ICS23.04041DB41/T2780—2024 1 1 1 2 3 4 6 7 9 DB41/T2780—2024本文件按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由河南省市場(chǎng)監(jiān)督管理局提出。本文件由河南省承壓類特種設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（HN/TC13）歸口。本文件起草單位：河南省鍋爐壓力容器檢驗(yàn)技術(shù)科學(xué)研究院、南陽(yáng)理工學(xué)院。本文件主要起草人：邢亞生、周紀(jì)龍、宋前進(jìn)、宋震、宋偉、張媛、張建東、劉瑩、張絢艷、李培娟、秦立臣、楊紅軍、侯俊國(guó)。DB41/T2780—20241低溫?fù)Q熱裝置冷能利用效率評(píng)價(jià)導(dǎo)則本文件規(guī)定了低溫?fù)Q熱裝置能效測(cè)試及評(píng)價(jià)方法的術(shù)語(yǔ)和定義、符號(hào)、基本要求、能效測(cè)試、能效評(píng)價(jià)。本文件適用于工作壓力大于等于0.1MPa、介質(zhì)溫度為-196℃~-30℃的低溫?fù)Q熱裝置能效測(cè)試和評(píng)價(jià)。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T151熱交換器GB/T26929壓力容器術(shù)語(yǔ)GB50126工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程施工規(guī)范GB50264工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程設(shè)計(jì)規(guī)范SH/T3010石油化工設(shè)備和管道絕熱工程設(shè)計(jì)規(guī)范3術(shù)語(yǔ)和定義GB/T26929界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1介質(zhì)物料容器使用過程中的內(nèi)部盛裝物。3.2相變物質(zhì)從一種相態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N相態(tài)。3.3傳熱系數(shù)穩(wěn)定傳熱條件下，冷熱流體間溫度相差1K時(shí)，通過單位傳熱面積、單位時(shí)間所傳遞的熱量。3.4壓力差換熱壓力容器冷熱流體進(jìn)、出口之間的壓力變化量。DB41/T2780—202423.5溫度差換熱壓力容器冷熱流體進(jìn)、出口之間的溫度變化量。3.6熱平衡理想條件下，冷、熱流體進(jìn)行熱量交換時(shí)，熱流體釋放的熱量與冷流體吸收的熱量相等。3.7蒸發(fā)器將介質(zhì)由液相轉(zhuǎn)變?yōu)闅庀嗟难b置。3.8冷凝器將介質(zhì)由氣相轉(zhuǎn)變?yōu)橐合嗟难b置。3.9換熱介質(zhì)熱交換過程中傳遞熱量的物質(zhì)。3.10低溫?fù)Q熱裝置用于介質(zhì)溫度為-196℃~-30℃下實(shí)現(xiàn)熱量傳遞的設(shè)備。4符號(hào)本文件所用符號(hào)、單位及角標(biāo)見表1。表1符號(hào)、單位及角標(biāo)Am—Gm/s—h—KP—r—TK—η%—K—%—K—KKDB41/T2780—20243表1符號(hào)、單位及角標(biāo)（續(xù)）λ—ρ—ΦW————表示流體的進(jìn)、出口h,c——m—e5基本要求5.1測(cè)試工作流程測(cè)試工作按如下流程進(jìn)行：a)測(cè)試大綱編制；b)確定測(cè)試人員及分工；c)確定測(cè)點(diǎn)；d)低溫?fù)Q熱裝置基本參數(shù)信息采集，采集內(nèi)容可參考附錄A；e)低溫?fù)Q熱裝置泄漏性測(cè)試；f)低溫?fù)Q熱裝置物性參數(shù)采集；g)數(shù)據(jù)處理及能效評(píng)價(jià)；h)編制能效測(cè)試結(jié)果。5.2測(cè)試文件測(cè)試機(jī)構(gòu)應(yīng)根據(jù)測(cè)試任務(wù)、目的和要求收集相關(guān)資料、編制測(cè)試大綱。測(cè)試大綱編寫工作應(yīng)由有測(cè)試經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人員承擔(dān)。測(cè)試大綱至少應(yīng)包含以下內(nèi)容：a)低溫?fù)Q熱裝置能效測(cè)試的任務(wù)、目的；b)低溫?fù)Q熱裝置能效測(cè)試的人員組織和分工；c)低溫?fù)Q熱裝置能效測(cè)試的進(jìn)度安排；d)低溫?fù)Q熱裝置能效測(cè)試操作規(guī)程。5.3測(cè)試人員測(cè)試工作應(yīng)至少由2名人員承擔(dān)，測(cè)試人員需經(jīng)過培訓(xùn)。5.4低溫?fù)Q熱裝置示意圖低溫?fù)Q熱裝置示意圖見圖1所示。DB41/T2780—20244圖1低溫?fù)Q熱裝置示意圖6能效測(cè)試6.1測(cè)試環(huán)境和條件所有測(cè)試應(yīng)在下述環(huán)境和條件下進(jìn)行：a)環(huán)境溫度：-20℃~50℃;b)相對(duì)濕度70%RH；c)換熱壓力容器應(yīng)在額定或運(yùn)行工況（不低于額定負(fù)荷75%）參數(shù)下處于安全、穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。6.2測(cè)試安全防護(hù)測(cè)試時(shí)，應(yīng)配備可靠的防止低溫灼傷的防護(hù)面具、易于脫下的防護(hù)手套和長(zhǎng)套袖、無箍口且能蓋住鞋子的長(zhǎng)褲、棉質(zhì)長(zhǎng)衣、無鐵釘?shù)男?、空氣呼吸器等保護(hù)用具和設(shè)備；低溫氣體生產(chǎn)、儲(chǔ)存企業(yè)操作人員應(yīng)配置防靜電衣物和護(hù)具；測(cè)試過程中應(yīng)具有可靠的通訊聯(lián)絡(luò)手段及搶救運(yùn)輸傷員的條件。6.3測(cè)試儀器設(shè)備測(cè)試使用的儀器設(shè)備應(yīng)檢定或校準(zhǔn)合格且在有效期內(nèi)，量程范圍應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)范要求。推薦測(cè)試儀器設(shè)備配置如表2所示。表2儀器配置DB41/T2780—202456.4測(cè)試過程6.4.1測(cè)試前準(zhǔn)備依據(jù)GB50126規(guī)定，測(cè)試前需完成下述準(zhǔn)備工作：a)檢查換熱裝置運(yùn)行狀態(tài)是否正常，如有不正常現(xiàn)象應(yīng)予以排除；b)測(cè)試前須對(duì)待測(cè)裝置接口部位進(jìn)行脫脂處理；c)被測(cè)試的低溫?fù)Q熱介質(zhì)應(yīng)與其它換熱介質(zhì)完全隔絕，以防止泄漏；d)若采用現(xiàn)場(chǎng)被測(cè)裝置的儀表作為測(cè)試儀表時(shí)，應(yīng)符合5.2的要求；e)應(yīng)對(duì)低溫?fù)Q熱裝置的基本參數(shù)進(jìn)行采集，采集表參照附錄A所示。6.4.2測(cè)試步驟依據(jù)GB50264規(guī)定，測(cè)試過程按如下步驟進(jìn)行：a)按測(cè)試大綱中測(cè)點(diǎn)布置要求安裝儀器、儀表；b)測(cè)試參數(shù)為流量、壓力、溫度；c)不同測(cè)試參數(shù)，每一點(diǎn)位測(cè)試數(shù)據(jù)不少于5組；d)測(cè)試工作在額定或運(yùn)行工況（不低于額定負(fù)荷75%）參數(shù)下穩(wěn)定運(yùn)行1h后進(jìn)行，每次記錄數(shù)據(jù)間隔10min～15min。（每次間隔時(shí)間應(yīng)一致）。6.4.3測(cè)試記錄測(cè)試數(shù)據(jù)記錄表見附錄B。6.4.4流體平均溫度流體狀態(tài)根據(jù)雷諾準(zhǔn)數(shù)Re進(jìn)行判斷。當(dāng)Re≤2000時(shí)，流體為層流，2000＜Re＜4000時(shí)，流體為過渡流，Re≥4000時(shí)，流體為湍流。過渡流及湍流流體平均溫度，按式（1）及式（2）進(jìn)行計(jì)算：T?m——熱流體的平均溫度，單位為開爾文（K）；T?i——熱流體的進(jìn)口溫度，單位為開爾文（K）；T?O——熱流體的出口溫度，單位為開爾文（K）。Tcm——冷流體的平均溫度，單位為開爾文（K）；Tci——冷流體的進(jìn)口溫度，單位為開爾文（K）；TcO——冷流體的出口溫度，單位為開爾文（K）。層流流體的平均溫度按式（3）及式（4）進(jìn)行計(jì)算：6.4.5有效平均溫度依據(jù)SH/T3010規(guī)定，測(cè)試中，流體有效平均溫差可用式（5）或式（6）進(jìn)行計(jì)算：DB41/T2780—20246當(dāng)Δt1=Δt2時(shí)，按式（6）計(jì)算流體平均溫差：Δtm——對(duì)數(shù)平均溫度差，單位為開爾文（K）；Δt1——大溫差端的流體溫差，單位為開爾文（K）；Δt2——小溫差端的流體溫差，單位為開爾文（K）。6.4.6能效計(jì)算能效計(jì)算公式見附錄C。7能效評(píng)價(jià)7.1數(shù)據(jù)要求7.1.1熱平衡相對(duì)誤差ΔΦ≤8%的數(shù)據(jù)應(yīng)不少于有效數(shù)據(jù)總數(shù)的50%。7.1.2熱平衡相對(duì)誤差ΔΦ≤10%的數(shù)據(jù)應(yīng)不少于有效數(shù)據(jù)總數(shù)的80%。7.1.3采集的有效數(shù)據(jù)總數(shù)不少于6組。7.2評(píng)價(jià)項(xiàng)目和要求7.2.1以冷量利用率作為低溫?fù)Q熱裝置能效評(píng)價(jià)指標(biāo)，以低溫?fù)Q熱裝置冷量利用率有效數(shù)據(jù)算數(shù)平均值為基準(zhǔn)值。7.2.2低溫?fù)Q熱裝置的能效等級(jí)分為Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ級(jí)，分級(jí)要求如下所示：c)Ⅲ級(jí)40%。7.3能效測(cè)試評(píng)價(jià)能效測(cè)試數(shù)據(jù)及評(píng)價(jià)表見附錄D。DB41/T2780—20247低溫?fù)Q熱裝置基本信息采集表低溫?fù)Q熱裝置基本參數(shù)信息采集內(nèi)容可參考表A.1。表A.1低溫?fù)Q熱裝置基本信息采集表A（m）%·K）]//////G（kg/s）///DB41/T2780—20248表A.1低溫?fù)Q熱裝置基本信息采集表（續(xù)）低溫液體溫度差(ΔT）低溫液體壓力差(ΔP）低溫氣體溫度差(ΔT）低溫氣體壓力差(ΔP）換熱介質(zhì)溫度差(ΔT）換熱介質(zhì)壓力差(ΔP）DB41/T2780—20249低溫?fù)Q熱裝置測(cè)試數(shù)據(jù)記錄表低溫?fù)Q熱裝置測(cè)試數(shù)據(jù)記錄表至少應(yīng)記錄表B.1所示數(shù)據(jù)。表B.1低溫?fù)Q熱裝置測(cè)試數(shù)據(jù)記錄表低溫液體體積流量G（m/s）質(zhì)量流量G（kg/s）進(jìn)口溫度T（K）進(jìn)口壓力P（MPa）低溫氣體體積流量G（m/s）質(zhì)量流量G（kg/s）進(jìn)口溫度T（K）進(jìn)口壓力P（MPa）換熱介質(zhì)體積流量G（m/s）注：溫度測(cè)量結(jié)果以攝氏度(℃)表示。DB41/T2780—2024能效計(jì)算公式能效計(jì)算公式見表C.1和表C.2。表C.1低溫?fù)Q熱裝置換熱效率計(jì)算公式選用表（換熱介質(zhì)無相變）12345表C.2表低溫?fù)Q熱裝置換熱效率