CJT163-2002导流型容积式水加热器和半容积式水加热器（U型管束）.pdf 13页

'cJ中华人民共和国城镇建设行业标准c,l/T163-2002导流型容积式水加热器和半容积式水加热器(U型管束)Thestoragetypeheatexchangerofguideflowtypeandhalfstoragetypeheatexchanger(constructionofU-pipecolumn)2002一06一03发布加02门0一01实施中华人民共和国建设部发布 CJ/T163-2002前言导流型容积式水加热器和半容积式水加热器(U型管束)，自研制成功并投人市场后，历经数年的不断改进和完善，已经成为系列化的产品，取得了良好的社会效益和经济效益。为了保证该系列产品的设计、制造与检验的质量，参考了GB150-1998,GB151-1999和《压力容器安全技术监察规程)(1999版)等标准和规程，制定了本行业标准。本标准由建设部标准定额研究所提出。本标准由建设部给水排水产品标准化技术委员会归口。本标准由中国建筑设计研究院、北京丰台万泉压力容器厂、北京石景山压力容器制造厂负责起草。本标准主要起草人:刘振印、尹志全。 中华人民共和国城镇建设行业标准导流型容积式水加热器和半容积式水加热器(U型管束)CJ/T163-2002Thestoragetypeheatexchangerofguideflowtypeandhalfstoragetypeheatexchanger(constructionofU-pipecolumn)范围本标准规定了以U型管束为换热元件的导流型容积式水加热器和半容积式水加热器(以下简称为水加热器)的型号标记、主要结构、要求、试验方法、检验规则、标志、油漆、包装和运输等。本标准适用于水加热器的设计、制造、检验和测试。2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB150-1998钢制压力容器GB151一1999管壳式换热器GB/T228-1987金属拉伸试验法GB/T229-1994金属夏比缺口冲击试验方法GB/T232-1999金属材料弯曲试验方法GB/T699-1999优质碳素结构钢GB/T700-1988碳素结构钢GB713-1997锅炉用钢板GB/T1527-1997铜及铜合金拉制管GB3087-1999低中压锅炉用无缝钢管GB/T4237-1992不锈钢热轧钢板GB6654-1996压力容器用钢板GB/T13306-1991标牌GB/T14976-1994流体输送用不锈钢无缝钢管《压力容器安全技术监察规程)(1999版)JB/T74-1994管路法兰技术条件JB/T81-1994凸面板式平焊钢制管法兰JB2536-198。压力容器油漆、包装、运输JB/T4701-2000甲型平焊法兰JB4708-2000钢制压力容器焊接工艺评定JB/T4709-2000钢制压力容器焊接规程中华人民共和国建设部2002-06-03批准2002-10-01实施1 C.1/T163-2002JB/T4712-1992鞍式支座JB/T4724-1992支承式支座JB4730-1994压力容器无损探伤JB/T4737-1995椭圆形封头3定义本标准采用下列定义。3.1容积式水加热器storagetypeheatexchanger承压并贮存一定量热水的间接加热设备。3.2导流型容积式水加热器storagetypeheatexchangerofguideflowtype带有引导被加热水流向加热管束的容积式水加热器。3.3卧式导流型容积式水加热器horizontalstoragetypeheatexchangerofguideflowtype罐体卧置的导流型容积式水加热器。3.4立式导流型容积式水加热器verticalstoragetypeheatexchangerofguideflowtype罐体立置的导流型容积式水加热器。3.5半容积式水加热器halfstoragetypeheatexchanger带有适量贮存与调节容积的内藏式快速水加热设备。3.6卧式半容积式水加热器horizontalhalfstoragetypeheatexchanger罐体卧置的半容积式水加热器。3.7立式半容积式水加热器verticalhalfstoragetypeheatexchanger罐体立置的半容积式水加热器。3.8管程tubestroke热媒流经换热管内的通道及与其相贯通部分。3.9壳程shellstroke被加热水流经换热管外的通道及与其相贯通部分。3.10换热面积heat-exchangearea以换热管外径为基准，扣除伸人管板内的换热管长度后，计算得到的管束外表面积(m"),111设计压力designpressure设计压力指设定的水加热器管、壳程顶部的最高压力.与相应的设计温度一起作为设计载荷条件，其值不得低于工作压力。3.12工作压力operatingpressure工作压力指在正常工作情况下，水加热器管、壳程顶部可能达到的最高压力。3门3设定温度settingtemperature使用水加热器时，被加热水加热到所设定的温度值。3.14设计温度designtemperature设计温度指水加热器在正常工作情况下.设定的元件金属温度(沿元件金属横截面的温度平均值)，设计温度与设计压力一起作为设计载荷条件3.15热媒heatmedium流经管程内的介质。3.16传热系数Kcoefficientofheattransmission当流经换热管内的热媒与被加热水的温度差为1C时，lm，的换热面积每秒钟所传递的热量。单位为W/(m"·C)3.17总容积，otalvolume壳程内被加热水的总体积(m").118贮热比storagevolumeratio指被加热水加热到设定温度时，壳程内实际贮存的热量与壳程内总容积可贮存总热量之比。 CJ/T163-2002型号标记及主要构造型号标记RV(HRV)一XX一XS(H))(XX/XX)—壳程设计压力(MPa)一管程设计压力(MPa)一热媒种类，S为蒸汽,H为热媒水(仅RV-03有此代号，其余无)一总容积(M")一罐体型式代号，01和03为卧式02和04为立式水加热器代号，RV表示导流型容积式水加热器HRV表示半容积式水加热器标记示例:示例1:总容积为3m"，热媒为蒸汽，管程设计压力为0.39MPa,壳程设计压力为0.59MPa的卧式导流型容积式水加热器的标记为RV-03-3S(0.39/0.59),示例2:总容积为4.5m"，管程设计压力为1.0MPa，壳程设计压力为1.6MPa的立式半容积式水加热器的标记为HRV-02-4.5(1.0/1.6).4.2主要结构RV-03臣卜式导流型容积式水加器的主要结构见图toRV-04立式导流型容积式水加热器的主要结构见图2,HRV-02立式半容积式水加热器的主要结构见图3>HRV-01卧式半容积式水加热器的主要结构见图4.1-雄体;2一安全阀接管口;3一热水出水管管口;4-1-罐体汉一安全阀接管口;3一热水出水管管口;9-压力表;3-温度计6-温包管管口;7一热媒入口管压力表;5-温度计浦一温包管管口;7-U形换热管;口;S-管箱泪一热媒出口管口;10-U形换热管;11-8-热媒人口管口沼一管箱;10一热媒出口管口;11-固定板;12一导流装置;13一支座;14一冷水进水管口支座;12一冷水进水管口;13一泄水口;14一导流装置图1图2 CJ/T163-20021-罐体;2一安全阀接管口;3-热水出水管管口;4-1一罐体;2一安全阀接管口;3-热水出水管管口;4-压力表;5一温度计,6一内置换热器;7-U形换热管;内置换热器巧一温度计;6一压力表;7-U形换热管;8一换媒人口管口;9-热媒出口管口;10一冷水进水管8一热媒人口管口;9-热媒出口管口;10一冷水进水管口、11一支座;12-排污泄水管口;13-热水下降管;口;11一支座;12-温包管管口:13-排污泄水管口;14-温包管管口;15一人孔14-热水下降管;15一人孔图3图45技术参数5.1工程参数5门1总容积、换热面积见表1.表1总容积及换热面积表RV-03RV-04{HRV-01HRV-021.51.5.2.0.2.5,3.00.50.8,1.0.1.23.86.4.05.9.7.23.0,4.23.6.5.15.23.6.28.9.10.70.84.8,6.81.06.2.8.0303.5,4.0,4.5.5.045，75︸1.25,2.0,2.57.3,8.87.3,9.58.0.12.210.9.13.1.弓8.4.13.02.05.5,6.0,6.510.8.16.75.0LA容积(m")7.0.7.5,8.02.53.0,3.5.4.05.9983.13.26换热面积(m})9.2,11.813.0,20.410.0.15.516.4.20.16.0,19.73.011.4,17.73.513.0.20.48.08.5.9.0.9.5.10.04.010.8.14.3,19.29.9,12.814.7.23.1145_9,52.30.022.3,27.717.4.21.44.518.8128.25.020.7.31.0 CJ/T163-20022设计压力壳程:RV-03:0.59MPa,O.98MPa,l.57MPa;RV-04,HRVg;:0.6MPa,l.0MPa,1.6MPa.管程:以蒸汽为热媒时:RV-03:0.39MPa;RV-04,HRV吕2:0.4MPa.以软化热水为热媒时:RV-03:1.57MPa;RV-04,HRV-9}:1.6MPa.5门.3工作压力:不大于设计压力的。.95倍。5.1.4设计温度:壳程:<75C;管程:<-151C.5.2热工参数见表2表2热工参数表6要求6.1水加热器的设计、制造、检验与验收应符合GB150,GB151和《压力容器安全技术监察规程》的有关规定。6.2水加热器的构成均应符合按规定程序批准的图样的要求。6.3材料要求6.3.1壳程部分(1)筒体、封头:碳素钢或不锈钢。(2)管板:碳素钢或不锈钢。(3)导流板、隔板:碳素钢或不锈钢(当筒体、封头衬铜时.用铜板或不锈钢板)。(4)支座:碳素钢或不锈钢。6.3.2管程部分 CJ/"e163-2002(1)U型换热管:紫铜管、无缝钢管、不锈钢管(2)管箱的筒体、封头:碳素钢或不锈钢。(3)管箱内隔板:碳素钢或不锈钢。6.3.3法兰(1)容器法兰:低合金钢或不锈钢。(2)管法兰:碳素钢或不锈钢。6.3.4接管无缝钢管或不锈钢管(当筒体、封头衬铜时，用不锈钢管)6.4水加热器所用材料应根据技术文件要求分别符合GB/T699,GB/T700,GB713,GB/T1527,GB3087,GB/T4237,GB6654,GB/T14976,6.5水加热器所使用的外购件应选用符合国家标准(或行业标准)的产品。6.6封头的制造应符合JB/T4737的规定。法兰的制造应符合JB/T81,JB/T4701,JB/T74的有关规定。6.7换热管拼接时，应符合以下要求:a)对接接头应作焊接工艺评定。试件的数量、尺寸、试验方法按JB4708的规定;b)同一根换热管的对接焊缝，直管不得超过一条;U形管不得超过两条;最短管长不应小于300mm;包括至少50mm直管段的U形弯管段范围内不得有拼接焊缝;C)管端坡口应采用机械方法加工，焊前应清洗干净;d)对口错边量应不超过换热管壁厚15%，且不大于。.5mm，直线度偏差以不影响顺利穿管为限;e)对接后，应按表3选取钢球直径对焊接接头进行通球检查，以钢球通过为合格;表3通球检查的钢球直径mm换热管外径dd‘252540钢球直径75d0.Ad85d注:d,—换热管内径f)对接接头应进行射线检测，抽查数量应不少于接头总数的10yo，且不少于一条，以JB4730的m级为合格;如有一条不合格时，应加倍抽查;再出现不合格时，应100%检查;9)对接后的换热管，应逐根进行液压试验，试验压力为设计压力的2倍。6.8换热管与管板的连接及管束的组装均应符合GB151的有关规定口6.9水加热器的A,B类焊接接头应按JB473。规定进行射线探伤检查。检查长度不小于各条焊缝长度的20%，且不小于250mm，符合I级合格。6.10碳钢、低合金钢制的焊有分程隔板的管箱.应在施焊后作消除应力的焊后热处理。奥氏体不锈钢制管箱，一般不做焊后消除应力的热处理。6.11水加热器的导流板、隔板的拼装应严密.不得因此而造成介质短路。6.12水加热器的壳体应设置安全阀、其开启压力为热水系统工作压力的1.1倍，且不得大于水加热器壳程的设计压力。6门3水加热器的热媒人口管上应装自动温控装置，自动温控装置应能根据壳程内水温的变化，通过水温传感器可靠灵活地调节或启闭热媒的流量，使被加热水的温度控制在设定温度士5"C以内。6.14组装完的水加热器应按GB150-1998的10.9进行液压试验，试验压力为设计压力的1.25倍。液压试验的顺序按GB151-1999的4.18的规定。6.15水加热器各部件的外表面不得有明显的磕碰伤痕、变形等缺陷，表面涂层应完整美观。6.16热工性能中的x值、贮热比A，应符合本标准表2中的给定值 CJ/T163-2002了试验方法7.1“压力容器产品质量证书”和“压力容器产品质量监督检验证书”的签发，作为水加热器设计、制造与检验符合本标准6.1和6.2的证明。7.2用目测、量具和样板检查水加热器外观，应符合本标准中6.15.7.3对照标准、图纸和生产厂家的出厂合格证，检查水加热器的外购件及外协件，应符合本标准中6.5和6.6(如外协)。7.4对照标准、图纸和工艺文件检查各部件，应符合本标准中6.3,6.4,6.6叻A自制),6.8,6.10,6.11,6.12,6.13,7.5当换热管采用拼接时，对接接头进行通球检查应符合本标准中6.7.7.6水加热器的A和B类焊接接头根据7B4730进行射线探伤.应符合本标准中6.9.了.了组装完的水加热器进行液压试验应符合本标准中6.14。液压试验顺序为先壳程后管程。7.8热工性能测试应符合本标准中6.16,7.8.1流程及测点布置(见图5一图12),冷水进口热姚出口冷水进口图5卧式导流型容积式图6卧式导流型容积式水加热器汽水换热测试布置图水加热器水一水换热测试布置图热住出口冷水进口冷水进口图7立式导流型容积式图8立式导流型容积式水加热器汽一水换热测试布置图水加热器水一水换热测试布置图 CJ/T163-2002冷水进口热拱出口冷水进口图9卧式半容积式水加热器图10卧式半容积式水加热器汽水换热测试布置图水水换热测试布置图冷水进口热媒出口冷水进口图11立式半容积式水加热器图12立式半容积式水加热器汽一水换热测试布置图水换热测试布置图，:0一压h,&;.一A*fjvFv;。一流#it;)-Wz#ifi;甲一。度计I一制*AO}AAO;冈一阀门7.8.2测试方法a)热媒流量:汽一水换热时.以凝结水流量通过标定量桶计量;水一水换热时，以热水循环泵流量通过流量计计量;b)被加热水流量:以流量计计量;C)温度:以精密温度计计量;d)压力:以压力表测量;e)换热面积:以钢卷尺实际测量，计算确定;f)测量仪表的精度等级不低于。.5级。7.8.3数据整理及计算一般以不少于四组不同热媒和被加热水流量的换热工况进行测定。热媒与被加热水流量参数的选取，应满足本标准表2中汽一水换热时T..,AP,AP。和水一水换热时△P,,AP:的要求。每组工况取其热媒与被加热水流量、温度均稳定时的测定值作为取值数据进行整理计算，各参数的计算方法如下7.8.3门传热系数x采用平均温差法，按式(1)计算:Q(W/(m".C))(1)F·,2T CJ/T163-2002式中:Q—热媒放热量.kJ/ho汽一水换热时:Q=G(I"，一Tm,·C)。··························⋯⋯(2)式中:G-蒸汽流量(kg/h)，以取值时间段，凝结水重量化为小时流量计算;I"蒸汽含热量(kJ/kg)，以取值时间段，热媒人口处蒸汽温度T二的平均值，对应蒸汽压力时的蒸汽含热量计算;Tm-一凝结水温度(C)，取值时间段的凝结水温度平均值;C—水的比热容，C=4.187(kJ/(kg"C)).水一水换热时:Q=q(T二一T-)·C··························⋯⋯(3)式中:q一热媒流量，以取值时间段的热媒流量平均值计算，m，/h;Tm—热媒进口处热媒温度.C;Tm—热媒出口处热媒温度，C;C—同式(2),F—换热面积(M")，以实际测量值为准;△了’—热媒与被加热水的平均温度差(C)，按式(4)计算:(T二十Tm)一(t。十t,)△T,=(4)式中:t—被加热水进口处冷水温度平均值，C;t一被加热水出口处热水温度平均值，C;T-Tm—同前式(3),7.8-3.2凝结水温度T。见式(2),7.8.3.3水一水换热时，热媒温降值△T按式(5)计算:AT=T,一7，二(5)式中:T-T.—同式(3)e7.8.3.4管程压降△P按式(6)计算:__h.___AP,一r!一1,..+而2(MYa)(6)式中:Pm一一热媒人口处蒸汽压力，MPa;尸m—凝结水出口处压力，MPa;h—测定P.,.P..两处压力表之高差，m.7.8.35壳程压降△尸，按式(7)计算:____h,___(7)al-,一2’一)l.+碗(MYa)式中:尸—冷水进口处冷水压力，MPa;尸—热水出口处热水压力，MPa;h2-测定P-P两处压力表之高差，M.7.8-3.6贮热比x按式(s)计算:r,+r,，，t+八“，.-万一十“2.2一十V3"t3(8)V·t3式中:v—管箱底部以下的壳程容积，m，;V3-管箱范围内的壳程容积，m3;V—管箱上部的壳程容积.m" CJ/T163-2002V—壳程总容积，m3.V二V,+V3+V3t—壳程底部的水温，℃;t,=t,tt管箱底部的壳程水温(平均温度)，C;t3—管箱上部的壳程水温，℃;t3=tzt,It.—同式(4),注:t=t-t。均用表面温度计测定.图13壳程各部分容积和温度位置示意检验规则8.1外购件和外协件的检验应分别符合本标准的6.5,6-6(如外协)和6.10.8.2过程检验应分别符合本标准6.3,6.4,6.6(如自制),6-7和6.11,8.3整机检验分为出厂检验和型式检验。84出厂检验8.4.1为保证水加热器的质量符合本标准的规定，产品出厂前应逐台进行出厂检验。8.4.2出厂检验项目为本标准的6.1,6.2,6.8,6.9,6.12,6.13,6.14,6.1508.4.3判定规则8.4-3.1按本标准规定检验，全部检验项目合格，该水加热器判为合格。8.4.3.2按本标准出厂检验，6.1和6.2中有一条不合格，该水加热器判为不合格。其余各条检验不合格时，允许一次性调整，调整后，全部项目合格，该水加热器方可判为合格。O5U型式检验O5口当产品遇有下列情况之一时，应进行型式检验:10 CJ/"e163-2002a)新产品的试制定型鉴定;b)产品的设计、工艺、生产设备、管理等方面有较大改变而影响到产品的性能;c)用户要求;d)出厂检验的结果与上次型式检验有较大差异;e)国家质量监督机构要求进行该项的检验。B-5.2水加热器的m式检验除包括外购件、外协件、过程及出厂检验规定外，还应进行本标准6.16热工性能测试。8.5.3判定规则:按本标准规定检验，全部检验项目合格，该水加热器判为合格。9出厂文件、标志、油漆、包装和运输9-1水加热器出厂交付使用时，应提供如下文件资料各一份:a)产品说明书;b)压力容器产品质量证书;c)压力容器产品安全质量监督检验证书;d)产品竣工图;以上文件资料用防水塑料袋封好。9.2标志9.2.1水加热器应在壳体明显位置设置铭牌，且应露在保温层外。9.2.2铭牌的材料应具有耐蚀性，一般为黄铜、铝或协议规定的其他材料。9.2.3铭牌规格按GB/T13306选用。铭牌内容参照“《压力容器安全技术监察规程》附件六”。特殊铭牌或附加铭牌的规格由制造厂自定。当协议另有规定时，应按协议规定制作。9.3水加热器的油漆、包装和运输按JB2536的规定。'