熱虹吸式蒸發(fā)器規(guī)范指引

T/ZZB1080—2019

熱虹吸式蒸發(fā)器

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了熱虹吸式蒸發(fā)器的術(shù)語和定義、基本參數(shù)及型號、基本要求、技術(shù)要求、試驗方法、

檢驗規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運輸和貯存、質(zhì)量承諾。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于蒸發(fā)溫度-45℃～5℃，R404A、R507A等氟利昂制冷劑和氨（R717）制冷劑的間接制

冷系統(tǒng)用熱虹吸式蒸發(fā)器。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅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/T150.1壓力容器第1部分：通用要求

GB/T150.4壓力容器第4部分：制造、檢驗和驗收

GB/T151熱交換器

JB/T4711壓力容器涂敷與運輸包裝

NB/T47012制冷裝置用壓力容器

NB/T47013.2承壓設(shè)備無損檢測第2部分：射線檢測

NB/T47013.4承壓設(shè)備無損檢測第4部分：磁粉檢測

NB/T47013.5承壓設(shè)備無損檢測第5部分：滲透檢測

NB/T47013.7承壓設(shè)備無損檢測第7部分：目視檢測

NB/T47013.8—2012承壓設(shè)備無損檢測第8部分：泄漏檢測

TSG21固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程

3術(shù)語和定義

GB/T150.1、GB/T151界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

熱虹吸式蒸發(fā)器thermosiphonevaporator

指利用熱虹吸原理工作的蒸發(fā)器。

3.2

機(jī)械化焊接mechanizedwelding

包括自動焊和機(jī)動焊。其中自動焊是指焊機(jī)自動進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制工藝參數(shù)完成的焊接；機(jī)動焊是指

焊工操作焊機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制工藝參數(shù)完成的焊接。

4基本參數(shù)及結(jié)構(gòu)型號

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4.1基本參數(shù)

熱虹吸式蒸發(fā)器的設(shè)計條件不低于表1的規(guī)定。

表1熱虹吸式蒸發(fā)器的設(shè)計條件

設(shè)計壓力設(shè)計溫度

MPa℃

制冷劑編號

載冷劑側(cè)

制冷劑側(cè)載冷劑側(cè)制冷劑側(cè)

鹽水水

R404A1.91.043-3830

R507A1.91.043-3830

R7171.61.043-3830

4.2結(jié)構(gòu)型號

4.2.1熱虹吸式蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1。

圖1結(jié)構(gòu)示意圖

4.2.2熱虹吸式蒸發(fā)器的型號命名如圖2。

圖2型號命名示意圖

5基本要求

5.1設(shè)計

5.1.1具備D級或D級以上的壓力容器設(shè)計許可資質(zhì)。

5.1.2具備按照制冷系統(tǒng)的冷量需求進(jìn)行產(chǎn)品熱工計算的能力。

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5.2材料

5.2.1與氨制冷劑接觸的材料不應(yīng)采用銅及其合金，焊接件采用標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度上限值不大于520MPa

的材料。

5.2.2與氨制冷劑接觸的封頭應(yīng)采用熱沖壓成形或冷沖壓成形后進(jìn)行再結(jié)晶退火熱處理，封頭在再結(jié)

晶溫度以下不得進(jìn)行修整。封頭出廠資料應(yīng)記錄直邊、過渡段內(nèi)外表面的硬度值，其值不大于155HB。

5.2.3與氨制冷劑接觸的焊接接頭，焊接材料的抗拉強(qiáng)度等級不應(yīng)高于母材。

5.2.4鹽水載冷劑用蒸發(fā)器的換熱管推薦采用滲鋁鋼或耐蝕性優(yōu)于滲鋁鋼的材料。

5.3工藝與裝備

5.3.1管板的管孔應(yīng)采用數(shù)控機(jī)床加工。

5.3.2換熱管與管板之間的焊接接頭應(yīng)采用機(jī)械化焊接。

5.3.3零部件的下料、切割應(yīng)采用自動化生產(chǎn)工藝。

5.4檢測能力

應(yīng)具備水壓試驗、氣壓試驗和密封性能試驗等項目檢測能力。

6技術(shù)要求

6.1幾何尺寸

6.1.1產(chǎn)品的外形尺寸和安裝尺寸應(yīng)符合設(shè)計圖樣的規(guī)定，其允許偏差應(yīng)符合GB/T150.4和GB/T151

的規(guī)定。

6.1.2A、B類焊接接頭的對口錯邊量、棱角度以及焊縫余高應(yīng)符合GB/T150.4的規(guī)定；C、D類焊接

接頭的焊腳高度應(yīng)符合設(shè)計圖樣的規(guī)定。

6.2外觀質(zhì)量

6.2.1焊接接頭表面不應(yīng)有裂紋、未焊透、未熔合、氣孔、弧坑、夾渣、飛濺物和咬邊等缺陷；焊縫

與母材應(yīng)圓滑過渡。

6.2.2受壓元件表面不得有機(jī)械損傷，對于尖銳劃傷、刻槽等缺陷應(yīng)予修磨，修磨斜度最大為1:3。

經(jīng)修磨的深度應(yīng)不大于該部位母材厚度的5%，且不得大于2mm。

6.3清潔度

熱虹吸式蒸發(fā)器內(nèi)部應(yīng)清潔、干燥。按7.3規(guī)定的方法進(jìn)行測定，與制冷劑接觸表面的固體雜質(zhì)（包

括浮銹、氧化皮、木質(zhì)、紙、涂料、熔渣、金屬顆粒、焊絲、焊劑、砂子等其他固體顆粒）含量不超過

100mg/m2。

6.4焊接接頭質(zhì)量

6.4.1按7.4規(guī)定的方法對熱虹吸式蒸發(fā)器的焊接接頭進(jìn)行無損檢測。

6.4.2熱虹吸式蒸發(fā)器制冷劑側(cè)的焊接接頭射線檢測質(zhì)量應(yīng)不低于NB/T47013.2規(guī)定的Ⅱ級，載冷劑

側(cè)的焊接接頭射線檢測質(zhì)量應(yīng)不低于NB/T47013.2規(guī)定的Ⅲ級。

6.4.3焊接接頭表面檢測的質(zhì)量應(yīng)不低于NB/T47013.4或NB/T47013.5規(guī)定的Ⅰ級。

6.5耐壓強(qiáng)度

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6.5.1耐壓強(qiáng)度試驗分為水壓試驗和氣壓試驗。熱虹吸式蒸發(fā)器的制冷劑側(cè)采用氣壓試驗，載冷劑側(cè)

采用水壓試驗。

6.5.2按7.5規(guī)定的試驗方法，經(jīng)不低于1.25倍設(shè)計壓力的水壓試驗，應(yīng)符合以下要求：

a)無滲漏；

b)無可見的變形；

c)試驗過程中無異常聲響。

6.5.3按7.5規(guī)定的試驗方法，經(jīng)不低于1.15倍設(shè)計壓力的氣壓試驗，應(yīng)符合以下要求：

a)無異常聲響；

b)經(jīng)過肥皂液或其它檢漏液檢查無漏氣，無可見的變形。

6.6密封性

6.6.1熱虹吸式蒸發(fā)器制冷劑側(cè)經(jīng)耐壓強(qiáng)度試驗合格后，還應(yīng)進(jìn)行換熱管與管板連接接頭的密封性試

驗。氟利昂制冷劑采用氦檢漏試驗，氨制冷劑采用氨檢漏試驗。

6.6.2按7.6.1規(guī)定的試驗方法經(jīng)氦檢漏試驗，檢出的漏率不超過1×10-6（Pa.m3）/s為合格。

6.6.3按7.6.2規(guī)定的試驗方法經(jīng)氨檢漏試驗，未觀察到被檢區(qū)域涂敷有顯色劑的試紙顏色發(fā)生變化

為合格。

6.7工藝性能

6.7.1在7.7.2規(guī)定的試驗工況下，熱虹吸式蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)應(yīng)符合表2的規(guī)定。

表2傳熱系數(shù)

載冷劑種類

制冷劑編號

鹽水水

R404A、R507A≥650W/（m2.℃）≥695W/（m2.℃）

R717≥740W/（m2.℃）≥785W/（m2.℃）

6.7.2在7.7.2規(guī)定的試驗工況下，熱虹吸式蒸發(fā)器內(nèi)載冷劑的壓力降應(yīng)符合以下要求：

a)鹽水載冷劑：△P≤0.07MPa；

b)水載冷劑:△P≤0.08MPa。

7試驗方法

7.1幾何尺寸檢驗

7.1.1焊縫的形狀尺寸采用焊接檢驗尺進(jìn)行檢查。

7.1.2設(shè)備的形狀及安裝尺寸應(yīng)采用滿足檢測精度的量具（包括但不限于直尺、卷尺、游標(biāo)卡尺等）

進(jìn)行檢測。

7.2外觀質(zhì)量檢驗

外觀質(zhì)量檢驗按NB/T47013.7的規(guī)定進(jìn)行。

7.3清潔度測定

7.3.1條件：產(chǎn)品已完成焊接、噴砂等所有工序的加工，在管箱與管束裝配之前。

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7.3.2器材：與換熱管內(nèi)徑相同的橡膠塞子、銅絲扭線刷、38μm不銹鋼絲網(wǎng)、95%乙醇、棉紗布、烘

箱和分析天平。

7.3.3清潔度測定按下列步驟進(jìn)行：

a)用橡膠塞子將所抽查的換熱管同一端塞緊，并將塞緊的一端向下傾斜至少30°，再用外徑等

于換熱管內(nèi)徑的銅絲扭線刷在換熱管內(nèi)來回拉動至少兩次并用干燥的惰性氣體吹掃，然后向需

抽查的換熱管內(nèi)注滿預(yù)先經(jīng)網(wǎng)孔尺寸為38μm的不銹鋼絲網(wǎng)過濾后的95%乙醇；

b)用內(nèi)表面清潔的容器置于換熱管較低端下方，將橡膠塞子抽出，確保所有清洗液都流入容器內(nèi)；

c)將需抽查的管箱內(nèi)表面用棉紗布浸95%乙醇后擦洗數(shù)次，擦洗時勿使非被檢測表面的雜質(zhì)誤入

清洗液中。

d)擦洗完成后，用清潔的清洗液清洗棉紗布；

e)將網(wǎng)孔尺寸為38μm的不銹鋼絲網(wǎng)用清潔的清洗液清洗數(shù)次后放入烘箱內(nèi)烘干，然后用分度

值為0.1mg的分析天平稱重并記錄其數(shù)值；

f)將步驟b）、c）、d）所使用過的清洗液用經(jīng)烘干的38μm不銹鋼絲網(wǎng)過濾，過濾后將不銹鋼

絲網(wǎng)上留下的雜質(zhì)與不銹鋼絲網(wǎng)一同放入烘箱內(nèi)烘干；

g)取出烘干后的不銹鋼絲網(wǎng)放在分析天平上稱重，并記錄其數(shù)值。稱重室內(nèi)須為無風(fēng)的封閉環(huán)境。

7.3.4清潔度以被測表面單位面積的雜質(zhì)質(zhì)量表示：

?mm

D=12………(1)

A

式中：D——被測表面的清潔度，mg/m2；

m1——不銹鋼絲網(wǎng)的質(zhì)量，mg；

m2——帶雜質(zhì)的不銹鋼絲網(wǎng)的質(zhì)量，mg；

A——被測表面的計算表面積，m2。

7.4焊接接頭質(zhì)量檢驗

7.4.1按NB/T47013.2規(guī)定的不低于AB級的技術(shù)等級對熱虹吸式蒸發(fā)器制冷劑側(cè)的A、B類焊接接頭

及公稱直徑DN≥250mm的接管與法蘭的對接接頭全部進(jìn)行X射線檢測。載冷劑側(cè)的A、B類焊接接頭及

公稱直徑DN≥250mm的接管與法蘭的對接接頭進(jìn)行局部X射線檢測，局部檢測的長度不少于各焊接接

頭長度的20%，且均不得少于250mm。有交叉焊接接頭的，局部檢測位置優(yōu)先選擇交叉部位。

7.4.2按NB/T47013.4或NB/T47013.5的規(guī)定對甲型平焊法蘭和乙型平焊法蘭與封頭或筒節(jié)之間的

焊接接頭、管板與筒體之間的焊接接頭表面全部進(jìn)行磁粉檢測或滲透檢測。鐵磁性材料優(yōu)先采用磁粉檢

測。

7.5耐壓強(qiáng)度試驗

7.5.1先對蒸發(fā)器的殼程進(jìn)行耐壓強(qiáng)度試驗，同時檢查換熱管與管板之間的焊接接頭。再組裝氣液分

離器和蒸發(fā)器，并連接降液管、升氣管，然后對熱虹吸式式蒸發(fā)器的管程進(jìn)行耐壓強(qiáng)度試驗。

7.5.2耐壓強(qiáng)度試驗按NB/T47012規(guī)定的方法和程序進(jìn)行。

7.6密封性試驗

7.6.1氦檢漏試驗按NB/T47013.8—2012附錄E規(guī)定的方法和程序進(jìn)行。

7.6.2氨檢漏試驗按NB/T47013.8—2012附錄G規(guī)定的方法和程序進(jìn)行。

7.7工藝性能試驗

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7.7.1所需設(shè)計數(shù)據(jù)

試驗所需的設(shè)計數(shù)據(jù)：

a)殼程筒體的幾何尺寸；

b)換熱管的形式與幾何尺寸；

c)換熱管的排列方式與管心距離；

d)折流元件的形式與布置；

e)載冷劑的流程數(shù)量；

f)載冷劑的流通面積；

g)換熱管的傳熱面積（按換熱管的外表面計算）。

以上設(shè)計數(shù)據(jù)其依據(jù)的確定方法與計算方法按照GB/T151的規(guī)定。

7.7.2試驗工況

按照表3的規(guī)定。

表3試驗工況

載冷劑種類

項目單位

鹽水水

蒸發(fā)溫度t0℃-15±1.00±1.0

載冷劑流速um/s1.0～1.2

制冷劑側(cè)0

污垢系數(shù)rm2.℃/W

載冷劑側(cè)0.00017（鋼管）

7.7.3試驗用儀表

7.7.3.1試驗所用儀表均應(yīng)經(jīng)有資質(zhì)的單位檢定或校準(zhǔn)合格，并在有效期內(nèi)。

7.7.3.2溫度測量儀表的最低精度：0.5級（采用熱電阻溫度計時精度應(yīng)不低于B級）。

7.7.3.3流量測量儀表的最低精度：0.5級。

7.7.3.4壓力測量儀表的最低精度：1.6級。

7.7.4試驗步驟

7.7.4.1制冷壓縮機(jī)的制冷量不得小于需試驗的熱虹吸式蒸發(fā)器的設(shè)計換熱量。

7.7.4.2試驗前，檢查樣機(jī)、管線以及測量儀表的可靠性。

7.7.4.3開始運行后，調(diào)節(jié)至試驗工況。

7.7.4.4在試驗工況下穩(wěn)定運行5分鐘后，分4次等時間間隔進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，取所采集數(shù)據(jù)的算術(shù)平均

值作為試驗工況的測定值。

a)記錄熱虹吸式蒸發(fā)器內(nèi)的制冷劑溫度（即蒸發(fā)溫度）；

b)記錄載冷劑的體積流量，按式（2）計算熱虹吸式蒸發(fā)器內(nèi)的載冷劑流速；

V

u=……………（2）

3600S

式中：

u——熱虹吸式蒸發(fā)器內(nèi)的載冷劑流速，m/s；

V——熱虹吸式蒸發(fā)器的載冷劑體積流量，m3/h；

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S——載冷劑在熱虹吸式蒸發(fā)器內(nèi)的流通面積，m2。

c)記錄熱虹吸式蒸發(fā)器的載冷劑進(jìn)口溫度、出口溫度、進(jìn)口壓力和出口壓力；

d)根據(jù)載冷劑的種類和比重查取載冷劑在熱虹吸式蒸發(fā)器進(jìn)口、出口平均溫度下的比熱；

e)按式（3）計算熱虹吸式蒸發(fā)器的換熱量；

=p△ρTVCQ…………（3）

式中：

Q——熱虹吸式蒸發(fā)器的換熱量，kW；

Cp——載冷劑在熱虹吸式蒸發(fā)器進(jìn)口、出口平均溫度下的比熱，kW/（kg.℃）；

ρ——載冷劑的密度，kg/m3；

V——熱虹吸式蒸發(fā)器的載冷劑體積流量，m3/h；

△T——熱虹吸式蒸發(fā)器的載冷劑進(jìn)、出口溫度差，℃。

f)按式（4）計算熱虹吸式蒸發(fā)器的平均對數(shù)傳熱溫差；

?TT

△Tm=21……………………（4）

?TT

ln(01)

?TT02

式中：

△Tm——熱虹吸式蒸發(fā)器的平均對數(shù)傳熱溫差，℃；

T1——熱虹吸式蒸發(fā)器的載冷劑進(jìn)口溫度，℃；

T2——熱虹吸式蒸發(fā)器的載冷劑出口溫度，℃；

T0——熱虹吸式蒸發(fā)器內(nèi)的制冷劑溫度（即蒸發(fā)溫度），℃。

g)按式（5）計算出熱虹吸式蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)；

Q

K=………………（5）

.△TmS

式中：

K——熱虹吸式蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)，kW/（m2.℃）。

h)按式（6）計算出熱虹吸式蒸發(fā)器的載冷劑壓力降。

△?=PPP21……………（6）

式中：

△P——熱虹吸式蒸發(fā)器的載冷劑壓力降，MPa；

P1——熱虹吸式蒸發(fā)器的載冷劑進(jìn)口壓力，MPa；

P2——熱虹吸式蒸發(fā)器的載冷劑出口壓力，MPa。

8檢驗規(guī)則

8.1檢驗分類

檢驗分出廠檢驗和型式檢驗。

8.2出廠檢驗

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8.2.1每臺產(chǎn)品須經(jīng)制造廠質(zhì)量檢驗部門檢驗合格，并經(jīng)特種設(shè)備監(jiān)督檢驗機(jī)構(gòu)監(jiān)督檢驗合格后方可

出廠，出廠檢驗項目按表4的規(guī)定。

8.2.2產(chǎn)品的幾何尺寸、外觀質(zhì)量、焊接接頭質(zhì)量、耐壓強(qiáng)度、密封性應(yīng)逐臺進(jìn)行檢驗。

8.2.3經(jīng)過局部射線檢測的焊接接頭，如果在檢測部位發(fā)現(xiàn)超標(biāo)缺陷，應(yīng)當(dāng)在已檢測部位兩端的延伸

部位各進(jìn)行不少于250mm的補(bǔ)充檢測，如果仍然存在超標(biāo)缺陷，則對該焊接接頭全部進(jìn)行射線檢測。

8.2.4經(jīng)過100%射線檢測的焊接接頭，如果發(fā)現(xiàn)超標(biāo)缺陷，應(yīng)進(jìn)行返修。返修后重新對返修部位進(jìn)行

射線檢測，同一部位的返修次數(shù)不超過兩次。

8.2.5出廠檢驗項目均合格則判定該臺產(chǎn)品合格。

8.3型式檢驗

8.3.1有下列情況之一時，應(yīng)進(jìn)行型式檢驗：

a)產(chǎn)品開發(fā)認(rèn)可時；

b)設(shè)計、工藝或結(jié)構(gòu)有較大改變，可能影響產(chǎn)品的傳熱性能時；

c)產(chǎn)品停產(chǎn)兩年及以上再恢復(fù)生產(chǎn)時；

d)當(dāng)質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)、認(rèn)證機(jī)構(gòu)或客戶要求時。

8.3.2型式檢驗抽查的樣品從出廠檢驗合格的產(chǎn)品中隨機(jī)抽取，抽樣數(shù)量為1臺。型式檢驗項目按表

4的規(guī)定。

8.3.3型式檢驗項目均合格則判定本次型式檢驗合格。

表4出廠檢驗、型式檢驗的檢驗項目、技術(shù)要求和檢驗方法

序號檢驗項目技術(shù)要求檢驗方法出廠檢驗型式檢驗

1幾何尺寸6.17.1√√

2外觀質(zhì)量6.27.2√√

3清潔度6.37.3—√

4焊接接頭質(zhì)量6.47.4√√

5耐壓強(qiáng)度6.57.5√√

6密封性6.67.6√√

7工藝性能