戶用型熱量表的原理、選型及安裝
發布時間：2017-09-01
1熱量表原理、分類及組成
1.1 原理及分類
從原理上可分為三種：流量計溫差式熱量表、電子式熱分配表和蒸發式熱分配表。
流量計溫差式熱量表：利用工程熱力學熱量計算公式 Q=∫t1t2qmhdt 計算熱媒熱量散失。其中 Q―散熱量焦耳(J);qm―熱媒質量流量千克/小時(kg/h);h―供回熱媒比焓差焦耳/千克(J/kg)。
電子式熱分配表：利用散熱器散熱量與計算溫差一一對應的函數關系，通過測量散熱器的進出口溫度，當時的室溫計算得到的計算溫差，從而有散熱量與計算溫差的關系得到散熱器的瞬時散熱量，Q=AtBQ―散熱量焦耳(J);t―計算溫差攝氏度(℃);A、B―散熱器特性系數。蒸發式熱分配表：利用散熱器散出的熱量作用于化學液體，依據該液蒸發快慢與其溫度的對應關系，確定散熱量，tc=tm- C(tm- ta) tc―蒸發管內液體溫度攝氏度(℃)。
1.2 熱量表組成
基于焓差法(流量計溫差式) 的熱量表從原理上決定了其結構組成：流量傳感器、配對溫度傳感器和積算儀。流量傳感器又分為機械式、超聲波式和電磁式等，依口徑、工況不同選擇有所側重。配對溫度傳感器用于測量供回水溫度，常見有鉑電阻和熱敏電阻。積算儀完成熱量積分計算，應考慮到電阻線性度，介質密度修正。
2熱量表選型
熱量表的設計選型應避免以安裝管道管徑為熱量表口徑選擇依據，而應綜合被測介質的工況參數來考慮，這里包括介質溫度、介質流量等各因素，同時考慮到對于測量結果的精度要求。
介質溫度參數包括供水溫度、回水溫度及相應極值，供回水溫差及相應極值，在熱量表選擇上應保證單支溫度傳感器在測溫精度保證范圍以內，而且供回水溫差應滿足測溫精度的量程要求，否則將難以保證熱量表整體等級精度要求。熱量表銘牌所標額定流量是保證系統計量精度的重要參數，管道內介質流量與管徑存在一定對應關系，因此，在實
際選型工作中二者管徑應相互接近。但在實際工程中二者往往不同，因此對于設計人員一定要避免習慣性按管道管徑選擇熱量表口徑，而應按照額定流量及額定散熱量的設計值來選擇熱量表規格。但在實際工況下流量值往往達不到最大設計流量值，因此可按設計值的80%進行熱量表選型，這一點在實際操作中往往是可行。
2.1 流量傳感器選擇
熱量表的流量傳感器為熱水流量計，對于熱量表的選擇應充分考慮流量計的耐溫程度是否與被測介質相符。干簧管，霍爾元件，磁敏感元件為常用到的信號發生元件。在這幾種方式中，干簧管存在一定的疲勞和抖動問題，霍爾元件則需穩定電源，而磁敏感元件越來越廣泛得到熱量表生產企業的應用。根據介質流動方向與流量轉子旋轉方向是否共面，又可分為旋翼式流量計和螺翼式流量計。二者方向共面則稱為旋翼式流量計，二者垂直稱為螺翼式流量計。根據介質在流量轉子上作用力的不同分布又可分為單流束流量計和多流束流量計，單流束流量計介質作用于葉輪一側，軸承受力為非平衡態;多流束流量計介質從多方向作用于葉輪，軸承受力為平衡態，相對較為合理，但多流束流量計的外形體積相對較大。目前國內廠家考慮到產品的結構及外型，多選用單流束旋翼熱水流量計作為熱量表的流量傳感器。除上述機械式流量計以外，還有電磁式、超聲波式、振蕩式等等。超聲波流量計對介質成分本身無要求，測量精度高，并且隨著各制造廠商的努力，其制造成本已經有較高幅度的下降，因而在戶用熱量表設計上已經廣為采用。
2.2 測溫傳感器選擇
測溫傳感器是熱量表另一關鍵組成部分，它的優劣將直接影響熱量積算準確度。在熱量表中一般采用熱電阻測溫原理，通過溫度與導體電阻阻值的一一對應關系確定介質溫度。在測溫熱電阻應用中，一般有Pt100，Pt500，Pt1000 三種。因此，在選用上應綜合各因素，并不能說哪一種絕對有優越性。
3熱量表的安裝
熱量表屬于精密儀表，它的安裝合理性將直接影響各傳感器測量精度和整體精度，因此在安裝中應滿足各部分對安裝環境的要求。尤其是戶用超聲波熱量表，一般為螺紋連接(DN40以下)，為保證流量傳感器正常工作，應做到：保證介質流動方向與表體方向標識相符;轉子軸承應保證豎直;表前10倍D(管徑) 及表后5倍D距離應作為預留直管段，以滿足流量計對介質流態的要求。
3.1 溫度傳感器的安裝要求
溫度傳感器(熱電阻) 以螺紋形式連接，根據實際工程需要，不少廠家生產了測溫球閥，為熱電阻的安裝提供了便利。測溫探頭長度應超過管路中心線，以保證測溫的準確性。測溫探頭長期置于采暖系統中，由于水質原因會在測溫探頭表面產生結垢現象，影響測溫精度。因此計量供熱對供熱管理部門特別是水處理部門提出了相對較高的要求。
3.2 積算器的安裝
根據用戶的不同需要，熱量表一般分為一體式和組合式。一體式熱量表的積算器置于流量計上，二者一體不可拆分，但可實現三維旋轉;組合式熱量表的積算器與流量計可分別安裝，但一般有距離要求，組合式熱量表主要是考慮到管道位置過高或光線不佳等原因，將積算器及儀表顯示部分安裝在適當位置，以便于觀察。
3.3 安裝位置
國外熱量表一般安裝在回水管道上，相應參數設定、修正均以回水參數為基礎。而國內生產熱量表的廠家在設計時都以供水管路安裝為設計前提。因此，這一點在產品訂貨時應明確提出。
在新建居住采暖系統設計中，一般設計有管道井，便于熱量表及相關設施的安裝及維護。如果管道管徑與熱量表口徑不一致，應考慮增加變徑管件(俗稱大小頭)，變徑位置應在滿足直管段要求基礎之上，原則上與表間距越大越好，即直管段越充分越好，以保證介質流態。單戶分環采暖系統更應避免系統產生氣泡，特別是在流量傳感器及溫度傳感器部分。這一點在安裝中應特別注意。供水管路測溫球閥應置于表后，表前除建議安裝過濾器外還應在過濾器上游設置一級閥門以使戶內系統獨立，這樣熱量表前后兩只閥門同時關閉可進行排污和表具的維護，同時保證系統泄水量最少。
摘自：中國計量測控網
