TCECA-G 0244-2023 低品位熱制冷機

ICS27.200CCSJ73團 體 標 準T/CECA-G0244—2023低品位熱制冷機Refrigerationsystemdrivenbylow-gradeheat2023-10-17發(fā)布 2023-10-18實施中國節(jié)能協(xié)會??發(fā)布T/CECA-G0244—2023T/CECA-G0244—2023PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANIII目 次前言 III范圍 1規(guī)范性引用文件 1術語和定義 2分類、型號和基本參數(shù) 2分類 2型號 2基本參數(shù) 3技術要求 3一般要求 3主要設備組件 3界區(qū)外要求 5耐壓和泄漏試驗 5名義工況性能 5變工況性能 5噪聲 5安全要求 5試驗方法 5測量儀表的型式及準確度 5設備組件耐壓和泄漏試驗 6名義工況性能試驗 6變工況試驗 6噪聲試驗 6安全試驗 6檢驗規(guī)則 6標志、包裝和運輸貯存 7標志 7出廠文件 7包裝 8運輸和貯存 8附錄A（資料性）低品位熱制冷機使用導則 9低品位熱制冷機適用條件 9低品位熱制冷機接管及界區(qū) 9低品位熱制冷機各參數(shù)參考 9低品位熱制冷機適用場景參考 11附錄B（規(guī)范性）間冷型制冷機制冷量（液體載冷劑法） 12試驗裝置 12試驗步驟 12試驗記錄 12試驗結(jié)果計算 13附錄C（規(guī)范性）直冷型制冷機制冷量試驗方法（液氨法） 15試驗裝置 15試驗步驟 15試驗記錄 15試驗結(jié)果計算 16參考文獻 17前 言本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則 第1部分：標準化文件的結(jié)構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本文件由中國節(jié)能協(xié)會提出并歸口。T/CECA-G0244T/CECA-G0244—2023PAGEPAGE10低品位熱制冷機范圍（本文件適用于制冷量10?kW～20?000?kW，以氨為制冷劑，以高沸點、不含水且易溶于氨的物質(zhì)為吸收劑，以低品位的蒸汽、熱水等為加熱源，通過無精餾的循環(huán)，實現(xiàn)吸收式制冷的制冷機。規(guī)范性引用文件（包括所有的修改單適用于本文件。GB/T150（所有部分）壓力容器GB/T151熱交換器GB/T7735無縫和焊接（埋弧焊除外）鋼管缺欠的自動渦流檢測GB/T9237制冷系統(tǒng)及熱泵安全與環(huán)境要求GB/T9948石油裂化用無縫鋼管GB/T13296鍋爐、熱交換器用不銹鋼無縫鋼管GB/T13306標牌GB/T13384機電產(chǎn)品包裝通用技術條件GB/T20801.5壓力管道規(guī)范工業(yè)管道第5部分：檢驗與試驗GB/T21832（所有部分）奧氏體-鐵素體型雙相不銹鋼焊接鋼管GB/T21833（所有部分）奧氏體-鐵素體型雙相不銹鋼無縫鋼管GB/T24511承壓設備用不銹鋼和耐熱鋼鋼板和鋼帶GB/T24593鍋爐和熱交換器用奧氏體不銹鋼焊接鋼管GB/T28713熱交換器用強化傳熱管HG/T20580鋼制化工容器設計基礎規(guī)范HG/T20581鋼制化工容器材料選用規(guī)范HG/T20582鋼制化工容器強度計算規(guī)范HG/T20583鋼制化工容器結(jié)構設計規(guī)范HG/T20584鋼制化工容器制造技術規(guī)范HG/T20585鋼制低溫壓力容器技術規(guī)范HG/T20613鋼制管法蘭用緊固件（PN系列）HG/T20634鋼制管法蘭用緊固件（Class系列）JB/T4330制冷和空調(diào)設備噪聲的測定JB/T4732鋼制壓力容器分析設計標準JB/T7249制冷與空調(diào)設備術語NB/T47002（所有部分）壓力容器用復合板NB/T47004.2板式熱交換器第2部分：焊接板式熱交換器NB/T47008承壓設備用碳素鋼和合金鋼鍛件NB/T47009低溫承壓設備用合金鋼鍛件NB/T47010承壓設備用不銹鋼和耐熱鋼鍛件NB/T47013.88部分：泄漏檢測NB/T47014NB/T47018（所有部分）承壓設備用焊接材料訂貨技術條件NB/T47019（所有部分）鍋爐、熱交換器用管訂貨技術條件NB/T47027SH/T3081石油化工儀表接地設計規(guī)范術語和定義JB/T7249界定的以及下列術語和定義適用于本文件。低品位熱制冷機refrigerationsystemdrivenbylow-gradeheat利用90℃～150℃的低品位余熱，制取-40℃～3℃冷量的制冷機。性能系數(shù)coefficientofperformance，COP制冷量與加熱源消耗熱量所得的比值，其值用kW/kW表示。間冷型制冷機 indirectevaporativeunit氨在制冷機內(nèi)部循環(huán)，液氨在蒸發(fā)器中蒸發(fā)制冷，給蒸發(fā)器中的液體載冷劑降溫，輸出為較低溫度的液體載冷劑的制冷機。注：常用液態(tài)載冷劑為乙二醇水溶液或氯化鈣水溶液。直冷型制冷機 directevaporativeunit制冷機與外界進行氨交換，輸入氣氨，輸出液氨的制冷機。注：液氨為冷量的體現(xiàn)形式，無需通過載冷劑輸出冷量。分類、型號和基本參數(shù)分類按加熱源分為蒸汽型制冷機和熱水型制冷機。按冷量輸出方式分為間冷型制冷機和直冷型制冷機。型號制冷機的型號由加熱源類型、冷量輸出方式、設計工況下的制冷量等部分組成，具體形式如下：□—□□—□設計工況下制冷機的制冷量（kW）冷量輸出方式（J—間冷型，Z—直冷型）熱源類型（Q—蒸汽型，S—熱水型）制冷機代號，由制造廠自行確定示例：XX-SJ-3000表示某公司熱水、間冷型制冷機，設計制冷量為3?000?kW。基本參數(shù)制冷機名義工況參數(shù)和性能系數(shù)按表l的規(guī)定。表1 名義工況參數(shù)和性能系數(shù)型式加熱源種類及參數(shù)載冷劑進口溫度載冷劑出口溫度蒸發(fā)溫度冷卻水進口溫度/冷卻水出口溫度載冷劑側(cè)污垢系數(shù)冷卻水側(cè)污垢系數(shù)COP蒸汽型蒸汽0.1?MPa.G-15℃-20℃/-23℃32℃/39℃0.018?m2·℃/kW0.044?m2·℃/kW0.52熱水型熱水,130℃注1：當制冷機采用其他方式冷卻時，可根據(jù)實際情況進行相應換算。注2：本表為制冷機名義工況下的參數(shù)和性能系數(shù)規(guī)定，其他工況下的參數(shù)和性能系數(shù)見附錄A。技術要求一般要求（或用戶和制造廠的協(xié)議制造。主要設備組件設計壓力容器根據(jù)GB/T所有部分GB/T151HG/T20580HG/T20582HG/T20583HG/T20585、JB/T4732以及相應的標準規(guī)范進行結(jié)構設計和計算。材料一般要求制冷機材料的選用應充分考慮其使用條件、材料性能、制造工藝、設計使用年限和經(jīng)濟合理性。制冷機用材料應符合相應的規(guī)范或標準的規(guī)定。所有與氨及吸收劑有接觸的部分，不宜選用含銅、鋁等有色金屬的材料。材料要求鋼制換熱管GB/T150.2、GB/T1519948GB/T13296GB/T所有部分GB/T21833（所有部分）、GB/T24593、NB/T47019（所有部分）。GB/T150.2、GB/T28713不銹鋼焊接波紋管、波節(jié)管、螺紋管還應滿足以下要求：GB/T24593GB/T24511NB//T47019.1NB/T47019.5GB/T7735E1H100%PT，Ⅰ級合格；4.0?MPa。5.2.3.1.2TSG21、GB/T151NB/T47019（所有部分）的規(guī)定。板材GB/T150.1、GB/T150.2GB/T151HG/T20585NB/T47002（所有部分）B1鍛件碳素鋼和低合金鋼以及不銹鋼鍛件，應符合NB/T47008、NB/T47009、NB/T4701020581GB/T150.2HG/T20585鋼管GB/T150.2、HG/T20581HG/T20585板片板式換熱器板片材質(zhì)選用應符合NB/T47004.2以及相應材料引用標準的規(guī)定。根據(jù)板材具體結(jié)構、工況，結(jié)合實際成功案列，也可選用SPCE-S、Q235等材質(zhì)。緊固件螺柱（含螺栓）和螺母用鋼應符合GB/T150.2和HG/T20581的規(guī)定。設備法蘭、接管法蘭的緊固件還應滿足NB/T47027、HG/T20613或HG/T20634的要求。焊材焊材選用應與根據(jù)NB/T47014NB/T所有部分HG/T20581、TSG21或相應材料引用標準以及設計文件的規(guī)定。液氨腐蝕環(huán)境選材要求（包括焊接接頭HG/T20581中的有關規(guī)定。制造、檢驗和驗收制冷機中屬于壓力容器的設備，應按GB/T150（所有部分）、GB/T151、HG/T20584以及相應的標準規(guī)范進行制造、檢驗和驗收，并接受TSG21的監(jiān)督檢驗。低溫容器的制造還應符合HG/T20585中的有關規(guī)定。評審當設計和制造不滿足TSG21或GB/T150（所有部分）相應條款時，需要進行相對應的試驗驗證，并按TSG21或GB/T150（所有部分）的規(guī)定進行評審。界區(qū)外要求當熱源為熱水時，熱水進制冷機前應為過冷狀態(tài)，防止因氣化產(chǎn)生振動影響制冷機正常運行。耐壓和泄漏試驗壓力容器的耐壓試驗按GB/T150.4NB/T47013.8或HG/T20584的規(guī)定執(zhí)行；壓力管道的壓力試驗和泄漏試驗按GB/T20801.5的規(guī)定執(zhí)行。名義工況性能制冷量制冷機實測制冷量不應小于名義制冷量的96%。加熱源消耗量制冷機實測單位制冷量加熱源消耗量不應大于名義值的105%。性能系數(shù)機組實測性能系數(shù)不應低于名義性能系數(shù)的95%。變工況性能制冷機變工況性能范圍見表2。表2 變工況性能范圍載冷劑出口溫度/蒸發(fā)溫度冷卻水進口溫度-35℃～0℃15℃～30℃噪聲制冷機的噪聲（聲壓級）不應超過表3的規(guī)定。表3 噪聲限值（聲壓級）名義制冷量Q/kW蒸汽型和熱水型Q≤1?00065?dB1?000＜Q≤2?00070?dBQ＞2?00075?dB安全要求GB/T9237SH/T3081制冷機安全及防火間距應符合相關標準的規(guī)定。試驗方法測量儀表的型式及準確度測量儀表的型式及準確度應符合表4的規(guī)定，并需經(jīng)檢定或校準合格且在有效期內(nèi)。表4 測量參數(shù)、儀器設備、儀表的型號及準確度測量參數(shù)儀器設備儀器型號準確度溫度溫度測量儀表PT100PT1000±0.09℃流量流量測量儀表ProwirlF（GenerationC）ProlinePromagP300渦街流量計1.0級電磁流量計0.2級壓力壓力（真空）測量儀表EJA110EEJA530E0.1級噪音噪音測量儀表HS5661B聲級計二級（0～8?000?dB）時間時間測量儀表秒表0.1?s設備組件耐壓和泄漏試驗設備組件中壓力容器的耐壓試驗按GB/T150.4規(guī)定的方法進行，泄漏試驗按NB/T47013.8或HG/T20584規(guī)定的方法進行；壓力管道的耐壓試驗和泄漏試驗按GB/T20801.5規(guī)定的方法進行。名義工況性能試驗制冷量1BC加熱源消耗量制冷機按附錄B和附錄C規(guī)定的方法，在測定制冷量的同時，測定加熱源消耗量。性能系數(shù)根據(jù)制冷量與加熱源消耗熱量所得的比值，計算出性能系數(shù)。變工況試驗制冷機按表2某一條件改變時，其他條件按名義工況時的流量和溫度條件進行試驗，測定其制冷量噪聲試驗制冷機在名義工況運行，按JB/T4330規(guī)定的方法進行。安全試驗GB/T9237SH/T3081檢驗規(guī)則每臺制冷機都應經(jīng)制造廠質(zhì)量檢驗部門出廠檢驗合格后方能出廠。5新產(chǎn)品或定型產(chǎn)品作重大改進對性能有影響時，第一臺產(chǎn)品應做型式檢驗。檢驗項目和試驗方法5表5 檢驗的項目、要求和試驗方法序號項目出廠檢驗型式檢驗要求試驗方法1泄漏試驗√√5.46.22耐壓試驗5.46.23名義工況性能試驗制冷量—√5.5.16.3.14加熱源消耗量5.5.26.3.25性能系數(shù)5.5.36.3.36變工況試驗—5.66.47噪聲5.76.58絕緣電阻√√5.8.26.6.29耐電壓5.8.26.6.2注1：注：“√”表示需要；“—”表示不需要。注2：可在客戶現(xiàn)場安裝后進行檢驗。標志、包裝和運輸貯存標志GB/T13306（其中受監(jiān)管的TSG21），銘牌內(nèi)容包括：制造廠的名稱和商標；產(chǎn)品型號和名稱；主要技術參數(shù)（名義制冷量、液氨流量或載冷劑種類、載冷劑出口溫度、載冷劑流量、冷卻水進口溫度、冷卻水流量、加熱源種類及其消耗量、電源、功率及重量等）；產(chǎn)品出廠編號；制造日期。制冷機相關部位上應設有工作情況標志和安全標志（如接地裝置、警告標志等）。制冷機應在相應位置（如銘牌、產(chǎn)品說明書等）上標注產(chǎn)品執(zhí)行標準編號。出廠文件每臺制冷機出廠時應隨帶下列文件。產(chǎn)品合格證，其內(nèi)容包括：產(chǎn)品型號和名稱；產(chǎn)品出廠編號；檢驗結(jié)論；檢驗員、檢驗負責人簽章及日期；制造廠名稱。產(chǎn)品說明書，其內(nèi)容包括：產(chǎn)品型號和名稱；產(chǎn)品的結(jié)構示意圖、電氣圖及接線圖；安裝說明和要求；使用說明、維修和保養(yǎng)注意事項。裝箱單。包裝制冷機的包裝應符合GB/T13384的規(guī)定。運輸和貯存制冷機外露的不涂裝表面應采取防銹措施，螺紋接頭用螺塞堵住，法蘭孔用盲板封蓋。0.02?MPa～0.03?MPa制冷機在運輸和貯存過程中，不應碰撞，傾斜和雨雪淋襲。制冷機應存放在庫房或有遮蓋的場所，場地應通風良好，干燥。附 錄 A（資料性）低品位熱制冷機使用導則低品位熱制冷機適用條件在工業(yè)生產(chǎn)過程中，有90℃～150℃的低品位熱未回收利用，且需要新建或現(xiàn)行采用電壓縮機制取-40℃～3℃的冷量，可選用低品位熱制冷機。低品位熱制冷機接管及界區(qū)示意圖見圖A.1。圖A.1低品位熱制冷機接管及界區(qū)示意圖低品位熱制冷機各參數(shù)參考部分制冷量（節(jié)選）參見表A.1～表A.2。表A.1低品位熱制冷機參考參數(shù)表（一）制冷量kW制冷溫度℃加熱源種類最低加熱源溫度℃流量t/h熱源管徑進口氣氨管徑（直冷型）1?000-5蒸汽1053.1DN300DN150熱水10580DN150-20蒸汽1153.7DN300DN200熱水12095DN150-35蒸汽1304.6DN250DN300熱水140115DN2002?000-5蒸汽1056.2DN300DN250熱水105160DN150-20蒸汽1157.4DN300DN300熱水120190DN150-35蒸汽1309.2DN250DN400熱水140230DN200表A.1（繼）制冷量kW制冷溫度℃加熱源種類最低加熱源溫度℃流量t/h熱源管徑進口氣氨管徑（直冷型）3?000-5蒸汽1059.3DN300DN300熱水105240DN150-20蒸汽11511.1DN300DN350熱水120285DN150-35蒸汽13013.8DN250DN500熱水140345DN2004?000-5蒸汽10512.4DN300DN300熱水105320DN150-20蒸汽11514.8DN300DN400熱水120380DN150-35蒸汽13018.4DN250DN600熱水140460DN2005?000-5蒸汽10515.5DN300DN350熱水105400DN150-20蒸汽11518.5DN300DN450熱水120475DN150-35蒸汽13023DN250DN600熱水140575DN2006?000-5蒸汽10518.6DN300DN400熱水105480DN150-20蒸汽11522.2DN300DN500熱水120570DN150-35蒸汽13027.6DN250DN700熱水140690DN200表A.2低品位熱制冷機參考參數(shù)表（二）制冷量kW制冷機充滿水總重t制冷機外形尺寸m×m×m冷卻水量t/h冷卻水進出口管徑a間冷型直冷型載冷劑進出口管徑b出口液氨管徑1?000808×4.2×4.2300DN250DN200DN502?0001609×4.6×4.2600DN350DN300DN653?00024010×5.0×4.2900DN400DN350DN804?00032011×5.4×4.51?200DN500DN400DN805?00040013×5.8×4.51?500DN500DN450DN1006?00048014×6.2×4.51?800DN600DN500DN100a當制冷機采用其他方式冷卻時，其換熱量可按冷卻水7℃溫差參考計算。b載冷劑以44%質(zhì)量濃度乙二醇水溶液、進出口溫差5℃計算。低品位熱制冷機適用場景參考低品位熱制冷機適用場景參見表A.3。表A.3低品位熱制冷機適用場景參考序號場景熱源制冷來源型式溫度輸出方式1丁二烯蒸汽冷凝液，反應器后廢熱鍋爐副產(chǎn)蒸汽蒸汽，熱水-10℃～3℃間冷型2多晶硅還原工段蒸汽-40℃～-10℃直冷型3硫酸鎳高溫煙氣副產(chǎn)蒸汽，二氧化硫氧化副產(chǎn)蒸汽蒸汽-25℃～-10℃間冷型4苯乙烯苯塔、產(chǎn)品塔的再沸器蒸汽、熱水-5℃～3℃間冷型5低溫甲醇洗變換富產(chǎn)低壓蒸汽、冷凝液低壓蒸汽、熱水-38℃～-33℃直冷型6醋酐乙烯合成反應、醋酐乙烯流化床熱水-10℃～-7℃間冷型7二氧化碳富產(chǎn)低壓蒸汽、工藝冷凝水低壓蒸汽、熱水-35℃～-18℃直冷型8醋酐副產(chǎn)蒸汽、精餾冷凝水蒸汽、熱水-20℃～-15℃間冷型9乙二醇DMO精餾熱水-20℃～-5℃間冷型10純堿/聯(lián)堿煅燒工段熱水-10℃～3℃直冷型11合成氨、氮肥高溫凝液閃蒸后冷凝水、尿素高調(diào)水低壓蒸汽、熱水-20℃～-15℃直冷型12乙醇抽提凝結(jié)水熱水-15℃～-10℃間冷型13DMC蒸汽、冷凝液富產(chǎn)低壓蒸汽、熱水-20℃～-15℃間冷型14甲胺冷凝液熱水-20℃～-15℃間冷型15煉油重整加氫工段工藝熱熱水-5℃～0℃直冷型16石化污水汽提汽提凈化水熱水-20℃～-15℃直冷型17電力乏汽蒸汽-20℃～-5℃直冷型18二硫化碳合成工段副產(chǎn)蒸汽蒸汽-20℃～-18℃間冷型19丙烷脫氫煙氣回收副產(chǎn)蒸汽蒸汽-38℃～-5℃間冷型、直冷型20PBAT煙氣回收副產(chǎn)蒸汽蒸汽-38℃～-5℃間冷型21PGA裝置副產(chǎn)蒸汽，蒸汽冷凝水蒸汽，熱水-35℃～-5℃間冷型、直冷型22粘膠纖維紡練工序、纖維加熱工序的蒸汽冷凝液熱水-5℃～3℃間冷型23聚苯硫醚聚合反應、精餾工序的蒸汽冷凝液熱水-5℃～3℃間冷型24聚氯乙烯H2與Cl2合成工段蒸汽-18℃～-12℃間冷型附 錄 B（規(guī)范性）間冷型制冷機制冷量（液體載冷劑法）試驗裝置制冷機的試驗裝置如圖B.1所示，在制冷機的蒸發(fā)器載冷劑進（出）口處安裝流量測量裝置進、出口處設置流量調(diào)節(jié)閥門。圖B.1試驗裝置試驗步驟一般要求被試制冷機應按制造廠規(guī)定的方法進行安裝，并不應進行影響制冷量的構造改裝。被試制冷機應充分抽氣，并充注規(guī)定的溶液量。排盡載冷劑和冷卻水管內(nèi)的空氣，并確認管內(nèi)已灌滿載冷劑和冷卻水。B.1試驗規(guī)定15?minB.1制冷機每次測量的數(shù)據(jù)應用熱平衡法校核，其偏差應在±5%以內(nèi)。表B.1試驗參數(shù)的允許偏差試驗參數(shù)允許偏差載冷劑和冷卻水溫度±0.5℃蒸汽壓力±0.5?kPa電壓±5%頻率±1.5%試驗記錄試驗應記錄的數(shù)據(jù)見表B.2。表B.2試驗應記錄的數(shù)據(jù)序號記錄內(nèi)容1載冷劑進口溫度2載冷劑出口溫度3載冷劑流量4冷卻水進口溫度5冷卻水出口溫度6冷卻水流量7加熱源為蒸汽時蒸汽流量8蒸汽溫度9蒸汽壓力10加熱源為熱水時熱水流量11熱水進口溫度12熱水出口溫度13產(chǎn)品型號、出廠編號14試驗地點的環(huán)境溫度15試驗地點、試驗日期16試驗單位17試驗人員姓名試驗結(jié)果計算制冷量制冷機制冷量按式（B.1）計算：??=1?3600

?????????(??1???2) (B.1)式中：Q——（W；q——（/h；Ce——平均溫度下載冷劑的比熱容，單位為千焦每千克攝氏度[kJ/(kg·℃)]；e————（；te2——載冷劑出口溫度，單位為攝氏度（℃）。加熱源消耗量加熱源為蒸汽時按式（B.2）計算：??=1?3600

????(??1???2) (B.2)式中：Qi——加熱源消耗量，單位為千瓦（kW）；qmnq——蒸汽質(zhì)量流量，單位為千克每小時（kg/h）；hs1——入口蒸汽的焓，單位為千焦每千克（kJ/kg）；出口凝結(jié)水的焓，單位為千焦每千克（kJ/kg）加熱源為熱水時按式（B.2）計算：??=1?3600

?????(1?2) (B.)式中：qmns——熱水質(zhì)量流量，單位為千克每小時（kg/h）；Cp——熱水平均比熱容，單位為千焦每千克每攝氏度[kJ/(kg·℃)]；t1——熱水進口溫度，單位為攝氏度（℃）；t2——熱水出口溫度，單位為攝氏度（℃）。應在絕熱施工后進行測試。冷卻水換熱量制冷機冷卻水換熱量按式（B.4）計算：??=1?3600

???????(??1???2) (B.4)式中：Qw——冷卻水換熱量，單位為千瓦（