1ICS23.020.30備案號：57230-2017分類號案卷號件號DB44DB44/T2000—2017換熱壓力容器能效測試及評價規(guī)范Energyefficiencytestandevaluationspecificationforheatexchangingpressurevessel2017-06-23發(fā)布2017-09-23實施廣東省質量技術監(jiān)督局發(fā)布DB44/T2000—2017前言 12規(guī)范性引用文件 13術語和定義、符號 14基本要求 35能效測試 36能效評價 6附錄A(規(guī)范性附錄)測試工作流程 8附錄B(規(guī)范性附錄)儀器配置 9附錄C(規(guī)范性附錄)換熱壓力容器基本參數(shù)表 附錄D(規(guī)范性附錄)換熱壓力容器能效測試數(shù)據(jù)表 附錄E(資料性附錄)壓力差最大允許范圍 附錄F(資料性附錄)管殼式換熱壓力容器傳熱系數(shù)基準值 附錄G(資料性附錄)蛇管式換熱壓力容器傳熱系數(shù)基準值 附錄H(資料性附錄)套管式換熱壓力容器傳熱系數(shù)基準值 22附錄I(規(guī)范性附錄)換熱壓力容器能效評價測試值與參考值對照數(shù)據(jù)表 23附錄J(規(guī)范性附錄)能效測試評價報告 24I3DB44/T2000—2017本標準按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標準由廣東省特種設備檢測研究院珠海檢測院提出。本標準由廣東省質量技術監(jiān)督局歸口。本標準起草單位：廣東省特種設備檢測研究院珠海檢測院。本標準主要起草人：黃桂林、楊新健、高峰、李歡、蔡勤、陳韶斌、馬志堅。DB44/T2000—2017換熱壓力容器能效測試及評價規(guī)范本標準規(guī)定了換熱壓力容器能效測試及評價的術語和定義、符號、基本要求、能效測試、能效評價。本標準適用于《固定式壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》規(guī)定范圍內在用的管殼式換熱壓力容器、蛇管式換熱壓力容器、套管式換熱壓力容器的能效測試和評價。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T151-2014熱交換器GB/T26929-2011/壓力容器術語TSG21固定式壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程3術語和定義、符號3.1術語和定義GB/T26929-2011界定的以及下列術語和定義適用于本文件。3.1.1容器使用過程中的內部盛裝物。質。相變phasechange物質從一種相轉變?yōu)榱硪环N相的過程。3.1.3穩(wěn)定傳熱條件下，冷熱流體間溫度相差1K時，通過單位傳熱面積、單位時間所傳遞的熱量。53.1.4壓力差pressuredifference換熱壓力容器冷熱流體進、出口之間的壓力變化量。3.1.5換熱壓力容器冷熱流體進、出口之間的溫度變化量。3.1.6熱平衡heatbalance理想條件下，冷、熱流體進行熱量交換時，熱流體釋放的熱量和冷流體吸收的熱量相等。3.1.7把介質由液相轉變成氣相的裝置。3.1.8把介質由氣相轉變成液相的裝置。本標準所用符號、單位及角標見表1。表1符號、單位及角標說明ACG氣體單位符號“m3”為標準立方米GhKPrTKtK%KK2DB44/T2000—2017符號名稱單位說明小溫差端的流體溫差Kλ導熱系數(shù)μ粘度P密度kg/m3φ熱流量WRe雷諾準數(shù)—角標—表示流體的進口、出口h、c角標—表示熱、冷流體側s、1角標一表示蒸氣、冷凝液m角標—表示平均4基本要求4.1測試工作流程見附錄A。4.2測試文件測試機構應根據(jù)測試任務、目的和要求收集相關資料、編制測試大綱。測試大綱編寫工作應當由具有測試經驗的專業(yè)人員承擔。測試大綱至少包括以下內容：b)測試項目、測點位置與所需儀器儀表；c)人員組織和分工；d)測試進度安排。4.3測試人員測試人員應經過培訓且具有相應的專業(yè)知識和經驗。5能效測試5.1測試環(huán)境和條件所有測試應在下述正常環(huán)境和條件下進行：a)環(huán)境溫度：0℃~60℃;c)換熱壓力容器在額定或運行工況(不低于額定負荷的75%)參數(shù)下處于安全、工況穩(wěn)定的運行狀態(tài)；d)換熱壓力容器不存在跑、冒、滴、漏現(xiàn)象。5.2測試儀器設備儀器設備的配置見附錄B,所用的儀器設備應檢定或校準合格且在有效期內。34DB44/T2000—20175.3測試步驟5.3.1測試前準備5.3.1.1檢查換熱壓力容器運行狀態(tài)是否正常，如有不正?，F(xiàn)象應當予以排除。5.3.1.2被測試換熱壓力容器的換熱介質應與其他換熱壓力容器的換熱介質完全隔絕，以防止泄漏。5.3.1.3若采用現(xiàn)場被測容器的儀表作為測試儀表時，應符合5.2的要求。5.3.1.4對換熱壓力容器的基本參數(shù)進行采集，采集表見附錄C。5.3.2實施步驟5.3.2.1按測試大綱中測點布置圖的要求安裝儀器、儀表。5.3.2.2測試項目為流量、溫度、壓力。5.3.2.3不同的測試項目，分別依據(jù)儀器、儀表技術規(guī)范或使用說明書要求按點位進行不少于6組測試。5.3.2.4在額定或運行工況(不低于額定負荷的75%)參數(shù)下穩(wěn)定運行1h后進行，每隔10min~15min讀數(shù)記錄一次，間隔時間應一致。5.4測試數(shù)據(jù)記錄測試數(shù)據(jù)表見附錄D。5.5結果計算5.5.1流體的平均溫度流體的平均溫度(過渡流及湍流階段)按式(1)、式(2)計算：t,=0.4t+0.6t。.............................................................(1)t.m=0.6ta+0.4t...........................................................................(2)流體的平均溫度(層流階段)按式(3)、式(4)計算：: 5.5.2有效平均溫差流體溫度變化情況如圖1中a)～d)所示，測試中有效平均溫差可用對數(shù)平均溫差△t表示，按式(5)或式(6)計算：當△t?≠△t2時，......…..................(5)當△t?=△t?時，5a)兩種流體均無相變的順流操作情況b)兩種流體均無相變的逆流操作情況c)用飽和蒸氣加熱無相變的流體(冷凝器操作情況)d)用顯熱加熱液體，使之沸騰蒸發(fā)器操作情況)圖1流體溫度變化5.5.3.1無相變換熱壓力容器能效測試數(shù)據(jù)按表2計算。計算公式1熱流體熱流量2345.5.3.2冷凝器能效測試數(shù)據(jù)按表3計算。DB44/T2000—2017691或2⑧=G.P6Cm(t。-ta)345.5.3.3蒸發(fā)器能效測試數(shù)據(jù)按表4計算。12或346能效評價6.1數(shù)據(jù)要求6.1.1熱平衡相對誤差△Φ≤8%的數(shù)據(jù)應不少于有效數(shù)據(jù)總數(shù)的50%;6.1.2熱平衡相對誤差△Φ≤10%的數(shù)據(jù)應不少于有效數(shù)據(jù)總數(shù)的80%;6.1.3有效采集數(shù)據(jù)總數(shù)一般不少于6組。6.2評價項目和要求6.2.1能效評價項目為壓力差△P和傳熱系數(shù)K。6.2.2壓力差△P的允許范圍參考附錄E。6.2.3以傳熱系數(shù)K作為換熱壓力容器能效評價指標。管殼式換熱壓力容器、蛇管式換熱壓力容器、套管式換熱壓力容器傳熱系數(shù)基準值分別可參考附錄F、附錄G、附錄H。DB44/T2000—20177076.2.4換熱壓力容器的能效評價等級分為I級、Ⅱ級、Ⅲ級三個級別。不低于傳熱系數(shù)基準值上限的評為I級；高于或等于基準數(shù)值下限但低于上限的評為IⅡ級；低于傳熱系數(shù)基準值下限的評為Ⅲ級。6.2.5換熱壓力容器進行能效測試時，以上次能效測試的結果作為參考值(同等工況);進行首次能效測試時，以基準值作為參考值。測試值與參考值對比按照附錄I填寫。若K與參考值相比減小超過10%或者△P與參考值相比增大超過10%時，應進行原因分析，采取相關的措施提高換熱壓力容器的換熱效率。6.3能效測試評價報告見附錄J。81DB44/T2000—2017測試工作流程見圖A.1。(規(guī)范性附錄)測試工作流程測試大綱的編制及人員安排換熱壓力容器測試前準備換熱壓力容器基本參數(shù)的采集測點布置現(xiàn)場測試及數(shù)據(jù)記錄結果計算能效評價測試報告的編制DB44/T2000—2017(規(guī)范性附錄)儀器配置儀器配置見表B.1。表B.1測量項目儀器名稱精度流量水流量及其他液體介質流量超聲流量計不低于1.5級渦輪流量計不低于0.5級電磁流量計不低于0.5級蒸流量渦街流量計不低于1.5級氣體流量超聲流量計不低于1.5級渦輪流量計不低于0.5級渦街流量計不低于1.5級溫度排煙溫度煙氣分析儀不低于0.5級熱電偶溫度計木低于0.5級空氣及其他氣體介質溫度標準溫度計分度值為0.1℃表面溫度紅外線測溫儀測量或表面溫度計分度值為0.1℃水及其他液體介質溫度熱電偶溫度計不低于0.5級環(huán)境溫度數(shù)顯溫濕度計不低于1.5級壓力大氣壓力壓力表不低于1.0級水及其他液體介質，蒸汽及其他氣體介質的壓力壓力表不低于1.5級9DB44/T2000—2017(規(guī)范性附錄)換熱壓力容器基本參數(shù)表換熱壓力容器基本參數(shù)表見表C.1。表C.1設計技術參數(shù)傳熱面積A(m2)對數(shù)平均溫差Atm(K)冷側溫度te(℃)進口/出口熱側溫度t(℃)進口/出口冷側質量流量Gmc(kg/s)進口/出口熱側質量流量Gm(kg/s)進口/出口7//1冷側壓力Pe(MPa)進口出口熱側壓力Pa(MPa)進口/出口冷側壓力差△Pe(kPa)熱側壓力差△Pa(kPa)7/介質物性定壓比熱容Cp[kJ/(kg.K)]密度p(kg/m3氣化潛熱r或比焓h(kJ/kg)測試人員DB44/T2000—2017(規(guī)范性附錄)換熱壓力容器能效測試數(shù)據(jù)表D.1相變換熱壓力容器能效測試數(shù)據(jù)表無相變換熱壓力容器能效測試數(shù)據(jù)表見表D.1使用單位設備名稱注冊代碼出廠編號結構形式□蛇管式□套管式測試時間測試項目平均值熱側體積流量Gh質量流量Gmh進口溫度thi出口溫度tho進口壓力Plhi出口壓力Pho進出口壓力差△Ph冷側體積流量Ge質量流量Gme進口溫度ti出口溫度1c0進口壓力Pci出口壓力Pc進出口壓力差△Pe環(huán)境環(huán)境溫度測試人員注：6組進、出口溫度的測試值可以攝氏度(℃)表示。DB44/T2000—2017D.2冷凝器能效測試數(shù)據(jù)表冷凝器能效測試數(shù)據(jù)表見表D.2。表D.2測試時間測試項目熱側蒸氣質量流量Gms冷凝液質量流量Gml進口溫度hi進口壓力Pii出口壓力Pho冷側進口溫度ti進口壓力Pai環(huán)境測試人員D.3蒸發(fā)器能效測試數(shù)據(jù)表i5DB44/T2000—2017蒸發(fā)器能效測試數(shù)據(jù)表見表D.3。表D.3使用單位設備名稱注冊代碼出廠編號結構形式□管殼式□蛇管式□套管式測試時間測試項目平均值熱側體積流量Gh質量流量Gmh進口溫度thi出口溫度tho進口壓力Pli出口壓力Pho進出口壓力差△P冷側冷流體積流量G冷流質量流量Gn冷流進口溫度tci冷流進口壓力Pci蒸氣體積流量G蒸氣質量流量Gmus蒸氣出口溫度s0蒸氣出口壓力Pso環(huán)境環(huán)境溫度測試人員測試日期注：6組進、出口溫度的測試值可以攝氏度(℃)表示。DB44/T2000—2017(資料性附錄)壓力差最大允許范圍壓力差最大允許范圍見表E.1。DB44/T2000—2017管殼式換熱壓力容器傳熱系數(shù)基準值F.1管殼式無相變換熱壓力容器傳熱系數(shù)基準值管殼式無相變換熱壓力容器傳熱系數(shù)基準值見表F.1。水水水—有機物粘度0.5cP以下水—有機物粘度0.5cP以下—水—有機物粘度1.0cP以上水—水—水—水氯氣(冷卻除水)水焙燒SO2氣體水水水水t=30℃~60℃冷卻洗滌用硫酸的冷卻水t=25℃~110℃———有機物粘度0.5cP以有機物粘度0.5cP以——有機物粘度1.0cP以有機物粘度1.0cP以上—有機物粘度1.0cP以下有機物粘度0.5cP以—DB44/T2000—2017有機物粘度1.0cP以上——輕油—重油重油—68—水—有機物粘度0.5cP以下——有機物粘度1.0cP以——水油—重油——a為苯、甲苯、丙酮、乙醇、汽油、輕煤油、b為煤油、熱柴油、熱吸收油、原油餾分等F.2管殼式蒸發(fā)器傳熱系數(shù)基準值DB44/T2000—2017管殼式蒸發(fā)器傳熱系數(shù)基準值見表F.2。酸鈉)水水—水帶有水平伸出加熱室(30m2~502)100℃~130℃90℃~10℃水輕油F.3管殼式冷凝器傳熱系數(shù)基準值管殼式冷凝器傳熱系數(shù)基準值見表F.3。20DB44/T2000—201721水水壓下)—氣體)—氣壓下)水—壓下)水—水水水流速1m/s～1.5m/s水含有大量不凝性氣體)水 一 水水流速1.2m/s水蒸氣(加壓下)水—水蒸氣(減壓下)水—DB44/T2000—2017蛇管式換熱壓力容器傳熱系數(shù)基準值G.1蛇管式無相變換熱壓力容器傳熱系數(shù)基準值蛇管式無相變換熱壓力容器傳熱系數(shù)基準值見表G.1。表G.1水(管材：合金鋼)水(管材：合金鋼)水(管材：合金鋼)淬火用的機油水(管材：合金鋼)淬火用的機油水(管材：合金鋼)潤滑油水(管材：合金鋼)潤滑油水(管材：合金鋼)水(管材：合金鋼)水(管材：合金鋼)6水(管材：合金鋼)氟利昂或氨(管材：合金鋼)氟利昂或氨(管材：合金鋼)冷凍鹽水(管材：合金鋼)冷凍鹽水(管材：合金鋼)水(管材：低碳鋼)水(管材：鉛)水(管材：塑料襯里)水水(管材：鉛)油油6油油水(管材：鋼)植物油—石腦油水—煤油水—汽油水—潤滑油水—燃料油水—水—水蒸氣(管材：合金鋼)DB44/T2000—201723水蒸氣(管材：合金鋼)水蒸氣(管材：合金鋼)輕油水蒸氣(管材：合金鋼)輕油水蒸氣(管材：合金鋼)潤滑油水蒸氣(管材：合金鋼)潤滑油水蒸氣(管材：合金鋼)重油或燃料油水蒸氣(管材：合金鋼)重油或燃料油水蒸氣(管材：合金鋼)水蒸氣(管材：合金鋼)水蒸氣(管材：合金鋼)水蒸氣(管材：合金鋼)水蒸氣(管材：合金鋼)水蒸氣(管材：合金鋼)水蒸氣(管材：合金鋼)6水蒸氣(管材：合金鋼)水蒸氣(管材：合金鋼)水蒸氣(管材：合金鋼))熱水(管材：合金鋼)熱水(管材：合金鋼)熱油(管材：合金鋼)熱油(管材：合金鋼)有機載熱體(管材：合金鋼)有機載熱體(管材：合金鋼)水蒸氣(管材：銅)水蒸氣(管材：銅)水蒸氣(管材：鋼)植物油水蒸氣(管材：鋼)植物油熱水(管材：鉛)水石油石油—G.2蛇管式蒸發(fā)器傳熱系數(shù)基準值蛇管式蒸發(fā)器傳熱系數(shù)基準值見表G.2。2021DB44/T2000—2017AK上限水水蒸氣(管材：銅)水水蒸氣(管材：銅)水表G.3管內流體K敲瓦斯油蒸氣水46無攪拌煤油蒸氣水無攪拌石腦油與水蒸氣水96石腦油水汽油水91DB44/T2000—2017(資料性附錄)套管式換熱壓力容器傳熱系數(shù)基準值H.1套管式無相變換熱壓力器傳熱系數(shù)基準值套管式無相變換熱壓力器傳熱系數(shù)基準值見表H.1。熱交換介質水管內、外流速1.25m/s水水——石油水水—水鋼鋼—H.2套管式冷凝器傳熱系數(shù)基準值套管式冷凝器傳熱系數(shù)基準值見表H.2。冷凝物冷卻劑K下m[W/(m2·K)]K上m[W/(m2·K)]備注氨蒸氣水水流速1.2m/s氨蒸氣水2324水流速1.8m/s氨蒸氣水2673水流速2.4m/s22DB44/T2000—2017(規(guī)范性附錄)換熱壓力容器能效評價測試值與參考值對照數(shù)據(jù)表換熱壓力容器能效評價測試值與參考值對照數(shù)據(jù)表見表I.1。實際使用1進口溫度t(K)23進口壓力P(MPa)45進出口壓力差△P(kPa)6質量流量Ga(kg/s)或體積流量Ga(m3/s)7892327DB44/T2000—2017(規(guī)范性附錄)能效測試評價報告報告編號：換熱壓力容器能效測試及評價報告