一種換熱器能效評價系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種換熱器能效評價系統(tǒng)，包括熱水箱、冷水箱和換熱器；將所述換熱器作為評定單元，以熱力學性能特征參數(shù)測試為基礎，計算得到所述評價系統(tǒng)的熱效率、傳熱單元數(shù)NTU、相對總壓降和效率，并結合設計、制造、維修改造和運行管理，利用層次分析法全面規(guī)范各個因素的權重系數(shù)，構建在用工業(yè)換熱器能效評價體系。本發(fā)明考慮因素全面，操作性強，能較準確地評價在用工業(yè)換熱器的能效水平，對于提高工業(yè)換熱器運行中的能效水平，推進新型高效節(jié)能工業(yè)換熱設備的開發(fā)、制造和應用具有指導意義。
【專利說明】一種換熱器能效評價系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及換熱器能效評價【技術領域】，特別是涉及一種換熱器能效評價系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]換熱器作為能量系統(tǒng)中使用最廣泛的單元設備之一，在石油、化工、能源、冶金、航空、醫(yī)藥等領域被廣泛利用。目前有多種換熱器性能的評價方法與評價指標。單一參數(shù)的有總傳熱系數(shù)K和壓降△ P，后來有學者采用換熱量Q與消耗的泵(或風機)的功率N的比值，即能量系數(shù)作為評價指標，還有采用K/△ P以及無因次化的Nu/f來進行評價。為了更準確地反映強化傳熱的性能，進一步也可以使用Κ/ΛΡ1/3及Nu/f1/3作為指標。
[0003]上述這些評價都只是分析換熱器的能量在數(shù)量上轉換、傳遞、利用和損失的情況，即以熱力學第一定律為基礎。為更準確地反映熱量交換過程中能量在質量上的損失，理論研究中提出了基于熱力學第二定律的評價方法，來分析換熱設備中麵的轉換、傳遞、利用和損失，作為熱力學第二定律評價體系代表的最小熵產法(以熵產單元數(shù)Ns作為評價指標)，在很多的研究中得到應用。后又有場協(xié)同理論，從流場和溫度場相互配合的角度重新審視對流換熱的物理機制，提出了場協(xié)同角的評價指標。除此之外，熱經濟分析法將技術和經濟融為一體，不僅研究體系與環(huán)境之間的相互作用，還研究體系內部的經濟參數(shù)和環(huán)境經濟參數(shù)之間的關系，但由于熱經濟學分析法涉及面很廣，比較復雜，使用中還有許多具體問題，所以國內目前尚未在工程設計中正式使用。盡管如此，基于熱力學第一定律的評價體系依然在換熱系統(tǒng)的評價中被廣泛應用著。為此，在熱工性能參數(shù)測`試的基礎上，綜合相關研究成果，結合設計、制造與使用管理等因素，在以上眾多的評價指標中確定一個或多個適用于在用工業(yè)換熱設備能效評定的指標就顯得尤為重要。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種換熱器能效評價系統(tǒng)，結合設計、制造、維修改造和運行管理等因素，構建在用工業(yè)換熱器能效評價體系。
[0005]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:提供一種換熱器能效評價系統(tǒng)，包括熱水箱、冷水箱和換熱器，所述熱水箱中的熱流體經第一開度閥門進入第一離心泵器后依次進入第一流量計、第一溫度計和第一壓力計，再流入所述換熱器與冷流體進行換熱，所述熱流體溫度下降流出所述換熱器，再依次經過第三壓力計、第三溫度計后進入加熱器加熱，加熱后流經第五溫度計后回到所述熱水箱；所述冷水箱中的冷流體經第二開度閥門進入第二離心泵器后依次進入第二流量計、第二溫度計和第二壓力計，再流入所述換熱器與熱流體進行換熱，所述冷流體溫度上升流出所述換熱器，再經過第四壓力計、第四溫度計后進入冷卻器冷卻，冷卻后流經第六溫度計后回到所述冷水箱；將所述換熱器作為評定單元，以熱力學性能特征參數(shù)測試為基礎，計算得到所述評價系統(tǒng)的熱效率、傳熱單元數(shù)NTU、相對總壓降和麵效率，并結合設計、制造、維修改造和運行管理，利用層次分析法全面規(guī)范各個因素的權重系數(shù)，構建在用工業(yè)換熱器能效評價體系:
【權利要求】
1.一種換熱器能效評價系統(tǒng)，包括熱水箱(2)、冷水箱(3)和換熱器(1)，其特征在于，所述熱水箱(2)中的熱流體經第一開度閥門(4)進入第一離心泵器(5)后依次進入第一流量計(6)、第一溫度計(7)和第一壓力計(8)，再流入所述換熱器(I)與冷流體進行換熱，所述熱流體溫度下降流出所述換熱器(1)，再依次經過第三壓力計(9)、第三溫度計(10)后進入加熱器(11)加熱，加熱后流經第五溫度計(12)后回到所述熱水箱(2)；所述冷水箱(3)中的冷流體經第二開度閥門(13)進入第二離心泵器(14)后依次進入第二流量計(15)、第二溫度計(16)和第二壓力計(17)，再流入所述換熱器(I)與熱流體進行換熱，所述冷流體溫度上升流出所述換熱器(1)，再經過第四壓力計(18)、第四溫度計(19)后進入冷卻器(20)冷卻，冷卻后流經第六溫度計(21)后回到所述冷水箱(3);將所述換熱器(I)作為評定單元，以熱力學性能特征參數(shù)測試為基礎，計算得到所述評價系統(tǒng)的熱效率、傳熱單元數(shù)NTU、相對總壓降和髓效率，并結合設計、制造、維修改造和運行管理，利用層次分析法全面規(guī)范各個因素的權重系數(shù)，構建在用工業(yè)換熱器能效評價體系:
2.根據(jù)權利要求1所述的換熱器能效評價系統(tǒng)，其特征在于，通過測試性能、設計、制造、維修改造和運行管理五個方面分析換熱器的能效水平，通過各因素相互比較進行確定能效評價的判斷矩陣:
3.根據(jù)權利要求2所述的換熱器能效評價系統(tǒng)，其特征在于，所述測試性能中包含熱效率測試、壓降測試和姻效率測試三部分，運用層次分析法確定三者的權重系數(shù)，通過各因素相互比較進行確定測試性能的判斷矩陣:
4.根據(jù)權利要求1所述的換熱器能效評價系統(tǒng)，其特征在于，所述熱效率測試權重系數(shù)bln=0.24 ;壓降測試權重系數(shù)blv=0.24 ;麵效率測試權重系數(shù)blne=0.12 ;設計權重系數(shù)b2=0.05 ;制造權重系數(shù)b3=0.05 ;維修改造權重系數(shù)b4=0.1 ;運行管理權重系數(shù)bs=0.2。
【文檔編號】G01M99/00GK103558046SQ201310554013
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月8日 優(yōu)先權日:2013年11月8日
【發(fā)明者】楊宇清, 羅曉明, 童壯根, 耿雪峰, 王元華, 徐鵬, 金建祥 申請人:上海市特種設備監(jiān)督檢驗技術研究院, 華東理工大學