山东热量表讲述户用型热量表的原理、选型及安装
调节设施是分户计量采暖系统必备装置。供热计量,就是在集中供热的基础上,采用一定的调节方式,在满足热用户不同需求的情况下,通过热计量器具实现按实际用热量收缴热费的过程。
1热量表原理、分类及组成
1.1 原理及分类
从原理上可分为三种:流量计温差式热量表、电子式热分配表和蒸发式热分配表。
流量计温差式热量表:利用工程热力学热量计算公式 Q=∫t1t2qmhdt 计算热媒热量散失。其中 Q—散热量焦耳(J);qm—热媒质量流量千克/小时(kg/h);h—供回热媒比焓差焦耳/千克(J/kg)。
电子式热分配表:利用散热器散热量与计算温差一一对应的函数关系,通过测量散热器的进出口温度,当时的室温计算得到的计算温差,从而有散热量与计算温差的关系得到散热器的瞬时散热量,Q=AtBQ—散热量焦耳(J);t—计算温差摄氏度(℃);A、B—散热器特性系数。蒸发式热分配表:利用散热器散出的热量作用于化学液体,依据该液蒸发快慢与其温度的对应关系,确定散热量,tc=tm- C(tm- ta) tc—蒸发管内液体温度摄氏度(℃)。
1.2 热量表组成
基于焓差法(流量计温差式) 的热量表从原理上决定了其结构组成:流量传感器、配对温度传感器和积算仪。流量传感器又分为机械式、超声波式和电磁式等,依口径、工况不同选择有所侧重。配对温度传感器用于测量供回水温度,常见有铂电阻和热敏电阻。积算仪完成热量积分计算,应考虑到电阻线性度,介质密度修正。
2热量表选型
热量表的设计选型应避免以安装管道管径为热量表口径选择依据,而应综合被测介质的工况参数来考虑,这里包括介质温度、介质流量等各因素,同时考虑到对于测量结果的精度要求。
介质温度参数包括供水温度、回水温度及相应极值,供回水温差及相应极值,在热量表选择上应保证单支温度传感器在测温精度保证范围以内,而且供回水温差应满足测温精度的量程要求,否则将难以保证热量表整体等级精度要求。热量表铭牌所标额定流量是保证系统计量精度的重要参数,管道内介质流量与管径存在一定对应关系,因此,在实
际选型工作中二者管径应相互接近。但在实际工程中二者往往不同,因此对于设计人员一定要避免习惯性按管道管径选择热量表口径,而应按照额定流量及额定散热量的设计值来选择热量表规格。但在实际工况下流量值往往达不到最大设计流量值,因此可按设计值的80%进行热量表选型,这一点在实际操作中往往是可行。
2.1 流量传感器选择
热量表的流量传感器为热水流量计,对于热量表的选择应充分考虑流量计的耐温程度是否与被测介质相符。干簧管,霍尔元件,磁敏感元件为常用到的信号发生元件。在这几种方式中,干簧管存在一定的疲劳和抖动问题,霍尔元件则需稳定电源,而磁敏感元件越来越广泛得到热量表生产企业的应用。根据介质流动方向与流量转子旋转方向是否共面,又可分为旋翼式流量计和螺翼式流量计。二者方向共面则称为旋翼式流量计,二者垂直称为螺翼式流量计。根据介质在流量转子上作用力的不同分布又可分为单流束流量计和多流束流量计,单流束流量计介质作用于叶轮一侧,轴承受力为非平衡态;多流束流量计介质从多方向作用于叶轮,轴承受力为平衡态,相对较为合理,但多流束流量计的外形体积相对较大。目前国内厂家考虑到产品的结构及外型,多选用单流束旋翼热水流量计作为热量表的流量传感器。除上述机械式流量计以外,还有电磁式、超声波式、振荡式等等。超声波流量计对介质成分本身无要求,测量精度高,并且随着各制造厂商的努力,其制造成本已经有较高幅度的下降,因而在户用热量表设计上已经广为采用。
2.2 测温传感器选择
测温传感器是热量表另一关键组成部分,它的优劣将直接影响热量积算准确度。在热量表中一般采用热电阻测温原理,通过温度与导体电阻阻值的一一对应关系确定介质温度。在测温热电阻应用中,一般有Pt100,Pt500,Pt1000 三种。因此,在选用上应综合各因素,并不能说哪一种绝对有优越性。
3热量表的安装
热量表属于精密仪表,它的安装合理性将直接影响各传感器测量精度和整体精度,因此在安装中应满足各部分对安装环境的要求。尤其是户用超声波热量表,一般为螺纹连接(DN40以下),为保证流量传感器正常工作,应做到:保证介质流动方向与表体方向标识相符;转子轴承应保证竖直;表前10倍D(管径) 及表后5倍D距离应作为预留直管段,以满足流量计对介质流态的要求。
3.1 温度传感器的安装要求
温度传感器(热电阻) 以螺纹形式连接,根据实际工程需要,不少厂家生产了测温球阀,为热电阻的安装提供了便利。测温探头长度应超过管路中心线,以保证测温的准确性。测温探头长期置于采暖系统中,由于水质原因会在测温探头表面产生结垢现象,影响测温精度。因此计量供热对供热管理部门特别是水处理部门提出了相对较高的要求。
3.2 积算器的安装
根据用户的不同需要,热量表一般分为一体式和组合式。一体式热量表的积算器置于流量计上,二者一体不可拆分,但可实现三维旋转;组合式热量表的积算器与流量计可分别安装,但一般有距离要求,组合式热量表主要是考虑到管道位置过高或光线不佳等原因,将积算器及仪表显示部分安装在适当位置,以便于观察。
3.3 安装位置
国外热量表一般安装在回水管道上,相应参数设定、修正均以回水参数为基础。而国内生产热量表的厂家在设计时都以供水管路安装为设计前提。因此,这一点在产品订货时应明确提出。
在新建居住采暖系统设计中,一般设计有管道井,便于热量表及相关设施的安装及维护。如果管道管径与热量表口径不一致,应考虑增加变径管件(俗称大小头),变径位置应在满足直管段要求基础之上,原则上与表间距越大越好,即直管段越充分越好,以保证介质流态。单户分环采暖系统更应避免系统产生气泡,特别是在流量传感器及温度传感器部分。这一点在安装中应特别注意。供水管路测温球阀应置于表后,表前除建议安装过滤器外还应在过滤器上游设置一级阀门以使户内系统独立,这样热量表前后两只阀门同时关闭可进行排污和表具的维护,同时保证系统泄水量最少。户用型热量表的原理、选型及安装.
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