换热器能效检测方法探析

摘 要 换热器在生产、制造、供热、化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门等各个领域应用广泛，积极探索、推广和普及换热器的能效检测方法和检测系统原理，实施有效的节能改造，使其安全经济状态下运行，为节能减排提供准确的技术数据。

关键词 换热器 ；能效检测 ；方法

中图分类号TK172 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）91-0059-02

根据国家发改委预测，到2020年，我国GDP将翻两番。如果按照现有的社会经济发展模式推算，届时我国每年的能源消耗量将从现在的14亿吨标煤，增大到56亿吨标煤。这一难以满足的巨大的能源消耗量，已经成为制约我国社会经济发展的瓶颈。鉴于我国目前高投入、高能耗、低产出的现状，除国家大力发展能源外交，广泛开源外，扎实推进提高能效、节约资源的工作，已经到了刻不容缓的时刻。

热力站是城镇集中供热系统中的一个重要部位，换热器的换热效率高低是保证换热质量、提高供热终端温度的重要设备。当前，在城镇供热系统中换热器换热效率偏低、热能浪费严重等问题。因此，积极探索换热器的能效检测方法，实施有效的节能改造，使换热器在最优状态下安全经济运行，对于促进节能降耗具有十分重要意义。

1我国换热器的种类和能效检测

换热器又称热交换器，将热量从一种载热介质传递给另一种载热介质的装置。换热器种类很多，但根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分三大类，即：间壁式、混合式和蓄热式。在三类换热器中，间壁式换热器应用最多。换热器是化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用更加广泛。

换热器能效：换热器在热交换过程中，二次管网得到的热量与一次管网消耗的热量（能量）的比值称为换能器的能效，通常以百分比形式表示。

换热器的能效是评价换热器性能的一个重要指标，所以在换热器检验的项目中，换热器能效检测显得尤为重要。虽然国家出台了一个《城镇供热系统评价标准》GB/T50627-2010，但对换热器的能效检测方法没有具体规定。目前，换热器能效检测尚无统一的检测方法。在国家节能减排项目的大力推广过程中，急需一种能够有效检测换热器效率的设备和方法，进行推广、普及，进而成为行业甚至国家标准。本文的以下部分着重讲解一种换能测检测的原理和方法。

2能效检测方法

换热器的能效检测方法框图如图所示。

框图说明：

热源：不断产生能量，并通过一次管网将热量传送给换热器。

一次管网：把热源的能量传送给换热器。

二次管网：输送换热器转换后的能量。

换热器：需要检测能效的换热器。

流量温度压力监控：一次管网和二次管网都有监控系统，按设定参数控制管网内部的流量、温度、压力，尽量模拟换能器实际工况。

热量监测：实时采集一次管网、二次管网通过换热器后能量变化情况。

监控主机：用于控制流量温度压力。

监测主机：用于采集一次和二次管网的能量变化。

主机和监控主机在本系统中名称不同，但实际系统中可以集成一体。

本检测系统热源不断产生能量，通过一次管网传递给换热器，经过热量转换，热量转移到二次管网。期间，按预设参数控制一、二次管网中流体的流量、温度、压力情况，尽量接近实际工况。热量监测模块实时采集并记录一、二次管网的能量变化，最终截取最合适的时间段内的一、二次管网能量变化值，对比得出换热器的能效转换率。

在检测过程中，需要注意如下问题：

检验参数：

换热器的换热效率随一、二次管网的物理参数变化而变化，所以在检验或标定一个换热器的换热效率时，一定要明确设置检验（工作）参数，尤其是温度、压力、流量。

换热介质：

换热器种类不同，其换热介质也多样，如热水、蒸汽、高温气体等。

保温处理：

在换热器检验过程中，换热器本身与外界空气也会有一定的热量交换，因此，在换热器应作环境参数保证处理，温度和空气流动性，本案设计为换热器外包裹足够后的保温材料，要求试验室温度变化不要过大。

3换热器能效检测系统原理

换热器能效检测系统原理图如图所示。

说明：

开关：控制试验介质的通断，电控阀门。

压力泵：主要用来做热流体循环和补压使用。

减压阀：当压力超过设定值后，会自动排出一定量的流体，以保证压力在安全范围之内。

流量阀：控制热流体的流量，以满足待检换热器的工况。

压力计：监测管网内的压力。

温度计：监测管网内的温度。

流量计：监测管网内的流量。

换热器：待检热效率的换热器。

命名：器件后的数字符号定义为，第一个数字为1表示一次管网，2为二次管网。第二个数字为1表示输入，为2表示输出。

参考文献

[1]城镇供热系统评价标准.GB/T50627-2010.