ICS 27.060.30 J 75 GD 中华人民共和国国家标准 GB/T 27698.3—2011 热交换器及传热元件性能测试方法 第3部分：板式热交换器 Test method for the performance of heat exchangers and heat exchange element- Part 3:Plate heat exchanger 2011-12-30发布 2012-06-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布 中国国家标准化管理委员会 GB/T 27698.3—2011 前言 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部分：管壳式热交换器； 第3部分：板式热交换器； 一第4部分：螺旋板式热交换器； 一第5部分：管壳式热交换器用换热管； 第6部分：空冷器用翅片管； 一第7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3部分。 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本部分由全国锅炉压力容器标准化技术委员会（SAC/TC262）提出并归口。 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量监督检验中心、机械工业传热节能工程技术研究 中心、清华大学、西安交通大学。 SZIG 本部分主要起草人：周文学、姜培学、李苏、白博峰、赵亮、聂孟秋、程宝华。 I GB/T27698.3—2011 热交换器及传热元件性能测试方法 第3部分：板式热交换器 1范围 GB/T27698的本部分规定了板式热交换器液-液无相变、汽-液冷凝有相变、汽-液蒸发有相变测试 工况（包括半焊板式热交换器、全焊板式热交换器）的传热和流体阻力性能测试方法。 本部分适用的测试流体为液体-液体、蒸汽-液体。 本部分只考虑传热板材料导热热阻，未考虑传热板两侧污垢热阻。 按本部分规定测试的板式热交换器的板片数应不少于7片。 规范性引用文件 2 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，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。 GB/T27698.1热交换器及传热元件性能测试方法 第1部分：通用要求 NB/T47004板式热交换器 3要求 3.1样机设计数据与测试参数 板片数； a) b) 板片厚度； c) 板片材质； d) 板片波纹形式与几何尺寸； 夹紧尺寸； e) 板间距； f) g) 当量直径； h) 传热面积； i) 流道截面积； j) 流程组合； 设计温度； k) 1) 设计压力； (u 最大充许压降 以上设计数据与测试参数其依据的确定方法与计算方法应按照GB/T27698.1和NB/T47004的 要求进行。 3. 2 测试程序 3.2.1液-液无相变用热交换器 3.2.1.1测试前，应检查测试样机、管线以及测量仪表的可靠性 1 GB/T27698.3—2011 3.2.1.2开始运行后，应及时排净测试样机内的气体，使测试样机在完全充满测试流体的条件下运行 并调节流量和温度至标准测试工况。 3.2.1.3在标准测试工况下稳定运行30min后，宜按以下测试要求进行测试： 两侧流体的流速从0.1m/s~1.0m/s均匀等流速变化，变化间隔应不小于0.1m/s； b）固定一侧（热侧或冷侧）流体的流速不变，固定点宜选在0.5m/s左右，另一侧流体的流速应 从0.1m/s~1.0m/s变化，变化间隔应不小于0.1m/s； c) 每一个测试点稳定5min后，且冷、热流体热平衡相对误差不天于土5%时，方可进行数据 采集； d）每个测试点最少同步采集3组数据。 3.2.1.4根据用户需求和设备特征也可协商确定测试工况。 3.2.2汽-液冷凝用热交换器 3.2.2.1测试前，应检查测试样机、管线以及测量仪表的可靠性 3.2.2.2开始运行后，应及时排净测试样机内的不凝汽并调节至标准测试工况。 a) 保持进入测试样机进口的蒸汽在饱和状态下且略有过热。冷凝液温度应比出口饱和蒸汽压所 对应的饱和温度略低，但应在2℃范围内。蒸汽流量的测定应计量过冷凝液； b) 冷流体侧的流速应从0.1m/s~1.0m/s变化，变化间隔应不小于0.1m/s； c 同一测试点的数据应同步测量，且冷、热流体热平衡相对误差不超过土5%时，方可进行数据采 集，在冷凝液计量过程中其工况应保持相对稳定； d）每个测试点最少同步采集3组数据。 3.2.2.4根据用户需求和设备特征也可协商确定测试工况 3.2.3汽-液蒸发用热交换器 3.2.3.1测试前，应检查测试样机、管线以及测量仪表的可靠性 3.2.3.2开始运行后，应及时排净测试样机内的不凝汽并调节至标准测试工况。 3.2.3.3在标准测试工况下稳定运行30min后，宜按以下测试要求进行测试： a） 保持进人测试样机进口的蒸汽温度有1℃3℃过热度。冷凝液温度比出口蒸汽压力所对应 的饱和温度略低，但应在2℃范围内。蒸汽流量的测定应计量过冷凝液； b) 冷流体的流速应从0.1m/s~1.0m/s变化，变化间隔应不小于0.1m/s； 测试样机冷流体的进口热平衡干度由预加热器的热交换来调节，最小进口热平衡干度为0； 测试样机冷流体的平均热平衡干度应根据测试范围进行变化，变化间隔随干度增加而增加； 同一测试点的数据应同步测量，且冷、热流体热平衡相对误差不大于土5%时，方可进行数据采 集，在冷凝液计量过程中其工况应保持相对稳定； f）每个测试点最少采集3组数据。 3.2.3.4根据用户需求和设备特征也可协商确定测试工况 4测试数据的处理 4.1液-液无相变用热交换器 4.1.1给出总传热系数k与流速u的测试曲线。 4.1.2在同一坐标系中，作出不同定性温度下，总传热系数k与流速u的关系曲线。 4.1.3归纳出努塞尔数Nu与雷诺数Re之间的准则关系式。 2 GB/T27698.3—2011 4.1.4给出压力降△p与流速u的测试曲线。 4.1.5在同一坐标系中，作出不同定性温度下，压力降△p与流速u的关系曲线。 4.1.6归纳出欧拉数Eu与雷诺数Re之间的准则关系式。 4.1.7给出传热面两侧液-液逆流运行，定性温度热流体50℃，冷流体30℃，冷热液体流速在0.5m/s 时的总传热系数k、压力降△p及比压力降J。 4.2汽-液冷凝用热交换器 4.2.1给出总传热系数k与液侧流速u。的测试曲线。 4.2.2给出两侧压力降△p与流速u的测试曲线 4.2.3归纳出两侧对流换热系数α与雷诺数Re之间的关系式。 4.2.4归纳出汽侧压力降△p。与汽侧流速u之间的关系式。 4.2.5给出传热面两侧汽-液逆流运行，液侧流速在0.5m/s时的总传热系数k 4.3汽-液蒸发用热交换器 4.3.1给出总传热系数k与液侧流速u。的测试曲线。 4.3.2给出总传热系数k与平均热平衡干度的测试曲线。 4.3.3给出两侧压力降△p与流速u的测试曲线。 4.3.4给出两侧压力降△p与平均热平衡干度的测试曲线。 4.3.5归纳出总传热系数k与凝液对流换热系数比（k/α）与马丁尼利(L-M)参数X的关系式。 4.3.6归纳出汽液侧压力降比（△p/△p)与马丁尼利(L-M)参数X之间的关系式。 4.3.7给出传热面两侧汽-液逆流运行，液侧流速在0.5m/s、平均热平衡干度0.5时的总传热系数k 5误差 5.1数据处理归纳出准则关系式的计算值与测试值之间的拟合误差，宜用均方根误差表示，应不超 过5%。 5.2按本部分规定的测试方法确定的总传热系数K值，其误差应不超过士10%。