国家标准计划《非金属化工设备 不透性石墨换热器传热系数和流阻性能测试方法》由 TC162(全国非金属化工设备标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国石油和化学工业联合会。
主要起草单位 南通山剑石墨设备有限公司 、上海市特种设备监督检验技术研究院 、上海蓝滨石化设备有限责任公司 、上海蓝海科创检测有限公司 、天华化工机械及自动化研究设计院有限公司 。
| 71 化工技术 |
| 71.120 化工设备 |
不透性石墨换热器以优良的耐腐蚀性和传热性能(不透性石墨材料导热系数是碳钢的3—5倍),被广泛应用于氯碱、制酸、化肥、农药、冶金、染料和有机合成等工业领域的加热、冷却、冷凝、蒸发和吸收等化工单元操作,是一类非常重要的、化工生产过程中不可缺少的防腐设备。
我国从上世纪50年代末期开始研究、生产不透性石墨设备,经过近70年的发展,已经能生产出国际上现有绝大部分品种的石墨换热器,除满足国内市场外,近几年,出口量逐年增加,每年石墨设备市场销售量达上万台。
传热系数是评价换热器效能优劣的一项关键指标,目前,金属换热器已形成了非常完善的传热系数检测和计算标准体系,由于不透性石墨材料性能的特殊性,其结构型式与金属制换热器差异非常大,尤其是石墨块孔式换热器(石墨设备制造行业最主流产品,市场销售量占比达60%以上),因其结构特殊、介质流动状态复杂,其热工计算方法鲜有公开报道,通用的换热器传热效率计算软件也不适用。
经调研得知,外资企业是通过试验测试的手段获取传热系数及压降准则关联式的,而我国企业则直接采用修正的金属换热器准则关联式来计算石墨换热器的传热系数及压降,这种计算方法计算结果误差不小,计算出的换热面积与工艺需求差距很大,因此,我国石墨设备制造企业不得不采用以经验值为主、设计计算值为辅的方式来确定换热器的效率,这种经验型的做法,存在着不小弊端和不足。
该标准的制订,将达到以下目的: 1、2019年,国家市场监督管理总局发布了TSG R0010《热交换器能效测试与评价规则》,但由于没有石墨换热器能效测试方法标准,该法规在石墨设备制造行业无法贯彻实施,因此,为了保证该项法规在石墨设备制造行业得到切实的贯彻和实施,应制订该标准,作为法规的配套和支撑。
2、为响应党中央“构建清洁低碳、安全高效的能源体系”号召,2017年,国家财政部、税务总局和国家发展改革委等6部委联合发布了《节能节水专用设备企业所得税优惠目录》(2017年版),将能效等级达到TSG R0010《热交换器能效测试与评价规则》目标值的换热器列为节能设备,使用单位可以享受所得税抵免,这项优惠政策,极大的提高了用户使用节能、节水换热器的积极性,但是,由于没有石墨换热器能效检测方法,该优惠政策也无法落实。
这样,结构先进的设备也得不到用户的特别青睐和优先选用,挫伤了制造企业创新、提升的积极性。
3、目前,我国石墨设备制造行业生产的石墨换热器结构型式多种多样、所用原材料也各不相同,由此制成的换热器的换热效率也相差较大,多年来,由于没有适合石墨换热器换热效率的检测方法,因此,无法对石墨换热器换热效率的高低、对换热器结构的合理性、先进性做出准确的检测和评价,这种现状,一方面,使我国石墨设备制造企业不能准确的认识到我国设备与国外发达国家同类设备在换热效率上的差异;第二方面,不能准确的判定、比较不同结构、不同材料换热器换热效率的优劣;第三方面,不能引导、指导企业改型升级,提高产品结构的先进性,从而提高换热效率。
综上所述,该标准的制订,对保证法规的贯彻实施、对保证国家对企业优惠政策的落实、对明确差距、明确改型升级的方向、引领和指导企业创新和提升具有非常重要的意义。
本标准规定了不透性石墨换热器在液-液无相变、汽-液冷凝和汽-液蒸发工况下传热系数与流阻性能的测试方法。 本标准适用于浮头列管式石墨换热器、圆块孔式不透性石墨换热器、矩形块孔式石墨换热器传热系数与流阻性能的测试。其他型式的石墨换热器可参照执行。