Q/ZT001-2022 印刷电路版式换热器能效测试及 评价方法
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- 标准类型：企业标准
- 标准语言：中文版
- 文件类型：PDF文档
- 更新时间：2025-06-14
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资料介绍
以下是对《印刷电路板式换热器能效测试及评价方法》（Q/ZT001-2022）标准内容的详细总结：
一、标准基本信息
- 标准号：Q/ZT001-2022
- 名称：印刷电路板式换热器（PCHE）能效测试及评价方法
- 起草单位：泉州中天石油化工机械制造有限公司、福州大学
- 参考标准：
- EN 305:1997（热交换器性能定义与试验程序）
- EN 306:1997（热交换器性能参数测量方法）
- 引用GB 150（压力容器）、GB 151（管壳式换热器）等国内标准
二、适用范围
- 适用对象：工业现场用印刷电路板式换热器（PCHE），属于细微通道紧凑型板式换热器。
- 特殊要求：需符合《特种设备安全监察条例》相关规定。
三、核心术语与符号
- 关键术语：
- 传热系数（K）：单位温差下单位面积传递的热量（W/(m²·K)）。
- 压力差（Δp）：流体进出口压差（kPa）。
- 热平衡：冷热流体热量交换的平衡状态（误差≤±8%）。
- 印刷电路板式换热器（PCHE）：蜂窝式微通道换热器。
- 符号体系：
- 明确传热面积（A）、流量（G）、温度（T）、比热容（Cp）等35个符号的定义、单位及角标（如h/c表示热/冷侧，i/o表示进出口）。
四、能效测试流程
- 流程图：涵盖参数记录→仪表校准→数据采集→计算→评价→报告生成。
- 关键步骤：
- 附录填写：记录换热器结构参数、介质物性、设计传热系数等（附录2）。
- 综合评价报告：基于测试结果生成（附录3）。
五、测试仪表要求
- 精度要求（表2）：
- 流量/温度/压力仪表精度≥1.0级（如热电偶II级、铂电阻B级）。
- 仪表量程为工艺参数最高值的1.5–2.0倍。
- 安装要求：
- 流量计置于单相流段，测温点靠近换热器进出口，压力测点设缓冲阀。
- 数据采集：
- 稳定运行30分钟后采集，间隔≥10分钟，有效数据组数≥6组。
六、测试方法
- 测点位置（图2）：
- 冷热流体的流量、进出口温度、压力（差）测点示意图。
- 参数计算：
- 流体平均温度：
- 湍流段：thm=0.4thi+0.6thot_{hm} = 0.4t_{hi} + 0.6t_{ho}thm=0.4thi+0.6tho（热侧），tcm=0.6tci+0.4tcot_{cm} = 0.6t_{ci} + 0.4t_{co}tcm=0.6tci+0.4tco（冷侧）。
- 层流段：thm=12(thi+tho)t_{hm} = /frac{1}{2}(t_{hi} + t_{ho})thm=21(thi+tho)。
- 对数平均温差： Δtm=Δt1−Δt2ln(Δt1/Δt2)(Δt1≠Δt2)/Delta t_m = /frac{/Delta t_1 - /Delta t_2}{/ln(/Delta t_1 / /Delta t_2)} /quad (/Delta t_1 /neq /Delta t_2)Δtm=ln(Δt1/Δt2)Δt1−Δt2(Δt1=Δt2)
- 传热系数（K）： K=Φh+ΦcA⋅Δtm（Φ为热流量）K = /frac{/Phi_h + /Phi_c}{A /cdot /Delta t_m} /quad /text{（Φ为热流量）}K=A⋅ΔtmΦh+Φc（Φ为热流量）
- 流体平均温度：
- 数据汇总表（表3）：
- 涵盖质量流量、热流量、热平衡误差（公式：ΔΦ=∣Φh−Φc∣/Φh×100%/Delta /Phi = |/Phi_h - /Phi_c| / /Phi_h /times 100/%ΔΦ=∣Φh−Φc∣/Φh×100%）等计算项。
七、能效评价内容
- 考核要求：
- 热平衡误差≤±8%的数据占比≥50%，≤±10%的占比≥80%。
- 评价指标：
- 传热系数（K）：核心能效指标。
- 压力差（Δp）：辅助判断堵塞或结垢。
- 能效分级（三级）：
- Ⅰ级：K ≥ 基准值上限（行业先进水平）。
- Ⅱ级：基准值下限 ≤ K < 上限（行业平均水平）。
- Ⅲ级：K < 基准下限（需整改）。
- 结果分析：
- 首次测试对比设计值，后续测试对比历史数据；若K显著下降或Δp上升，需排查原因（如结垢、泄漏）。
八、评价报告要求
- 报告内容：
- 委托方、测试方、设备参数、测试目的、流程、仪表清单、结果分析。
- 附录表格：
- 附表1：能耗测试项目（流量、温度、压力等）。
- 附表2：测试数据表（含热流量、温差、传热系数计算）。
- 附表3：综合评价报告（含紧凑度、能效等级）。
- 关键参数记录：
- 紧凑度 CI=传热面积(S)芯体体积(L×B×C)CI = /frac{/text{传热面积}(S)}{/text{芯体体积}(L /times B /times C)}CI=芯体体积(L×B×C)传热面积(S)（m²/m³）。
九、其他要求
- 仪表校验：需在有效期内，环境无强电磁干扰。
- 物性参数：通过数据库或软件模拟获取（基于平均温度和进口压力）。
总结
本标准系统规范了PCHE换热器的测试流程、仪表精度、数据计算及能效分级方法，强调热平衡误差控制和传热系数的核心地位，通过三级评价体系推动设备能效优化。适用于工业现场能效检测、故障诊断及定期维护评估。