6.2 热量计量仪表


热量计量仪表分为热量表和热分配表(表6.2.0)。
相关标准包括《热量表》CJ128—2007和《热能表检定规程》JJC225—2001。

表6.2.0  热量计量仪表分类、特点及适用范围
表6.2.0  热量计量仪表分类、特点及适用范围

6.2.1 热量表
1 工作原理
将配对温度传感器分别安装在热交换回路的供水和回水的管上,流量传感器安装在供水或回水管上。流量传感器发出流量信号,配对的温度传感器给出供回水温度信号,计算器采集流量、温度信号和水流经的时间,经过计算显示出该系统所释放或吸收的热量值(注:热量计量表由流量传感器、计算器和配对温度传感器组成。按结构类型一般可分为整体式和组合式两种)。
2 产品主要技术指标
  1)强度和密封性
热量表应能承受规定温度及压力下的水压强度试验和密封性试验,试验结果不得损坏和渗漏。
  2)准确度
热量表计量准确度分为三级,采用相对误差表示,按式6.2.1-1计算。其中,整体式热量表的计量准确度应按式6.2.1-2~式6.2.1-4计算;组合式热量表的计量准确度Ec应按计算器准确度(式6.2.1-5)、配对温度传感器准确度E1(式6.2.1-6)、流量传感器准确度Eq(式6.2.1-7~式6.2.1-9)三项误差绝对值的算数和确定。

式中:E——相对误差限(%);
         Vd——测量值(显示值);
         Vc——常规真实值。
整体式热量表准确度1级表

整体式热量表准确度2级表

整体式热量表准确度3级表

组合式热量表计量准确度

组合式热量表配对温度传感器准确度

组合式热量表流量传感器准确度1级表

组合式热量表流量传感器准确度2级表

组合式热量表流量传感器准确度3级表

公式6.2.1-2~6.2.1-9中,tmin——最小温差(℃);△t——使用范围内的温差(℃);qp——公称流量(m³/h);q——使用范围内的流量(m³/h)。
  3)允许压力损失
热量表在公称流量下运行时,允许压力损失不应超过25kPa。
3 设计选用要点
  1)一般规定
    ①户用及建筑物热力入口的热量表,计量准确度应强于或等于三级。安装在换热站及热源处的热量表,计量准确度应为二级。
    ②户用热量表宜采用机械式或超声波式热量表;热力入口、换热站及热源处宜采用超声波式热量表。
  2)选用要点
    ①流量
热量表的公称流量应与供热系统设计流量接近,并大于设计流量;系统的最小流量应大于流量传感器的最小流量。若选用的热量表口径小于管径时,应采用缩径措施,缩径最多不宜超过两档。
    ②压力损失
在给定设计流量下,户用热量表的压力损失不宜>10kPa,安装在其它位置热量表的压力损失不宜>15kPa。
4 施工安装要点
  1)管道施工阶段及冲洗过程中,应使用与热量表等长的短管暂时代替热量表,待管道冲洗合格后,再安装热量表。对于流量传感器可拆卸的热量表,可在管道冲洗前,先安装流量传感器基座和溢流盖,待管道冲洗合格后,再安装热量表其它部件。
  2)流量传感器的安装
    ①流量传感器分供水或回水安装类型,根据所订类型进行安装。表体上的箭头必须与水流方向一致。
    ②流量传感器的安装位置应避免受涡流、气泡等影响,不应直接安装在阀门后、紧接在水泵的出口端或紧接在空间弯头处。
    ③流量传感器前、后直管段的长度必须满足所选用热量表的产品说明书的规定,直管段上不应有任何的阀门,取压、取温点,变径等。
  3)温度传感器的安装
    ①安装过程中,不应将厂家配套提供的配对温度传感器拆散混用,更不得将厂家预装的传感器电缆劈开、缩短或延长使用。
    ②温度传感器应分别安装在供、回水管道上,宜采用专用T型接头、测温球阀或测温套管方式(热量表厂家一般提供配件)。
  4)计算器的安装
    ①计算器的安装位置应便于安装、维护及读数。
    ②对于供热管路内水温高于90℃的使用环境,宜采用组合式热量表,将积分仪安装在远离高温环境处。
  5)如果热量表采用外接电源或连网通讯,必须严格按照说明书的要求进行外部接线。应使用屏蔽电缆线、接地等保护措施,对雷击多发区应注意热量表外的防雷击措施。
  6)安装热量表流量传感器的管道,应按照系统管道的保温设计要求进行保温处理。
  7)热量表的流量传感器前应安装过滤器。针对建筑物热力入口供水管,应安装滤网孔径为3mm左右的过滤器;针对户用应安装滤网孔径为0.65~0.75mm左右的过滤器。
  8)热量表流量传感器两侧管道上应安装阀门,户用热量表的阀门宜采用球阀。
  9)应根据管道布置要求,选用适于垂直或水平安装的热量表。
6.2.2 热量分配表
1 工作原理
  1)温度法热量分配表
温度法热量分配表用于热用户用热量的分摊。对于一个确定的建筑物来说,其体积供暖热指标qv[W/(m3·℃)]是常数,对于所处室外条件tw相同的情况,建筑物耗热量Q(W)与室内温度tn(℃)有关。通过式6.2.2-1计量房间的室内温度,就可以计量建筑物的热量。

式中:——时间(s)。

温度法热量分配表工作原理如图6.2.2-1所示。每户采集器(1)将温度传感器(4)采集的室内温度信号经通讯线路(5)送到热量采集显示器(2)。热量采集显示器将这些用户室温送至热量计算分配器(3)中。热量计算分配器接收自采集器、热量表(6)送来的信号后,按照规定的程序将热量进行分摊计算,分摊后的热量送至热量采集显示器和上一级(社区)通讯系统中,热量采集显示器接收来自热量计算分配器的信号,并将每户分摊的热量(当量热量)进行显示。

图6.2.2-1  温度法热量表工作原理
图6.2.2-1  温度法热量表工作原理
1-采集器;2-热量采集显示器;3-热量计算分配器;4-温度传感器;5-通讯线路;6-热量表

  2)散热器热分配表
散热器热分配表通过测量所在散热器的散热当量值,对热用户进行供热量的分摊,得到房间的供热量,又称“热分摊表”。散热器热分配表有两种,一种是利用散热器的散热量与液体蒸发量的关系来计量散热器散热量的仪表,称为蒸发式热分配表;另一种是通过测量散热器平均温度Tp与室内温度Tn,利用公式6.2.2—2来计量散热器散热量的仪表,称为电子式热分配表。

式中:K——散热器传热系数[W/(m²▪℃)];
           F——散热器的散热面积(m²);
           ——测量时间(s);
——与散热器使用条件有关的修正系数。

2 选用要点
  1)温度法热量分配表
    ①温度法热量分配表的温度传感器一般设在每户主要房间的门上约300mm左右的位置,1个采集器最多可连接7个温度传感器。新建建筑可将传感器面板设在暗设的86型盒内,既有建筑可设在明装的86型盒内。
    ②每户设置一个采集器,海产的主要房间设置一个温度传感器。每个单元设置一个热量采集显示器,每栋建筑设置一个热量计算分配器,一个热量计算分配器可连接8个热量采集显示器,一个热量采集显示器可以连接24个采集器,共计112户。采集器、热量计算分配器及热量采集显示器均设在仪表箱内,仪表箱安装在楼梯间内适当的位置即可。
    ③热量计算分配器的安装位置宜靠近建筑物的总热量表(楼栋热量表),以便于通讯线的设置。为降低总热量表的投资,多层建筑一般情况下一栋建筑设置一个热力入口,总热量表设置在入口处。高层建筑可根据采暖系统特点和用户数量,设置多个分配器和多个总热量表。
  2)散热器热分配表
    ①散热器热分配表刻度确定的方式有两种。一种根据各散热器设计类型、规格、散热能力、位置和传热热阻系数值确定,此时进行热量分配计算时,不需要再进行散热器修正。另一种则是安装一种统一刻度,进行热量分配计算时,需要进行散热器散热能力修正、传热热阻修正和房间设计温度修正(对于双传感器热分配表不予考虑),该修正需要由计算机完成。
    ②作为传感器的导热板,采用夹具或焊接螺栓的方式安装在散热器1/2长度、2/3高度处,应紧贴散热器表面,以减小接触热阻。


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