DB41T2780-2024低溫換熱裝置冷能利用效率評價導(dǎo)則

ICS23.040CCSJ04ICS23.040CCSJ04河 南 省 地 方 標(biāo) 準(zhǔn)DB41/T2780—2024低溫換熱裝置冷能利用效率評價導(dǎo)則20242024110720250206河南省市場監(jiān)督管理局發(fā)布目 次前言 II1范圍 12規(guī)范引用件 13術(shù)語定義 14符號 25基本求 36能效試 47能效價 6附錄A（資料）換熱裝基本息采集表 7附錄B（資料）換熱裝測試據(jù)記表 9附錄C（資料）計算公式 10附錄D（資料）換熱裝冷能用效試評價 11II前 言GB/T《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第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（HN/TC13）歸口。本文件起草單位：河南省鍋爐壓力容器檢驗技術(shù)科學(xué)研究院、南陽理工學(xué)院。低溫換熱裝置冷能利用效率評價導(dǎo)則范圍0.1MPa-196~-30（GB/T151熱交換器GB/T26929壓力容器術(shù)語SH/T3010石油化工設(shè)備和管道絕熱工程設(shè)計規(guī)范3術(shù)語和定義GB/T26929界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1介質(zhì)物料SH/T3010石油化工設(shè)備和管道絕熱工程設(shè)計規(guī)范3術(shù)語和定義GB/T26929界定的以及下列術(shù)語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。注1：使用過程可以指正常生產(chǎn)過程，也可以指切換再生、吹掃清洗等其它非正常生產(chǎn)過程。注2：在正常生產(chǎn)過程中，習(xí)慣稱容器內(nèi)的內(nèi)裝介質(zhì)為物料。注3：在過程工業(yè)中，因大部分介質(zhì)是以“流體”形式存在，所以在技術(shù)文件中也常以“流體”作為介質(zhì)或物料?！傲黧w”指氣體、液體、蒸汽以及它們的混合物，其中可含有一定量的固體懸浮物質(zhì)。3.2相變物質(zhì)從一種相態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N相態(tài)。注：此處相態(tài)包括氣相、液相和固相。3.3傳熱系數(shù)1K3.4壓力差換熱壓力容器冷熱流體進、出口之間的壓力變化量。3.5溫度差換熱壓力容器冷熱流體進、出口之間的溫度變化量。3.6熱平衡理想條件下，冷、熱流體進行熱量交換時，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低溫換熱裝置用于介質(zhì)溫度為-196℃~-30℃下實現(xiàn)熱量傳遞的設(shè)備。本文件所用符號、單位及角標(biāo)見表1。表1符號、單位及角標(biāo)4符號本文件所用符號、單位及角標(biāo)見表1。表1符號、單位及角標(biāo)符號名稱單位說明A傳熱面積m2按照GB/T151計算Cp定壓比熱容kJ/k?K—G體積流量m3/s氣體單位符號“m3”為標(biāo)準(zhǔn)立方米Gm質(zhì)量流量kg/s—h比焓kJ/kg—K傳熱系數(shù)W/（2K—P壓力MPa—r汽化潛熱kJ/kg—T流體溫度K—η冷量利用率%—Tm流體平均溫度K—?P壓力差MPa—?Φ熱平衡相對誤差%—?tm對數(shù)平均溫差K—?t1大溫差端的流體溫差K—?t2小溫差端的流體溫差K—表1符號、單位及角標(biāo)（續(xù)）符號名稱單位說明λ導(dǎo)熱系數(shù)W/（?K—ρ密度kg/m3—Φ熱流量W—Re雷諾準(zhǔn)數(shù)——i,o角標(biāo)—表示流體的進、出口h,c角標(biāo)—表示熱、冷流體側(cè)s,l角標(biāo)—表示蒸汽、冷凝液m角標(biāo)—表示平均e角標(biāo)—表示換熱介質(zhì)測試工作按如下流程進行：測試工作應(yīng)至少由2名人員承擔(dān)，測試人員需經(jīng)過培訓(xùn)。低溫換熱裝置示意圖見圖1所示。圖1低溫換熱裝置示意圖所有測試應(yīng)在下述環(huán)境和條件下進行：a)環(huán)境溫度：-20℃～50℃；70RH；75%）6.3測試儀器設(shè)備26.3測試儀器設(shè)備2表2儀器配置測試項目儀器名稱精度流量液體流量超聲流量計不低于1.5級渦輪流量計不低于0.5級電磁流量計不低于0.5級蒸汽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級溫度氣體介質(zhì)溫度標(biāo)準(zhǔn)溫度計分度值為0.1℃液體介質(zhì)溫度熱電偶溫度計不低于0.5級表面溫度紅外線測溫儀或表面溫度計分度值為0.1℃環(huán)境溫度數(shù)顯溫度計不低于1.5級壓力大氣壓力壓力表不低于1.0級液體介質(zhì)、氣體介質(zhì)的壓力壓力表不低于1.6級依據(jù)GB50126規(guī)定，測試前需完成下述準(zhǔn)備工作：5.2A依據(jù)GB50264規(guī)定，測試過程按如下步驟進行：575%）1h10min～15min（。測試數(shù)據(jù)記錄表見附錄B。ReRe≤2000000＜Re＜4000000過渡流及湍流流體平均溫度，按式（1）及式（2）進行計算： =+（1）式中：————（K）。 =+·········································································（2）式中：——（K）；??????——??????——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）進行計算：

=1

+

)··········································································（3）??? ??

2=1

???

+

???)············································································（4）????

2

????依據(jù)SH/T3010規(guī)定，測試中，流體有效平均溫差可用式（5）或式（6）進行計算：當(dāng)?t1≠?t2時，按式（5）計算流體平均溫差：

=???1????2····································································（5）1?????1????2當(dāng)?t1=?t2時，按式（6）計算流體平均溫差：

=???1+???2·····································································（6）2式中：?????——對數(shù)平均溫度差，單位為開爾文（K）；——（K）；???2——（K）。C?Φ≤8%50?Φ≤10806a)Ⅰ級：≥70%；b)Ⅱ級：≥40%；c)Ⅲ級：＜407.3能效測試評價能效測試數(shù)據(jù)及評價表見附錄D。附錄A（資料性）低溫換熱裝置基本信息采集表低溫換熱裝置基本參數(shù)信息采集內(nèi)容可參考表A.1。表A.1低溫換熱裝置基本信息采集表使用單位設(shè)備名稱設(shè)計日期投用日期實際使用時間出廠編號低溫側(cè)介質(zhì)高溫側(cè)介質(zhì)基本參數(shù)設(shè)計技術(shù)參數(shù)傳熱面積A（m2）冷量利用率%傳熱系數(shù)K[W/（m2·K）]熱流量Φ（W）對數(shù)平均溫差?tm（K）低溫液體溫度tc（℃）進口/出口/低溫氣體溫度tc（℃）進口/出口/換熱介質(zhì)溫度tc（℃）進口/出口/低溫液體壓力Pc（MPa）進口/出口/低溫氣體壓力Pc（MPa）進口/出口/換熱介質(zhì)壓力Pc（MPa）進口/出口/低溫液體質(zhì)量流量Gmc（kg/s）進口/出口/低溫氣體質(zhì)量流量Gmc（kg/s）進口/出口/換熱介質(zhì)質(zhì)量流量Gmc（kg/s）進口/出口/表A.1低溫換熱裝置基本信息采集表（續(xù)）設(shè)計技術(shù)參數(shù)低溫液體溫度差（?T）低溫液體壓力差（?P）低溫氣體溫度差（?T）低溫氣體壓力差（?P）換熱介質(zhì)溫度差（?T）換熱介質(zhì)壓力差（?P）介質(zhì)物性介質(zhì)名稱低溫液體低溫氣體換熱介質(zhì)定壓比熱容Cp[kJ/（kg·K）]密度ρ（kg/m3）粘度μ（mPa·s）汽化潛熱或比焓（kJ/kg）測試人員日期注：梯度換熱時可加頁。附錄B（資料性）低溫換熱裝置測試數(shù)據(jù)記錄表低溫換熱裝置測試數(shù)據(jù)記錄表至少應(yīng)記錄表B.1所示數(shù)據(jù)。表B.1低溫換熱裝置測試數(shù)據(jù)記錄表使用單位設(shè)備名稱出廠編號測試項目測試數(shù)據(jù)平均值低溫液體3體積流量Gh（m/s）質(zhì)量流量Gmh（kg/s）進口溫度Thi（K）出口溫度Tho（K）進口壓力Phi（MPa）出口壓力Pho（MPa）其他低溫氣體3體積流量Gc（m/s）質(zhì)量流量Gmc（kg/s）進口溫度Tci（K）出口溫度Tco（K）進口壓力Pci（MPa）出口壓力Pco（MPa）其他換熱介質(zhì)3體積流量Gc（m/s）質(zhì)量流量Gmc（kg/s）進口溫度Tei（K）出口溫度Teo（K）進口壓力Pei（MPa）出口壓力Peo（MPa）其他冷量利用率η（%）環(huán)境溫度T（℃）測試人員日期注：溫度測量結(jié)果以攝氏度（℃）表示。表C.2低溫換熱裝置換熱效率計算公式選用表（換熱介質(zhì)有相變）表C.2低溫換熱裝置換熱效率計算公式選用表（換熱介質(zhì)有相變）附錄C（）能效計算公式見表C.1和表C.2。表C.1低溫換熱裝置換熱效率計算公式選用表（換熱介質(zhì)無相變）序號名稱公式1低溫液體冷量??=?????????(???????????)+?????????2換熱介質(zhì)吸收冷量???=??????????????(?????????????)3冷量利用率???η= ×100%??4熱平衡相對誤差????????=| |×100%??5傳熱系數(shù)??+???K= 2???????序號名稱公式1低溫液體冷量??=?????????(???????????)+?????????2換熱介質(zhì)吸收冷量???=??????????????(?????????????)+????????????3冷量利用率???η= ×100%??4熱平衡相對誤差????????=| |×100%??5傳熱系數(shù)???K= ???????附錄D（資料性）低溫換熱裝置冷能利用效率測試評價低溫換熱裝置冷能利用效率測試數(shù)據(jù)及評價表如表D.1和表D.2所示。表D.1測試數(shù)據(jù)綜合表編號：使用單位設(shè)備名稱型號安裝日期投用日期實際使用時間出廠編號結(jié)