集中供热系统中计量仪表应用的研究

李 昂

唐山湾生态城国泰热力有限公司

集中供热系统中计量仪表应用的研究

李 昂

唐山湾生态城国泰热力有限公司

由于供热单位实际供热管理的需要，热量计特别是关于热水为热媒的热计量仪表，成为了供热单位在实际运转生产中重要的仪表。本文将关于热力站、修建物楼口等热水为热媒的计量节点，运用热计量的类型、原理、方法进行论述。从而断定运用时差式超声波为流量计的热计量仪表运用于集中供热体系的因素。

集中供热；热计量；仪表

引言

随着监控技能、互联网技能的发展，运用数量较多的热力站等热水供热体系的调理愈加依靠热计量设备，热计量节点运用不多。热计量数据断定供热生产已经成为集中供热的热媒为热水的热计量作业，覆盖了大部行业的主流。

1 热计量仪表分类

所谓热计量仪表，其功用主要是完成关于所流经仪表的热媒热量进行计量。现在在集中供热范围所运用的热计量仪表根据实际计量目标，可划分为两类：(1)用于蒸汽计量的热量计，例如以孔板为流量计量设备的热计量仪表；(2)用于热水热量进行计量的热量计。

以孔板为流量计的热计量仪表，根据其运用规模广，可对包含悉数单相流体(液、气、蒸汽)、有些混相流体进行计量，且具有构造简略、牢固、功能安稳牢靠等长处，十分适用于关于蒸汽的计量。但因为其丈量的规模度窄(因为流量系数与雷诺数有关，通常规模度仅3：1～4：1)，有较长的直管段长度请求，且流经仪表的压力丢失大；以及孔板内部以内孔锐角线来确保精度，对腐蚀、磨损、结垢、脏污敏感，长期使用精度难以得到保障，需每年拆下强检等缺陷。在运用数量较多的热力站等热水热计量节点运用不多。

热媒为热水的热计量作业，覆盖了大有些供热单位与实际热用户的交易结算点，包含热力站、修建物楼口计量等。因而关于供热单位而言，是不是选用适合的热计量仪表完成覆盖广泛的热水计量作业，直接影响着其全体的供热生产运转。

2 热水热计置仪表的计置原理

所谓热量表是经过关于热媒的焙差和质量在必定时间内的积分，得出某一体系运用的热量，热量表实质上是一台热媒的热量积分仪。根据热工原理，热水计量体系的小时供热量可由下式计算，即：

Q=Qm(h2-h1)=Pqv(h2-h1) (1)

式中：Q一供热量，kJ/h；h2，h1一供水和回水的比焙，kJ/kg；Qm-水的质量流量，kg/h；P-水的密度，kg/m'；Qv-水的体积流量，m3/h。

由上式可知，要测量热量，应当测量出水的熔值、密度和体积流量。在实际测量中，水的焙值、密度和体积流量等物理量不便于测量。因而，在实际计量中是根据EN3414-1：2004的计算公式，定义压力在16bar的情况下进行热量计算。热水的体积流量可由设备于供水或回水管上的流量计测得，而焙值及密度则为温度的函数，实际运用中以铂电阻温度计测出供回水温度。能量计算能够简化为下面公式：

Q=P9v.K(T2-T1) (2)

式中：Q、qv-同(1);K一水热焙值修正系数，kJ/(kg.C);T2，供水温度，℃；T1一回水温度，℃。能量以(Wh)单位计算，也能够转换到其它计算单位。因而，我们能够将关于热量的测量转化为关于流量的测量和关于温度的测量。由此为根据，热计量表的构造构成终究断定为积分仪、流量传感器、供水及回水温度传感器三个构成部分。

3 设备元件类型及应用

热计量表中流量传感器是计量的关键部分，根据测量元件的测量原理不一样可分为机械式、超声波式、电磁式等。现在国际上选用的规范规范为EN1434，中国相应的行业规范为CJ/T128-20000而供热计量行业习气大将流量计量单元分为机械式流量计和非机械式流量计。出于下降保护量、停热维修便利、交易结算牢靠等方面思考，机械式流量计运用规模正在逐年递减。根据有关供热计量运用技能导则：集中供热的新建修建和既有修建的节能改造必须设备热量计量设备，其中热量结算点应设备超声波或者电磁式热量表。关于导则中未规则的选用户用热量表法所用流量设备，根据设备成本因素，在实际中引荐运用机械式流量。在热力站的热计量运用中，作为交易结算点主要运用时差式超声波式热量表。以北京热力为例，热力站内运用涡轮机械式流量计进行热量计量的热量计，仅占北京热力管理热力站悉数用表的&3%，而超声波式的运用却在同期得到了迅速的发展。

广泛运用超声波流量计而非电磁式流量计的因素在于：电磁式流量计与现在中国热力供热管网存在习惯性问题。电磁流量计是运用电磁感应的原理，根据导电流体经过外加磁场时感生的电动势来测量导电流体流量。电磁式流量计运用于当时供热体系中的主要问题是，运用的当时供热管网内热媒的水质不能到达电磁式流量计的运用请求。当时的供热网络其建设的时代跨度较大，加之供热覆盖区域的较广，各地区关于热媒软化的水平存在较大区别。部分地区因为关于热媒的软化无法到达本地区管网请求，管道除污未能到达请求，热媒中金属类杂质较多。当电磁式流量计的电极仪表附着杂质时，会使电磁式流量计零点发作变化;当沉淀物附着于电磁式流量计的内衬仪表时，也会使测量成果发作误差。因而，电磁式流量计在当时的供热体系中运用实例较少。而超声波流量计是根据超声波在流动介质中传达的速度等于被测介质的均匀流速和声波在介质流向中的矢量重量相加这一原理而规划的。因为能够制成非触摸型式构造，对流体又不发生扰动和阻力，超声波流量计得以广泛运用。根据详细的计量原理最常用超声波流量计可分为多普勒式和时差式超声波流量计。根据对测量介质习惯性的因素，现在热力范围所运用的热量表主要选用时差式超声波流量计。

多普勒式超声波流量计就是运用流体中的散射体对超声波的多普勒频移景象测量流速的。多普勒式超声波流量计用于测量富含适量能反射超声波信号的颗粒或气泡的流体，如工厂排放液、未处理的污水、杂质含量稳定的工厂过程液等。它对被测介质请求对比苛刻，既不能是洁清水，杂质含量也要相对稳定。

时差式超声波流量计的详细运用原理为：运用声波在流体中顺流传达和逆流传达的时间差与流体流速成正比来测量流体流量。时差式超声波流量计是现在生产最多、运用规模最广泛的。它主要用于测量洁净的流体流量，在自来水单位和工业用水等范围，得到广泛运用。此外，它也能够测量杂质含量不高(杂质含量小于lOg/L，粒径小于1mm)的均匀流体。

结语

热计量工作已经成为供热单位一项重点工作。根据实际运用，断定运用仪表适用类型直接关系着供热单位的供热生产。因而，供热单位及有关管理部门应当以科学的态度，根据实际数据进行分析，稳步推动供热计量工作的发展。

[1]赵根河.电磁流量计在生产中的应用[J].中国科技博览.2008，(22)：12-12.

[2]刘琴.超声波流量计的选型和应用[J].工业计量.2008，(18)：66-70.

[3]吴斌，赵刚，夏冰.浅谈超声波流量计的分类和实际应用[J].中国计量.2006，(11)：53-55.