熱能計(jì)量儀表及應(yīng)用分析

張慶峰

摘 要：在許多工礦企業(yè)中都會(huì)使用很多熱交換設(shè)施，而這種熱交換設(shè)備就一定會(huì)裝配相應(yīng)的對熱交換的一種流體進(jìn)行檢測的熱能計(jì)量儀表。尤其在現(xiàn)階段的綠色節(jié)能發(fā)展的理念下，對于用戶來說熱能計(jì)量更是最為關(guān)注的問題，本文分析了熱能計(jì)量儀表的計(jì)量原理，從而展示了其具體的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：熱量計(jì)量儀表；供熱；應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.21.055

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民對于生活質(zhì)量的要求也越來越高，因此在供熱方面的產(chǎn)業(yè)也隨之增加，不斷發(fā)展。尤其是工礦企業(yè)使用的越來越多的熱交換器以及城市的供熱系統(tǒng)，在管理上還存在著很多漏洞，尤其是在供熱的收費(fèi)管理方面，沒有一個(gè)具體的衡量標(biāo)準(zhǔn)。因此在熱能方面，模仿電能的電度表，開發(fā)出了能夠精確記錄熱能消耗的熱能計(jì)量儀表，從而希望尋找出一個(gè)能夠降低能源傳輸損耗的應(yīng)用方案。

1 熱能計(jì)量表的概念

熱能計(jì)量儀表主要是對熱交換器中流體熱能消耗和計(jì)量的檢測儀器，例如在企業(yè)中冬季取暖的蒸汽和暖氣水所用的熱交換設(shè)備上就采用了定制的熱水計(jì)量儀，不但可以計(jì)量企業(yè)供暖消耗的蒸汽消耗量，還可以計(jì)量暖氣水的流量。

2 熱能計(jì)量儀表的作用、原理和工藝

2.1 熱能計(jì)量儀表的作用

熱能計(jì)量儀表的主要作用就是能夠準(zhǔn)確的測量出用戶的熱能消耗。管理部門可以根據(jù)大部分用戶的熱能消耗量來制定科學(xué)合理的個(gè)人供暖價(jià)格標(biāo)準(zhǔn)，而對于企業(yè)來說，尤其是熱交換器使用量大的工礦類企業(yè)可以利用熱能計(jì)量儀表進(jìn)行成本的精確預(yù)算，保證自身的市場競爭力。

2.2 熱能計(jì)量儀表的工作原理

熱能計(jì)量儀表主要是計(jì)算熱能消耗，因此熱能的計(jì)算方式主要是對于瞬時(shí)流量和供應(yīng)回水的溫差進(jìn)行時(shí)間上的積分。具體原理是：首先記錄流體的流量以及溫差，然后通過兩個(gè)信號放大器將兩個(gè)信號進(jìn)行放大，之后再通過乘法器、比較器和積分器，然后不斷重復(fù)和循環(huán)這個(gè)過程，最后在計(jì)數(shù)器上得到不斷累加的脈沖信號就是用戶熱能消耗值。并且為了能夠?qū)崃恐祦碛涗浀母訙?zhǔn)確，最后可以再加一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器，把小數(shù)位數(shù)也顯示出來，以方便更精確的成本核算。

2.3 熱能計(jì)量儀表的工藝需求

在熱能計(jì)量儀表的設(shè)計(jì)要求上力求操作簡單、成本造價(jià)低。各種儀表都是需要人來進(jìn)行控制和操作的，只有功能強(qiáng)大且操作方便的儀表才能夠占據(jù)一定的市場地位。而且熱能計(jì)量儀表的設(shè)計(jì)靈感主要來源于居民用戶所使用的水表和電表。

節(jié)省熱能計(jì)量表的造價(jià)關(guān)鍵就是在于流量信號的熱量信號的獲取，尤其是獲取信號的傳感器的選用?，F(xiàn)如今獲取信號的主流方式是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理創(chuàng)造出的，其原理為將通電的葉片放入穩(wěn)定的磁場里，然后讓其進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)時(shí)通電的葉片能夠切割磁場中的磁力線，從而產(chǎn)生一定的感應(yīng)電動(dòng)勢，再通過相關(guān)的儀器將這些電動(dòng)勢轉(zhuǎn)換為信號并保存下來。

而在熱能計(jì)量儀表的其他部分的選取上，每一個(gè)儀器都必須要滿足一定的標(biāo)準(zhǔn)。例如：接收并放大信號的放大器必須要有一個(gè)非常高的精度。而積分器必須滿足大容量的特點(diǎn)，可以讓其在不進(jìn)行計(jì)量工作時(shí)得到充足的歸零時(shí)間。其次，整個(gè)熱量計(jì)量儀表對于熱能消耗的響應(yīng)必須要求足夠快，以保證對于各個(gè)時(shí)間段的數(shù)據(jù)記錄和控制都十分精確。最后最重要的是儀表的耐用性一定要優(yōu)秀，保證各個(gè)儀器之間不會(huì)發(fā)生沖突，同時(shí)儀器間線路的拼接要符合流程化和模塊化，保證在儀表出問題時(shí)能夠迅速找出問題部位并修復(fù)。

3 熱能計(jì)量儀表的選擇

根據(jù)記錄的對象的熱耗量不同，可以使用不同的熱能計(jì)量儀表。例如供熱單位需要既可以記錄蒸汽消耗量又能夠記錄暖氣水流的消耗量，就可以選取LDG—E型熱能計(jì)量表進(jìn)行相關(guān)的記錄。這種型號的熱能計(jì)量儀器可以接受各種流量器的信號，并且精確度高，還可以當(dāng)作渦輪流量的二次記錄器。與此同時(shí)，該儀表還能接收變送器的直流信號、熱偶電阻的等直接輸入。為了操作人員的操作簡便，操作人員可以根據(jù)企業(yè)或者供熱單位的需求進(jìn)行計(jì)算的調(diào)整，也能夠隨時(shí)查詢?nèi)魏我粋€(gè)時(shí)刻的流量值和熱能計(jì)量值。

4 熱能計(jì)量儀表的具體應(yīng)用

在熱能計(jì)量儀表的具體應(yīng)用上面，要通過長時(shí)間的使用體驗(yàn)和功能進(jìn)行相關(guān)的分析。相關(guān)應(yīng)用可以分為企業(yè)單位的熱能計(jì)量和個(gè)體用戶的熱量計(jì)量。

4.1 企業(yè)單位的熱能計(jì)量儀表應(yīng)用分析

對于企業(yè)單位來講，儀表的耐用性和儀表造價(jià)成本是首要考慮的條件因素。例如：在供熱公司的LGQ-E型熱能計(jì)量儀器的兩年使用過程中，并沒有出現(xiàn)過故障情況，用戶也沒有出現(xiàn)因計(jì)量不清而產(chǎn)生的糾紛問題，并且在計(jì)量管理上該儀器還具有打印功能以方便操作人員進(jìn)行熱能消耗數(shù)據(jù)的記錄管理工作。同時(shí)儀器也自帶時(shí)間顯示和數(shù)據(jù)備份的功能，以防止一些突然因素而導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失。

4.2 居民個(gè)體熱能計(jì)量儀表的應(yīng)用分析

對于居民個(gè)體用戶來說，熱能計(jì)量儀表的占地和操作方便是最重要的考慮因素。因?yàn)樵谑彝獯罱ㄏ鄳?yīng)的計(jì)量管網(wǎng)的成本很高，改造規(guī)模大，改造難度高。因此對于居民用戶必須要進(jìn)行室內(nèi)管路的搭建和改造。但是因?yàn)橛脩糇》拷Y(jié)構(gòu)的不同和相關(guān)部門尚未制定出熱能計(jì)量儀表的安裝規(guī)范，并且在安裝熱能計(jì)量儀表的過程中還受到施工人員的設(shè)計(jì)人員因素的干擾，導(dǎo)致將熱能計(jì)量儀表還不能大規(guī)模地應(yīng)用到居民個(gè)體用戶上。但是已經(jīng)裝配上熱能計(jì)量表的用戶可以調(diào)節(jié)每一組暖氣片的溫度來達(dá)到控溫的目的。同時(shí)還可以在用戶不進(jìn)行暖氣使用時(shí)，將相關(guān)閥門關(guān)閉，節(jié)省了無關(guān)的能源消耗。最重要的一點(diǎn)是，用戶使用熱能計(jì)量儀表就和使用家中電度表和水表一樣方便，能夠?qū)崟r(shí)記錄居民用戶家中的熱能消耗，保證供熱費(fèi)用支出的清晰明了。

5 總結(jié)

如今社會(huì)的供熱供暖已經(jīng)不再依靠是過去老舊的煤炭，而是大多使用蒸汽和暖氣。充分的奉行了綠色節(jié)能可持續(xù)的發(fā)展理念。但是在熱能計(jì)量方面還存在著一些問題尚待解決，企業(yè)和用戶都需要安裝熱能計(jì)量儀表來進(jìn)行熱能損耗的精確計(jì)量，而相關(guān)部門也應(yīng)該出臺相應(yīng)的制度和標(biāo)準(zhǔn)，使得用戶或企業(yè)進(jìn)行熱能使用時(shí)有一個(gè)明確的消耗記錄。

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