[发明专利]一种换热器能效评价系统

说明书

技术领域

本发明涉及换热器能效评价技术领域，特别是涉及一种换热器能效评价系统。 

背景技术

换热器作为能量系统中使用最广泛的单元设备之一，在石油、化工、能源、冶金、航空、医药等领域被广泛利用。目前有多种换热器性能的评价方法与评价指标。单一参数的有总传热系数K和压降ΔP，后来有学者采用换热量Q与消耗的泵(或风机)的功率N的比值，即能量系数作为评价指标，还有采用K/ΔP以及无因次化的Nu/f来进行评价。为了更准确地反映强化传热的性能，进一步也可以使用K/ΔP^1/3及Nu/f^1/3作为指标。 

上述这些评价都只是分析换热器的能量在数量上转换、传递、利用和损失的情况，即以热力学第一定律为基础。为更准确地反映热量交换过程中能量在质量上的损失，理论研究中提出了基于热力学第二定律的评价方法，来分析换热设备中的转换、传递、利用和损失，作为热力学第二定律评价体系代表的最小熵产法（以熵产单元数N_S作为评价指标），在很多的研究中得到应用。后又有场协同理论，从流场和温度场相互配合的角度重新审视对流换热的物理机制，提出了场协同角的评价指标。除此之外，热经济分析法将技术和经济融为一体，不仅研究体系与环境之间的相互作用，还研究体系内部的经济参数和环境经济参数之间的关系，但由于热经济学分析法涉及面很广，比较复杂，使用中还有许多具体问题，所以国内目前尚未在工程设计中正式使用。尽管如此，基于热力学第一定律的评价体系依然在换热系统的评价中被广泛应用着。为此，在热工性能参数测试的基础上，综合相关研究成果，结合设计、制造与使用管理等因素，在以上众多的评价指标中确定一个或多个适用于在用工业换热设备能效评定的指标就显得尤为重要。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种换热器能效评价系统，结合设计、制造、维修改造和运行管理等因素，构建在用工业换热器能效评价体系。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种换热器能效评价系统，包括热水箱、冷水箱和换热器，所述热水箱中的热流体经第一开度阀门进入第一离心泵器后依次进入第一流量计、第一温度计和第一压力计，再流入所述换热器与冷流体进行换热，所述热流体温度下降流出所述换热器，再依次经过第三压力计、第三温度计后进入加热器加热， 加热后流经第五温度计后回到所述热水箱；所述冷水箱中的冷流体经第二开度阀门进入第二离心泵器后依次进入第二流量计、第二温度计和第二压力计，再流入所述换热器与热流体进行换热，所述冷流体温度上升流出所述换热器，再经过第四压力计、第四温度计后进入冷却器冷却，冷却后流经第六温度计后回到所述冷水箱；将所述换热器作为评定单元，以热力学性能特征参数测试为基础，计算得到所述评价系统的热效率、传热单元数NTU、相对总压降和效率，并结合设计、制造、维修改造和运行管理，利用层次分析法全面规范各个因素的权重系数，构建在用工业换热器能效评价体系： Z=b1ηZ1η+b1ψZ1ψ+b1ηeZ1ηe+b2Z2+b3Z3+b4Z4+bSZS,]]>其中，b_1η为热效率测试权重系数；b_1ψ为压降测试权重系数；为效率测试权重系数；b₂为设计权重系数；b₃为制造权重系数；b₄为维修改造权重系数；b_S为运行管理权重系数；Z为能效评定总分值；Z_1η为热效率测试评定分值；Z_1ψ为压降测试评定分值；为效率测试评定分值；Z₂为设计评定分值；Z₃为制造评定分值；Z₄为维修改造评定分值；Z_S为运行管理评定分值。