慧聪供热采暖网 由于我国采暖水质洁净度较差的缘故,国内外现没有可适用于我国采暖热计量国情的热能表,因此,能否研制出适应于我国采暖热计量国情的热量表,成为了制约我国全面与有效实施采暖热计量的瓶颈问题或关键问题。深入分析了现有国内外热能表存在的堵塞、磨损、测量不稳定、结垢、压损较大和安装受限的问题,得出必须从原理和结构上进行全面创新,才能根本解决这些问题。
提出了解决的途径,特别是提出了热能表SST技术的全新设计理念,并应用SST技术成功研制和生产出了SST热能表。与现有国内外机械式热能表相比,实践验证了,SST热能表具有:防堵塞、抗磨损、防结垢、低压损、稳定性高、精度高和多方位灵活安装的卓越性能,它为我国全面与有效实施采暖热计量这一重大节能环保措施,提供了坚实的技术保证。
1我国采暖热计量的节能环保效益和存在的关键问题
2007年我国城市现有采暖建筑面积超过了80亿平方米,实施采暖热计量与温控措施后,可获得的节能收益为:
年城市采暖建筑的供热节煤量为:1.15亿吨
年城市采暖建筑节煤的经济收益为:518亿元
年热用户获得的直接经济收益为:1000元
我国城市实施采暖热计量后,年节煤达1.15亿吨,由此相应减少二氧化碳排放量达4.22亿吨,这还不包括相应减少的大量灰份、硫化物、碳化物、氮化物等对环境有害的排放物,这对环境质量的提高有着重大作用。
对供热企业来说,采暖热计量的实施,在城市供热价格管理的具体办法指导下,建立热价的公知听证制度,供热企业由此形成供热成本考核与横向比较的市场经济机制,因而,能有效地理顺供热企业的采暖计费收费问题,根本扭转供热企业长期处于亏损或微利的经营状况,有效地促进供热企业节能环保的技术进步,提高供热企业的经营管理水平、促进供热企业经济效益的提高和供热企业的规模扩大与发展。
可见,我国采暖热计量与温控,是重大的节能环保措施,对国家、供热企业和热用户这三方都是很有益的。
但是,由于受到我国采暖水质洁净度较差以及我国既有采暖建筑室内采暖系统结构的限制,国内外现没有可适用于我国采暖热计量国情的热计量表,这就缺少了强有力的对我国采暖热计量措施的技术保证,因此,能否研制出适应于我国采暖热计量国情的热计量表,成为了制约我国全面与有效实施采暖热计量的瓶颈问题或关键问题。解决这一关键问题,需立足于我国采暖热计量的国情,深入分析和研究国内外热计量技术,深入开展热计量技术的创新,研制和生产出适应于我国采暖热计量国情的热计量表,否则,我国就难于全面和有效地实施采暖热计量这一重大的节能环保措施。
2现有国内外热能表存在的问题与分析
我国新建的采暖建筑,绝大多数采用室内闭环管路结构的采暖系统,用于我国新建采暖建筑的热计量表称为热能表,热能表主要有电磁式、超声波式和机械式这三类热能表。机械式热能表与电磁式和超声波式相比,因有转动部件即流量计叶轮,人们认为其使用寿命和测量精度相对低些。然而,科学合理设计出的机械式热量表,它的使用寿命和测量精度不比电磁式和超声波式低,甚至比它们的使用寿命和测量精度还高。况且,机械式热能表本身的优点避免了电磁式热能表的缺点即计量耗电量大和对水流导电率有要求、避免了超声波式热能表的缺点即测量腔体的污垢或结垢对测量精度影响很大、运行造成的压力损失大,特别是机械式热能表的造价远低于电磁式和超声波式热能表的这一突出优势,更适合作为我国采暖热计量的主流热能表。
然而,通过几年来对数百个住宅小区的采暖热计量试点,试点中不仅选用了国内也选用了国外多家性能优良的热能表,但大多数试点结果并不理想。试点结果不理想,其主要问题表现为,现有国内外热能表,不能适应于我国的采暖热计量国情,主要表现为热能表存在易堵塞、易磨损、测量不稳定、易结垢、压损较大、安装受限等问题。
堵塞问题是热能表的致命问题,这个问题不解决,热能表就没有可用性;磨损问题、测量不稳定问题和结垢问题,关系着热能表的可靠性和使用寿命,这个问题不解决,热能表就没有实用性;压损较大的问题,关系着采暖系统运行的经济性和热能表的耐久性,是热能表性能的重要方面;安装受限问题,关系着热能表的安装性和维护性,是高质量产品的重要标志。以下将具体分析和解决这些问题。
2.1堵塞问题
我国采暖水质洁净度不高,表现为水中含有较多的杂质。水中杂质的来源主要有两个方面:一是我国室内外采暖系统的氧化与锈蚀产生的锈渣,二是采暖系统施工后的残留杂物。在户用热能表前加装过滤器后,那些细小杂质未能被过滤器过滤掉而进入热能表,细小杂质会淤积在流量计叶轮的轴孔内,或会卡在叶轮与流量计的腔体之间,造成叶轮转动困难,测量精度迅速下降,并会堵塞热能表。
2.2磨损问题
现有机械式热能表的流量计,主要为单流束和多流束两种,它们都采用了两段式独立的立轴结构。立轴底端固定,立轴头端插入轴碗中,叶轮在水的浮力下使轴与轴碗形成点接触。这样的两段式独立的立轴结构,在高温水大流量高转速下,点接触的磨损较大,当采暖水中细小杂质进入立轴与轴碗的间隙时,加剧了轴与轴套的磨损。
2.3测量不稳定问题
随着轴与轴碗之间的磨损,叶轮的上下串动和左右摆动的幅度加剧,这样就使设置在叶轮上的无磁流量传感器的感应片摆动加剧,造成感应片与电感探头的间距变化,很容易导致无磁流量传感器的部分检测信号丢失,测量不稳定现象发生,并导致测量精度下降。
2.4结垢问题
经对对采暖计量使用过程中的热能表检查,发现采暖水中的化学物质,在高温水中容易产生水垢。水垢的发生和发展,逐渐使热量表流动不畅、压力损失大、测量精度下降、甚至阻塞热能表。因热能表流量计内流道弯曲复杂,存在着多处阻水结构,在阻水结构的滞流和缓流表面,更容易形生水垢。因多流束热能表比单流束热能表其流道更复杂些、阻水结构更多些,形生水垢的程度也就更重些。