液-液换热器传热性能测试与计算方法( ).doc

Q/SH1020中国石化集团胜利石油管理局企业标准Q/SH1020 液液换热器传热性能测试与计算方法2005发布 2005实施中国石化集团胜利石油管理局 发布 Q/SH1020目 次前言1 范围 . 12 规范性引用文件 .13 总则 14 术语和定义 15 测试 .16 换热器热负荷和传热性能指标计算 27 测试报告主要内容 .4附录A（资料性附录）测试计算数据综合表 .5附录B（资料性附录）测试数据汇总表 .6附录C（提示性附录）符号.6IQ/SH1020前 言本标准的附录A、附录B为资料性附录，附录C为提示性附录。本标准由胜利石油管理局节能专业标准化委员会提出并归口。本标准由中国石化集团胜利石油管理局批准。本标准起草单位：中国石化胜利油田有限公司技术检测中心能源监测站。本标准主要起草人：许涛、宋鑫、王强、王贵生、周长敬、李忠东、邓寿禄、冯国栋、郑召梅。IIQ/SH1020 液-液换热器传热性能测试与计算方法1 范围本标准规定了液-液换热器传热性能的测试方法、技术要求、测试用仪器仪表、计算方法及测试报告主要内容。本标准适用于液-液换热器（以下简称换热器）。2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方，研究是否可使用这些文件的最新版本。GB 151-1999 管壳式换热器GB16409-1996 板式换热器 3 总则3.1 换热器传热性能测试体系是由被测试换热器、冷热流体循环系统及测试仪表组成。3.2 换热器型号表示方法符合GB 151-1999中3.10和GB16409-1996中3.5的规定。3.3 换热器传热性能测试分级：一级测试为鉴定新投产换热器的测试，二级测试为换热器运行中的测试。4 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。4.1 液-液换热器指水-水、水-油、油-油等以液体与液体之间进行热交换的换热器。4.2 换热器一次侧指热量的提供侧，即高温介质端。4.3 换热器二次侧指热量的接收侧，即低温介质端。4.4 换热器传热性能指标4.4.1 对数平均温差指冷热流体平均温差的表示，表征换热器传热的动力。4.4.2 传热效率指实际传热量与最大理论传热量之比值。4.4.3 传热面积指从放热介质中吸收热量并传递给受热介质的表面积。4.4.4 传热系数指单位传热面积上，冷热流体的平均温差为1时，两流体通过换热器所传递的热量。4.5 额定热负荷指换热器使用设计的介质流体，在设计参数下运行，即在规定的介质流量、温差和一定的传热效率下连续运行时，单位时间的传热量。4.6 运行热负荷指在换热器连续运行工况下，单位时间的传热量。4.7 热平衡相对误差指一次侧热负荷与二次侧热负荷之差值与一次侧热负荷之比。4.8 传热系数误差 指在额定热负荷工况下测试两次所得的传热系数，两值之差与其中较大的传热系数之比。5 测试5.1 测试技术要求5.1.1 测试热负荷和测试次数要求：一级测试分三个工况测试，65%75%额定热负荷运行工况测试一次；97%105%额定热负荷运行工况测试二次；110%以上额定热负荷运行工况测试一次，如果达不到该热负荷，不进行测试。二级测试为运行热负荷工况下测试一次。5.1.2 在每个测试工况下，热平衡相对误差均不得大于5%。5.1.3 测试用仪器、仪表。见表1。表1 测试用仪器、仪表序号测试参数测试仪器仪表名称准确度要求便携式仪表在线仪表1一次侧流量流量计1.50.52一次侧进口、出口温度温度计0.10.13一次侧进口、出口压力压力表0.44二次侧流量流量计1.50.55二次侧进口、出口温度温度计0.10.16二次侧进口、出口压力压力表0.47环境温度温度计0.10.15.2 测试准备5.2.1 制定测试方案。5.2.2 测试使用的仪器、仪表检定合格，并在检定周期内。5.2.3 测试前对设备、管线及测试仪表进行检查，测试过程安全措施按HSE有关规定执行。5.3 测试前热工况稳定时间要求a）管壳式换热器不少于1h；b）板式换热器不少于0.5h。5.4 测试持续时间不少于1h，各测试参数要同步进行测试。测试参数10min记录一次，不少于6组，以平均值做为测试结果。5.5 测试参数a）一次侧流量；b）一次侧进口、出口温度；c）一次侧进口、出口压力；d）二次侧流量；e）二次侧进口、出口温度；f）二次侧进口、出口压力；g）环境温度。5.6 测点布置要求5.6.1 采用流量计测试一次侧、二次侧介质流量，流量计安装在换热器一次侧、二次侧进口或出口总管路上，符合流量计安装要求。5.6.2 采用标准压力表测试一次侧、二次侧进、出口压力，压力表安装在换热器一次侧、二次侧进出口管路距换热器11.5m位置。5.6.3 在一次侧、二次侧进出口距换热器0.51m的管路上测试一次侧、二次侧进出口温度。使用玻璃棒温度计测试时，玻璃棒温度计插孔安装要符合要求，测温点应布置在管道截面中心位置，且要填充机油或煤油，填充液要没过玻璃棒温度计的测温包。5.6.4 环境温度在距换热器外侧0.81.2m中心水平位置测定。6 换热器热负荷和传热性能指标计算6.1 计算温度基准为环境温度，换热器热负荷为一次侧热负荷。6.2 换热器一次侧热负荷按式（1）计算：Qh=Gh (hh1hh2).(1)6.3 换热器二次侧热负荷按式（2）计算：Qc=Gc (hc2hc1) .(2)6.4 热平衡相对误差按（3）计算：QhQc Q 100 .(3)Qh6.5 传热效率按式（4）或式（5）计算：当一次侧热容较小时,th1th2 .(4)th1tc1当二次侧热容较小时,tc2tc1 .(5)th1tc16.6 对数平均温差按式（6）、式（7）或式（8）计算：当th1tc2th2tc1时， （ th1tc2）(th2tc1) tm .(6) th1tc2 ln th2tc1当th1tc2th2tc1时， tm th1tc2.(7)当th1tc2th2tc1时，(th2tc1) （ th1tc2） tm .(8) th2tc1 ln th1tc2 6.7 传热系数按式（9）的计算：Qh K .(9)Atm 7 测试报告主要内容7.1 概况说明：包括任务来源、测试时间、测试地点、换热器生产制造厂商及型号规格和主要设计参数、测试系统工况说明；7.2 检测目的；7.3 执行标准；7.4 测试仪器仪表说明；7.5 测试结果及结果分析7.5.1 一级、二级测试参照附录A和附录B填写测试计算数据综合表和测试结果汇总表。7.5.2 在97%105%额定热负荷下测试的传热系数K以两次测试的平均值做为测试结果，两次测试传热系数误差不超过6%。7.5.3 测试结果中注明换热器运行热负荷下的传热效率、对数平均温差、传热系数。附录A（资料性附录）测试计算数据综合表表A1 测试计算数据综合表序号名称符号数据来源额定负荷97%105%65%75%负荷110%以上负荷12（一）换热器热负荷1环境温度t1测试数据2一次侧高温介质进口压力，MPaPh1测试数据3一次侧高温介质出口压力，MpaPh24一次侧高温介质进口温度，th15一次侧高温介质出口温度，th26一次侧高温介质流量，kg/hGh7一次侧高温介质进口比热容，kJ/（kg. ）Ch1查表8一次侧高温介质出口比热容，kJ/（kg. ）Ch29一次侧高温介质进口焓，kJ/kghh1计算10一次侧高温介质出口焓，kJ/kg hh211换热器一次侧热负荷，kJ/hQh12二次侧低温介质进口压力，MpaPc1测试数据13二次侧低温介质出口压力，MpaPc214二次侧低温介质进口温度，tc115二次侧低温介质出口温度，tc216二次侧低温介质流量，kg/hGc17二次侧低温介质进口比热容，kJ/（kg. ）Cc1查表18二次侧低温介质出口比热容，kJ/（kg. ）Cc219二次侧低温介质进口焓，kJ/kghc1计算20二次侧低温介质出口焓，kJ/kg hc221换热器二次侧热负荷，kJ/hQc22热平衡相对误差，%Q计算（二）换热器对数平均温差23对数平均温差，tm计算（三）换热器传热效率24传热效率，%计算（四）换热器传热系数25传热系数，W/(m2)K计算26传热系数误差，K计算附录B（资料性附录）测试结果汇总表表B1 测试结果汇总表名 称符 号单 位额定负荷97%105%65%75%负荷110%以上负荷12环境温度t0换热器热负荷QhMW对数平均温差tm传热效率，%传热系数KW/(m2) 附录C（提示性附录）C1 符号Qh 换热器一次侧热负荷，kJ/h；Gh 一次侧高温介质流量，kg/h；hh1 一次侧进口焓，kJ/kg；hh2 一次侧出口焓，kJ/kg；Qc