CN201434737Y - 差压式热量表节流装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种差压式热量表节流装置，它包括节流本体，在该节流本体上设有轴向通孔，该轴向通孔由左部的高静压进孔和右部的低静压出孔以及对接在高静压进孔与低静压出孔之间的节流孔组成，所述高静压进孔右端部为逐渐缩小的锥形孔，所述低静压出孔左部为孔径从内向外逐渐放大的锥形孔，在所述高静压进孔直孔部分的节流本体侧壁上径向设有第一测压孔，在所述节流孔中部的节流本体侧壁上径向设有第二测压孔。该差压式热量表节流装置不担心杂质沉淀，计量精度高。

Description

差压式热量表节流装置

技术领域：

本实用新型属于物理仪器技术领域，尤其是涉及一种供热采暖控制计量系统的差压式热量表上的节流装置。

技术背景：

长期以来，我国北方地区城镇居民冬季采暖用热一般按住宅的使用面积而不是按实际用热量的方式计量收费，导致用户节能意识较差，同时室内温度较高时，就开窗放热，也造成资源的浪费，这种计量方法是缺乏科学性的。而在西方一些发达国家在八十年代初期，热量表的使用已相当普遍，计量的手段也不同，热力部门以热量表作为计价收费的依据和手段。作为建筑节能的一项基本措施，我国国家建设部门已将热量计量收费列入《建筑节能“九五”计划和2010年规划》的发展目标，目标中明确指出：“对集中供暖的民用建筑安设热表及有关调节设备并按表计量收费的工作，1998年通过试点取得成效，开始推广，  2000年在重点城市成片推行，2010年基本完成。实现供热计量收费基础设施是能以足够的精度对实际使用的热量进行测量的热能表。”在热量表作为热力公司向每个供暖受益者(住户)计价收费的手段和依据，不仅已广泛被用户接受，而且节能达到20-30％。对中国来说，供暖计量收费势在必行。因此，研究开发用于采暖计价的热量表势在必行。

目前热量表的计量主要有以下两种：

1、传统的热量表由流量计、温度传感器和计算器组合而成，热量表普遍采用的旋翼式磁传机械式热水表，其叶轮计量机构把经流量计的水量转变为叶轮的转动，按照N＝KvQ的关系把叶轮转数N与水量Q联系起来，齿轮计数机构的传动比就代表了流量系数Kv，它是固定不变的、单一的。

实际上，旋翼式磁传机械式热水表流量系数Kv与制造精度有关，且随流量(流速)、温度的变化而变化，特别是在分界流量以下的小流量区，其变化更为显著。又由于热水表生产厂没有热水流量标准实验装置，出厂检验是在冷水装置上进行的，几乎没有考虑温度对流量系数Kv的影响，由于我国供暖系统水质差的情况普遍存在，降低了热量表的可靠性，并且易受静磁场干扰，所以它不能满足热量表对热水流量的计量要求。

况且，目前使用的热量表，其进水口与出水口通过一个腔体相连通，水流通过叶轮自下而上流通，壳体腔内容易产生沉淀物，杂质太多，容易堵塞腔体，且叶轮转轴不耐磨，磨损比较严重，这种结构叶轮的工作寿命短，消耗大，成本高，且计量精度差。

因此传统热量计量方法的劣势：传统采用水表测流量积算热焓值，水表为可动式部件，易生锈或者被杂质堵塞卡表，且精确度和准确度都不高，不能满足热量的精确计量；测温度查表来积算热焓值，温度测量需要查表，手动积算繁琐，耗费大量的时间和人力。

2、采用差压式流量计，该种流量计以节流装置作为检测的工具，流体通过节流装置，使部分压力能转变为动能产生差压信号的原理而工作的，但是目前的差压式流量计多采用文丘里管和标准喷嘴进行节流，文丘里管和标准喷嘴节流时由于存在回水区，因此测量数值不准确，达不到高精度计量的要求，同时在回水区也容易出现污垢等，容易造成堵塞。

实用新型内容：

本实用新型的目的是提供一种结构简单，不担心杂质沉淀，计量精度高，的差压式热量表节流装置。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：设计一种差压式热量表节流装置，其关键在于：包括节流本体，在该节流本体上设有轴向通孔，该轴向通孔由左部的高静压进孔和右部的低静压出孔以及对接在高静压进孔与低静压出孔之间的节流孔组成，所述高静压进孔右端部为逐渐缩小的锥形孔，所述低静压出孔左部为孔径从内向外逐渐放大的锥形孔，在所述高静压进孔直孔部分的节流本体侧壁上径向设有第一测压孔，在所述节流孔中部的节流本体侧壁上径向设有第二测压孔。将本实用新型两端接上进水管或者出水管后安装在供暖系统中，在节流装置的作用下，管道里的流体流经节流装置时，流速将在节流装置的节流孔处形成局部收缩，因而流速增加，静压力降低，于是在节流件前后便产生了压差。流体流量愈大，产生的压差愈大，这样可依据压差来衡量流量的大小，如此，位于第一测压孔和第二测压孔中的差压传感器就可以测出节流装置内流体的流量；热量计算仪以流动连续性方程(质量守恒定律)和伯努利方程(能量守恒定律)对差压传感器测出的流体流量和温度传感器测出的温差进行计算，就可以得到所消耗的热量。

本实用新型的一种优化结构为：上述高静压进孔右部锥形孔母线之间的最大夹角为90°，采用此角度，节流装置的效果更好。

本实用新型的另一种优化结构为：所述节流孔的孔径和长度的比值为1。

本实用新型的效果：

1、由于直接测量压力/差压，无可动部件，因此热水中杂质可直接通过，不需担心由杂质造成卡或无法工作等；

2、可根据需要设计节流装置的节流孔的大小尺寸，不需要更换管道；

3、本实用新型没有回水区，因此不会产生污垢的堆积，影响测量精度；

4、本实用新型节流孔的孔径和长度的比值为1，因此压力损更小。

本实用新型的原理是：采用高精度带过压保护电容式差压传感器对热水的单位质量流量G进行精确计量；利用伯努利方程和连续性方程导出静压损失Δp和流量G的关系方程式 $G=A_2{u}_2{\mathrm{\ρ}}_2=\frac{A_2}{\sqrt{1-{\left(\frac{A_2}{A_1}\right)}^2}}\sqrt{2{\mathrm{\ρ}}_2\mathrm{\Δp}};$

其中：ρ²＝-2E^-12T₂ ⁶+8E^-10T₂ ⁵-3E^-7T₂ ⁴+5E^-5T₂ ³-0.0077T₂ ²+0.0519T²+999.9

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图.

上述附图中各编号的意义是：1.节流本体，2.高静压进孔，3.节流孔，4.低静压出孔，5.第一测压孔，6.第二测压孔。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

请参见图1：所示的差压式热量表节流装置，包括节流本体1，在该节流本体1上设有轴向通孔，该轴向通孔由左部的高静压进孔2和右部的低静压出孔4以及对接在高静压进孔2与低静压出孔4之间的节流孔3组成，所述高静压进孔2右端部为逐渐缩小的锥形孔，所述低静压出孔4左部为孔径从内向外逐渐放大的锥形孔，在所述高静压进孔2直孔部分的节流本体1侧壁上径向设有第一测压孔5，在所述节流孔3中部的节流本体1侧壁上径向设有第二测压孔6；所述高静压进孔2右部锥形孔母线之间的最大夹角为90°；所述节流孔3的孔径和长度的比值为1。

Claims (3)

1、一种差压式热量表节流装置，其特征在于：包括节流本体(1)，在该节流本体(1)上设有轴向通孔，该轴向通孔由左部的高静压进孔(2)和右部的低静压出孔(4)以及对接在高静压进孔(2)与低静压出孔(4)之间的节流孔(3)组成，所述高静压进孔(2)右端部为逐渐缩小的锥形孔，所述低静压出孔(4)左部为孔径从内向外逐渐放大的锥形孔，在所述高静压进孔(2)直孔部分的节流本体(1)侧壁上径向设有第一测压孔(5)，在所述节流孔(3)中部的节流本体(1)侧壁上径向设有第二测压孔(6)。

2、根据权利要求1所述的差压式热量表节流装置，其特征在于：所述高静压进孔(2)右部锥形孔母线之间的最大夹角为90°。

3、根据权利要求1所述的差压式热量表节流装置，其特征在于：所述节流孔(3)的孔径和长度的比值为1。

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