解析流量
作者：jnscsh 时间：2021-06-27 20:06:58 浏览次数：次
在工矿企业中，大量的热交换设备都在使用，一些管理比较好的单位，已经对热交换器的热媒和冷媒的热能进行检测，以便对其进行控制和管理。随着城市供热系统建设的不断完善，向用热单位收取费用也得使用热能计量作为收费的依据。因此，热能计量仪表的选择及应用就显得很重要了。该文主要对热能计量仪表的工作原理和工艺要求进行了分析，并在最后论述了仪表的选择问题。
供电和供热的原理具有很大的相似性。两者都是某种能量在传输，在传输的过程中都需要一种媒介，传输过程中会发生能源的损耗。但在供热系统中，还存在着许多亟待解决的问题。由于当前供热收费是按照面积进行计价的，这种计价收费方式无法进行标准化的衡量。因此，亟需一种热能计量仪表对热能流量进行计算。本文主要探讨的就是热能计量仪表的选用问题。
一、热能计量仪表的工作原理和工艺要求
热能计量仪表的主要作用。当前我国北方地区的供热收费是按照面积收取费用的，这样的收费方式有其不合理的一面。在供热中，热量会发生流失，因此按面积收费会对用户和供热单位造成某种程度上的不公平。因此，使用热能计量仪表就可以精确的计算用户实际的热能消耗。对于供热管理部门来说，依据热能计量仪器就可以科学合理的制定价格，从而合理的收取费用。供热企业可以依据计量表准确的对成本进行核算，这样有利于在激烈的市场竞争中占据有利的竞争地位，实现供热企业的持续发展。
工作原理。J=∫t0K·Q·△T·dt
上述公式中：Q代表瞬时流量；△T代表供回水温差；K代表调整系数；t代表时间。
依据上述公式，热量是瞬时流量和供回水温差的时间积分。
其原理的具体流程是：当流量和温差的信号途径放大器分别放大以后，然后经过乘法运算器进行乘法运算，输入积分器1积分。当输出端口的电压和比较器标准的电压相等时，这时比较器就会输出一个脉冲信号，与此同时电子开管将积分器2启动，断开积分器1.等到积分器2输出的电压和比较器的标准电压相等的时候，电子开关就启动积分器1，同时断开积分器2.如此这样反复的循环，计数器里IDE脉冲信号不断的累加，这些脉冲信号就是热量值。与此同时，为了使得显示更加的精确，使用A/D转换器把积分器中输出的不够整数的热量值清晰的显示出来。
工艺要求。热量计量器的整体设计要力求简洁，同时还必须实用，造价一般要控制在1000—2000员元之间，或者更低一些。一次表中流量信号的获取是节省热量计量仪器造价的关键。所以，在选择这类传感器的时候，仅仅需要检测到和流量相关的原始信号即可。从平常使用的水表中我们可以得到启发。当转动叶片转换到磁场中的时候，导电叶片在对磁力线进行切割的时候，会产生感声电动势，这个感声电动势就是流量信号。对放大器的精度要求要高。积分器的容量必须够用，这样是为了不参与工作的积分器能够有足够的时间进行状态复位。电子转换的开关其响应的时间要短，进而提升热量计量系统的额精确度。整个系统要求经常进行实验，以明确各个元器件之间最佳的组合，尽量使得主要的线路标准化模块化。
二、热量计量仪表的选择
下面以某化工公司冬季采暖热对热量的计量为例，对计量仪表进的选用进行简单的探讨。
计量方法。一般情况下，流体的热能公式可以使用下面的公式：
EF=F（t2-t1）.C （1）
在这个公式中，EF代表流体的热能，F代表流体的瞬时流量，t1、t2代表的是进出口的温度，C代表流体的比热。
使用此公式就可以准确的检测出热能了。完后再使用下面的公式对损耗的热量进行计算。
G=EF（J/h）/2814（J/kg） （2）
公式中，G代表的是瞬间蒸汽用量，2814是某化工公司动力师组对不同蒸汽压下的蒸汽热焓以及热交变器传热效率等因素综合考量后认证的一个系数。
热量计量器的选择。依据上面的公式1和公式2对仪器进行选择。综合考虑了各种因素后，该公司选择了某厂生产的LDQ—E冷冻水/热水计量仪器。仪器的基本功能和该公司的要求如下面所示：
LDQ—E型的仪表适用于各种流量计的信号输入，这种设备流量的显示准确度为0.25%。该公司在暖气管上已经安装了DN600采用频率信号输出的流量计，使用12V的直流电输出。它也可以用作涡轮流量计的二次显示使用或者累计仪表使用。
LDQ—E型的仪表可以接受直流信号，同时也可以热电阻直接输入信号。因此，该公司依照公式1，在暖气的进出水口安装了2支热电阻。
按照该公司的要求，同一台仪器既要做蒸汽耗量又要做暖气水的计量来使用，LDQ—E型仪器总共可以显示6个参数的数字，同时可以任意选择流量值、累加流量值以及瞬间热量个累加热量值。
三、热量计的应用
室外管网由于先期投入比较大，进行改造的话，难度也是很大的。因此，室外可以不用改造，只需对单元楼的入口处安装上一台热量计量仪表就可以了。如果用户分别承担采暖费用，那么就必须对用户的室内进行改造。室内的改造和室外不同，需要有关部门制定出一套规范来，对室内的设计进行规范。
随着城市供热事业的不断发展，按面积收取取暖费的方式存在很大的争议，因此，必须加强研究和创新，使用先进的设备对用热进行计量。热量计量仪器的使用，可以实现按照每户用热的实际用量进行收费，可以随意的调节房内的温度，同时也可以节约能源，减少对环境的污染。未来，热量计量器的应用前景必将非常广阔。
（作者单位：中石化中原石油勘探局供热管理处）