TSG R0010-2019 热交换器能效测试与评价规则

TSG特种设备安全技术规范TSGR0010—2019

热交换器能效测试与评价规则

EnergyEfficiencyTestandEvaluationRegulationfor

HeatExchanger

国家市场监督管理总局颁布

2019年1月15日

特种设备安全技术规范TSGR0010—2019

前言

2016年7月，原国家质量监督检验检疫总局(以下简称原国家质检总局)

特种设备安全监察局(以下简称特种设备局)委托中国特种设备检测研究院

(以下简称中国特检院)组织起草《热交换器能效测试与评价规则》(以下简称

《规则》)。2016年7月，中国特检院组织成立了起草组，在西安召开第一次

工作会议，讨论了《规则》的制定原则、重点内容以及主要问题、结构(章节)

框架，并且就起草工作进行了具体分工，制定了起草工作时间表。2016年9

月，起草组在上海召开第二次工作会议，对《规则》内容进行了调整，形成

了《规则》征求意见稿。2016年12月，特种设备局对征求意见稿进行审查后，

以质检特函〔2016〕59号文对外征求有关部门、有关单位、专家及公民的意

见。2017年3月，起草组根据征求到的修改意见和建议对征求意见稿进行修

改形成送审稿，提交原国家质检总局特种设备安全与节能技术委员会审议，

起草组根据审议意见进行修改后形成报批稿，2019年1月15日，由国家市场

监督管理总局批准颁布。

本规则主要起草单位和人员如下：

甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司张延丰周文学

西安交通大学白博峰

中国特种设备检测研究院管坚齐国利

王中伟刘雪敏

中国特种设备安全与节能促进会王为国

上海市特种设备监督检验技术研究院国家市场监督管理总局汤晓英

甘肃省质量技术监督局严勇

中国石化工程建设有限公司张迎恺

中国石油化工股份有限公司上海高桥分公司蔡隆展

上海蓝海科创检测有限公司王纪兵

宁波市特种设备检验研究院竺国荣蒋磊

江西省锅炉压力容器检验检测研究院夏健

睿能太宇(沈阳)能源技术有限公司陈枫

上海板换机械设备有限公司张永德

国家市场监督管理总局冷浩郝刚

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目录

1总则································································································································(1)

2一般要求························································································································(3)

3附则································································································································(4)

附件A板式热交换器能效测试与评价方法及能效指标················································(5)

附件B板式热交换器能效测试与评价报告·································································(10)

国家市场监督管理总局

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热交换器能效测试与评价规则

1总则

1.1目的

为规范热交换器能效测试与评价工作，根据《中华人民共和国特种设备安全法》《特

种设备安全监察条例》，制定本规则。

1.2适用范围

本规则适用于在液—液工况状态下的可拆卸板式热交换器、半焊式板式热交换

器、钎焊板式热交换器产品的能效测试与评价，对其他类型热交换器的能效测试与

评价方法将在研究确定后予以补充。

在用热交换器的能效测试与评价可参照本规则。

1.3引用标准

本规则的引用标准如下：

(1)GB/T151热交换器；

(2)GB/T27698热交换器及传热元件性能测试方法；

(3)NB/T47004.1板式热交换器第1部分：可拆卸板式热交换器；

(4)NB/T47045钎焊板式热交换器。

注1-1：凡是注日期的引用标准，其版本适用于本规则。凡是不注日期的引用标准，其最新

版本(包括所有的修改单国家市场监督管理总局)适用于本规则。

1.4术语和定义

GB/T151、GB/T27698、NB/T47004.1、NB/T47045中界定的术语、定义以及

下列术语、符号和定义适用于本规则。

1.4.1能效指标

综合考虑热交换器的传热与流动特性，基于热力学第一、第二定律，采用测试

数据数理统计等方法确定的用于判定热交换器能效的参数。

1.4.1.1能效指标目标值

判定热交换器为高效产品的能效值，对应产品能效等级中的1级。

1.4.1.2能效指标限定值

允许的热交换器产品的最低能效值，对应产品能效等级中的3级。

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TSGR0010—2019特种设备安全技术规范

1.4.2热平衡条件

热交换器能效测试达到热平衡时，冷、热流体换热量的允许偏差范围。

1.5符号和单位

表1列出的符号和单位适合于本规则。

表1符号和单位

符号名称单位

A传热面积m2

-1-1

cp比定压热容J⋅kg·K

de当量直径m

Eu欧拉数1

k总传热系数W⋅m-2·K-1

L流体流动长度m

Nu努塞尔数1

p压力Pa，kPa，MPa

ρ密度kg⋅m-3

Pr普朗特数1

3-1

qv体积流量m⋅s

-1

qm质量流量kg⋅s

Re雷诺数1

S流道截面积m2

t温度℃

u流速m⋅s-1

α对流换热系数国家市场监督管理总局W⋅m-2·K-1

η动力粘度Pa⋅s

δ厚度m

λ热导率W⋅m-1·K-1

Φ热流量W

Δφ热平衡相对误差1

Δ

˙t1大温差端的流体温差℃

Δ

˙t2小温差端的流体温差℃

Δ

˙tm对数平均温差℃

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特种设备安全技术规范TSGR0010—2019

2一般要求

2.1测试评价机构

从事热交换器能效测试评价的机构(以下简称测试机构)，应当具备热交换器能

效测试与评价的能力，配备满足热交换器能效测试与评价的仪器设备和人员，严格

控制能效测试质量，对测试结果的准确性、公正性和可溯源性负责。

2.2测试系统

(1)具备固定的测试试验场地及配套的水、电、气、热源和冷源等条件；

(2)满足热交换器热力性能参数测量范围的能力要求，测试工况可以调节并且

能保持稳定状态，测试数据准确可靠并且能自动采集和存储。

2.3测量仪表

(1)压力、压力差测量仪表的精度不低于0.2级，流量测量仪表的精度不低于

0.5级，流体温度测量仪表的允差值不超过±0.5℃；

(2)测量仪表应当在检定(校准)有效期内使用。

2.4测试与评价方法

2.4.1测试要求

测试按照GB/T27698及附件A进行，并且符合以下要求：

(1)每个测试工况应当稳定5min以上，并且热平衡相对误差Δφ的绝对值不大

于5％时，方可进行数据采集；

(2)每个测试工况至少重复测量3次，每次间隔5min以上，测量结果取平均值。

2.4.2评价方法国家市场监督管理总局

以能效指标作为依据，评价热交换器的能效水平。

2.4.3典型热交换器的能效测试与评价方法及能效指标

板式热交换器的能效测试与评价方法及能效指标见附件A。

2.4.4其他要求

当热交换器产品型号或者主要结构参数发生变化时，应当重新进行能效测试与

评价。

2.5测试与评价报告

热交换器的测试与评价报告格式见附件B，并且至少包括以下内容：

(1)委托单位信息；

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(2)产品制造单位信息及产品编号；

(3)测试与评价机构信息；

(4)测试评价工作负责人和主要参加人员；

(5)测试产品技术数据(名称、型号、结构参数等)；

(6)测试环境条件(当地大气压、环境温度、环境湿度)；

(7)测试用冷、热两侧的流体介质；

(8)测量参数与测点布置图(冷、热两侧流体的流量，进、出口温度与压力差，

进口压力)；

(9)测量仪表及精度；

(10)测试数据表；

(11)测试曲线；

(12)能效指标计算过程；

(13)能效评价结果及等级。

3附则

3.1解释权限

本规则由国家市场监督管理总局负责解释。

3.2施行时间

本规则自2019年6月1日起施行。

国家市场监督管理总局

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附件A

板式热交换器能效测试与评价方法及能效指标

A1范围

本附件适用于在液—液工况状态下的可拆卸板式热交换器、半焊式板式热交换

器、钎焊板式热交换器的能效测试与评价。

A2产品型号及参数

测试与评价板式热交换器的能效时应当明确产品型号及以下参数：

(1)板片波纹形式(波纹角度、波纹深度、波纹间距、混合角度)；

(2)板片几何尺寸(长度、宽度、角孔直径、纵向与横向中心距)；

(3)单板传热面积；

(4)板间距；

(5)板片厚度；

(6)板片材料；

(7)流道截面积；

(8)板片数；

(9)流程组合；

(10)设计温度；

(11)设计压力。

当产品型号或者前款(1)至(5)任一参数发生变化时，应当重新进行能效测试与

评价。国家市场监督管理总局

A3性能测试要求

A3.1测试系统设置

测试系统见图A-1。测试流体为水，按照水—水无相变逆流测试工况进行。首

先将冷、热流体的流量调整到设定值，再将热交换器的热流体进口温度通过加热器

调整至(60±1)℃，热交换器的冷流体进口温度通过冷却器调整至(30±1)℃。

所测试板式热交换器的板片数不少于7片。

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TSGR0010—2019特种设备安全技术规范

1—冷却塔，2—冷却器，3—热交换器试件，4—加热器，5—分离器，6—过冷器，

7—液体储槽，t—温度测口，p—压力测口