5.1检验分类16

5.2型式检验16

5.3出厂检验17

6标志、包装、贮存17

6.1标志17

6.2包装18

6.3贮存18

图1椭圆形封头4

图2扁球形封头4

T

GB/T18816—2014

图3平封头5

图4热交换器温度计安装示意图7

图5热交换器管板结构示意图7

图6热交换器Q膨胀节示意图10

图7筒体对接焊缝的对口错边量10

图8筒体对接焊缝的环向和轴向棱角度E10

图9U形管、蛇形管弯制成形示意图11

图1C产品焊接试板机械性能试验取样13

图11换热管与管板胀接示意图14

表1热交换器的总传热系数2

表2热交换器各种管材管内液体最大流速3

表3封头形状系数5

表4计算系数°6

表5计算系数C26

表6热交换器板材选用8

表7热交换器管材选用9

表8热交换器端盖、水室材料9

表9筒体内壁与折流板之间的配合间隙9

表10筒体对接焊缝的环向和轴向棱角度E11

表11通球直径值11

表12产品焊接试板试验项目12

表13弯曲试验的压头百径和支辐边缘的内间距12

表14产品焊接试板试验合格标准13

表15制冷系统（冷凝器、蒸发器）制冷剂侧气密性试验压力14

表16热交换器的压力损失15

表17热交换器检验项目和顺序17

n

GB/T18816—2014

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刖吕

本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。

本标准代替GB/T18816—2002«船用热交换器通用技术条件》。本标准与GB/T18816—2002相

比，主要技术变化如下：

—适用范围中增加了“蒸发器”（见第1章,2002年版的第1章）；

——修改了强度计算方法（见3.2,2002年版的3.2）；

——修改了材料要求（见3.3,2002年版的3.3）；

——增加了封头形状系数表（见表3）；

——增加了U形管热交换器管板的最小厚度计算方法（见3.2.5）；

——修改了热交换器Q膨胀节开口宽度要求（见3.4.9,2002年版的3.4.10）；

——修改了温度测量装置的设置要求（见3.4.15.3.4.16,2002年版的3.4.15.3.4.16）；

——修改了筒体对接焊缝的对口错边量要求（见3.5.3,2002年版的3.5.3）；

-修改了管板与管子胀接后的管板变形凸凹量要求（3.8.4,2002年版的3.&4）。

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。

本标准主要起草单位：中国船舶工业综合技术经济研究院、南通中船机械制造有限公司、大冶斯瑞

尔换热器有限公司、湖北迪峰换热器有限公司、营口市船舶辅机厂、山西汾西重T有限责任公司、营口职

业技术学院。

本标准主要起草人:魏华兴、刘士文、顾桂平、项祥勇、张平、黄涛、范菊兰、孙猛。

本标准所代替标准的历次版本发布情况为：

——GB/T18816—2002o

m

GB/T18816—2014

船用热交换器通用技术条件

1范围

本标准规定了船用冷却器、冷凝器、加热器和蒸发器等热交换器的要求、试验方法、检验规则、标志、

包装和贮存等。

本标准适用于设计压力不大于2.5MPa,介质温度不超过35O°C的滑油、燃油、液压油、导热油、海

水、淡水、蒸汽、空气、氨、漠化锂、R22和R134（或其他制冷剂）等热交换器的设计、制造和验收。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T700—2006碳素结构钢

GB/T711-2008优质碳素结构钢热轧厚钢板和钢带

GB713—2008锅炉和压力容器用钢板

GB/T1173—1995铸造铝合金

GB/T1176—1987铸造铜合金技术条件

GB/T1348—2009球墨铸铁件

GB/T1527—2006铜及铜合金拉制管

GB/T1591—2008低合金高强度结构钢

GB/T1800.1—2009产品几何技术规范（GPS）极限与配合第1部分：公差、偏差和配合的

基础

GB/T2040—2008铜及铜合金板材

GB/T2059—2008铜及铜合金带材

GB/T3191—2010铝及铝合金挤压棒材

GB/T3625—2007换热器及冷凝器用钛及钛合金管

GB/T4238—2007耐热钢钢板和钢带

GB/T7028船用柴油机空气冷却器试验方法

GB/T8163-2008输送流体用无缝钢管

GB/T8890-2007热交换器用铜合金无缝管

GB/T9439—2010灰铸铁件

GB/T11037船用锅炉及压力容器强度和密性试验方法

GB/T11038船用辅锅炉及压力容器受压元件焊接技术条件

GB/T11352—2009一般T.程用铸造碳钢件

GB/T14845—2007板式换热器用钛板

CB/T1036船用板式冷却器

CB/T3300船用管壳式滑油、淡水冷却器

CB/T3820船用翅片管热交换器

CB/T3866船用大气冷凝器

1

GB/T18816—2014

JB/T4730.2-2005承压设备无损检测第2部分:射线检测

中国船级社材料与焊接规范2012

3要求

3.1设计与结构

3.1.1热力计算

3.1.1.1热交换器的热力按式（1）计算：

Q=KA（1）

式中：

Q——换热量的数值，单位为瓦（W）；

K——总传热系数的数值，单位为瓦每平方米摄氏度［W/（m2•°C）］；

A——换热面积的数值,单位为平方米（n?）；

ATm——对数平均温差的数值，单位为摄氏度（°C）；

W——温度修正系数，一般应大于0.8；

7——清洁系数,一般应不大于0.85。

注1：冷却器的换热量为被冷却介质的放热量。

注2：冷却器的换热面积为被冷却介质的接触金属壁面冷却总面积。

注3：加热器的换热量为被加热介质的吸热量。

注4：加热器的换热面积为被加热介质接触的加热金属壁面总面积。

注5：冷凝.器的换热量为气体冷凝时的总放热量或气体熔值的变化量。

注6：冷凝器的换热面积为气体接触的冷凝金属壁面总面积。

注7：蒸发器的换热量为蒸发介质冷凝时的总放热量。

注8：蒸发器的换热面积为蒸发介质接触的冷凝金属壁面总面积。

3.1.1.2热交换器的热力计算的总传热系数K值、压力损失值应接近试验值，其误差不大于5%。

3.1.1.3热交换器的总传热系数K值一般应满足表1的要求。

表1热交换器的总传热系数

热交换器种类介质总传热系数K值/［W/（m2-°C）］

>800

水/水

>1000（板式）

冷却器>150

油/水

5?200（板式）

空气/水>60

水/蒸汽>1200

水/水>800

加热器

油/蒸汽>150

空气/蒸汽>20

蒸汽/水>1200

冷凝器

R22、R134a/水>900

2

GB/T18816—2014

表1（续）

热交换器种类介质总传热系数K值/［W/（m2-°C）］

R717（氨）/水

冷凝器>800

漠化锂

R22、R134a/空气

蒸发盎R717（氨）/空气>30

澳化锂/空气

3.1.1.4进行热交换器热丿J计算时，规定的各种管材管内液体的最人流速不应超过表2中规定的数值。

表2热交换器各种管材管内液体最大流速

管材种类最大流速/（m/s）

钛4

紫铜、黄铜2

BFelO-1-l2.5

镰铜

BFe30-l-l3

钢3

3.1.2强度计算

3.1.2.1热交换器主要受压元件材料的许用应力［刃确定如下：

a)金属温度不高于50匸时，按式（2）计算，取式（2）中计算结果的较小者：

［幻=心/2.7］

I（2）

［门=jReH/1.5|

b)金属温度高于50£时，按式（3）计算，取式（3）中计算结果的较小者。但当金属温度不高于

250°。时，可不考虑式（3）中的第3个公式：

［门=心/2.7'

［刃=町］/1.5■(3)

［c］—ml00i'i'i'/1•5.

铜、铝及其合金材料，按式（4）计算：

［刃=心/3.0(4）

d)对于铸铁材料，按式（5）计算:

Or]=心/5.0(5）

式中:

［门-材料许用应力的数值，单位为兆帕（MP）；

心、——材料在环境温度下的抗拉强度的数值，单位为兆帕（MP）；

R.n一一材料在环境温度下屈服点的数值，单位为兆帕（MP）；

3

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Rh——材料在金属温度下屈服点的数值或0.2%规定非比例伸长应力的数值，单位为兆帕

(MPa)；

Rhw——材料在金属温度下的100000h平均破断应力的数值，单位为兆帕(MPa)。

3.1.2.2热交换器圆筒厚度计算按式(6)进行,且最小厚度应满足式(7)的计算结果。

"Do

"=0.75(6)

2［刃①—p

$3+5/1500(7)

式中：

凡一一圆筒最小计算厚度的数值，单位为毫米(mm)；

p——设计压力的数值，单位为兆帕(MPa)；

Do圆筒内径的数值，单位为毫米(mm)；

0——焊缝系数。①的取值规定为：对于设计压力大于1.57MP或筒体金属温度大于150°C或

筒体的计算厚度大于16mm时，①=0.85,否则取①=0.60。

3.1.2.3热交换器的椭圆形封头和扁球形封头分別按图1和图2,其最小厚度按式(8)进行计算：

ypD}

+0.75(8)

式中:

$2封■头最小厚度的数值，单位为毫米(mm)；

y一一封头形状系数，，的取值按表3选取。对于无孔封头，可根据讥/从值和H/口值选取；对

于开孔而未加强的封头，可根据dZ。血值和H/D】值选取，其中d为封头最大开孔直径

(椭圆孔按长轴计算)，H为封头外部高度，单位为毫米(mm)；

Di封■头外径的数值，单位为毫米(mm)。

图1椭圆形封头

图2扁球形封头

4

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