GB/T 27698.1-2011
基本信息
标准号:
GB/T 27698.1-2011
中文名称:热交换器及传热元件性能测试方法 第1部分:通用要求
标准类别:国家标准(GB)
标准状态:现行
出版语种:简体中文
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相关标签:
热交换器
传热
元件
性能
测试方法
通用
标准分类号
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出版信息
相关单位信息
标准简介
GB/T 27698.1-2011 热交换器及传热元件性能测试方法 第1部分:通用要求
GB/T27698.1-2011
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标准内容
ICS 27. 060. 30
中华人民共和国国家标准
GB/T 27698.1-—2011wwW.bzxz.Net
热交换器及传热元件性能测试方法第1部分:通用要求
Test method for the performance of heat exchangers and heat exchangeelement-Part 1; General reguirerments2011-12-30发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2012-06-01实施
GB/T27698《热交换器及传热元件性能测试方法》分为8个部分:第1部分:通用要求:
第2帮分:臂壳式热交换器:
第3部分:板式热交换器;
一第4部分:螺蔬板式热交换器;第5部分,管壳式热交换器用换热管;一第6部分:空冷器用翅片管:
第了部分:空冷器噪声测定;
第8部分:热交换器工业标定。
本部分为GB/T27698的第1部分。本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本部分由全国锅炉压力容器标雅化技术委员会(SAC/T心262)提出并归口。GB/T 27698.1—2011
本部分负责起草单位:甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司(兰州石油机械研究所),本部分参加起草单位:国家石油钻采炼化设备质直监督检验中心、机械工业传热节能工程技术研究中心、西安交通大学、清华大学、中国石化工程建设公司、中国特种设备检测研究院。本部分主要起草人:张延丰,李苏、寿比南、周文学、自博峰、张迎恺、姜培学、轰孟秋、王为国、朱巨贤。
TTTKAONTKACA
1范围
热交换器及传热元件性能测试方法第1部分:通用要求
GB/T 27698.t—2011
GB/T27698的本部分规定了管壳式热交换器、板式热交换器、螺旅板式热交换器以及管壳式热交换器用传热管的液-液无相变、汽-液冷凝有相变、汽-液热发有相变测试工况的性能测试通用方法。本部分适的测试流体为液体-液体、蒸汽-滋体,本部分只考虑传热板(管)材料的导势热阻,未考虑传热板(管)内外侧污垢热,2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注月期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件GB151:管壳式换热器
JB/T4751螺旋板式换热器
NB/T47004板式热交换器
3术语定义特号
GB151.JB/T4751、NB/T47001中界定的术语和定义以及下列符号和单位适用于本部分,本部分所用符号,单位、角标列于表1。表 1
传热面积
定压比热
当盈直径
摩擦阻力系数
体积流盘
质量流盘
比力薛
总传势系数
流体流动长度
传热单元数
努衰尔数
J/(kg· K)
无因茨盘
无因次量
kPa/NTU
w/(m* - K)
无固次量
无因次量
TTKNTKACA
适用板式热交换器
GB/T 27698.1—2011
临界压力
对比压力
普朗特数
热流量
热流密度
宙诺数
显港热比
滴道截面积
热平衡于度
马丁尼利(L-M)李数
对流换热系数
沸臀换热系数
汽化猎热
导热系数
压力降
单位流动长度压力降
热平衡相对误差
大温差端的流体温差
小温差端的流体温差
对数平均温差
表1(续)
无因次量
无因次量
无困次
无固次量
W/(m2. K)
W/(m·K)
kPa/ m
TTTKANTKACA
与临界温度对应的压力
系统绝压与临养压力之比
热疏量与换热面积之比
适用于汽-液蒸发用热交换器
表示流体的进、出口
表示热、冷疏体侧
表示蒸汽,玲凝液
表示预加热器(适用于汽
液蒸发用热交换器》
4要求
4.1测试系统
4.1.1液-液无相变用热交换器测试系统GB/T 27698.1—2011
冷、热流体经过被测试换热器进行换热后,热流体经加热器升温至要求的温度,冷流体经冷却器降温至要求的温度,如此循环使用。热、冷流体可分别流经热侧、冷侧,按测试要求进行分配。测试系统见图1。
4.1.2汽-液冷凝用热交换器谢试系统蒸汽、液体经过敏测试冷凝器换热后,冷疑液应进一步过冷,以便准确计量,冷流体经冷却器降温至要求的温度,如此循环使用。蒸汽、液体可分别流经热、冷侧,按测试要求进行分配。测试系统见图2.
4.1.3汽-液蒸发用热交换器测试系统蒸汽1经预加热器与冷流体进行热交换后进一步冷却,以便准确计量冷凝流量+蒸汽2经燕发器冷凝换热后进一步过冷,以便准确计盘冷凝流冷谢流体经预加热器被加热汽化至所要求的温度或热半衡于度后,流经蒸发暴进一步加热至所要求的热平衡干度,再经冷却器降温至过冷,蒸汽、滋体可分别流经蒸发器的热侧,冷侧,按测试要求进行调节分配。测试系统现图3。泰汽
冷斑水
名称国例
接量讯口
铜节肉
1——冷却塔;
2-—冷却器:
3——热交换器试件;
加热器:
一分商器,
6——过冷器:
7 .液体储;
测温口;
玉力口。
图1热交换器测试系统图
TKNYKACA
GB/T 27698,1—2011
冷却塔:
玲却器,
冷凝器试件:
分离器;
名身图割
多图例
越压图
斑水蜀蛋。
温节西
冷却塔:
冷却器,
预邮势器:
蒸发器试件
分商器;
过玲器;
液体储槽:
測温口:
压力测口,
5-过冷器;
一夜体储植:
一测温口,
p压力测口。
国2冷凝器测试系统图
净却本
图3蒸发器试系统图
TKNTKACA
计盘拜放
计量非放
计景最排放
4. 2测量仪表
规定。
CB/T 27698.1—2011
实验室液-液测试流量、温度、压力(差)各参数所用仪表准确度等级和量程的选取宜符合表2的表2
准确度等级
测试工位
冷/热测
16-100
冷/热侧
0~400
玲/热侧
实验室汽-疵测试流量,温度、压力(差)各参数所用仪表准确度等级和量程的选取宜符合表3的规定。
准确度等级
测试工位
16--100
60/120-240/480
240/480-1200/2400
Q~200
菠/汽鹅
液/汽例
4. 2. 3超出表 2,表 3 规定的仪表量程应按所测参数的 1. 5 ~2. 0 倍选取,其准确度等级应不低于表2、表3规定。
4.2.4测试用的流量、温度、压力(差)测量仪表应在计量检定/校准有效期内使用。4. 2. 5 测试用的工业 PC 机数据采集卡 A/D 转换的分辨率应不低于 12 位,采样速率应不低于每秒100 K.
4.3测量方法
4. 3. 1流量两整
4.3.1.1实验室测试液侧体积流量的传感器宜采用接触式流量传感器,且应安装在直管段上,其上游直管段长度应不小于20借管径,下游真管段长度应不小于15借管径,若直管段不够时,应考虑加装整流器。在流量传感器的上游直段起端应安装过滤器。4, 3,1. 2实验室测试蒸汽侧体积流量可采用蒸汽流直计计量,或采用称重法计量蒸汽冷凝液。称重计量器具的准确度等级与量程应符合表3规定。4. 3. 2温度测量
4.3.2.1实验室测试疏体温度宜选用接触式测温元件。4.32.2测温元件的感温点成放于管道中心,其插人深度L应符会测温元件使用说明书的规定,4.3.2.3温元件的安装应符合图4~图7的规定,当管道公称直径大于80mm时,按图4安装,当管道公称直径小于或等于80㎡m时,按图5~图7安装。5
GB/T 27698.1—2011
来流方向
图 4垂直安装
图6管道弯头处安装
来流方向
来流向
倾斜安装
图 7 扩普处安装
4. 3. 2. 4 测温点的安装位置与被测热交换器进出口法兰密封面或螺纹连接接头的距离应不大于150mm
4.3.3压力(差)测量
4.3.3.1实验室测试压力(差)宜选用压力(差)变送器测其。4.3.3.2静压测孔应设置在距上游任何扰动区(弯管、变径、阅门等)至少5倍管径处,距下游扰动区至少2倍管径处。静压测孔应与管壁面垂直,如图8所示。来流向
2ms4mm
图吕静压测孔
4.3.3.3测量时需排尽压力差)变送器引压管内的气体。6
5测试条件和性能确定
5. 1测试条件
a)冷、热流体;
b)冷热流体的热物理性质(见附录A)参数宜包括:1)定压比热容;
2)汽化潜热;
3)密度,
导热系数;
5)黏度。
5.2环境条件
a)当地大气压;
b)环境温度:
e)环境湿度。
5.3性能确定
5. 3. 1液-液无相变用热交换器5. 3. 1. 1
传热性能:
确定不同流速“下的总传热系数,b)
建立馨塞尔数N与诺数Re间的雅如系式。5, 3. 1. 2
流体阻力性能:
确定不同流速下的压力降力:
建立嵌拉数 Eu 与雷诺数 Re 间的准则关系式。汽-液冷凝用热交换器
5. 3. 2. 1
传热性能:
确定不同流速u下的总传热系数;建立对流换热系数与雷诺数Re间的关系式。b)
流体阻力性能:
5. 3. 2. 2
a)确定不同流速下的压力降p
b)建立汽侧流速,与汽压力降A,间的关系式。5.3.3汽-液兼发用热交换器
5.3.3.1传热性能:
a)确定不同热平衡干度 ,压力、流速 u下的总传热系数:b)建立流动沸胖换热系数 a 与热平衡干度 &、压力 P、流速 间的关系式。5.3.3.2流体阻力性能:
a)确定不同热乎衡于度、压力与流速下的压力降b)建立压力降△与热平衡干度、压力力、流速 的关系式。GB/T27698.1—2011
GB/T 27698,1--2011
6测量项目
6.1液-液无相变用热交换器
冷、热流体的体积流量或质量量;6)
冷、热流体的进出口温度:
羚,热流体的进出口压力及进口,出口之闻的压力降。6.2汽-液冷凝用热交换器
蒸汽及冷流体的流量:
蒸汽逛口温度,冷凝滋出口温度及冷流体的进口、出口温度;蒸汽侧进出口压力,冷流体的进出口压力及进口、出口之间的压力降。6.3汽-液蒸发用热交换器
预加热器与蒸发用热交换器的冷凝液及冷流体的体积流量或质量流量预加热器与蒸发用热交换器蒸汽进口温度、压力,也口冷凝液压力与温度;预加热器冷流体进出口的压力,温度!蒸发用热交换器冷流件进出口的压力、温度及进口,出口之间的压力降。测试数据的计算
液-液无相变用热交换器测试数据的计算应按表4进行。7.2汽-液冷凝用热交换器测试数据的计算应按表5进行。7.3
汽-藏燕发用热交换器测试数据的计菜应按表6进行。表 4
冷流体流速
热体流速
冷殖体热殖量
热滴体热流量
热平衡相对误差
对数平均温差
总传热系数
冷随体测流速
蒸汽侧流速
荔汽侧热流量
计算公式
= qvn/St
B, = gmEpr (ta — tal)
=2mkEh(th h)
20=/(—4,)/4:1×100
=-( -A)/ln(A/)
K=(h+@.)/(2AAtm)
计算公式
u. qv./ S.
,Qva/S
由,=mr或P,=9mr
原始数据
冷流体侧热流里
热平衡相对误差
对数平均湿差
总传热系数
冷流体测疏速
蒸汽衡流速
预加热器瓶汽侧流速
燕汽偶热流量
预加热器蒸汽侧热流量
预加热器冷流体侧热流盘
预加热器热平衡相对误差
对平均温差
总传热系数
玲流体人口热平衡干度
冷流体出口热平衡干度
冷随体平均热平衡干度
马丁利尼(L-M)参数
表5(续)
液-液无相变用热交换器原始数据应包括以下内容a)
冷、热流体的名称,流盘
冷、热流体的进出口温度
羚、热流体的进出口压力或压力降。8.2汽-注冷凝用热变换器原始数据应包括以下内容a)
冷、热流体的名称、就量、冷整滤量、计量时问:b)冷、热流体的进出口温度;
c)冷、热流体的进出口压力或压力降,8.3汽-液蒸发用热交换器原始数据应包括以下内容a)
冷流体的名称,流量:
GB/T 27698.1—2011
计算公式
更,=ImCpe(—)
=[(, -,)/. /×100
a(—)/ln(/)
要/(Am)
计算公式
—4ve/S
.pvm/S.p
中,—9或,4
P—m或0,4
D=qmCp(tm tm))
P,=|(P--Φ_)/q|×100
=()/ln(/)
R-@,/(AL)
)=(D,/q+ufal-Ru)/r
2=[(@ + @,/gv, +pefol Ru]/rs=(a+>/2
X=[(1-)/a]-(p./p)(/μ,3a2
CB/T 27698.1—2011
热流体的名称、流量、冷凝液盘、计盘时间;预加热器冷、热流体的进出口温度:预加热器冷,热流体的进出口压力或压力降:冷、热流体的进出口温度
冷,慈流体的进出口压力或压力降。测试报告
测试报告应包括以下内容:
委托方!
承担测试方;
测试产品技术数据;
测试目的和要求:
测试系统及方法;
测试说明:
测试结果。
附录宜包括以下图表:
测试流程图,
测试结果表;
测试数据表;
测试曲线。
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