T/CECA-G 0244-2023 低品位热制冷机 ,该文件为pdf格式 ,请用户放心下载!
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资源简介
ICS 27.200
CCS J 73
团体标准
T/CECA-G 0244—2023
低品位热制冷机
Refrigeration system driven by low-grade heat
2023-10-17 发布2023-10-18 实施
中国节能协会 发布
T/CECA-G 0244—2023
I
目次
前言................................................................................. III
1 范围................................................................................. 1
2 规范性引用文件....................................................................... 1
3 术语和定义........................................................................... 2
4 分类、型号和基本参数................................................................. 2
4.1 分类............................................................................. 2
4.2 型号............................................................................. 2
4.3 基本参数......................................................................... 3
5 技术要求............................................................................. 3
5.1 一般要求......................................................................... 3
5.2 主要设备组件..................................................................... 3
5.3 界区外要求....................................................................... 5
5.4 耐压和泄漏试验................................................................... 5
5.5 名义工况性能..................................................................... 5
5.6 变工况性能....................................................................... 5
5.7 噪声............................................................................. 5
5.8 安全要求......................................................................... 5
6 试验方法............................................................................. 5
6.1 测量仪表的型式及准确度........................................................... 5
6.2 设备组件耐压和泄漏试验........................................................... 6
6.3 名义工况性能试验................................................................. 6
6.4 变工况试验....................................................................... 6
6.5 噪声试验......................................................................... 6
6.6 安全试验......................................................................... 6
7 检验规则............................................................................. 6
8 标志、包装和运输贮存................................................................. 7
8.1 标志............................................................................. 7
8.2 出厂文件......................................................................... 7
8.3 包装............................................................................. 8
8.4 运输和贮存....................................................................... 8
附录A(资料性) 低品位热制冷机使用导则.................................................9
A.1 低品位热制冷机适用条件........................................................... 9
A.2 低品位热制冷机接管及界区......................................................... 9
A.3 低品位热制冷机各参数参考......................................................... 9
A.4 低品位热制冷机适用场景参考...................................................... 11
附录B(规范性) 间冷型制冷机制冷量(液体载冷剂法) ....................................12
T/CECA-G 0244—2023
II
B.1 试验装置........................................................................ 12
B.2 试验步骤........................................................................ 12
B.3 试验记录........................................................................ 12
B.4 试验结果计算.................................................................... 13
附录C(规范性) 直冷型制冷机制冷量试验方法(液氨法) ..................................15
C.1 试验装置........................................................................ 15
C.2 试验步骤........................................................................ 15
C.3 试验记录........................................................................ 15
C.4 试验结果计算.................................................................... 16
参考文献.............................................................................. 17
T/CECA-G 0244—2023
III
前言
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国节能协会提出并归口。
本文件起草单位:安徽普泛能源技术有限公司、机械工业节能与资源利用中心、东华工程科技股份
有限公司、中国天辰工程有限公司、华陆工程科技有限责任公司、神华工程技术有限公司、华商国际工
程有限公司、中国五环工程有限公司、中国成达工程有限公司、中石化广州工程有限公司、中石化上海
工程有限公司、赛鼎工程有限公司、中石化南京工程有限公司、中盐安徽红四方股份有限公司、中盐昆
山有限公司、天津渤化永利化工股份有限公司、四川永祥新能源有限公司、青海丽豪半导体材料有限公
司、合肥工业大学先进能源技术与装备研究院、安徽实华工程技术股份有限公司、镇海石化工程股份有
限公司、茂名瑞派石化工程有限公司、中建国际低碳科技有限公司、上海河图工程股份有限公司、陕西
亿杰实业控股集团有限公司、巴彦淖尔聚光硅业有限公司、中环寰慧科技集团股份有限公司、中冷环能
科技有限公司、江苏昆仑互联科技有限公司、安徽省蓝天能源环保科技有限公司。
本文件主要起草人:祝令辉、陈何根、蒋英明、张艳、王婧、冯玉峰、方华东、刘林林、李林、刘
继三、许朝阳、黄铭科、宦洪彬、郭卓建、李浩、张科、高良宏、杨成炯、高毕亚、张富强、裴志、吴
燕平、代忠景、王晓华、赵勤理、石兰英、闵文伟、蒲勇、赵江、张学飞、王晓中、刘亚峰、邓才广、
林致胜、张勇、袁金敏、赵亮、孙旭东、张永强、刘景、李孔争、白建林、宋正华、王闯、郭盼盼。
T/CECA-G 0244—2023
1
低品位热制冷机
1 范围
本文件规定了低品位热制冷机(以下简称“制冷机”)的术语和定义、分类、型号和基本参数、技
术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存和使用导则等要求。
本文件适用于制冷量10 kW~20 000 kW,以氨为制冷剂,以高沸点、不含水且易溶于氨的物质为吸
收剂,以低品位的蒸汽、热水等为加热源,通过无精馏的循环,实现吸收式制冷的制冷机。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,
仅该日期对应的版本适用于本文件;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。
GB/T 150(所有部分)压力容器
GB/T 151 热交换器
GB/T 7735 无缝和焊接(埋弧焊除外)钢管缺欠的自动涡流检测
GB/T 9237 制冷系统及热泵安全与环境要求
GB/T 9948 石油裂化用无缝钢管
GB/T 13296 锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管
GB/T 13306 标牌
GB/T 13384 机电产品包装通用技术条件
GB/T 20801.5 压力管道规范工业管道第5部分:检验与试验
GB/T 21832(所有部分)奥氏体-铁素体型双相不锈钢焊接钢管
GB/T 21833(所有部分)奥氏体-铁素体型双相不锈钢无缝钢管
GB/T 24511 承压设备用不锈钢和耐热钢钢板和钢带
GB/T 24593 锅炉和热交换器用奥氏体不锈钢焊接钢管
GB/T 28713 热交换器用强化传热管
HG/T 20580 钢制化工容器设计基础规范
HG/T 20581 钢制化工容器材料选用规范
HG/T 20582 钢制化工容器强度计算规范
HG/T 20583 钢制化工容器结构设计规范
HG/T 20584 钢制化工容器制造技术规范
HG/T 20585 钢制低温压力容器技术规范
HG/T 20613 钢制管法兰用紧固件(PN系列)
HG/T 20634 钢制管法兰用紧固件(Class系列)
JB/T 4330 制冷和空调设备噪声的测定
JB/T 4732 钢制压力容器分析设计标准
JB/T 7249 制冷与空调设备术语
NB/T 47002(所有部分)压力容器用复合板
NB/T 47004.2 板式热交换器第2部分:焊接板式热交换器
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2
NB/T 47008 承压设备用碳素钢和合金钢锻件
NB/T 47009 低温承压设备用合金钢锻件
NB/T 47010 承压设备用不锈钢和耐热钢锻件
NB/T 47013.8 承压设备无损检测第8部分:泄漏检测
NB/T 47014 承压设备焊接工艺评定
NB/T 47018(所有部分)承压设备用焊接材料订货技术条件
NB/T 47019(所有部分)锅炉、热交换器用管订货技术条件
NB/T 47027 压力容器法兰用紧固件
SH/T 3081 石油化工仪表接地设计规范
3 术语和定义
JB/T 7249界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
低品位热制冷机refrigeration system driven by low-grade heat
利用90℃~150℃的低品位余热,制取-40℃~3℃冷量的制冷机。
3.2
性能系数coefficient of performance,COP
制冷量与加热源消耗热量所得的比值,其值用kW/kW表示。
3.3
间冷型制冷机indirect evaporative unit
氨在制冷机内部循环,液氨在蒸发器中蒸发制冷,给蒸发器中的液体载冷剂降温,输出为较低温度
的液体载冷剂的制冷机。
注:常用液态载冷剂为乙二醇水溶液或氯化钙水溶液。
3.4
直冷型制冷机direct evaporative unit
制冷机与外界进行氨交换,输入气氨,输出液氨的制冷机。
注:液氨为冷量的体现形式,无需通过载冷剂输出冷量。
4 分类、型号和基本参数
4.1 分类
4.1.1 按加热源分为蒸汽型制冷机和热水型制冷机。
4.1.2 按冷量输出方式分为间冷型制冷机和直冷型制冷机。
4.2 型号
制冷机的型号由加热源类型、冷量输出方式、设计工况下的制冷量等部分组成,具体形式如下:
□—□ □—□
设计工况下制冷机的制冷量(kW)
冷量输出方式(J—间冷型,Z—直冷型)
热源类型(Q—蒸汽型,S—热水型)
制冷机代号,由制造厂自行确定
示例:XX-SJ-3000 表示某公司热水、间冷型制冷机,设计制冷量为3 000 kW。
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3
4.3 基本参数
制冷机名义工况参数和性能系数按表l 的规定。
表1 名义工况参数和性能系数
型式
加热源种类
及参数
载冷剂
进口温度
载冷剂出口温度/
蒸发温度
冷却水进口温度/
冷却水出口温度
载冷剂侧
污垢系数
冷却水侧
污垢系数
COP
蒸汽型蒸汽0.1 MPa.G
-15℃ -20℃/-23℃ 32℃/39℃ 0.018 m2·℃/kW 0.044 m2·℃/kW 0.52
热水型热水,130℃
注1:当制冷机采用其他方式冷却时,可根据实际情况进行相应换算。
注2:本表为制冷机名义工况下的参数和性能系数规定,其他工况下的参数和性能系数见附录A。
5 技术要求
5.1 一般要求
制冷机应符合本文件规定,并按经规定程序批准的图样和技术文件(或用户和制造厂的协议)制造。
5.2 主要设备组件
5.2.1 设计
压力容器根据GB/T 150(所有部分)、GB/T 151、HG/T 20580、HG/T 20582、HG/T 20583、HG/T 20585、
JB/T 4732以及相应的标准规范进行结构设计和计算。
5.2.2 材料
5.2.2.1 一般要求
5.2.2.1.1 制冷机材料的选用应充分考虑其使用条件、材料性能、制造工艺、设计使用年限和经济合
理性。
5.2.2.1.2 制冷机用材料应符合相应的规范或标准的规定。
5.2.2.1.3 所有与氨及吸收剂有接触的部分,不宜选用含铜、铝等有色金属的材料。
5.2.3 材料要求
5.2.3.1 钢制换热管
5.2.3.1.1 钢制换热管可选用光管或波纹管、螺纹管、波节管等强化传热管,其材料应符合GB/T 150.2、
GB/T 151 以及相应引用标准的规定。
5.2.3.1.2 换热管常见材质及具体要求:GB/T 9948、GB/T 13296、GB/T 21832(所有部分)、GB/T 21833
(所有部分)、GB/T 24593、NB/T 47019(所有部分)。
5.2.3.1.3 采用强化传热管时,其使用范围和基管材料还应符合GB/T 150.2、GB/T 28713 的规定。
5.2.3.1.4 不锈钢焊接波纹管、波节管、螺纹管还应满足以下要求:
1) 换热管应符合GB/T 24593 的规定,换热管用钢带原材质应符合GB/T 24511 的规定,换
热管还应符合NB//T 47019.1 及NB/T 47019.5 的规定;
2) 逐根进行涡流检测,对比样管人工缺陷应符合GB/T 7735 中验收等级E1H 的规定;
3) 端部光管与波纹管的连接焊缝应进行100%PT,Ⅰ级合格;
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4
4) 逐根耐压试验压力不低于管、壳程耐压试验压力的最高值且不低于4.0 MPa。
5.2.3.1.5 超出第5.2.3.1.2 引用标准中的换热管材料时,应符合TSG 21、GB/T 151 的有关规定,
且应符合NB/T 47019(所有部分)的规定。
5.2.3.2 板材
5.2.3.2.1 受压元件用板材应符合GB/T 150.1、GB/T 150.2 及GB/T 151 的有关规定,低温容器受压
元件用板材还应符合HG/T 20585 的有关规定。
5.2.3.2.2 复合板应符合NB/T 47002(所有部分)中B1 级的规定。
5.2.3.3 锻件
5.2.3.3.1 碳素钢和低合金钢以及不锈钢锻件,应符合NB/T 47008、NB/T 47009、NB/T 47010 以及
HG/T 20581 和GB/T 150.2 的规定,锻件级别不得低于Ⅱ级。
5.2.3.3.2 低温容器受压元件用锻件还应符合HG/T 20585 的规定。
5.2.3.4 钢管
5.2.3.4.1 受压元件用钢管可采用无缝或焊接工艺生产,宜优先选用无缝钢管。钢管应符合GB/T 150.2、
HG/T 20581 或相应材料引用标准的规定。
5.2.3.4.2 低温容器受压元件用钢管还应符合HG/T 20585 中的有关规定。
5.2.3.5 板片
板式换热器板片材质选用应符合NB/T 47004.2以及相应材料引用标准的规定。根据板材具体结构、
工况,结合实际成功案列,也可选用SPCE-S、Q235等材质。
5.2.3.6 紧固件
螺柱(含螺栓)和螺母用钢应符合GB/T 150.2和HG/T 20581的规定。设备法兰、接管法兰的紧固件
还应满足NB/T 47027、HG/T 20613或HG/T 20634的要求。
5.2.3.7 焊材
焊材选用应与根据NB/T 47014完成焊接工艺评定完全一致,且应符合NB/T 47018(所有部分)、HG/T
20581、TSG 21或相应材料引用标准以及设计文件的规定。
5.2.3.8 液氨腐蚀环境选材要求
碳素钢和低合金钢(包括焊接接头)除满足相应材料标准的规定外,还应满足HG/T 20581中的有关
规定。
5.2.4 制造、检验和验收
制冷机中属于压力容器的设备,应按GB/T 150(所有部分)、GB/T 151、HG/T 20584以及相应的标
准规范进行制造、检验和验收,并接受TSG 21的监督检验。低温容器的制造还应符合HG/T 20585中的有
关规定。
5.2.5 评审
当设计和制造不满足TSG 21或GB/T 150(所有部分)相应条款时,需要进行相对应的试验验证,
并按TSG 21或GB/T 150(所有部分)的规定进行评审。
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5.3 界区外要求
当热源为热水时,热水进制冷机前应为过冷状态,防止因气化产生振动影响制冷机正常运行。
5.4 耐压和泄漏试验
压力容器的耐压试验按GB/T 150.4的规定执行,泄漏试验按NB/T 47013.8或HG/T 20584的规定执行;
压力管道的压力试验和泄漏试验按GB/T 20801.5的规定执行。
5.5 名义工况性能
5.5.1 制冷量
制冷机实测制冷量不应小于名义制冷量的96%。
5.5.2 加热源消耗量
制冷机实测单位制冷量加热源消耗量不应大于名义值的105% 。
5.5.3 性能系数
机组实测性能系数不应低于名义性能系数的95%。
5.6 变工况性能
制冷机变工况性能范围见表2。
表2 变工况性能范围
载冷剂出口温度/蒸发温度冷却水进口温度
-35℃~0℃ 15℃~30℃
5.7 噪声
制冷机的噪声(声压级)不应超过表3的规定。
表3 噪声限值(声压级)
名义制冷量Q/kW 蒸汽型和热水型
Q≤1 000 65 dB
1 000<Q≤2 000 70 dB
Q>2 000 75 dB
5.8 安全要求
5.8.1 制冷机的安全性能应符合GB/T 9237 的规定。
5.8.2 制冷机的绝缘电阻、耐电压等性能应符合SH/T 3081 的规定。
5.8.3 制冷机安全及防火间距应符合相关标准的规定。
6 试验方法
6.1 测量仪表的型式及准确度
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测量仪表的型式及准确度应符合表4的规定,并需经检定或校准合格且在有效期内。
表4 测量参数、仪器设备、仪表的型号及准确度
测量参数仪器设备仪器型号准确度
温度温度测量仪表PT100 PT1000 ±0.09℃
流量流量测量仪表
Prowirl F(Generation C)
Proline Promag P 300
涡街流量计1.0 级
电磁流量计0.2级
压力压力(真空)测量仪表
EJA110E
EJA530E
0.1级
噪音噪音测量仪表HS5661B声级计二级(0~8 000 dB)
时间时间测量仪表秒表0.1 s
6.2 设备组件耐压和泄漏试验
设备组件中压力容器的耐压试验按GB/T 150.4规定的方法进行,泄漏试验按NB/T47013.8或
HG/T20584规定的方法进行;压力管道的耐压试验和泄漏试验按GB/T 20801.5规定的方法进行。
6.3 名义工况性能试验
6.3.1 制冷量
6.3.1.1 制冷机制冷量按表1 规定的名义工况进行试验。
6.3.1.2 间冷型制冷机制冷量按附录B 规定的方法进行试验。
6.3.1.3 直冷型制冷机制冷量按附录C 规定的方法进行试验。
6.3.2 加热源消耗量
制冷机按附录B和附录C规定的方法,在测定制冷量的同时,测定加热源消耗量。
6.3.3 性能系数
根据制冷量与加热源消耗热量所得的比值,计算出性能系数。
6.4 变工况试验
制冷机按表2某一条件改变时,其他条件按名义工况时的流量和温度条件进行试验,测定其制冷量
以及对应的加热源消耗量、消耗电功率和性能系数。将试验结果给制成曲线图或编制成成表格,每条曲
线或每个表格不应少于5个测量点的值。
6.5 噪声试验
制冷机在名义工况运行,按JB/T 4330规定的方法进行。
6.6 安全试验
6.6.1 制冷机的安全性能试验按GB/T 9237 规定的方法进行。
6.6.2 绝缘电阻、耐电压等试验按SH/T 3081 规定的方法进行。
7 检验规则
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7
7.1 每台制冷机都应经制造厂质量检验部门出厂检验合格后方能出厂。
7.2 制冷机出厂检验和型式检验项目、要求和试验方法按表5 的规定。
7.3 新产品或定型产品作重大改进对性能有影响时,第一台产品应做型式检验。检验项目和试验方法
按表5 的规定。
表5 检验的项目、要求和试验方法
序号项目出厂检验型式检验要求试验方法
1 泄漏试验
√ √
5.4 6.2
2 耐压试验5.4 6.2
3
名义工况
性能试验
制冷量
—
√
5.5.1 6.3.1
4 加热源消耗量5.5.2 6.3.2
5 性能系数5.5.3 6.3.3
6 变工况试验
—
5.6 6.4
7 噪声5.7 6.5
8 绝缘电阻
√ √
5.8.2 6.6.2
9 耐电压5.8.2 6.6.2
注1:注:“√”表示需要;“—”表示不需要。
注2:可在客户现场安装后进行检验。
8 标志、包装和运输贮存
8.1 标志
8.1.1 每台制冷机应在明显的位置上设置永久性铭牌。铭牌应符合GB/T 13306 的规定(其中受监管的
压力容器的铭牌还应符合TSG 21 中的有关规定),铭牌内容包括:
a) 制造厂的名称和商标;
b) 产品型号和名称;
c) 主要技术参数(名义制冷量、液氨流量或载冷剂种类、载冷剂出口温度、载冷剂流量、冷却
水进口温度、冷却水流量、加热源种类及其消耗量、电源、功率及重量等);
d) 产品出厂编号;
e) 制造日期。
8.1.2 制冷机相关部位上应设有工作情况标志和安全标志(如接地装置、警告标志等)。
8.1.3 制冷机应在相应位置(如铭牌、产品说明书等)上标注产品执行标准编号。
8.2 出厂文件
每台制冷机出厂时应随带下列文件。
a) 产品合格证,其内容包括:
1) 产品型号和名称;
2) 产品出厂编号;
3) 检验结论;
4) 检验员、检验负责人签章及日期;
5) 制造厂名称。
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b) 产品说明书,其内容包括:
1) 产品型号和名称;
2) 产品的结构示意图、电气图及接线图;
3) 安装说明和要求;
4) 使用说明、维修和保养注意事项。
c) 装箱单。
8.3 包装
制冷机的包装应符合GB/T 13384的规定。
8.4 运输和贮存
8.4.1 制冷机外露的不涂装表面应采取防锈措施,螺纹接头用螺塞堵住,法兰孔用盲板封盖。
8.4.2 制冷机出厂前应充入或保持规定的溶液量,或充入0.02 MPa~0.03 MPa 的干燥氮气。
8.4.3 制冷机在运输和贮存过程中,不应碰撞,倾斜和雨雪淋袭。
8.4.4 制冷机应存放在库房或有遮盖的场所,场地应通风良好,干燥。
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A
A
附录A
(资料性)
低品位热制冷机使用导则
A.1 低品位热制冷机适用条件
在工业生产过程中,有90℃~150℃的低品位热未回收利用,且需要新建或现行采用电压缩机制取
-40℃~3℃的冷量,可选用低品位热制冷机。
A.2 低品位热制冷机接管及界区
示意图见图A.1。
图A.1 低品位热制冷机接管及界区示意图
A.3 低品位热制冷机各参数参考
部分制冷量(节选)参见表A.1~表A.2。
表A.1 低品位热制冷机参考参数表(一)
制冷量
kW
制冷温度
℃
加热源种类
最低加热源温
度℃
流量
t/h
热源管径
进口气氨管径
(直冷型)
1 000
-5
蒸汽105 3.1 DN300
DN150
热水105 80 DN150
-20
蒸汽115 3.7 DN300
DN200
热水120 95 DN150
-35
蒸汽130 4.6 DN250
DN300
热水140 115 DN200
2 000
-5
蒸汽105 6.2 DN300
DN250
热水105 160 DN150
-20
蒸汽115 7.4 DN300
DN300
热水120 190 DN150
-35
蒸汽130 9.2 DN250
DN400
热水140 230 DN200
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表A.1 (继)
制冷量
kW
制冷温度
℃
加热源种类
最低加热源温
度℃
流量
t/h
热源管径
进口气氨管径
(直冷型)
3 000
-5
蒸汽105 9.3 DN300
DN300
热水105 240 DN150
-20
蒸汽115 11.1 DN300
DN350
热水120 285 DN150
-35
蒸汽130 13.8 DN250
DN500
热水140 345 DN200
4 000
-5
蒸汽105 12.4 DN300
DN300
热水105 320 DN150
-20
蒸汽115 14.8 DN300
DN400
热水120 380 DN150
-35
蒸汽130 18.4 DN250
DN600
热水140 460 DN200
5 000
-5
蒸汽105 15.5 DN300
DN350
热水105 400 DN150
-20
蒸汽115 18.5 DN300
DN450
热水120 475 DN150
-35
蒸汽130 23 DN250
DN600
热水140 575 DN200
6 000
-5
蒸汽105 18.6 DN300
DN400
热水105 480 DN150
-20
蒸汽115 22.2 DN300
DN500
热水120 570 DN150
-35
蒸汽130 27.6 DN250
DN700
热水140 690 DN200
表A.2 低品位热制冷机参考参数表(二)
制冷量
kW
制冷机充满水总重
t
制冷机外形尺寸
m×m×m
冷却水量
t/h
冷却水进出口管径a
间冷型直冷型
载冷剂进出口管径b 出口液氨管径
1 000 80 8×4.2×4.2 300 DN250 DN200 DN50
2 000 160 9×4.6×4.2 600 DN350 DN300 DN65
3 000 240 10×5.0×4.2 900 DN400 DN350 DN80
4 000 320 11×5.4×4.5 1 200 DN500 DN400 DN80
5 000 400 13×5.8×4.5 1 500 DN500 DN450 DN100
6 000 480 14×6.2×4.5 1 800 DN600 DN500 DN100
a 当制冷机采用其他方式冷却时,其换热量可按冷却水7℃温差参考计算。
b 载冷剂以44%质量浓度乙二醇水溶液、进出口温差5℃计算。
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11
A.4 低品位热制冷机适用场景参考
低品位热制冷机适用场景参见表A.3。
表A.3 低品位热制冷机适用场景参考
序号场景
热源制冷
来源型式温度输出方式
1 丁二烯
蒸汽冷凝液,反应器后废热锅炉副产蒸
汽
蒸汽,热水-10℃~3℃ 间冷型
2 多晶硅还原工段蒸汽-40℃~-10℃ 直冷型
3
铜精矿冶炼副产
硫酸镍
高温烟气副产蒸汽,二氧化硫氧化副产
蒸汽
蒸汽-25℃~-10℃ 间冷型
4 苯乙烯
脱氢反应器废热锅炉副产蒸汽,乙苯塔、
苯塔、产品塔的再沸器
蒸汽、热水-5℃~3℃ 间冷型
5 低温甲醇洗变换富产低压蒸汽、冷凝液低压蒸汽、热水-38℃~-33℃ 直冷型
6 醋酐乙烯合成反应、醋酐乙烯流化床热水-10℃~-7℃ 间冷型
7 二氧化碳富产低压蒸汽、工艺冷凝水低压蒸汽、热水-35℃~-18℃ 直冷型
8 醋酐副产蒸汽、精馏冷凝水蒸汽、热水-20℃~-15℃ 间冷型
9 乙二醇DMO精馏热水-20℃~-5℃ 间冷型
10 纯碱/联碱煅烧工段热水-10℃~3℃ 直冷型
11 合成氨、氮肥高温凝液闪蒸后冷凝水、尿素高调水低压蒸汽、热水-20℃~-15℃ 直冷型
12 乙醇抽提凝结水热水-15℃~-10℃ 间冷型
13 DMC 蒸汽、冷凝液富产低压蒸汽、热水-20℃~-15℃ 间冷型
14 甲胺冷凝液热水-20℃~-15℃ 间冷型
15 炼油重整加氢工段工艺热热水-5℃~0℃ 直冷型
16 石化污水汽提汽提净化水热水-20℃~-15℃ 直冷型
17 电力乏汽蒸汽-20℃~-5℃ 直冷型
18 二硫化碳合成工段副产蒸汽蒸汽-20℃~-18℃ 间冷型
19 丙烷脱氢烟气回收副产蒸汽蒸汽-38℃~-5℃ 间冷型、直冷型
20 PBAT 烟气回收副产蒸汽蒸汽-38℃~-5℃ 间冷型
21 PGA 装置副产蒸汽,蒸汽冷凝水蒸汽,热水-35℃~-5℃ 间冷型、直冷型
22 粘胶纤维纺练工序、纤维加热工序的蒸汽冷凝液热水-5℃~3℃ 间冷型
23 聚苯硫醚聚合反应、精馏工序的蒸汽冷凝液热水-5℃~3℃ 间冷型
24 聚氯乙烯H2与Cl2合成工段蒸汽-18℃~-12℃ 间冷型
T/CECA-G 0244—2023
12
B
B
附录B
(规范性)
间冷型制冷机制冷量(液体载冷剂法)
B.1 试验装置
制冷机的试验装置如图B.1所示,在制冷机的蒸发器载冷剂进(出)口处安装流量测量装置进、出
口处设置流量调节阀门。
试验装置还应设有能提供连续稳定的载冷剂流量、冷却水流量和符合试验工况载冷剂,冷却水温度
的附加装置。
图B.1 试验装置
B.2 试验步骤
B.2.1 一般要求
B.2.1.1 被试制冷机应按制造厂规定的方法进行安装,并不应进行影响制冷量的构造改装。
B.2.1.2 被试制冷机应充分抽气,并充注规定的溶液量。
B.2.1.3 排尽载冷剂和冷却水管内的空气,并确认管内已灌满载冷剂和冷却水。
B.2.1.4 加热源应符合表B.1 的规定。
B.2.2 试验规定
B.2.2.1 测量应在制冷机试验工况稳定后进行,每隔15 min 测量一次,连续记录不少于三次的平均值
为计算依据。试验参数的允许偏差应符合表B.1 的规定。
B.2.2.2 制冷机每次测量的数据应用热平衡法校核,其偏差应在±5%以内。
表B.1 试验参数的允许偏差
试验参数允许偏差
载冷剂和冷却水温度±0.5℃
蒸汽压力±0.5 kPa
电压±5%
频率±1.5%
B.3 试验记录
试验应记录的数据见表B.2。
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13
表B.2 试验应记录的数据
序号记录内容
1 载冷剂进口温度
2 载冷剂出口温度
3 载冷剂流量
4 冷却水进口温度
5 冷却水出口温度
6 冷却水流量
7
加热源为蒸汽时
蒸汽流量
8 蒸汽温度
9 蒸汽压力
10
加热源为热水时
热水流量
11 热水进口温度
12 热水出口温度
13 产品型号、出厂编号
14 试验地点的环境温度
15 试验地点、试验日期
16 试验单位
17 试验人员姓名
B.4 试验结果计算
B.4.1 制冷量
制冷机制冷量按式(B.1)计算:
�� = 1
3600 ���������(��1 − ��2)·········································(B.1)
式中:
Qe——制冷机制冷量,单位为千瓦(kW);
qvez——载冷剂体积流量,单位为立方米每小时(m3/h);
Ce——平均温度下载冷剂的比热容,单位为千焦每千克摄氏度[kJ /(kg·℃)];
ρez——载冷剂密度,单位为千克每立方米(kg/m³);
te1——载冷剂进口温度,单位为摄氏度(℃);
te2——载冷剂出口温度,单位为摄氏度(℃)。
B.4.2 加热源消耗量
B.4.2.1 加热源为蒸汽时按式(B.2)计算:
�� = 1
3600 �?�(ℎ�1 − ℎ�2)············································(B.2)
式中:
Qi——加热源消耗量,单位为千瓦(kW);
qmnq——蒸汽质量流量,单位为千克每小时(kg/h);
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14
hs1——入口蒸汽的焓,单位为千焦每千克(kJ/kg);
hs2——出口凝结水的焓,单位为千焦每千克(kJ/kg)。
B.4.2.2 加热源为热水时按式(B.2)计算:
�� = 1
3600 �?���(�1 − �2)············································(B.3)
式中:
qmns——热水质量流量,单位为千克每小时(kg/h);
Cp——热水平均比热容,单位为千焦每千克每摄氏度[kJ /(kg·℃)];
t1——热水进口温度,单位为摄氏度(℃);
t2——热水出口温度,单位为摄氏度(℃)。
B.4.2.3 应在绝热施工后进行测试。
B.4.3 冷却水换热量
制冷机冷却水换热量按式(B.4)计算:
�� = 1
3600 �������(��1 − ��2)········································ (B.4)
式中:
Qw——冷却水换热量,单位为千瓦(kW);
qvw——冷却水体积流量,单位为立方米每小时(m3/h);
Cw——平均温度下冷却水的比热容,单位为千焦每千克摄氏度[kJ/(kg·℃)];
ρw——冷却水密度,单位为干克每立方米(kg/m3);
tw1——冷却水进口温度,单位为摄氏度(℃);
tw2——冷却水出口温度,单位为摄氏度(℃)。
B.4.4 热平衡校核
制冷机热平衡偏差按式(B.5)计算:
Δ = ��+��+�−��
��
× 100%············································ (B.5)
式中:
Δ——制冷机热平衡偏差,% ;
P——制冷机溶液泵消耗的电功率,单位为千瓦(kW)。
注:当制冷机采用其他方式冷却时,可参考式(B.4)的方式、进行相应变换后替代Qw再计算。
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15
C
C
附录C
(规范性)
直冷型制冷机制冷量试验方法(液氨法)
C.1 试验装置
制冷机应在气氨进口管道上设置压力测量装置、温度测量装置,在液氨出口管道上安装流量测量装
置、压力测量装置、温度测量装置。
试验装置还应设有能提供连续稳定的用冷负荷、冷却水流量和冷却水温度的附加装置。
图C.1 试验装置
C.2 试验步骤
C.2.1 一般要求
C.2.1.1 被试制冷机应按制造厂规定的方法进行安装,并不应进行影响制冷量的构造改装;
C.2.1.2 被试制冷机应充分抽气,并充注规定的溶液量;
C.2.1.3 加热源应符合表1 的规定。
C.2.2 试验规定
C.2.2.1 测量应在制冷机试验工况稳定后进行,每隔15 min 测量一次,连续记录不于3 次的平均值为
计算依据。试验参数的允许偏差应符合表C.1 的规定。
C.2.2.2 制冷机每次测量的数据应用热平衡法校核,其偏差应在±5%以内。
表C.1 试验参数的允许偏差
试验参数允许偏差
液氨温度,气氨温度±0.3℃
冷却水进、出口温度,热水进、出口温度±0.3℃
蒸汽压力,气氨压力±0.02 MPa
电压±5%
频率±1%
C.3 试验记录
试验应记录的数据见表C.2。
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16
表C.2 试验应记录的数据
序号记录内容
1 液氨温度
2 液氨压力
3 气氨温度
4 气氨压力
5 液氨流量
6 冷却水进口温度
7 冷却水出口温度
8 冷却水流量
9
加热源为蒸汽时
蒸汽流量
10 蒸汽温度
11 蒸汽压力
12
加热源为热水时
热水流量
13 热水进口温度
14 热水出口温度
15 产品型号、出厂编号
16 试验地点的环境温度
17 试验地点、试验日期
18 试验单位
19 试验人员姓名
C.4 试验结果计算
C.4.1 制冷量
制冷机制冷量按式(C.1)计算:
�� = 1
3600 �������(ℎ�1� − ℎ�2�)········································ (C.1)
式中:
Qe——制冷机制冷量,单位为千瓦(kW);
qvea——液氨体积流量,单位为立方米每小时(m3/h);
ρea——液氨密度,单位为千克每立方米(kg/m3);
hs1a——进口气氨压力、温度下对应的焓,单位为千焦每千克(kJ/kg);
hs2a——出口液氨压力、温度下对应的焓,单位为千焦每千克(kJ/kg)。
C.4.2 加热源消耗量、冷却水换热量及热平衡
按附录B进行计算和校核。
T/CECA-G 0244—2023
17
参考文献
[1] TSG 21 定式压力容器安全技术监察规程
CCS J 73
团体标准
T/CECA-G 0244—2023
低品位热制冷机
Refrigeration system driven by low-grade heat
2023-10-17 发布2023-10-18 实施
中国节能协会 发布
T/CECA-G 0244—2023
I
目次
前言................................................................................. III
1 范围................................................................................. 1
2 规范性引用文件....................................................................... 1
3 术语和定义........................................................................... 2
4 分类、型号和基本参数................................................................. 2
4.1 分类............................................................................. 2
4.2 型号............................................................................. 2
4.3 基本参数......................................................................... 3
5 技术要求............................................................................. 3
5.1 一般要求......................................................................... 3
5.2 主要设备组件..................................................................... 3
5.3 界区外要求....................................................................... 5
5.4 耐压和泄漏试验................................................................... 5
5.5 名义工况性能..................................................................... 5
5.6 变工况性能....................................................................... 5
5.7 噪声............................................................................. 5
5.8 安全要求......................................................................... 5
6 试验方法............................................................................. 5
6.1 测量仪表的型式及准确度........................................................... 5
6.2 设备组件耐压和泄漏试验........................................................... 6
6.3 名义工况性能试验................................................................. 6
6.4 变工况试验....................................................................... 6
6.5 噪声试验......................................................................... 6
6.6 安全试验......................................................................... 6
7 检验规则............................................................................. 6
8 标志、包装和运输贮存................................................................. 7
8.1 标志............................................................................. 7
8.2 出厂文件......................................................................... 7
8.3 包装............................................................................. 8
8.4 运输和贮存....................................................................... 8
附录A(资料性) 低品位热制冷机使用导则.................................................9
A.1 低品位热制冷机适用条件........................................................... 9
A.2 低品位热制冷机接管及界区......................................................... 9
A.3 低品位热制冷机各参数参考......................................................... 9
A.4 低品位热制冷机适用场景参考...................................................... 11
附录B(规范性) 间冷型制冷机制冷量(液体载冷剂法) ....................................12
T/CECA-G 0244—2023
II
B.1 试验装置........................................................................ 12
B.2 试验步骤........................................................................ 12
B.3 试验记录........................................................................ 12
B.4 试验结果计算.................................................................... 13
附录C(规范性) 直冷型制冷机制冷量试验方法(液氨法) ..................................15
C.1 试验装置........................................................................ 15
C.2 试验步骤........................................................................ 15
C.3 试验记录........................................................................ 15
C.4 试验结果计算.................................................................... 16
参考文献.............................................................................. 17
T/CECA-G 0244—2023
III
前言
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国节能协会提出并归口。
本文件起草单位:安徽普泛能源技术有限公司、机械工业节能与资源利用中心、东华工程科技股份
有限公司、中国天辰工程有限公司、华陆工程科技有限责任公司、神华工程技术有限公司、华商国际工
程有限公司、中国五环工程有限公司、中国成达工程有限公司、中石化广州工程有限公司、中石化上海
工程有限公司、赛鼎工程有限公司、中石化南京工程有限公司、中盐安徽红四方股份有限公司、中盐昆
山有限公司、天津渤化永利化工股份有限公司、四川永祥新能源有限公司、青海丽豪半导体材料有限公
司、合肥工业大学先进能源技术与装备研究院、安徽实华工程技术股份有限公司、镇海石化工程股份有
限公司、茂名瑞派石化工程有限公司、中建国际低碳科技有限公司、上海河图工程股份有限公司、陕西
亿杰实业控股集团有限公司、巴彦淖尔聚光硅业有限公司、中环寰慧科技集团股份有限公司、中冷环能
科技有限公司、江苏昆仑互联科技有限公司、安徽省蓝天能源环保科技有限公司。
本文件主要起草人:祝令辉、陈何根、蒋英明、张艳、王婧、冯玉峰、方华东、刘林林、李林、刘
继三、许朝阳、黄铭科、宦洪彬、郭卓建、李浩、张科、高良宏、杨成炯、高毕亚、张富强、裴志、吴
燕平、代忠景、王晓华、赵勤理、石兰英、闵文伟、蒲勇、赵江、张学飞、王晓中、刘亚峰、邓才广、
林致胜、张勇、袁金敏、赵亮、孙旭东、张永强、刘景、李孔争、白建林、宋正华、王闯、郭盼盼。
T/CECA-G 0244—2023
1
低品位热制冷机
1 范围
本文件规定了低品位热制冷机(以下简称“制冷机”)的术语和定义、分类、型号和基本参数、技
术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存和使用导则等要求。
本文件适用于制冷量10 kW~20 000 kW,以氨为制冷剂,以高沸点、不含水且易溶于氨的物质为吸
收剂,以低品位的蒸汽、热水等为加热源,通过无精馏的循环,实现吸收式制冷的制冷机。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,
仅该日期对应的版本适用于本文件;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。
GB/T 150(所有部分)压力容器
GB/T 151 热交换器
GB/T 7735 无缝和焊接(埋弧焊除外)钢管缺欠的自动涡流检测
GB/T 9237 制冷系统及热泵安全与环境要求
GB/T 9948 石油裂化用无缝钢管
GB/T 13296 锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管
GB/T 13306 标牌
GB/T 13384 机电产品包装通用技术条件
GB/T 20801.5 压力管道规范工业管道第5部分:检验与试验
GB/T 21832(所有部分)奥氏体-铁素体型双相不锈钢焊接钢管
GB/T 21833(所有部分)奥氏体-铁素体型双相不锈钢无缝钢管
GB/T 24511 承压设备用不锈钢和耐热钢钢板和钢带
GB/T 24593 锅炉和热交换器用奥氏体不锈钢焊接钢管
GB/T 28713 热交换器用强化传热管
HG/T 20580 钢制化工容器设计基础规范
HG/T 20581 钢制化工容器材料选用规范
HG/T 20582 钢制化工容器强度计算规范
HG/T 20583 钢制化工容器结构设计规范
HG/T 20584 钢制化工容器制造技术规范
HG/T 20585 钢制低温压力容器技术规范
HG/T 20613 钢制管法兰用紧固件(PN系列)
HG/T 20634 钢制管法兰用紧固件(Class系列)
JB/T 4330 制冷和空调设备噪声的测定
JB/T 4732 钢制压力容器分析设计标准
JB/T 7249 制冷与空调设备术语
NB/T 47002(所有部分)压力容器用复合板
NB/T 47004.2 板式热交换器第2部分:焊接板式热交换器
T/CECA-G 0244—2023
2
NB/T 47008 承压设备用碳素钢和合金钢锻件
NB/T 47009 低温承压设备用合金钢锻件
NB/T 47010 承压设备用不锈钢和耐热钢锻件
NB/T 47013.8 承压设备无损检测第8部分:泄漏检测
NB/T 47014 承压设备焊接工艺评定
NB/T 47018(所有部分)承压设备用焊接材料订货技术条件
NB/T 47019(所有部分)锅炉、热交换器用管订货技术条件
NB/T 47027 压力容器法兰用紧固件
SH/T 3081 石油化工仪表接地设计规范
3 术语和定义
JB/T 7249界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
低品位热制冷机refrigeration system driven by low-grade heat
利用90℃~150℃的低品位余热,制取-40℃~3℃冷量的制冷机。
3.2
性能系数coefficient of performance,COP
制冷量与加热源消耗热量所得的比值,其值用kW/kW表示。
3.3
间冷型制冷机indirect evaporative unit
氨在制冷机内部循环,液氨在蒸发器中蒸发制冷,给蒸发器中的液体载冷剂降温,输出为较低温度
的液体载冷剂的制冷机。
注:常用液态载冷剂为乙二醇水溶液或氯化钙水溶液。
3.4
直冷型制冷机direct evaporative unit
制冷机与外界进行氨交换,输入气氨,输出液氨的制冷机。
注:液氨为冷量的体现形式,无需通过载冷剂输出冷量。
4 分类、型号和基本参数
4.1 分类
4.1.1 按加热源分为蒸汽型制冷机和热水型制冷机。
4.1.2 按冷量输出方式分为间冷型制冷机和直冷型制冷机。
4.2 型号
制冷机的型号由加热源类型、冷量输出方式、设计工况下的制冷量等部分组成,具体形式如下:
□—□ □—□
设计工况下制冷机的制冷量(kW)
冷量输出方式(J—间冷型,Z—直冷型)
热源类型(Q—蒸汽型,S—热水型)
制冷机代号,由制造厂自行确定
示例:XX-SJ-3000 表示某公司热水、间冷型制冷机,设计制冷量为3 000 kW。
T/CECA-G 0244—2023
3
4.3 基本参数
制冷机名义工况参数和性能系数按表l 的规定。
表1 名义工况参数和性能系数
型式
加热源种类
及参数
载冷剂
进口温度
载冷剂出口温度/
蒸发温度
冷却水进口温度/
冷却水出口温度
载冷剂侧
污垢系数
冷却水侧
污垢系数
COP
蒸汽型蒸汽0.1 MPa.G
-15℃ -20℃/-23℃ 32℃/39℃ 0.018 m2·℃/kW 0.044 m2·℃/kW 0.52
热水型热水,130℃
注1:当制冷机采用其他方式冷却时,可根据实际情况进行相应换算。
注2:本表为制冷机名义工况下的参数和性能系数规定,其他工况下的参数和性能系数见附录A。
5 技术要求
5.1 一般要求
制冷机应符合本文件规定,并按经规定程序批准的图样和技术文件(或用户和制造厂的协议)制造。
5.2 主要设备组件
5.2.1 设计
压力容器根据GB/T 150(所有部分)、GB/T 151、HG/T 20580、HG/T 20582、HG/T 20583、HG/T 20585、
JB/T 4732以及相应的标准规范进行结构设计和计算。
5.2.2 材料
5.2.2.1 一般要求
5.2.2.1.1 制冷机材料的选用应充分考虑其使用条件、材料性能、制造工艺、设计使用年限和经济合
理性。
5.2.2.1.2 制冷机用材料应符合相应的规范或标准的规定。
5.2.2.1.3 所有与氨及吸收剂有接触的部分,不宜选用含铜、铝等有色金属的材料。
5.2.3 材料要求
5.2.3.1 钢制换热管
5.2.3.1.1 钢制换热管可选用光管或波纹管、螺纹管、波节管等强化传热管,其材料应符合GB/T 150.2、
GB/T 151 以及相应引用标准的规定。
5.2.3.1.2 换热管常见材质及具体要求:GB/T 9948、GB/T 13296、GB/T 21832(所有部分)、GB/T 21833
(所有部分)、GB/T 24593、NB/T 47019(所有部分)。
5.2.3.1.3 采用强化传热管时,其使用范围和基管材料还应符合GB/T 150.2、GB/T 28713 的规定。
5.2.3.1.4 不锈钢焊接波纹管、波节管、螺纹管还应满足以下要求:
1) 换热管应符合GB/T 24593 的规定,换热管用钢带原材质应符合GB/T 24511 的规定,换
热管还应符合NB//T 47019.1 及NB/T 47019.5 的规定;
2) 逐根进行涡流检测,对比样管人工缺陷应符合GB/T 7735 中验收等级E1H 的规定;
3) 端部光管与波纹管的连接焊缝应进行100%PT,Ⅰ级合格;
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4
4) 逐根耐压试验压力不低于管、壳程耐压试验压力的最高值且不低于4.0 MPa。
5.2.3.1.5 超出第5.2.3.1.2 引用标准中的换热管材料时,应符合TSG 21、GB/T 151 的有关规定,
且应符合NB/T 47019(所有部分)的规定。
5.2.3.2 板材
5.2.3.2.1 受压元件用板材应符合GB/T 150.1、GB/T 150.2 及GB/T 151 的有关规定,低温容器受压
元件用板材还应符合HG/T 20585 的有关规定。
5.2.3.2.2 复合板应符合NB/T 47002(所有部分)中B1 级的规定。
5.2.3.3 锻件
5.2.3.3.1 碳素钢和低合金钢以及不锈钢锻件,应符合NB/T 47008、NB/T 47009、NB/T 47010 以及
HG/T 20581 和GB/T 150.2 的规定,锻件级别不得低于Ⅱ级。
5.2.3.3.2 低温容器受压元件用锻件还应符合HG/T 20585 的规定。
5.2.3.4 钢管
5.2.3.4.1 受压元件用钢管可采用无缝或焊接工艺生产,宜优先选用无缝钢管。钢管应符合GB/T 150.2、
HG/T 20581 或相应材料引用标准的规定。
5.2.3.4.2 低温容器受压元件用钢管还应符合HG/T 20585 中的有关规定。
5.2.3.5 板片
板式换热器板片材质选用应符合NB/T 47004.2以及相应材料引用标准的规定。根据板材具体结构、
工况,结合实际成功案列,也可选用SPCE-S、Q235等材质。
5.2.3.6 紧固件
螺柱(含螺栓)和螺母用钢应符合GB/T 150.2和HG/T 20581的规定。设备法兰、接管法兰的紧固件
还应满足NB/T 47027、HG/T 20613或HG/T 20634的要求。
5.2.3.7 焊材
焊材选用应与根据NB/T 47014完成焊接工艺评定完全一致,且应符合NB/T 47018(所有部分)、HG/T
20581、TSG 21或相应材料引用标准以及设计文件的规定。
5.2.3.8 液氨腐蚀环境选材要求
碳素钢和低合金钢(包括焊接接头)除满足相应材料标准的规定外,还应满足HG/T 20581中的有关
规定。
5.2.4 制造、检验和验收
制冷机中属于压力容器的设备,应按GB/T 150(所有部分)、GB/T 151、HG/T 20584以及相应的标
准规范进行制造、检验和验收,并接受TSG 21的监督检验。低温容器的制造还应符合HG/T 20585中的有
关规定。
5.2.5 评审
当设计和制造不满足TSG 21或GB/T 150(所有部分)相应条款时,需要进行相对应的试验验证,
并按TSG 21或GB/T 150(所有部分)的规定进行评审。
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5
5.3 界区外要求
当热源为热水时,热水进制冷机前应为过冷状态,防止因气化产生振动影响制冷机正常运行。
5.4 耐压和泄漏试验
压力容器的耐压试验按GB/T 150.4的规定执行,泄漏试验按NB/T 47013.8或HG/T 20584的规定执行;
压力管道的压力试验和泄漏试验按GB/T 20801.5的规定执行。
5.5 名义工况性能
5.5.1 制冷量
制冷机实测制冷量不应小于名义制冷量的96%。
5.5.2 加热源消耗量
制冷机实测单位制冷量加热源消耗量不应大于名义值的105% 。
5.5.3 性能系数
机组实测性能系数不应低于名义性能系数的95%。
5.6 变工况性能
制冷机变工况性能范围见表2。
表2 变工况性能范围
载冷剂出口温度/蒸发温度冷却水进口温度
-35℃~0℃ 15℃~30℃
5.7 噪声
制冷机的噪声(声压级)不应超过表3的规定。
表3 噪声限值(声压级)
名义制冷量Q/kW 蒸汽型和热水型
Q≤1 000 65 dB
1 000<Q≤2 000 70 dB
Q>2 000 75 dB
5.8 安全要求
5.8.1 制冷机的安全性能应符合GB/T 9237 的规定。
5.8.2 制冷机的绝缘电阻、耐电压等性能应符合SH/T 3081 的规定。
5.8.3 制冷机安全及防火间距应符合相关标准的规定。
6 试验方法
6.1 测量仪表的型式及准确度
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6
测量仪表的型式及准确度应符合表4的规定,并需经检定或校准合格且在有效期内。
表4 测量参数、仪器设备、仪表的型号及准确度
测量参数仪器设备仪器型号准确度
温度温度测量仪表PT100 PT1000 ±0.09℃
流量流量测量仪表
Prowirl F(Generation C)
Proline Promag P 300
涡街流量计1.0 级
电磁流量计0.2级
压力压力(真空)测量仪表
EJA110E
EJA530E
0.1级
噪音噪音测量仪表HS5661B声级计二级(0~8 000 dB)
时间时间测量仪表秒表0.1 s
6.2 设备组件耐压和泄漏试验
设备组件中压力容器的耐压试验按GB/T 150.4规定的方法进行,泄漏试验按NB/T47013.8或
HG/T20584规定的方法进行;压力管道的耐压试验和泄漏试验按GB/T 20801.5规定的方法进行。
6.3 名义工况性能试验
6.3.1 制冷量
6.3.1.1 制冷机制冷量按表1 规定的名义工况进行试验。
6.3.1.2 间冷型制冷机制冷量按附录B 规定的方法进行试验。
6.3.1.3 直冷型制冷机制冷量按附录C 规定的方法进行试验。
6.3.2 加热源消耗量
制冷机按附录B和附录C规定的方法,在测定制冷量的同时,测定加热源消耗量。
6.3.3 性能系数
根据制冷量与加热源消耗热量所得的比值,计算出性能系数。
6.4 变工况试验
制冷机按表2某一条件改变时,其他条件按名义工况时的流量和温度条件进行试验,测定其制冷量
以及对应的加热源消耗量、消耗电功率和性能系数。将试验结果给制成曲线图或编制成成表格,每条曲
线或每个表格不应少于5个测量点的值。
6.5 噪声试验
制冷机在名义工况运行,按JB/T 4330规定的方法进行。
6.6 安全试验
6.6.1 制冷机的安全性能试验按GB/T 9237 规定的方法进行。
6.6.2 绝缘电阻、耐电压等试验按SH/T 3081 规定的方法进行。
7 检验规则
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7
7.1 每台制冷机都应经制造厂质量检验部门出厂检验合格后方能出厂。
7.2 制冷机出厂检验和型式检验项目、要求和试验方法按表5 的规定。
7.3 新产品或定型产品作重大改进对性能有影响时,第一台产品应做型式检验。检验项目和试验方法
按表5 的规定。
表5 检验的项目、要求和试验方法
序号项目出厂检验型式检验要求试验方法
1 泄漏试验
√ √
5.4 6.2
2 耐压试验5.4 6.2
3
名义工况
性能试验
制冷量
—
√
5.5.1 6.3.1
4 加热源消耗量5.5.2 6.3.2
5 性能系数5.5.3 6.3.3
6 变工况试验
—
5.6 6.4
7 噪声5.7 6.5
8 绝缘电阻
√ √
5.8.2 6.6.2
9 耐电压5.8.2 6.6.2
注1:注:“√”表示需要;“—”表示不需要。
注2:可在客户现场安装后进行检验。
8 标志、包装和运输贮存
8.1 标志
8.1.1 每台制冷机应在明显的位置上设置永久性铭牌。铭牌应符合GB/T 13306 的规定(其中受监管的
压力容器的铭牌还应符合TSG 21 中的有关规定),铭牌内容包括:
a) 制造厂的名称和商标;
b) 产品型号和名称;
c) 主要技术参数(名义制冷量、液氨流量或载冷剂种类、载冷剂出口温度、载冷剂流量、冷却
水进口温度、冷却水流量、加热源种类及其消耗量、电源、功率及重量等);
d) 产品出厂编号;
e) 制造日期。
8.1.2 制冷机相关部位上应设有工作情况标志和安全标志(如接地装置、警告标志等)。
8.1.3 制冷机应在相应位置(如铭牌、产品说明书等)上标注产品执行标准编号。
8.2 出厂文件
每台制冷机出厂时应随带下列文件。
a) 产品合格证,其内容包括:
1) 产品型号和名称;
2) 产品出厂编号;
3) 检验结论;
4) 检验员、检验负责人签章及日期;
5) 制造厂名称。
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8
b) 产品说明书,其内容包括:
1) 产品型号和名称;
2) 产品的结构示意图、电气图及接线图;
3) 安装说明和要求;
4) 使用说明、维修和保养注意事项。
c) 装箱单。
8.3 包装
制冷机的包装应符合GB/T 13384的规定。
8.4 运输和贮存
8.4.1 制冷机外露的不涂装表面应采取防锈措施,螺纹接头用螺塞堵住,法兰孔用盲板封盖。
8.4.2 制冷机出厂前应充入或保持规定的溶液量,或充入0.02 MPa~0.03 MPa 的干燥氮气。
8.4.3 制冷机在运输和贮存过程中,不应碰撞,倾斜和雨雪淋袭。
8.4.4 制冷机应存放在库房或有遮盖的场所,场地应通风良好,干燥。
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A
A
附录A
(资料性)
低品位热制冷机使用导则
A.1 低品位热制冷机适用条件
在工业生产过程中,有90℃~150℃的低品位热未回收利用,且需要新建或现行采用电压缩机制取
-40℃~3℃的冷量,可选用低品位热制冷机。
A.2 低品位热制冷机接管及界区
示意图见图A.1。
图A.1 低品位热制冷机接管及界区示意图
A.3 低品位热制冷机各参数参考
部分制冷量(节选)参见表A.1~表A.2。
表A.1 低品位热制冷机参考参数表(一)
制冷量
kW
制冷温度
℃
加热源种类
最低加热源温
度℃
流量
t/h
热源管径
进口气氨管径
(直冷型)
1 000
-5
蒸汽105 3.1 DN300
DN150
热水105 80 DN150
-20
蒸汽115 3.7 DN300
DN200
热水120 95 DN150
-35
蒸汽130 4.6 DN250
DN300
热水140 115 DN200
2 000
-5
蒸汽105 6.2 DN300
DN250
热水105 160 DN150
-20
蒸汽115 7.4 DN300
DN300
热水120 190 DN150
-35
蒸汽130 9.2 DN250
DN400
热水140 230 DN200
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表A.1 (继)
制冷量
kW
制冷温度
℃
加热源种类
最低加热源温
度℃
流量
t/h
热源管径
进口气氨管径
(直冷型)
3 000
-5
蒸汽105 9.3 DN300
DN300
热水105 240 DN150
-20
蒸汽115 11.1 DN300
DN350
热水120 285 DN150
-35
蒸汽130 13.8 DN250
DN500
热水140 345 DN200
4 000
-5
蒸汽105 12.4 DN300
DN300
热水105 320 DN150
-20
蒸汽115 14.8 DN300
DN400
热水120 380 DN150
-35
蒸汽130 18.4 DN250
DN600
热水140 460 DN200
5 000
-5
蒸汽105 15.5 DN300
DN350
热水105 400 DN150
-20
蒸汽115 18.5 DN300
DN450
热水120 475 DN150
-35
蒸汽130 23 DN250
DN600
热水140 575 DN200
6 000
-5
蒸汽105 18.6 DN300
DN400
热水105 480 DN150
-20
蒸汽115 22.2 DN300
DN500
热水120 570 DN150
-35
蒸汽130 27.6 DN250
DN700
热水140 690 DN200
表A.2 低品位热制冷机参考参数表(二)
制冷量
kW
制冷机充满水总重
t
制冷机外形尺寸
m×m×m
冷却水量
t/h
冷却水进出口管径a
间冷型直冷型
载冷剂进出口管径b 出口液氨管径
1 000 80 8×4.2×4.2 300 DN250 DN200 DN50
2 000 160 9×4.6×4.2 600 DN350 DN300 DN65
3 000 240 10×5.0×4.2 900 DN400 DN350 DN80
4 000 320 11×5.4×4.5 1 200 DN500 DN400 DN80
5 000 400 13×5.8×4.5 1 500 DN500 DN450 DN100
6 000 480 14×6.2×4.5 1 800 DN600 DN500 DN100
a 当制冷机采用其他方式冷却时,其换热量可按冷却水7℃温差参考计算。
b 载冷剂以44%质量浓度乙二醇水溶液、进出口温差5℃计算。
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A.4 低品位热制冷机适用场景参考
低品位热制冷机适用场景参见表A.3。
表A.3 低品位热制冷机适用场景参考
序号场景
热源制冷
来源型式温度输出方式
1 丁二烯
蒸汽冷凝液,反应器后废热锅炉副产蒸
汽
蒸汽,热水-10℃~3℃ 间冷型
2 多晶硅还原工段蒸汽-40℃~-10℃ 直冷型
3
铜精矿冶炼副产
硫酸镍
高温烟气副产蒸汽,二氧化硫氧化副产
蒸汽
蒸汽-25℃~-10℃ 间冷型
4 苯乙烯
脱氢反应器废热锅炉副产蒸汽,乙苯塔、
苯塔、产品塔的再沸器
蒸汽、热水-5℃~3℃ 间冷型
5 低温甲醇洗变换富产低压蒸汽、冷凝液低压蒸汽、热水-38℃~-33℃ 直冷型
6 醋酐乙烯合成反应、醋酐乙烯流化床热水-10℃~-7℃ 间冷型
7 二氧化碳富产低压蒸汽、工艺冷凝水低压蒸汽、热水-35℃~-18℃ 直冷型
8 醋酐副产蒸汽、精馏冷凝水蒸汽、热水-20℃~-15℃ 间冷型
9 乙二醇DMO精馏热水-20℃~-5℃ 间冷型
10 纯碱/联碱煅烧工段热水-10℃~3℃ 直冷型
11 合成氨、氮肥高温凝液闪蒸后冷凝水、尿素高调水低压蒸汽、热水-20℃~-15℃ 直冷型
12 乙醇抽提凝结水热水-15℃~-10℃ 间冷型
13 DMC 蒸汽、冷凝液富产低压蒸汽、热水-20℃~-15℃ 间冷型
14 甲胺冷凝液热水-20℃~-15℃ 间冷型
15 炼油重整加氢工段工艺热热水-5℃~0℃ 直冷型
16 石化污水汽提汽提净化水热水-20℃~-15℃ 直冷型
17 电力乏汽蒸汽-20℃~-5℃ 直冷型
18 二硫化碳合成工段副产蒸汽蒸汽-20℃~-18℃ 间冷型
19 丙烷脱氢烟气回收副产蒸汽蒸汽-38℃~-5℃ 间冷型、直冷型
20 PBAT 烟气回收副产蒸汽蒸汽-38℃~-5℃ 间冷型
21 PGA 装置副产蒸汽,蒸汽冷凝水蒸汽,热水-35℃~-5℃ 间冷型、直冷型
22 粘胶纤维纺练工序、纤维加热工序的蒸汽冷凝液热水-5℃~3℃ 间冷型
23 聚苯硫醚聚合反应、精馏工序的蒸汽冷凝液热水-5℃~3℃ 间冷型
24 聚氯乙烯H2与Cl2合成工段蒸汽-18℃~-12℃ 间冷型
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B
B
附录B
(规范性)
间冷型制冷机制冷量(液体载冷剂法)
B.1 试验装置
制冷机的试验装置如图B.1所示,在制冷机的蒸发器载冷剂进(出)口处安装流量测量装置进、出
口处设置流量调节阀门。
试验装置还应设有能提供连续稳定的载冷剂流量、冷却水流量和符合试验工况载冷剂,冷却水温度
的附加装置。
图B.1 试验装置
B.2 试验步骤
B.2.1 一般要求
B.2.1.1 被试制冷机应按制造厂规定的方法进行安装,并不应进行影响制冷量的构造改装。
B.2.1.2 被试制冷机应充分抽气,并充注规定的溶液量。
B.2.1.3 排尽载冷剂和冷却水管内的空气,并确认管内已灌满载冷剂和冷却水。
B.2.1.4 加热源应符合表B.1 的规定。
B.2.2 试验规定
B.2.2.1 测量应在制冷机试验工况稳定后进行,每隔15 min 测量一次,连续记录不少于三次的平均值
为计算依据。试验参数的允许偏差应符合表B.1 的规定。
B.2.2.2 制冷机每次测量的数据应用热平衡法校核,其偏差应在±5%以内。
表B.1 试验参数的允许偏差
试验参数允许偏差
载冷剂和冷却水温度±0.5℃
蒸汽压力±0.5 kPa
电压±5%
频率±1.5%
B.3 试验记录
试验应记录的数据见表B.2。
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表B.2 试验应记录的数据
序号记录内容
1 载冷剂进口温度
2 载冷剂出口温度
3 载冷剂流量
4 冷却水进口温度
5 冷却水出口温度
6 冷却水流量
7
加热源为蒸汽时
蒸汽流量
8 蒸汽温度
9 蒸汽压力
10
加热源为热水时
热水流量
11 热水进口温度
12 热水出口温度
13 产品型号、出厂编号
14 试验地点的环境温度
15 试验地点、试验日期
16 试验单位
17 试验人员姓名
B.4 试验结果计算
B.4.1 制冷量
制冷机制冷量按式(B.1)计算:
�� = 1
3600 ���������(��1 − ��2)·········································(B.1)
式中:
Qe——制冷机制冷量,单位为千瓦(kW);
qvez——载冷剂体积流量,单位为立方米每小时(m3/h);
Ce——平均温度下载冷剂的比热容,单位为千焦每千克摄氏度[kJ /(kg·℃)];
ρez——载冷剂密度,单位为千克每立方米(kg/m³);
te1——载冷剂进口温度,单位为摄氏度(℃);
te2——载冷剂出口温度,单位为摄氏度(℃)。
B.4.2 加热源消耗量
B.4.2.1 加热源为蒸汽时按式(B.2)计算:
�� = 1
3600 �?�(ℎ�1 − ℎ�2)············································(B.2)
式中:
Qi——加热源消耗量,单位为千瓦(kW);
qmnq——蒸汽质量流量,单位为千克每小时(kg/h);
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hs1——入口蒸汽的焓,单位为千焦每千克(kJ/kg);
hs2——出口凝结水的焓,单位为千焦每千克(kJ/kg)。
B.4.2.2 加热源为热水时按式(B.2)计算:
�� = 1
3600 �?���(�1 − �2)············································(B.3)
式中:
qmns——热水质量流量,单位为千克每小时(kg/h);
Cp——热水平均比热容,单位为千焦每千克每摄氏度[kJ /(kg·℃)];
t1——热水进口温度,单位为摄氏度(℃);
t2——热水出口温度,单位为摄氏度(℃)。
B.4.2.3 应在绝热施工后进行测试。
B.4.3 冷却水换热量
制冷机冷却水换热量按式(B.4)计算:
�� = 1
3600 �������(��1 − ��2)········································ (B.4)
式中:
Qw——冷却水换热量,单位为千瓦(kW);
qvw——冷却水体积流量,单位为立方米每小时(m3/h);
Cw——平均温度下冷却水的比热容,单位为千焦每千克摄氏度[kJ/(kg·℃)];
ρw——冷却水密度,单位为干克每立方米(kg/m3);
tw1——冷却水进口温度,单位为摄氏度(℃);
tw2——冷却水出口温度,单位为摄氏度(℃)。
B.4.4 热平衡校核
制冷机热平衡偏差按式(B.5)计算:
Δ = ��+��+�−��
��
× 100%············································ (B.5)
式中:
Δ——制冷机热平衡偏差,% ;
P——制冷机溶液泵消耗的电功率,单位为千瓦(kW)。
注:当制冷机采用其他方式冷却时,可参考式(B.4)的方式、进行相应变换后替代Qw再计算。
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15
C
C
附录C
(规范性)
直冷型制冷机制冷量试验方法(液氨法)
C.1 试验装置
制冷机应在气氨进口管道上设置压力测量装置、温度测量装置,在液氨出口管道上安装流量测量装
置、压力测量装置、温度测量装置。
试验装置还应设有能提供连续稳定的用冷负荷、冷却水流量和冷却水温度的附加装置。
图C.1 试验装置
C.2 试验步骤
C.2.1 一般要求
C.2.1.1 被试制冷机应按制造厂规定的方法进行安装,并不应进行影响制冷量的构造改装;
C.2.1.2 被试制冷机应充分抽气,并充注规定的溶液量;
C.2.1.3 加热源应符合表1 的规定。
C.2.2 试验规定
C.2.2.1 测量应在制冷机试验工况稳定后进行,每隔15 min 测量一次,连续记录不于3 次的平均值为
计算依据。试验参数的允许偏差应符合表C.1 的规定。
C.2.2.2 制冷机每次测量的数据应用热平衡法校核,其偏差应在±5%以内。
表C.1 试验参数的允许偏差
试验参数允许偏差
液氨温度,气氨温度±0.3℃
冷却水进、出口温度,热水进、出口温度±0.3℃
蒸汽压力,气氨压力±0.02 MPa
电压±5%
频率±1%
C.3 试验记录
试验应记录的数据见表C.2。
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表C.2 试验应记录的数据
序号记录内容
1 液氨温度
2 液氨压力
3 气氨温度
4 气氨压力
5 液氨流量
6 冷却水进口温度
7 冷却水出口温度
8 冷却水流量
9
加热源为蒸汽时
蒸汽流量
10 蒸汽温度
11 蒸汽压力
12
加热源为热水时
热水流量
13 热水进口温度
14 热水出口温度
15 产品型号、出厂编号
16 试验地点的环境温度
17 试验地点、试验日期
18 试验单位
19 试验人员姓名
C.4 试验结果计算
C.4.1 制冷量
制冷机制冷量按式(C.1)计算:
�� = 1
3600 �������(ℎ�1� − ℎ�2�)········································ (C.1)
式中:
Qe——制冷机制冷量,单位为千瓦(kW);
qvea——液氨体积流量,单位为立方米每小时(m3/h);
ρea——液氨密度,单位为千克每立方米(kg/m3);
hs1a——进口气氨压力、温度下对应的焓,单位为千焦每千克(kJ/kg);
hs2a——出口液氨压力、温度下对应的焓,单位为千焦每千克(kJ/kg)。
C.4.2 加热源消耗量、冷却水换热量及热平衡
按附录B进行计算和校核。
T/CECA-G 0244—2023
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参考文献
[1] TSG 21 定式压力容器安全技术监察规程
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