DB41T2780-2024低溫?fù)Q熱裝置冷能利用效率評(píng)價(jià)導(dǎo)則

ICS23.040CCSJ04ICS23.040CCSJ04河 南 省 地 方 標(biāo) 準(zhǔn)DB41/T2780—2024低溫?fù)Q熱裝置冷能利用效率評(píng)價(jià)導(dǎo)則20242024110720250206河南省市場(chǎng)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(yǔ)定義 14符號(hào) 25基本求 36能效試 47能效價(jià) 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(cè)試據(jù)記表 9附錄C（資料）計(jì)算公式 10附錄D（資料）換熱裝冷能用效試評(píng)價(jià) 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(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。低溫?fù)Q熱裝置冷能利用效率評(píng)價(jià)導(dǎo)則范圍0.1MPa-196~-30（GB/T151熱交換器GB/T26929壓力容器術(shù)語(yǔ)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。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(jìn)、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(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。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)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)符號(hào)名稱單位說明A傳熱面積m2按照GB/T151計(jì)算Cp定壓比熱容kJ/k?K—G體積流量m3/s氣體單位符號(hào)“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(duì)誤差%—?tm對(duì)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(hào)、單位及角標(biāo)（續(xù)）符號(hào)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(jìn)、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(cè)試工作按如下流程進(jìn)行：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)。低溫?fù)Q熱裝置示意圖見圖1所示。圖1低溫?fù)Q熱裝置示意圖所有測(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℃；70RH；75%）6.3測(cè)試儀器設(shè)備26.3測(cè)試儀器設(shè)備2表2儀器配置測(cè)試項(xiàng)目?jī)x器名稱精度流量液體流量超聲流量計(jì)不低于1.5級(jí)渦輪流量計(jì)不低于0.5級(jí)電磁流量計(jì)不低于0.5級(jí)蒸汽量渦街流量計(jì)不低于1.5級(jí)氣體流量超聲流量計(jì)不低于1.5級(jí)渦輪流量計(jì)不低于0.5級(jí)渦街流量計(jì)不低于1.5級(jí)溫度氣體介質(zhì)溫度標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)分度值為0.1℃液體介質(zhì)溫度熱電偶溫度計(jì)不低于0.5級(jí)表面溫度紅外線測(cè)溫儀或表面溫度計(jì)分度值為0.1℃環(huán)境溫度數(shù)顯溫度計(jì)不低于1.5級(jí)壓力大氣壓力壓力表不低于1.0級(jí)液體介質(zhì)、氣體介質(zhì)的壓力壓力表不低于1.6級(jí)依據(jù)GB50126規(guī)定，測(cè)試前需完成下述準(zhǔn)備工作：5.2A依據(jù)GB50264規(guī)定，測(cè)試過程按如下步驟進(jìn)行：575%）1h10min～15min（。測(cè)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(jìn)行計(jì)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(jìn)行計(jì)算：

=1

+

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

2=1

???

+

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

2

????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：當(dāng)?t1≠?t2時(shí)，按式（5）計(jì)算流體平均溫差：

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

=???1+???2·····································································（6）2式中：?????——對(duì)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(jí)：≥70%；b)Ⅱ級(jí)：≥40%；c)Ⅲ級(jí)：＜407.3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。附錄A（資料性）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使用單位設(shè)備名稱設(shè)計(jì)日期投用日期實(shí)際使用時(shí)間出廠編號(hào)低溫側(cè)介質(zhì)高溫側(cè)介質(zhì)基本參數(shù)設(shè)計(jì)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(duì)數(shù)平均溫差?tm（K）低溫液體溫度tc（℃）進(jìn)口/出口/低溫氣體溫度tc（℃）進(jìn)口/出口/換熱介質(zhì)溫度tc（℃）進(jìn)口/出口/低溫液體壓力Pc（MPa）進(jìn)口/出口/低溫氣體壓力Pc（MPa）進(jìn)口/出口/換熱介質(zhì)壓力Pc（MPa）進(jìn)口/出口/低溫液體質(zhì)量流量Gmc（kg/s）進(jìn)口/出口/低溫氣體質(zhì)量流量Gmc（kg/s）進(jìn)口/出口/換熱介質(zhì)質(zhì)量流量Gmc（kg/s）進(jìn)口/出口/表A.1低溫?fù)Q熱裝置基本信息采集表（續(xù)）設(shè)計(jì)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(cè)試人員日期注：梯度換熱時(shí)可加頁(yè)。附錄B（資料性）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)記錄表使用單位設(shè)備名稱出廠編號(hào)測(cè)試項(xiàng)目測(cè)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(jìn)口溫度Thi（K）出口溫度Tho（K）進(jìn)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(jìn)口溫度Tci（K）出口溫度Tco（K）進(jìn)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(jìn)口溫度Tei（K）出口溫度Teo（K）進(jìn)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(cè)試人員日期注：溫度測(cè)量結(jié)果以攝氏度（℃）表示。表C.2低溫?fù)Q熱裝置換熱效率計(jì)算公式選用表（換熱介質(zhì)有相變）表C.2低溫?fù)Q熱裝置換熱效率計(jì)算公式選用表（換熱介質(zhì)有相變）附錄C（）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(wú)相變）序號(hào)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(duì)誤差????????=| |×100%??5傳熱系數(shù)??+???K= 2???????序號(hào)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(duì)誤差????????=| |×100%??5傳熱系數(shù)???K= ???????附錄D（資料性）低溫?fù)Q熱裝置冷能利用效率測(cè)試評(píng)價(jià)低溫?fù)Q熱裝置冷能利用效率測(cè)試數(shù)據(jù)及評(píng)價(jià)表如表D.1和表D.2所示。表D.1測(cè)試數(shù)據(jù)綜合表編號(hào)：使用單位設(shè)備名稱型號(hào)安裝日期投用日期實(shí)際使用時(shí)間出廠編號(hào)結(jié)