制冷用板式换热器选型规范Q/AUX 宁波奥克斯电气有限公司 发布 2004-01-20实施 2004-01-05发布 板式换热器设计选型规范 Q/AUX J03.20.008-2004 代替Q/SX J03.02.033-2003 宁波奥克斯电气有限公司企业标准 密级：NB 前    言 本规范是在借鉴行业经验, 并参照《JB8701－1998制冷用板式换热器》，并结合本公司真实的情况，其目的是为了规范设计，提高并稳定户用冷水（热泵）机组的设计开发质量，可作为户用机组设计人员、工艺人员的参考资料，使用者可根据真实的情况进行酌情增删。 本标准由...

  Q/AUX 宁波奥克斯电气有限公司 发布 2004-01-20实施 2004-01-05发布 板式换热器设计选型规范 Q/AUX J03.20.008-2004 代替Q/SX J03.02.033-2003 宁波奥克斯电气有限公司企业标准 密级：NB 前    言 本规范是在借鉴行业经验, 并参照《JB8701－1998制冷用板式换热器》，并结合本公司实际情况，其目的是为了规范设计，提高并稳定户用冷水（热泵）机组的设计开发质量，可作为户用机组设计人员、工艺人员的参考资料，使用者可根据实际情况做酌情增删。 本标准由宁波奥克斯电气有限公司提出。 本标准由宁波奥克斯电气有限公司研发中心归口。 本标准由宁波奥克斯电气有限公司研发中心起草。 本标准起草人：晏卫、杨天刚、王捷、丁伟。 板式换热器设计选型规范 11范围 本规范对户用冷（热）水机组用板式换热器的结构原理、一般要求等作了叙述，同时对板式换热器的选型设计方法做了一般性的规定。 本规范适用于宁波奥克斯电气有限公司所有户用冷（热）水机组板式换热器的选型设计。 12规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。 GB191            包装贮运图示标志 GB2828          逐批检查记数抽样程序及抽样

  GB/T18430.2-2001 户用和类似用途的冷水机组 JB 2536—80        压力容器油漆、包装、运输 JB 4730—94        压力容器不伤害原有设备的检测 JB8701－1998    制冷用板式换热器 13板式换热器的结构原理 a) 成品外形            b)传热板片组合情况                  c)板片型式 1—进出口接管  2—前外罩板    3—传热板片  4—前后外罩板 Ⅰ —点支撑形板片  Ⅱ —水平平直波纹板片    Ⅲ —人字形板片 图1板式换热器结构及板片型式 图1示出了板式换热器传热板片与外罩板的组合情况。它由一组不锈钢波纹金属板叠装焊接而成，板上的四孔分别为冷热两种流体的进出口，在板四周的焊接线内，形成传热板两侧的冷、热流体通道，在流动过程中通过板壁进行热交换。两种流体在流道内呈 流式换热态势，而板片表面制成的点支撑形、波纹形、人字形等各种形状，有利于破坏流体的层流边界层，在低流速下产生众多旋涡，形成旺盛紊流，强化了传热。所设计板片的各种形状，可在板片间形成许多支点（见图1c），这使可承受约3MPa左右压力的换热器板片厚度可减少至0.5mm左右（板距一般为2mm～5mm）。这样在相同的换热负荷情况下，板式换热器的体积仅为壳管式的1/3～1/6，重量只有壳管式的1/2～1/5，所需的制冷剂充注量约为1/7。以水的换热为例，在相同负荷和同样水速的条件下，板式换热器的传热系数K值可达(2000～4650)W/(m2•k),是壳管式换热器的(2～5)倍。因此，板式换热器对壳管式换热器有着非常明显的优势。钎焊板式换热器是在真空加热炉中，将众多很薄的不锈钢传热板与前后两张外罩一起用铜整体钎焊而成，它没有垫片和固定传热板的框架结构。 图1ｃ所示的几种板片形状中，点支撑形板片是在板上冲压出交错排列的一些半球形或平头形状，流体在板间流道内网状流动，流阻较小，其传热系数可达4650W/（m2•k）。水平平直波纹板片，其断面形状呈梯形，热系数可达5800W/（m2•k）。人字形板片属典型网状流板片，它将波纹布置成人字形，不仅钢性好，且传热性能好，其传热系数也可达5800W/（m2•k）左右。板式换热器在使用以后也会产生水侧结垢和制冷剂侧油垢，而使传热系数下降，阿法拉伐公司推荐的传热系数为(2100～3000) W/（m2•k）。 14板式换热器的设计选型 1—— 明确所产品设计中的换热量、载冷剂的流量，制冷剂与载冷剂两侧的传热温差，所采用的冷却介质、冷媒类型，所使用场合的特别的条件，设计参照物的规格参数等； 2—— 根据所设计产品的外观尺寸，安装的地方、参照物的采用规格型初步确定板式换热器的类型、片型、选用系列。查阅板式换热器生产厂商提供的关于板式换热器的结构参数表。如表1、表2所示参数： 表1FB3－050钎焊板式换热器的结构参数 表2 FB3－026钎焊板式换热器的结构参数 3—— 按上述图表中所查阅的板式换热器的换热面积，根据阿法拉伐公司推荐的传热系数为(2100～3000) W/（m2•k）进行换热量的估算，粗步确定板式换热器的片数； 4—— 将换热量kW，载冷剂循环量L/s，制冷剂的类型，使用的场合，对系统的流程要求等提交给板式换热器生产厂商，由对方根据计算软件进行制冷制热量的计算，确定一个合理的换热器片数； 5—— 根据其它厂家的产品，结合前人的工作经验，比较估算板式换热器的片数和生产厂商所提供的参数，按偏大的原则进行板式换热器的片数确定； 6—— 板式换热器选用后在产品的检测中校正板式换热器的实际换热量，为其他规格的产品选用积累经验； 7—— 在板式换热器的进出水管路直径与制冷剂的进出口直径在产品设计选型时应作明确的规定，板式换热器的生产厂商可按照设计人员所要求的进出口管径进行供货，板式换热器生产厂商一般均提供水管路接头的尺寸和制冷剂管路接头的尺寸选用图，如图2所示； 8—— 按照冷水机组的最大水流量及管内的合理流速来确定水管路的直径，板式换热器的接口按照水管路的尺寸进行匹配，尽可能保持一致，方便连接； 9—— 制冷系统的设计中，按照制冷剂流量的大小来确定温度液体管路和吸气管路的直径，为方便机组内部管路的连接，板式换热器的制冷剂进出口尺寸一般按照液体管路和吸气管路的尺寸做出合理的选择。 图2水管接头尺寸                          制冷剂管路接头 15技术方面的要求 15.1基本要求 板式换热器的设计、制造、检验和验收除应符合本标准各项规定外，还应符合JB 6917和图样技术方面的要求。 15.2设计和制造资格 15.2.1板式换热器的设计、生产单位必须具备健全的质量管理体系。设计单位应持有能承受压力的容器设计单 位批准

  ，制造单位应持有能承受压力的容器制造许可证。 15.2.2板式换热器的制造必须置于安全监察机构或授权的检验机构监督之下。 1注： 授权的检验机构是指由国家能承受压力的容器安全监察机构授权做监督检验的机构。 15.3板式换热器受压元件规定范围 板式换热器受压元件是板式换热器本体及连接本体的受压零部件(包括半焊和全焊板式换热器的压紧板、框架板、夹紧螺柱、观察孔圆形平盖以及直径不小于250 mm的接管)，且规定在下列范围内： a) 换热器接管与外管道焊接的第一道环向焊缝； b) 螺纹连接的第一个螺纹接头； c) 法兰连接的第一个法兰密封面； d) 专用连接件或部件连接的第一个密封面。 15.4材料 板式换热器板片和主要受压组件材料按表3选择。 表3 板式换热器板片和主要受压组件材料 序号 主要零部件名称 材料牌号或材料名称 1 板片 1Cr18Ni9 0Cr19Ni9 00Cr19Ni11 0Cr17Ni12Mo2 00Cr17Ni14Mo2 TA1-A 2 接管 10、20 0Cr18Ni9 0Cr18Ni10Ti 0Cr17Ni12Mo2 00Cr17Ni14Mo2 1Cr18Ni9 TA1、TA2 3 钎箔 T1、T2 N2、N4 BZn15-20 15.5板式换热器的性能要求 制冷量、制热量的性能测试，应满足GB/T18430.2-2001和企业内控的要求及规定。 15.6板式换热器的结构定型 在确定板式换热器的板片数后，对所选用的产品需确定水系统进出口的尺寸规格，制冷剂进出口的尺寸规格，确保板式换热器与系统连接时的方便性。 16板式换热器的使用 16.1水侧保护的方法 10—— 要求在进水管路上安装的过滤网，能滤掉大于1mm以上的杂质； 11—— 在进水或进水管路上设置流量开关或压力、压差感应器，末达设定值时使压缩机停机； 12—— 在进水或出水管路上设置温度感应器，进水管上设置＞7℃，或出水管上设置＞2℃，低于此值时压缩机停机。 16.2制冷剂侧保护的方法 13—— 在压缩机排气管与蒸发器进液管之间加装热制冷剂蒸汽旁通阀，当蒸发温度降至某值时此阀打开； 14—— 在压缩机吸气管路上加装吸气压力控制阀，当蒸发温度降至某值时此阀关闭，能有效阻止蒸发温度逐步降低； 15—— 在冷凝器和储液器之间加装冷凝压力控制阀，当冷凝温度降至某值时此阀关闭，使冷凝液聚集在风冷冷凝器中而占据了冷凝面积，使冷凝压力上升。 16—— 钎焊板式蒸发器的冻胀损坏是实际使用中的一大威胁，一定要引起足够的重视。而一旦其内部某板片处冻裂，几乎是无法修复的。 17检验与验收 17.1材料 板式换热器的板片、受压元件及焊接材料，应具备材料的品质证明书；无材料的品质证明书的材料，制造厂必须按相应标准对每批材料来化学成分分析和力学性能测试。 17.2板片 17.2.1微裂纹检测 不锈钢板片每批抽1％，且不少于 3 张进行微裂纹检测，钛材板片每批抽10％，且不少于30张进行微裂纹检测，如发现有微裂纹则应100％检测。有特殊用途和用户想要的板片应100％进行仔细的检测。板片微裂纹用低倍放大镜观察，并按JB 4730的规定进行渗透探伤检验测试。 17.2.2波纹深度和密封槽深度检测 a) 板片密封槽深度用深度千分表、千分尺及其他精度相同的器具进行仔细的检测，检测点应均匀分布，两端各4点，直线点； b) 板片波纹深度用深度千分表、千分尺及其他精度相同的器具进行仔细的检测，检测点的分布沿板片纵向分 3 排，每排4点； c) 每批板片抽10％进行板片密封槽深度和波纹深度尺寸公差的检查，如有 1 张不合格，应逐张检查，对合格者进行再加工；连续10批合格的批量生产企业，抽样比例为5%； d) 同一次装卡模具，用同一批材料压制的板片为一批。 17.2.3板片最薄处厚度检验测试 有以下情况之一时，应抽 1 张板片用切割解剖法或无损测厚法对减薄较大处进行厚度检验测试： a) 用新模具压制的板片； b) 用新材料压制的板片； c) 模具更换镶块后压制的板片； d) 长期停产后，恢复生产时压制的板片。 17.3钎箔 钎焊板式换热器钎箔加工时每批首先检测 5 张，检查钎箔的角孔及四边与相应板片的角孔及四边是否均匀对称，然后投入批量加工，同一次装卡模具，同一批材料加工的钎箔为一批。 17.4组焊 17.4.1用角尺逐台进行组焊后板片包的直线用焊口检测仪逐个进行法兰对接焊缝高度检验。 17.5不伤害原有设备的检测 17.5.1公称直径不小于250mm接管的对接焊缝，应按JB 4730进行射线组制冷剂时，Ⅱ级合格；其他组制冷剂时，Ⅲ级合格。 17.5.2公称直径小于250mm接管的对接焊缝，应按JB 4730进行渗透检测。介质为A3和B3组制冷剂时，Ⅰ级合格；A2、B2和B1组制冷剂时，Ⅱ级合格；A1组可不进行仔细的检测。 17.6压力试验 17.6.1制造完工的板式换热器应进行压力试验(液压试验或气压试验)。 17.6.2压力试验时，必须用两个精度不低于1.5级且量程相同的并在有效检定期内的压力表，压力表的量程在试验压力的 2 倍左右为宜，但不应低于1.5倍和高于4倍的试验压力。 17.6.3气压试验 a) 制成后的钎焊板式换热器一般进行气压试验； b) 气压试验压力 取两者中的较大值； c) 气压试验介质一般都会采用洁净的空气或氮气； d) 气压试验时应有可靠的安全措施； e) 气压试验时气体温度应不低于5 ℃；采用浸入水中检漏时，水温不应低于30 ℃。 17.6.4液压试验 a) 有特殊规定的钎焊板式换热器和一般的焊接板式换热器制造完工后应进行液压试验； b) 液压试验压力 取两者中的较小值； 注：pT—试验压力，MPa； p—设计压力，MPa； [σ]—受压元件材料在试验温度下的许用应力，MPa； [σ]—受压元件材料在设计温度下的许用应力，MPa。 c) 液压试验介质一般都会采用洁净水； d) 液压试验时液体温度应不低于5℃； e) 用水进行液压试验时，应控制水的氯离子含量不超过25×10-6。 11.1.1板式换热器两侧应分别进行单侧压力试验，试验时另一侧同时处于常压状态。 11.1.2试验时应缓慢升压，达到规定的试验压力后，保压时间不少于30min。试件不应有泄漏、明显变形等缺陷。钎焊板式换热器在批量生产情况下，允许采取提高试验压力、缩短试验时间的试验方法，但一定要进行泄漏试验。 11.1.3液压试验合格后，应排净流道内的积水。对制冷剂侧通道，应进行干燥处理；非制冷剂侧通道应有防止结冰的措施。 11.2泄漏试验 11.2.1压力试验合格后的板式换热器应进行泄漏试验。 11.2.2泄漏试验介质为氦气。 11.2.3钎焊和全焊板式换热器应分别进行外漏和内漏试验，半焊板式换热器仅需进行内漏试验。 11.2.4钎焊板式换热器的允许泄漏量应不大于5.0×10-6mbar·L/s；全焊板式换热器的允许泄漏量内漏试验时应不大于1.0×10-5mbar·L/s，外漏试验时应不大于1.0×10-3mbar·L/s；半焊板式换热器的允许泄漏量应不大于1.0×10-3mbar·L/s。 11.3清洁度 板式换热器与制冷剂接触表面的杂质含量应不超过200mg/m2，测定方法按制冷设备清洁度测定方法的有关标准执行。板式换热器清洁度的测定只有在型式检验时进行。 11.4热工性能 11.4.1生产单位应向用户更好的提供板式换热器设计工况下的传热量、传热系数和流体阻力的设计计算值。 用户要时，应按JB8701－1998附录D(提示的附录)进行热工性能和阻力特性测定。 11.4.2按规定工况实测的传热系数应不小于供货方设计计算值的95%。 11.4.3按规定工况实测的两侧阻力损失应不大于供货方设计计算值的110%。 11.5安全附件 制冷系统中应包括使板式换热器正常运行不受损坏的安全附件。 12标志、包装与运输 12.1标志 12.1.1每台板式换热器应有铭牌，其内容有： a) 名称：板式换热器； b) 型号； c) 制造许可证编号； d) 设计压力及试验压力(MPa)； e) 设计温度(℃)； f) 换热面积(m2)； g) 质量(kg)； h) 产品制造日期(年、月)； i) 制造厂名及出厂编号。 12.1.2必须有介质进、出口标志。 12.2包装 12.2.1板式换热器宜用包装箱妥善包装，并固定可靠，随机备件固定在包装箱内。 12.2.2随产品发送的文件、资料应包括以下内容： a) 装箱单； b) 产品合格证； c) 产品使用说明书； d) 产品竣工图； e) 产品安装图； f) 板片组装流程示意图； g) 产品质量文件：至少应包括板片及主要受压元件材料的化学成分和力学性能；焊接质量；板片和垫片尺寸及板片微裂纹等检测结果；压力、泄漏试验及评定结果；不伤害原有设备的检测依据标准和评定结果；制造厂质量检验负责人及检验专用章。 12.2.3装箱时重心不宜超过箱高的1/2。 12.3运输 板式换热器的运输应按JB 2536的规定。 12.4储存 板式换热器应在干燥通风的库房内存放，环境和温度不允许超出40 ℃。大型板式换热器装箱后可在露天存放，但应有可靠的防雨雪措施。

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