CN101629856B

CN101629856B - 流差式热能表测试装置

Info

Publication number: CN101629856B
Application number: CN2009101686347A
Authority: CN
Inventors: 侯长来; 侯逸公
Original assignee: Liaoning Institute of Science and Technology
Current assignee: Liaoning Institute of Science and Technology
Priority date: 2009-08-25
Filing date: 2009-08-25
Publication date: 2011-01-12
Anticipated expiration: 2029-08-25
Also published as: CN101629856A

Abstract

本发明公开了一种用于测试流差式热能表特性的专用装置，用该装置可以获取流差式热能表的等液阻流量差分、计量流与供暖流体温度差线性关系两类测试数据。在待测热能表的高、低温通流口各串联一独立设置的环形通流回路，每个回路主要由可调恒温水箱、变量泵、调节阀、压力表、热水表和热能表等通过管道分别串联于测试热能表的高、低温通流口。双流道分立设置，容易调节进、回水流道的温度差，便于获取热能表测试中需要的温度、压力、流量等变量数据。

Description

流差式热能表测试装置

所属领域

本发明涉及采暖户用流差式热能表的一种性能测试装置，用该装置可以获取流差式热能表的等液阻流量差分、计量流量与供暖流体温度差线性关系两类测试数据。

背景技术

热能表是建筑供暖计量收费的必要装置，流差式热能表是国内在研的一种经济、实用的新型热能表，主要特点是直接测定进、回水流道的温度差，并将温度差信号直接与计量流积算，从而达到计量户内耗热量的目的。工作原理上，该热能表必须实现等液阻流量差分，并须保证计量流与进、回水流道的温度差成线性关系。流差式热能表原理可行，实际运行情况须经测试验证，以保证热能表有足够的计量精度，满足供暖计量要求。

流差式热能表测试装置是为测试和验证上述两项内容而设计的专用装置，它能有效获取流差式热能表等液阻流量差分和计量流量与进、回水流道的温度差线性关系的测试数据。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于测试流差式热能表等液阻流量差分和计量流与进、回水流道的温度差线性关系实验数据的装置。

为达到上述目的在测试热能表的高、低温通流口各串联一独立的环形供暖回路，其中，进水流道由可调恒温水箱、变量泵、进口调节阀、出口调节阀和温度传感器探头通过管道串通连接于测试热能表的高温通流口；回水流道由串、并联混合回路组成，可调恒温水箱、变量泵、温度传感器探头、校准用热能表、进口调节阀、压力表顺序串联后与测试热能表的低温通流口连通。测试热能表的两个低温出流口采取分路后再合并的组配结构，两个分流支路并联后通过一阀门串联于回水流道。并联段由差分流道与计量流道两个支路组成，其中，计量流道由压力表、热水表串通连接，差分流道通过低温出流阀与计量流道并联后再通过一个总阀门接入回水流道。

进、回水流道分立设置，容易调节进、回水流道的温度差值，便于获取热能表测试中需要的温度、压力、流量等自变量参数。

本装置可以进行流差式热能表的两类测试实验：A等液阻流量差分实验；B计量流量与进、回水流道的温度差线性关系实验。

等液阻流量差分，是流差式热能表计量原理的要求之一，所谓等液阻流量差分，即在许可测试数据限度内，无论进、回水流道的温度差、计量流道进出口流体压力怎样变化，流差式热能表回水流道的计量流量与差分流量之比始终维持定值。

测试热能表等液阻流量差分特性时，先分别调节进、回水流道中的可调恒温水箱流体的温度，设定某一温差值，并维持恒定。然后，启动进、回水流道的变量泵，有序调节变量泵的流量及各调节阀的开度，按预定设置的压力差，读取热能表低温出流口的计量流量值和回水流道的总流量值，二者之差即是差分出流口的流量值。有序调节变量泵的流量及各调节阀的开度，使热能表低温进、出流口的压力差依次在上、下极限值内变化，读出和记录对应的计量流量、总流量值，即获取了测试热能表在某一温差下，计量流量/差分流量随热能表低温进、出流口的压力差变化的一组数据，若计量流量与差分流量的比值在允许误差之内，则证实该流差式热能表实现了等液阻流量差分。其它不同温度差测试数据的获取，方法相同。

流差式热能表由流体温差传感器和一块热水表组成，流体温差传感器的本质是以进、回水流道的温度差为源信号的流量控制器，直接测定进、回水流道的温度差并实时将其转换为流量信号，实现仅用一块流量计即可完成户内耗热量的测定运作。流差式热能表要求计量流量的大小应与进、回水流道的温度差成线性关系，这是流差式热能表计量原理和计量精度可行的根据。

计量流道是测试热能表低温出流口的并联支路之一，该并联支路的流量称为计量流量。本测试装置中，当前计量流量值可通过该支路上安装的热水表实时显示；差分流道是测试热能表低温出流口的另一个并联支路，该并联支路的流量称为差分流量，等于回水流道的总流量与计量流量之差。

测试热能表计量流量与进、回水流道的温度差之间线性关系时，先调节进、回水流道的变量泵流量和相关调节阀的开度，使热能表低温流道的进、出口压力差达到某一预定值并维持不变。将进水流道的可调恒温水箱的温度设定为某一基值，有序调节回水流道可调恒温水箱的温度，在指定进、回水流道的某一温差下，记录对应这一温度差条件下计量流的流量值。依此类推，循环操作即可获取指定压力差、不同温度差条件下的其它计量流的流量值数据。

本测试装置进、回水流道的供暖热源、输送泵及封闭环形管路各自独立设置，节省了供暖系统的负荷部件设置，省去了温差调节时的负载散热和待时环节，使进、回水流道温度差调控十分简便、迅捷，较大程度的提高了测试装置的工作效率；以较少的器件配置完成流量、温度差、压力信号的检测，在完成预定测试功能的前提下，使测试装置达到结构最简化；校准用热能表具有测试流量、进回水流道的温度及温度差、系统耗热量多个检测项目的功能，实现一表多用，充分挖掘、利用了该仪表的潜在资源。

附图说明

图1是本发明提出的流差式热能表测试装置的结构图。

实施方案

结合图1详细说明本发明提出的流差式热能表测试装置细节及工作情况。

流差式热能表测试装置由两路独立设置的环形通流回路组成：其中之一，进水流道[5]由循环提供采暖流体的可调恒温水箱[1]通过管道与驱动供暖流体的变量泵[2]密闭连通，变量泵[2]的出口经管道与调节阀[12]的入口密闭连通，调节阀门[12]的出口通过管道与测试热能表[7]高温进流口[8]密闭连通，测试热能表[7]高温出流口[6]经管路与调节阀[4]的入口密闭连通，调节阀[4]的出口通过管道与温度传感器探头[3]的接口密闭连接，管道的另一端与可调恒温水箱[1]的回流口连通。整个进水流道[5]组成一密闭的环形回路，实现高温供暖介质循环流通；其中之二，回水流道[18]由循环提供采暖流体的可调恒温水箱[25]通过管道与驱动供暖流体的变量泵[24]密闭连通，变量泵[24]的出口经管道与温度传感器探头[23]的接口密闭连接，管道的另一端与校准用热能表[22]的入口密闭连通，校准用热能表[22]的出口通过管道与调节阀[21]的入口密闭连通，调节阀[21]的出口经管道与压力表[20]的接口密闭连通，管道的另一端与测试热能表[7]低温进流口[19]密闭连通。测试热能表[7]低温出流口由计量流道[14]和差分流道[11]两个支路并联后再串联于回水流道[18]。其中的计量流道[14]的一端与测试热能表[7]低温流道的一个出流口[17]密闭连通，经管道与压力表[16]的接口密闭连通，再经管道与热水表[15]的入口密闭连通，热水表[15]的出口通过管道与差分流道[11]合并后密闭连接于调节阀[13]的入口；其中的差分流道[11]以调节阀[10]为核心部件，通过管道一端与测试热能表[7]低温流道的一个出流口[9]密闭连通，另一端经管道与计量流道[14]的末端合并后密闭串联于调节阀[13]的入口。调节阀[13]的出口通过管道密闭连接于可调恒温水箱[25]的回流口，整个回水流道[18]组成一密闭的环形回路，实现低温供暖介质循环流通。

测试热能表等液阻流量差分特性时，先分别调节进、回水流道[5]、[18]中的可调恒温水箱[1]、[25]内流体的温度，设定某一温度差值，并维持恒定。然后，启动进、回水流道[5]、[18]的变量泵[2]、[24]，有序调节变量泵[2]、[24]的流量及各调节阀[12]、[4]、[21]、[10]、[13]的开度，按预定设置的压力差变量档次，读取热能表[7]低温出流口[17]的计量流量值和回水流道[18]的总流量值，二者之差即是差分出流口的流量值。有序调节变量泵[2]、[24]的流量及各调节阀[12]、[4]、[21]、[10]、[13]的开度，使测试热能表[7]低温进、出流口[19]、[17]、[9]的压力差依次在上、下极限值内变化，读出和记录对应的计量流量、总流量值，即获取了测试热能表[7]在某一温差下，计量流量/差分流量随测试热能表[7]低温进、出流口[19]、[17]、[9]的压力差变化的一组数据，若计量流量与差分流量的比值在允许误差限之内，则证实该流差式热能表实现了等液阻流量差分。其它不同温度差测试数据的获取，方法相同。

可调恒温水箱[1]、[25]具有储蓄热水和温度控制功能，蓄水量以满足循环管路的需要为度，温度调节范围在5～95℃，分辨率0.1℃；变量泵[2]、[24]的主要功能是驱动管路内的流体循环运作，流量可调，上、下极限流量值以满足测试热能表[7]需要为准；调节阀[12]、[4]、[21]、[10]、[13]的开度可调，用以调控流道中流体的流量和压力值；校准用热能表[22]可测定和显示系统耗热量、进/回水流道[5]/[18]的温度及其温度差、回水流道[18]的流量，提供的数据是测试系统的参考真值；压力表[20]、[16]用以显示测试热能表[7]低温流道进、出口[19]、[17]的压力值，其显示精度应不低于0.01MPa；热水表[15]用于测定和显示计量流道[14]中流体当前的流量及其累计量。

在测试热能表计量流量与进、回水流道[5]、[18]的温度差之间线性关系时，先调节进、回水流道[5]、[18]中变量泵[2]、[24]的流量和相关调节阀[12]、[4]、[21]、[10]、[13]的开度，使测试热能表[7]低温流道的进、出口[19]、[17]的压力差达到某一预选值并维持不变。将进水流道[5]的可调恒温水箱[1]的温度设定为某一基值，有序调节回水流道[18]的可调恒温水箱[25]的温度，在进、回水流道[5]、[18]的某一指定温差下，记录对应这一温度差条件下计量流道[14]的流量值。调节温度差变量，依此类推，循环操作即可获取指定压力差、不同温度差条件下其它计量流量值数据。

给出流差式热能表测试装置一个典型硬件实施例子：可调恒温水箱[1]、[25]采用HR-30L；变量泵[2]、[24]采用XRS15；校准用热能表[22]采用LCR-20B；压力表[20]、[16]采用RH1.6Mpa；热水表[15]采用LCR-20；调节阀[12]、[4]、[21]、[10]、[13]采用DN20闸阀。

温度设置范围5～95℃，分辨率0.1℃，最大温差90℃；系统压力≤1.6Mpa；常用流量2.5m³/h。

Claims

1.流差式热能表测试装置，其特征在于由两个独立设置的供暖介质循环回路组成，作为第一回路的进水流道[5]由可调恒温水箱[1]、第一回路变量水泵[2]、第一回路进口调节阀[12]和第一回路出口调节阀[4]通过管道密闭串联接通，第一回路进口调节阀[12]的出口经管道与测试热能表[7]的高温进流口[8]密闭连通，第一回路出口调节阀[4]的入口经管道与测试热能表[7]的高温出流口[6]密闭连通；作为第二回路的回水流道[18]由可调恒温水箱[25]、第二回路变量泵[24]、校准用热能表[22]、第二回路进口调节阀[21]、进口压力表[20]、计量流道[14]与差分流道[11]组合的局部并联管路、第二回路出口调节阀[13]通过管道密闭串联接通，进口压力表[20]的出流口经管道与测试热能表[7]的低温进流口[19]密闭连通，计量流道支路中压力表[16]的进流口经管道与测试热能表[7]的低温出流口[17]密闭连通，差分流道支路中调节阀[10]的进流口经管道与测试热能表[7]的低温出流口[9]密闭连通，差分流道支路中调节阀[10]的出流口、热水表[15]的出流口经管道与第二回路出口调节阀[13]的进流口密闭连通，热水表[15]的进流口与计量流道支路中压力表[16]的出流口密闭连通。

2.根据权利要求1所述的流差式热能表测试装置，其特征在于局部并联管路由计量流道[14]与差分流道[11]组成，计量流道[14]由热水表[15]、计量流道支路中压力表[16]用管道串联连通；差分流道[11]由差分流道支路中调节阀[10]用管道串联连通。

3.根据权利要求1所述的流差式热能表测试装置，其特征在于校准用热能表[22]的两个温度传感器探头[3和23]分别密闭跨接于进水流道[5]和回水流道[18]中。