自 2003 年我國(guó)正式啟動(dòng)供熱體制改革試點(diǎn)以來(lái),在國(guó)家及住建部的領(lǐng)導(dǎo)下,供熱計(jì)量改革作為供熱體制改革的重心已取得了階段性成果。截至目前,我國(guó)北方采暖城市已經(jīng)全面推行了熱計(jì)量儀表的安裝,特別是新建建筑熱計(jì)量表安裝比例達(dá)到80—90%。近些年,熱計(jì)量表以每年200萬(wàn)—300萬(wàn)臺(tái)的安裝量遞增,目前全國(guó)安裝量累計(jì)已超過(guò)2500萬(wàn)臺(tái)。
中國(guó)早期熱量表企業(yè)大多數(shù)是原來(lái)生產(chǎn)民用水表,或者是規(guī)模很小的企業(yè)。中國(guó)戶用熱量表本是在學(xué)習(xí)歐洲熱量表的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。經(jīng)過(guò)十幾年的努力,基本達(dá)到了歐洲熱量表的水平。目前中國(guó)熱量表執(zhí)行的是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 32224-2015,此標(biāo)準(zhǔn)是參考?xì)W標(biāo)EN13142007編制的,甚至有些條款比新版EN1314更嚴(yán)格,特別是流量傳感器耐久性試驗(yàn)和通訊協(xié)議兩大問(wèn)題。
熱量表的工作原理
在國(guó)標(biāo)GB/T 32224-2015中熱量表的定義即:用于測(cè)量及顯示水流經(jīng)交換系統(tǒng)所釋放或吸收熱能量的儀表。工作原理是:將一對(duì)溫度傳感器分別安裝在通過(guò)載熱流體的上行管和下行管上,流量計(jì)安裝在流體入口或回流管上(流量計(jì)安裝的位置不同,最終的測(cè)量結(jié)果也不同),流量計(jì)發(fā)出與流量成正比的脈沖信號(hào),一對(duì)溫度傳感器給出表示溫度高低的模擬信號(hào),而計(jì)算儀采集來(lái)自流量和溫度傳感器的信號(hào),利用計(jì)算公式算出熱交換系統(tǒng)獲得的熱量。
熱量表的分類
按照熱表流計(jì)結(jié)構(gòu)和原理不同,可分為機(jī)械式(其中包括:渦輪式、孔板式、渦街式)、電磁式、超聲波式等種類:
1.機(jī)械式熱量表
機(jī)械表分為單流束和多流束兩種,單流束表的性能是水在表內(nèi)從一個(gè)方向單股推動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)的表為單流束表。不足之外表的磨損大,使用年限短。多流束表的性能是水在表內(nèi)從多個(gè)方向推動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)的表為多流束表。該表相對(duì)磨損小,使用年限長(zhǎng)。葉輪分為兩種形式:螺翼式和旋翼式。一般小口徑DN15-DN40戶用表使用旋翼式。大口徑的工藝表DN50-DN300使用螺翼式。機(jī)械表的質(zhì)量保證期一般是2年。
2.超聲波式熱量表
采用超聲波式流量計(jì)的熱量表的統(tǒng)稱。它是利用超聲波在流動(dòng)的流體中傳播時(shí),順?biāo)鱾鞑ニ俣扰c逆水流傳播速度差計(jì)算流體的流速,從而計(jì)算出流體流量。對(duì)介質(zhì)無(wú)特殊要求;流量測(cè)量的準(zhǔn)確度不受被測(cè)流體溫度、壓力、密度等參數(shù)的影響。超聲波熱量表有兩種形式,一種是直射式也叫對(duì)射式,工作原理是:超聲波換能器直接發(fā)射和接收信號(hào)確定流量。另一種是反射式也叫對(duì)流式,工作原理是超聲波換能器通過(guò)反射板平面的反射速度確定流量。
3.電磁式熱量表
采用電磁式流量計(jì)的熱量表的統(tǒng)稱。具有高精度、高穩(wěn)定性,無(wú)論在環(huán)境苛刻的工業(yè)行業(yè)中(如化工、鋼鐵、污水、冶金行業(yè)等),還是在計(jì)量檢定行業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)表都有電磁式流量計(jì)的應(yīng)用,但價(jià)格比較高。
根據(jù)熱量表總體結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)原理的不同,熱量表可分為:
1.整體式熱量表
指熱量表的三個(gè)組成部分中(積算器、流量計(jì)、溫度傳感器),有兩個(gè)以上的部分在理論上(而不是在形式上)是不可分割的結(jié)合在一起。比如,機(jī)械式熱量表當(dāng)中的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)芯式(無(wú)磁電子式)熱量表的積算器和流量計(jì)是不能任意互換的,檢定時(shí)也只能對(duì)其進(jìn)行整體測(cè)。
2.組合式熱量表
組成熱量表的三個(gè)部分可以分離開(kāi)來(lái),并在同型號(hào)的產(chǎn)品中可以互相替換,檢定時(shí)可以對(duì)各部件進(jìn)行分體檢測(cè)。
3.緊湊式熱量表
在型式檢定或出廠標(biāo)定過(guò)程中可以看作組合式熱量表,但在標(biāo)定完成后,其組成部分必須按整體式熱量表來(lái)處理。
超聲波熱量表在供熱計(jì)量中的應(yīng)用
采用分戶熱量表進(jìn)行供熱計(jì)量是目前供熱計(jì)量的主要形式,熱量表是與用戶結(jié)算的重要表計(jì),其準(zhǔn)確性非常重要。很多熱力企業(yè)在對(duì)比考量后,主要采用了超聲波熱量表。要求使用壽命在9 年以上,計(jì)量精度滿足9 年內(nèi)達(dá)到二級(jí)以上精確度要求,電池使用壽命9 年以上,最大量程比(常用流量與最小流量比)qp/qi 不得低于100。
超聲波熱量表的綜合優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在: