通用小型燃气机技术_老木一支笔专业编制可行性研究分析报告_资金项目立项申请报告

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通用小型燃气机技术

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1　范围
本标准规定了功率不大于30 kW的通用小型燃气机的术语和定义、型号与基本参数、安全要求、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输与贮存。
本标准适用于功率不大于30 kW、燃用各种可燃气体燃料的非道路用往复活塞式燃气机（以下简称燃气机）。本标准不适用于舷外机等特殊用途的燃气机。
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，仅所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/T 191 包装储运图示标志
GB/T 725　内燃机产品名称和型号编制规则
GB/T 726 往复式内燃机旋转方向、气缸和气缸盖上气门标志及直列式内燃机右机、左机和发动机方位的定义
GB/T 1859 往复式内燃机辐射的空气噪声测量工程法及简易法
GB/T 1883.1 往复式内燃机词汇第1部分：发动机设计和运行术语
GB/T 1883.2 往复式内燃机词汇第2部分：发动机维修术语
GB/T 2828.1 计数抽样检验程序第1部分:按接收质量限(AQL)检索的逐批抽样计划
GB 3100　国际单位制及其应用
GB 4556 往复式内燃机防火
GB/T 6072.1—2008 往复式内燃机性能第1部分：功率、燃料消耗和机油消耗的标定及试验方法通用发动机的附加要求
GB/T 6072.4 往复式内燃机性能第4部分：调速
GB/T 6388　运输包装收发货标志
GB/T 6809（所有部分）往复式内燃机零部件和系统术语
GB/T 9969 工业产品使用说明书总则
GB 15739 小型汽油机噪音限值
GB 20651.1—2006 往复式内燃机安全第1部分：压燃式发动机
GB/T 21404—2008 内燃机发动机功率的确定和测量方法一般要求
GB 26133 非道路移动机械用小型点燃式发动机排气污染物排放限值与测量方法（中国第Ⅰ、Ⅱ阶段）
JB/T 5135.2—2013 通用小型汽油机第2部分：台架性能试验方法
JB/T 5135.3 通用小型汽油机第3部分：可靠性、耐久性试验与评定方法
JB/T 10629—2006 燃气机通用技术条件和试验方法
3　术语和定义
GB/T 1883.1～1883.2、GB 3100、GB/T 21404、GB/T 6809.1～6809.9、JB/T 10629界定的术语和定义适用于本文件。为了便于使用，以下重复列出了JB/T 10629的一些术语和定义。
3.1　
可燃气体
能用于内燃机的可燃性气体燃料，主要有：天燃气、液化石油气、沼气、炼化尾气、瓦斯气、焦炉煤气、高炉煤气、发生炉煤气、油母页岩气、炭黑气、蓝碳气、水煤气、秸杆气等气体。可燃气体性质各异，各种可燃气体也可根据其特性称为天然气、沼气、瓦斯气、焦炉煤气、高炉煤气等。
[JB/T 10629－2006，定义3.1]
3.2　
燃气机
燃用可燃气体的往复活塞式内燃机。各种燃气机在结构和性能上差异较大，也可根据其特性称为天燃气机、沼气机、瓦斯气机、焦炉煤气机、高炉煤气机等。
[JB/T 10629－2006，定义3.2]
3.3　
燃气热耗率
燃气机每单位功率和单位时间内所消耗的可燃气体燃烧所能放出的热量值。
[JB/T 10629－2006，定义3.3]
4　产品型号和基本参数
4.1　产品型号的编制应符合GB/T 725的要求。
4.2　产品技术参数应在使用说明书或有关技术文件中给出，见附录A。
5　安全要求
燃气机安全要求应符合GB 20651.1－2006中除6.2、6.10和6.19之外的章、条的规定。应在燃气机危险部位标注永久性安全警示标志。
6　技术要求
6.1　基本要求
6.1.1　燃气机应能在－40 ℃～45 ℃的自然环境温度、相对湿度不超过95 %（35 ℃）、海拔不超过4500 m的无雨环境条件下正常工作。
6.1.2　制造厂应提供燃气机的外形与安装接口图，并注明安装尺寸、法兰结构及功率输出端的联接尺寸等。
6.1.3　可燃气体的品质应符合产品技术条件的规定，达到要求时，燃气机应能正常运转。
6.2　主要性能
6.2.1　起动性能
在环境温度高于5 ℃时，燃气机应能在15 s内顺利起动；当环境温度在－40 ℃～5 ℃范围内时，机油和冷却水经预热后，应能在15 s内顺利起动。
6.2.2　标定功率及标定转速的值
具体要求为：
a) 在标准环境状况和满足本标准5.1.3规定的可燃气体品质下运转时，应能发出铭牌上的标定功率，其最大偏差为－5 %，标定转速允许有±5 %的偏差；
b) 铭牌上的标定功率为ISO功率。当试验环境与标准环境不符时，功率按GB/T 21404－2008第7章的规定进行修订。可燃气体品质不符合本标准6.1.3规定时，标定功率允许根据试验用可燃气体低热值与功率标定时所用燃气低热值按比例进行修正。
6.2.3　最大扭矩及相应转速
不带有调速器的燃气机，应标明最大扭矩。小型燃气机最大扭矩时的转速允许有±5 %的偏差，最大扭矩的值及相应转速的值由企业标准规定。
6.2.4　燃气热耗率
燃气热耗率最大允差不超过标定值的5 %。当试验环境与标准环境状况不符时，燃气热耗率按GB/T 6072.1－2008中第13章的规定方法进行修订。
6.2.5　调速特性
燃气机在标定工况下调速性能的各项指标见表1。
表1　调速性能
调速性能标定调速率（%）稳态转速波动率（%）转速回复时间（加载；减载）（s）
一般用 ≤10 ≤3 —
6.2.6　各缸工作均匀性
燃气机在标定工况下运转时，各缸排气温度（及可能测量的缸温）的不均匀率不大于8 %。
6.2.7　润滑油消耗率
在标定转速下90 %的标定功率工况或制造厂规定的持续功率下，燃气机润滑油消耗率不大于6.5 g/（kW•h）。
6.2.8　怠速
具体要求为：
a) 燃气机的怠速值由制造厂规定；
b) 在怠速下能稳定运转5 min，其转速平均值为规定值，转速波动率不大于10 %；
c) 运转5 min后，迅速开大节气门，燃气机应不熄火。
6.2.9　噪声
燃气机的噪声值应符合GB 15739的要求。
6.2.10　防火装置
燃气机防火装置要求及检查应符合GB/T 4556的要求。
6.2.11　防爆装置
燃气机进气总管上，必须安装可迅速关闭可燃气体的防爆电动阀、手动阀等安全防爆装置，在达到规定条件时应保证动作可靠。
6.2.12　密封性
燃气机的密封性应能满足下列要求：
a) 燃气机气缸盖密封垫及进排气系统各密封面和管接处不得有漏气现象；
b) 曲轴轴头、润滑管道等与机油接触的各处不得渗漏机油；
c) 冷却系统各处不得漏水。
6.2.13　可靠性、耐久性
燃气机可靠性、耐久性要求与试验方法按照JB/T 5135.3的规定执行。
6.2.14　排气污染物
燃气机排气污染物要求应符合GB 26133的要求。
6.3　外观质量
6.3.1　燃气机的外表面不应有明显的损伤、缺陷和锈蚀。
6.3.2　燃气机的表面涂层、镀层应均匀、美观和牢固，不应有起层和剥落等缺陷。
6.4 装配质量
各运动件装配后应运转灵活、可靠，不应有卡滞现象和异常响声。
6.5　使用说明书
燃气机产品使用说明书的编制应按照GB/T 9969的规定。
7　试验方法
7.1　标准基准状况
标准基准状况按照GB/T 21404—2008第5章的规定。
7.2　测量参数及测量仪器精度
测量参数及测量仪器精度应符合JB/T 10629—2006中5.1.1的规定。
7.3　磨合
试验前燃气机可按制造厂推荐的磨合规范进行磨合。在验收试验时也可由制造厂与客户协商制定磨合规范。如制造厂没有规定，燃气机可按表2磨合两个循环，每个循环6 h,时间分配比例按表2规定，试验磨合时间一般不超过12 h。
表2　磨合试验工况
转速（%）
（标定转速的百分数）功率（%）
（标定功率的百分数）时间分配比例（%）
70 25 10
70 50 70
75 75 15
90 90 5
7.4　起动性能试验
在冷态时进行起动试验时，当环境温度不低于5 ℃，连续起动三次，每次间隔不少于2 min，每次起动时间不超过15 s。至少应有两次成功。
7.5　标定功率检查
试验时，将燃气机调定在制造厂规定的标定空载转速，然后逐步增加负荷直至转速达到铭牌所示标定转速，检查燃气机实际所发功率与铭牌所示功率是否在规定的－5 %偏差范围内。
7.6　速度特性试验（外特性、部分速度特性）
做外特性试验时，将节气门固定在全开位置。做部分速度特性时将节气门分别固定在：标定转速下的标定功率、90 %标定功率、75 %标定功率、50 %标定功率、25 %标定功率（本工况点可根据实际情况适当调整）工况位置处。具体测量方法按照JB/T 5135.2的规定执行。
7.7　负荷特性试验
保持转速不变，改变燃气机负荷，按JB/T 5135.2的规定测量不同负荷工况下的主要性能指标。
7.8　燃气热耗率测定
7.8.1　燃气机在标定工况下运行时按GB/T 6072.1的规定用流量计法测量可燃气体的消耗量。
7.8.2　记录可燃气体的消耗量及相应时间、输出功率、机油压力、排气温度、空气相对湿度、大气压力，按式（1）计算出燃气热耗率（kJ/kW•h）。
(1)
式中：
gh——燃气热耗率，单位为千焦每千瓦小时（kJ/kW•h）；
Gt——可燃气体消耗量，单位为立方米（m3）；
tt——可燃气体消耗时间，单位为秒（s）；
P——机组输出功率，单位为千瓦（kW）；
HU——可燃气体低热值，单位为千焦每立方米（kJ/m3）。
7.9　调速性能试验
7.9.1　标定调速率
在标定工况下运转，先逐渐卸去负荷，使其转速达到最高空载转速，然后逐渐增加负荷，恢复原来标定工况，测量负荷改变前后的稳定转速，再按GB/T 6072.4的规定方法求出标定调速率。
7.9.2　稳态转速波动率
在标定工况下运转，测量在该时间内的最大转速或最小转速后，再按GB/T 6072.4的规定方法求出稳态转速波动率。
7.9.3　瞬时转速差
在标定工况下稳定运转，然后突卸全部或部分负荷，测量负荷突变时的最高瞬时转速和最低瞬时转速，再按GB/T 6072.4的规定求出瞬时转速差。
7.10　万有特性试验
按照JB/T 5135.2—2013中7.8的规定进行试验。
7.11　标定功率工作稳定性试验
7.11.1　确定燃气机在标定工况下运转时各项性能参数的稳定性。
7.11.2　试验时，在标定工况下连续运转12 h，过载1 h，测定燃气机功率和转速的稳定性（每隔1 h测量一次），功率波动不超过5 %，转速波动不超过6.2.5的规定。
7.12　各缸工作均匀性
燃气机在标定工况下运转，按JB/T 5135.2的规定测量各缸排气温度等参数，计算各项参数的最大（最小）值与其算数平均值之差的不均匀度。
7.13　润滑油消耗率
润滑油消耗率按照JB/T 5135.2的规定测量。
7.14　怠速试验
试验时不连接测功器，逐步关闭化油器节气门位置，交替调整怠速混合气调节螺钉和节气门怠速限位螺钉，使燃气机达到怠速并运转5 min，每分钟测量一次转速，计算六次的平均值和波动率，然后突然开大节气门，燃气机应不熄火。
7.15　噪声测量
燃气机的噪声试验按GB/T 1859的规定进行。
7.16　防爆装置
燃气机防爆装置检查用目测法进行。
7.17　密封性检查
试验前应将被检查部件擦干净。在试验过程中，检查各密封面及各管接处有无漏油、漏水、漏气迹象。允许在不更换零件、不拆卸零件和不停机情况下排除渗漏。
7.18　安全要求检查
燃气机安全要求检查按照GB 20651.1—2006中除6.2、6.10和6.19之外的章、条的规定执行。用目测法检查安全标志。
7.19　排气污染物
燃气机排气污染物检查应符合GB 26133的要求。
7.20　外观质量检查
用目测法检查。
7.21　装配质量检查
用目测法检查。
8　检验规则
8.1　检验分类
燃气机的检验分为出厂检验、型式试验。
8.2　出厂检验
8.2.1　每台燃气机必须经生产厂质量检验部门检验合格，并附有质量合格证方可出厂。
8.2.2　出厂检验项目按应表3的规定。燃气机出厂检验应逐台进行，达到要求的评为合格。发现的问题无法排除时，按不合格处理。当产品质量稳定时, 最大扭矩、燃气热耗率允许以抽查方式检验。
8.3　型式检验
8.3.1　遇到下列情况之一时，燃气机应进行型式检验：
a) 新产品定型鉴定及老产品转厂生产时；
b) 正常生产时，三年应进行一次型式检验；
c) 正式生产后如结构、工艺、材料等有较大的改变，可能影响产品性能时；
d) 产品停产一年或一年以上，恢复生产时；
e) 国家质量监督机构提出进行型式检验的要求时。
8.3.2　燃气机型式检验项目应符合表3的规定。
8.3.3　不合格分类
被检验项目凡不符合本标准要求的即为不合格。按其对产品质量的影响程度，分为A类不合格、B类不合格和C类不合格。不合格分类见表3。
8.3.4　抽样方法
按GB/T 2828.1规定的正常连续批量生产的产品抽样方案。一般情况下，检验批N应不少于10台（市场抽样不受此限）。样机应在制造厂或销售商确认的合格产品中随机抽取，抽样数量为2台。抽样时还应考虑加抽1台或2台的备用样机，备用样机在因非机器本身质量问题导致无法正确判断时使用。
8.3.5　判定规则
8.3.5.1　依据表3和表4判定检验结果。当按表4规定的检验方案对样本数（n）实行全数检查后，样本中各类的不合格项目少于或等于合格判定数Ac时，则判定该类通过；当A、B、C三类均被判定为通过时，本次检验结果才被判为合格。
表3　检验项目及不合格分类表
项目分类检验项目对应本标准条款型式检验出厂检验说明
类项
A 1 标定功率 6.2.2 √ √
2 燃气热耗率 6.2.4 √ √
3 防火装置 6.2.10 √ —
4 安全性能 5 √ —
5 噪声 6.2.9 √ —
6 起动性能 6.2.1 √ √ 出厂检验仅作常温启动
7 防爆装置 6.2.11 √ —
8 密封性能 6.2.12 √ √
9 排放指标 6.2.14 √ —
B 1 调速特性 6.2.5 √ — 带调速器的非发动机组用和多负荷多用途燃气机
2 最大扭矩 6.2.3 √ √ 不带调速器的燃气机进行
3 润滑油消耗率 6.2.7 √ —
4 各缸不均匀率 6.2.6 √ —
5 磨合性能试验、润滑油消耗率测量期间的非主要件损坏（更换非主要件能排除） 6.2 √ — 损坏一件作为一个不合格项
6 怠速 6.2.8 √ √
7 怠速波动率 6.2.8 b） √ —
8 可靠性、耐久性 6.2.13 √ —
9 使用说明书 6.5 √ —
C 1 磨合性能试验、润滑油消耗率测量期间的故障停机（不换件可排除） 6.2 √ — 停机一次作为一个不合格项
2 外露件防锈质量 6.3.1 √ √
3 表面防磕碰划伤质量 6.3.2 √ √
4 装配质量 6.4 √ √
表4　抽样评定方案表
批量N：26～50
项目分类 A B C
项数 9 9 4
检查水平 S-1
样本字码 A
样本数n 2
表4 抽样评定方案表（续）
AQL（%） 6.5 25 40
Ac Re 0 1 1 2 2 3
8.3.5.2　订货方抽验产品时，抽查批和接收质量限可有供需双方协商确定。
8.4　可靠性、耐久性试验的质量判定
可靠性、耐久性试验的质量判定按JB/T 5135.3的规定执行。
9　标志、包装、运输与贮存
9.1　标志
燃气机应具有牢固的铭牌，铭牌上一般应标明下列内容：
a) 制造厂名称、地址；
b) 型号与名称；
c) 主要技术参数：标定功率/标定转速，单位为（kW/（r/min））；
d) 出厂编号；
e) 制造日期；
f) 产品执行标准编号。
注：出厂编号和制造日期可打刻在箱体上或燃气机其他部位。
9.2　包装
9.2.1　燃气机装箱前应放尽润滑油，按制造厂技术文件要求，对燃气机进行油封并采取防尘措施。
9.2.2　燃气机的包装箱应牢固，燃气机及其附件应可靠地固定在包装箱内，箱内应有防震、防水、防潮措施。
9.2.3　出厂的燃气机应附有产品合格证、产品使用说明书、保修单及装箱清单。
9.2.4　燃气机包装箱的包装储运标志应符合 GB/T 191的规定。包装箱的收发货标志应符合GB/T 6388的规定。
9.2.5　在产品的包装箱和使用说明书上应标明产品执行的标准号。
9.3　运输
燃气机在运输过程中不允许抛掷或磕碰，也不允许倒置或侧置。
9.4　储存
燃气机应贮存在清洁、干燥、无腐蚀性气体的库房内，不应受阳光直射。

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