SY/T 0538-2021 管式加热炉规范.pdf

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SY/T 0538-2021 管式加热炉规范.pdf

hg气体的比焰,单位为千焦每立方米(kJ/m)(m²系指在101.325kPa和273.15K下的体积) X一第i组分的体积分数,用百分数表示; 7 一第i组分的比恰,单位为千焦每立方米(kJ/m)。 A.1.2.3水的比按照压力和温度查未饱和水的热力性质表。 A.1.3加热原油或其他液体介质的加热炉的热负荷按公式(A.2)计算:

2.3水的比按照压力和温度查未饱和水的热力

Q 加热炉的热负荷,单位为千瓦(kW); V 被加热气体的体积流量,单位为立方米每小时(m/h); 1 被加热气体在进炉温度时的比焰,单位为千焦每立方米(kJ/m) 2 被加热气体在出炉温度时的比,单位为千焦每立方米(kJ/m) 其他热负荷,单位为千瓦(kW)

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按1kg燃料油或1m燃料气计算三星级酒店施工组织设计(样板),以273.15K

A.2.2燃料油的燃烧计鱼

Q燃料油的低位发热量,单位为千焦每千克(kJ/kg); C、H、S、O、W一一燃料油中碳、氢、硫、氧元素和水分的质量分数,用百分数表示 2.2燃料油完全燃烧时的理论空气量按公式(A.5)计算:

L。一理论空气量,kg(空气)/kg(燃料油); C、H、S、O一一燃料油中碳、氢、硫、氧元素的质量分数,用百分数表示。

A.2.3燃料气的燃烧计算

A.3加热炉设计热效率的计算

A.3.1加热炉排烟温度t和过剩空气系数α按本文件有关要求

.1加热炉排烟温度t和过剩空气系数α按本文件有关要求。 .2工艺计算中,加热炉本身的设计热效率(即不计入辅机的能耗)按公式(A.7)计算:

式中: 加热炉的设计热效率,用百分数表示; 烟气离开加热炉时带走的热量损失(燃料油的9也可根据排烟温度和过剩空气系数α由图A2 查取),用百分数表示; 2 加热炉表面散热损失,用百分数表示; 机械和化学不完全燃烧损失,用百分数表示。

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A.3.3燃料用量按公式(A.8)~公式(A.

燃料用量按公式(A.8)~公式(A.12)计算:

图A.2烟气热量损失

B=3.6×103 Q (Q + Q +Q+ Q)n Q= Liα

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A.4.1 一般规定

a)辐射段炉膛平均烟气温度T,K; b)辐射段热负荷Q(按加热炉热负荷的65%~75%估算),kW; c)辐射炉管管壁平均温度T(按辐射炉管内介质平均温度加30℃~60℃考虑,炉管内介质平 均温度为炉管内介质进出口温度之和的一半),K: d)辐射炉管平均表面热流密度、炉管内介质质量流速、管径等按本文件有关要求选取,

A.4.2辐射段热平衡计算

2.1辐射段传热速率方程式见公式(A.13)

A.4.2.1辐射段传热速率方程式见公式(A.13)

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式中: Q一辐射段热负荷,单位为千瓦(kW); B 燃料用量,单位为千克每小时(kg/h)或立方米每小时(m/h); Q 燃料的低位发热量,单位为千焦每千克(kJ/kg)(燃油)或千焦每立方米(kJ/m)(燃气); Q 空气进炉显热(如空气不预热时,Q.可以不计),千焦每千克(kJ/kg)或千焦每立方米 (kJ/m) ; Q 燃料进炉显热【Q按公式(A.12)计算】,千焦每千克(kJ/kg)(燃油)或千焦每立方米 (kJ/m)(燃气) ; Q 雾化蒸汽进炉显热,单位为千焦每千克(kJ/kg)(燃料); 辐射段表面散热损失(取1%~1.5%); 9 离开辐射段炉膛的烟气(温度为T)带走的热量损失,计算方法同公式(A.7)中的1,用 百分数表示: 采用试算法,按假设的各种炉膛温度T代人计算,直至按公式(A.13)和公式(A.14)计算的 近似相等,此时的 T、Q即为最终计算结果。

A.4.3当量平面计算

当量平面A按公式(A.15)计算

式中: Ap—当量平面,单位为平方米(m²); Ⅱ辐射炉管根数: L辐射炉管有效长度,单位为米(m); S辐射炉管管心距,单位为米 (m)。

式中: Ap—当量平面,单位为平方米(m²); Ⅱ辐射炉管根数; L辐射炉管有效长度,单位为米(m)

A.4.4 气体交换因数 F计算步骤

A.4.4.1烟气中二氧化碳(CO2)加水蒸气(H,O)的分压值p(单位:atm),根据过剩空气系数α由 图A.3查取。 A.4.4.2决定平均气体辐射长度L(单位:m),不同炉形的平均气体辐射长度由表A.1查取。 A.4.4.3根据p·L和辐射段烟气平均温度T,由图A.4查得烟气辐射率&g。

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图A.3烟气中CO,和H,O的分压

图A.4烟气辐射率&g

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辐射率&,和气体交换因数 F按公式(A.16)、公

表 A1 平均气体辐射长度L

h+h h = I+ M,

k——对流段总传热系数,单位为千瓦每平方米开尔文[kW/(m?·K)]; hi——包括结垢热阻在内的管内膜传热系数,单位为瓦每平方米开尔文[W/(m²·K)]; h一包括结垢热阻在内的管外膜传热系数(对流段采用光管时 h,的计算见 A.5.4,对流段采

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钉头管时h。的计算见A.5.5;对流段采用翘片管时h。的计算见A.5.6),单位为瓦每平方 米开尔文 [W/ (m?·K)] ; h管内膜传热系数(计算方法见A.5.3,单位为瓦每平方米开尔文[W/(m²·K)】; M一管内膜结垢热阻,单位为平方米开尔文每瓦(m²·K/W)。 1.5.2 对数平均温度差按公式 (A.20)、公式 (A.21) 计算 :

△t一对流平均温度差,单位为摄氏度(℃); 对流段烟气进口温度,即辐射段炉膛烟气平均温度,单位为摄氏度(℃); 一对流段被加热介质出口温度,即辐射段被加热介质进口温度,单位为摄氏度(℃); 对流段烟气出口温度,单位为摄氏度(℃); 对流段被加热介质进口温度,单位为摄氏度(℃); t一一被加热介质出炉温度,单位为摄氏度(C)。 1.5.3管内膜传热系数h,应按对流管内介质的不同流动状态分别计算。 1.5.3.1管内介质流动的雷诺数按公式(A.22)计算

△t一对流平均温度差,单位为摄氏度(℃); 对流段烟气进口温度,即辐射段炉膛烟气平均温度,单位为摄氏度(℃); t一一对流段被加热介质出口温度,即辐射段被加热介质进口温度,单位为摄氏度(℃)

管内介质在平均温度下的动力黏度(管内介质平均温度,指对流段被加热介质进出口温度 之和的一半),单位为帕斯卡秒(Pa·s)。 5.3.2管内介质流动状态为紊流(雷诺数Re>10+)时的管内膜传热系数h按下列公式计算: a)管内介质为液体时:

5.3.2管内介质流动状态为紊流(雷诺数Re>10)时的管内膜传热系数h按下列公式计算: a)管内介质为液体时:

b)管内介质为水时:

)管内介质为气体时:

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d)普朗特准数 Pr按下式计算;

a)管内介质为液体时:

b)管内介质为气体时:

每管程炉管长度,单位为米(m)。

() 7. = (A.27 d. 0.025 Re 1+( (A.28 di

L一每管程炉管长度,单位为米(m)。 3.4管内介质流动状态为层流(雷诺数Re<2200)时的管内膜传热系数按公式(A.29)计算

用光管时管外膜传热系数的计算见A.5.4.1 流传热系数h.按公式(A.30)计算:

ho光管的对流传热系数,单位为瓦每平方米开尔文[WI(m?·K)]

hoc光管的对流传热系数,单位为瓦每平方米开尔文[W/(m²·K)】

G0.607.T.03 =10.98 × d.o33

L =10.98 ×

Gg—对流段烟气质量流速,单位为千克每平方米秒[(kg/(m²·s)]; T一对流段烟气平均温度,单位为开尔文(K); d一对流炉管外径,单位为毫米(mm)。 A.5.4.2 烟气辐射传热系数 h, 按公式(A.31)计算:

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hor烟气辐射传热系数,单位为瓦每平方米开尔文[W/(m²·K)] T一一平均气体温度(平均气体温度为管内介质平均温度T加对数平均温度差△t),单位为开尔 文 (K)。 A.5.4.3 管外膜传热系数 h,按公式(A.32)计算 :

A.5.4.4包括结垢热阻在内的管外膜传热系数h按公式(A.33)计算:

h。 =1.1(ho. + hr)

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式中: 2翘片效率; 翘片高度,单位为米(m) 翘片厚度,单位为米(m)。

A.5.6.2翘片管管外膜传热系数按公式(A.41)计算

A.5.6.2翘片管管外膜传热系数按公式(A.41)计算

h =h ra+a a.

h一包括结垢在内的翘片管管外膜传热系数,单位为瓦每平方米开尔文【W/(m²·K)】; a每米翘片管的翘片表面积,单位为平方米(㎡)。 每米翘片管的光管部分表面积,单位为平方米(㎡)。 A.5.7对流炉管的表面积和管排数分别按公式(A.42)、公式(A.43)计算:

Q A= K△t A 2 n.Ld

A=K.Al Q A nLd

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A.6 炉管压力降计算

6.1对于辐射段和对流段,当液体介质无相变化时,通过炉管压力降按公式(A.44)、公式(A 算:

式中: △p介质通过辐射炉管或对流 Le 每程辐射炉管或每程对流灯 n 每程辐射炉管或每程对流炉 u 辐射段或对流段炉管内介质 p 炉管内介质在操作条件下的 L 每根炉管的长度,单位为米 P 与炉管连接形式有关的系数 水力摩擦系数(由图A.5查 d 炉管内径,单位为米(m)。 1.6.2 当加热炉被加热介质进口高度 其值按公式(A.46)计算:

Ap’一一加热炉被加热介质进口高于工艺管线造成的压力降,单位为兆帕(MPa): △H一加热炉被加热介质进口标高与工艺管线标高之差,单位为米(m)。 1.6.3加热炉炉管总压力降等于辐射段炉管压力降、对流段炉管压力降、被加热介质进口与工艺管 线间高度差造成的压力降三部分之和。

A.7.1烟气通过交错水平排列光管管排的阻力按公式(A.47)计算

T. d,Gg AH: G?N. ×10~2 (A.47 9250 (μ ×103

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式中: △H一一烟气通过交错水平排列光管管排的阻力,单位为千帕(kPa); d一一管子之间的间隙,单位为米(m);

算钉头区域外部和内部的流通面积,用公式(A.50)计算钉头区域外部的烟气质量流速Gg。用公 式(A.51)计算钉头管管排的阻力△H

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△H一钉头管管排的阻力,单位为千帕(kPa); Go 烟气在钉头管区域外部的质量流速,单位为千克每平方米秒[kg/(m²·s)】; As 钉头区域外部的流通面积,单位为平方米(m²); A. 钉头区域内部的流通面积,单位为平方米(m²); W 对流段宽度,单位为米(m); N 每一圈的钉头数目; W 烟气质量流量,单位为千克每秒(kg/s); 钉头和钉头之间的间隙,单位为米(m); dp 一一相邻两钉头管钉头端之间的间隙,单位为米(m); dp 纵向钉头间距,单位为毫米(mm)。 A.7.3烟气通过翘片管管排的阻力按公式(A.52)计算:

1.7.4烟气局部阻力

A.7.4.1烟气通过各部分的局部阻力按公式(A.53)计算

A.7.4.1烟气通过各部分的局部阻力按公式(A.53)计算

图A.6烟气错流摩擦系数f

AH, =e; T·G X10~ 6940

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式中: △H一一烟气通过各部分的局部阻力,单位为千帕(kPa); T—烟气通过该部分时的温度,单位为开尔文(K); G烟气通过该部分时的质量流速,单位为千克每平方米秒[kg/(m²·s)] e一局部阻力系数。 7.4.2局部阻力系数应按下列要求选取。

表 A2 阻力系数 e

注:A2、A分别为烟气出口、人口的流通面积。

表 A.3转弯部分的阻力系数 e

A.7.4.4烟气在烟卤内的阻力损失,应按下列两部分计算。

A.7.4.4烟气在烟卤内的阻力损失,应按下列两部分计算。

气在烟窗内的阻力损失,应按下列两部分计算。 在烟卤内的摩擦损失,按公式(A.55)计算。

a)烟气在烟卤内的摩擦损失,按公式(A.55)计

计算;宜取烟卤挡板开度为60%,其 3.5kgl(m²·s)】用公式(A.54)计算:

TGE x10~ 1735 D

△H烟气通过烟肉的摩擦阻力,单位为千帕(kPa); 一水力摩擦系数(由图A.5查取): T烟卤内烟气的平均温度(可假设为对流段烟气出口温度减去55K),单位为开尔文(K); H一烟卤高度,单位为米(m)。 b)烟气在烟肉内的动能损失,按公式(A.56)计算

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△H烟气在烟肉内的动能损失,单位为千帕(kPa)。 1.7.4.5采用自然通风方式的加热炉,需按下列规定计入燃烧器的阻力。 a)自然吸人二次风的转杯式燃烧器,取其阻力为0.030kPa~0.035kPa。 b)高压空气雾化燃烧器(包括蒸汽雾化燃烧器),取其阻力为0.05kPa~0.06kPa。 1.7.4.6负压燃烧的加热炉,为保持正常燃烧时炉膛具有0.02kPa~0.03kPa的负压值,在计算烟 寸应增加 0.02kPa ~ 0.03kPa的阻力。 1.7.4.7如果对流段烟气向下流动,则应考虑烟气下行的阻力,其值按公式(A.57)计算

H, =355 H. ×10~2 T

A.7.4.8计算直立式圆筒炉烟肉阻力时,应扣除由对流段高度提供的抽力,其值

Z△H一一加热炉烟气阻力之和,单位为千帕(kPa); 一大气温度(计算时取T=303K),单位为开尔文(K); 烟肉内烟气的平均温度,单位为开尔文(K); 烟卤底部的烟气温度,单位为开尔文(K); 系数(当烟卤内直径≤1m,烟卤高度等于10m时,取a=0.93;烟卤高度等于20m 取α,=0.89,烟肉高度等于30m时,取α,=0.83)。

Z△H一一加热炉烟气阻力之和,单位为千帕(kPa): T 一大气温度(计算时取T=303K),单位为开尔文(K); 一烟肉内烟气的平均温度,单位为开尔文(K); 烟卤底部的烟气温度,单位为开尔文(K); α—系数(当烟卤内直径≤1m,烟肉高度等于10m时,取a=0.93;烟卤高度等于20m时 取α,=0.89,烟肉高度等于30m时,取α,=0.83)。

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本附录包括下列设备的数据表: a)表B.1管式加热炉数据表; b)表B.2燃烧器数据表; c)表B.3空气预热器数据表; d)表B.4风机数据表; e)表B.5吹灰器数据表; f)表B.6容器数据表(空气储罐、氮气罐) g)表 B.7 空气压缩机数据表,

附录B (资料性) 设备数据表

表 B1 管式加热炉数据表

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SY/T 05382021表B.1 (续)管式加热炉数据表SI 单位版次:日期:第6页共10页修改163端部接头数量164法兰材质(规范和牌号)165法兰尺寸、压力等级和密封面形式166*集合管和炉管连接形式(焊接、拔头等)167集合管位置 (内部或外部)168转油线:169*焊接或法兰连接170管子材质(规范和牌号)1/1管于尺寸/壁厚系列号或壁厚172*法兰材质173法兰尺寸/压力等级174*位置(内部/外部)175介质温度,℃176管支承件(管架/管板/支承件):17位置 (两端、顶部、底部)178材料 (规范和牌号)179金属设计温度,℃180厚度,mm181中间支承件:182材质(规范和牌号)183金属设计温度,℃184厚度,mm185弯头箱186位置:铰接门/螺栓连接门:187壳体材料厚度,mm188衬里材料:厚度,mm189锚固钉(材质和型式):190注:191耐火材料设计基础条件:192环境温度,℃:风速,m/s炉外壁温度,℃:193无排管的炉墙:194衬里:内部丨外部热面温度,设计/计算,℃195厚度, 196材料57

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SY/T 05382021表B.1 (续)管式加热炉数据表SI 单位版次:日期:第9页共10页修改 264操作方式 (手动或自动) 265控制器类型 (电动或气动) 266附件: 267平台:位置数量宽度长度/弧长斜梯/直梯人口位置 268 269270 271272273铺板类型:274门:数量位置尺寸螺栓连接/铰接275人孔276防爆门277看火孔278279280281仪表接管:数量尺寸类型282烟气/燃烧空气温度283烟气/燃烧空气压力284烟气采样285灭火蒸汽或氮气/吹扫286O2 分析仪287CO 或 NO,分析仪288放空/排泄289工艺介质温度290管壁热电偶 291292293油漆要求:294内壁徐层:295镀锌要求:60

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表B.2燃烧器数据表

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SY/T 05382021表B.3空气预热器数据表空气预热器数据表SI 单位版次:日期:第1页共3页买方/业主:设备编号:用途:安装位置:1供货商:修改2型号:3数量:4传热面积,㎡²5质量,kg6外形尺寸(高×宽×长),m×mxm7性能数据8操作工况9空气侧:人口流量,kg/s10人口温度,℃11出口温度,℃12压降:允许,Pa13压降:计算,Pa14吸热量,kw15烟气侧:人口流量,kg/s16人口温度,℃17出口温度,℃18压降:允许,Pa19压降:计算,Pa20放热量,kw21空气旁路流量,kg/s22至燃烧器空气总流量,kg/s23 混合空气温度,℃24烟气组成(摩尔分数)%,(O/Nz/H,O/CO/SOx)25烟气比热,kJ/(kg·K)26烟气酸露点温度,℃27最低金属温度,允许,℃28最低金属温度,计算,℃29 其他:30最低环境空气温度,℃31装置区海拔高度,m32 相对湿度,%33外部冷空气旁路 (是/否)34冷端热电偶(是/否)数量35人孔门:数量/尺寸/位置36保温(内部/外部):66

SY/T 05382021表 B.3 (续)空气预热器数据表SI单位版次:日期:第2页共3页修改37 清灰介质:空气/蒸汽/水38压力,kPa39温度,℃40机械设计: 41设计烟气温度,℃42 设计压差,Pa43 地震区44油漆要求45泄漏试验46结构风荷载,kg/m²47空气泄漏率(保证的最大值),%4849注:所有数据均以单个单元为基准,505152结构数据531 管式: 54 程数55管数56每排管数57管排数58管子材质59管外径/壁厚,mm60管心距(正方形/三角形),mm61玻璃管区 (是/否)62玻璃管数63吹灰器:是/否64类型(离线或在线)65位置66热管式:67管数68管外径/壁厚,mm69管子材质70每排管数71管排数72 管心距(正方形/三角形),mm67

SY/T 05382021表B.3 (续)空气预热器数据表SI 单位版次:日期:第3页共3页修改73空气侧烟气侧74翅片:类型75高度×厚度×数量,m76材质77有效长度,Ⅲ78加热面积,㎡79最高允许使用温度,℃80吹灰器:是/否81类型(离线或在线)82位置838485868788899091929394959697989910010110210310410510610710810911011168

SY/T 05382021表 B.4风机数据表风机数据表SI 单位版次:日期:第1页共3页买方/业主:设备编号:用途:安装位置:1供货商:型号/尺寸:布置方式:修改2用途:数量:3驱动程序:风机转向(从驱动器端):顺时针逆时针4输送气体类型:分子量:5装置区海拔高度,m:风机位置:6操作条件7操作条件/工况设计试验其他条件8质量流量,kg/s9容积流量,m/s10空气密度,kg/m11温度,℃12相对湿度,%13人口静压(绝),Pa14出口静压(绝),Pa15性能16在℃下的功率(包括所有损失),kW17风机转速,I/min18通过风机静压差,Pa19入口挡板/叶片方位20出口档板方位21风机静效率,%22 23风机控制:驱动机:24送风制造厂型号25风机控制,由完成额定功率,kw转速,r/min26方法人口挡板出口挡板电气防爆区域划分27入口导向叶片 变频等级组区28启动方式电源V相Hz29结构特征30壳体:轴承:31材质厚度,mm滑动滚动32为叶轮装卸壳体分体‧是否型号33排污口,数量/尺寸润滑油牌号34人孔门,数量/尺寸冷却水流量m/s水在35叶片:恒温控制加热器是‧否36类型温度监测仪是否69

规范新建住宅物业配建社区公共服务用房(粤建房(2015)122号 广东省住建厅 民政厅2015年7月)SY/T 05382021

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表B.5吹灰器数据表

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SY/T 05382021表 B.6容器数据表(空气储罐、氨气罐)容器数据表SI单位版次:日期:第1页共2页买方/业主:设备编号:用途:安装位置:设计数据修改1名称设计、制造、检验和验收标准2 质量流量,kg/h水(气)试验压力,MPa物料3黏度,mPa·s气密性试验压力,MPa4密度,kg/㎡容器类别 (类)5操作压力,MPa正常:最大:最小:安全监察规程6操作温度,℃正常:最大:最小:A、B类焊缝检测要求7设计压力,MPa腐蚀裕量,mm8设计温度,℃焊接接头系数允许压力降,kPa压力容器涂敷与包装运输要求10全容积,m焊后热处理11基本风压,Pa无损检测合格级别12其他要求13基础荷载14 空载操作水压试验15竖向,kN质量,kg16水平力,kN空质量17弯矩,kN·m操作质量18绝热层厚度,mm充水质量19热 (冷)内件质量20人身保护填料质量21防火22 材料23 筒体 (规范和牌号)垫片接管24封头 ((规范和牌号)法兰法兰25 支座 (规范和牌号)螺栓 (螺母)26垫片设备27法兰法兰28 螺栓 (螺母)29尺寸,mm现场条件30总尺寸温度,℃31底座尺寸相对湿度,%32 容器尺寸海拔,m33基本风压,Pa34 安装室内口室外口腐蚀口防爆35地震区74

SY/T 05382021表B.7空气压缩机数据表空气压缩机数据表SI单位版次:日期:第1页共1页买方/业主:设备编号:用途:安装位置:1供货商电动机制造厂 (商)修改2型号型号3型式型式4数量额定功率,kw5转速,r/min额定转速r/min6容积流量(排气量),m/min电气防爆区域划分等级组区V额定排气压力(表),MPa电源相7Hz8电机功率,kw电机质量,kg9排气口尺寸10噪声,dB(A)11方式12外形尺寸,mm13机组质量,kg141516171819202122 23 24 252627282930313233343576

[广东]城市道路地下通道深基坑施工方案SY/T 05382021

[1]GB/T3087低中压锅炉用无缝钢管 [2]GB12348工业企业厂界环境噪声排放标准 [3]】TSGZB001燃油(气)燃烧器安全技术规则 [4] TSG ZB002 燃油(气)燃烧器型式试验规则

中华人民共和国 石油天然气行业标准 管式加热炉规范 SY/T 0538—2021 石油工业出版社出版 (北京安定门外安华里二区一号楼) 北京中石油彩色印刷有限责任公司排版印刷 新华书店北京发行所发行 880×1230毫米16开本5.25印张157千字印1—60 2022年1月北京第1版2022年1月北京第1次印刷 书号:155021·8343定价:87.00元 版权专有不得翻印

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