CN2225041Y - 热度表 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种热度表，它属于一种机械式热能计量表，它可以解决热能供给消耗不计量、不收费或收交费不合理的问题。表的主要技术特征在于：表的单位计量轮(即此轮转1周表的流量为1Kg)做成呈螺旋式布设的螺旋齿轮，该轮套装在固定轴上，当表内有介质流过时，介质推动叶轮，并带动该轮绕轴旋转，同时表内温度变形元件受热变形，变形量通过传递机构传给该轮。

Description

热度表

本实用新型是一种计量热能的仪表，主要用于计量管路输送介质的热能焓值，是一种自动控制仪表。

目前，工业上使用的各种计量仪表，多数功能单一，如水表只能计量流径自来水管路中水的总量，温度计只能计量温度的变化，对于管路输送热能的计量一般是不进行的，收交费是按户或按暖气片数等粗略估算的，这种估算计量方式很不合理，不利于热能商品化使用，浪费了大量能源。

本实用新型的目的是提供一种能直接计量管路输送热介值热能焓值的热度表，它可为供热部门和受热单位及个人提供一个简单实用的计量收交费的依据。

本实用新型利用现有旋翼温式水表的自来水流量计量技术和双金属片温度变形计量技术，按图1所示，热度表主要工作部分由流量计量机构，温度计量传递控制机构，温度与单位流量相乘实现能量计量机构，能量减速计量显示机构四部分组成，叶轮1到螺旋齿轮6之间为流量计量机构，件9到件14之间的为温度计量传递控制机构，轮6轮7之间为温度与单位流量相乘实现能量计量机构，轮7、轮8及以下齿轮为能量减速计量显示机构，温度变形控制机构装在水表减速齿轮箱下部，水表的单位计量轮轮6(即轮6转1周表流过1kg流量介质)的小齿轮做成呈螺旋式布设的螺旋齿轮，齿轮中部空心套装在轴5之上，表内有介质流过时，介质推动叶轮1带动齿轮6绕轴5旋转，同时表内双金属片温度变形元件受热变形，实现的变形量通过变形传递机构传给轮6，带动轮6沿轴5上下滑动，使轮6与轮7之间产生相对位移，增减轮6螺旋齿轮与轮7大齿轮之间的齿合数，温变机构刚好使100℃时轮6螺旋齿轮与轮7大齿轮之间全部齿合，0℃时全部离齿，其间温控机构按温度线性比例控制轮6与轮7的齿合数。(即100℃时百分之百齿合…，90℃时百分之九十齿合…，10℃时百分之十齿合…)这样轮6下部实现的“流量”即为介质的热能值，连续计量即可实现 $Q=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}C{M}_i{t}_i=C\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{t}_i$

式中Q：热能值，单位：千卡

C：介质比热

Mi：单位质量，单位：1千克

Ti：此单位质量热介质的温度，单位：℃

本实用新型热度表如同水表一样，可以安装在热能输送管道上，它适用于家庭、机关、学校、工矿、企业等一切用管道输送供给的热介质和热循环系统某一区间的热介质热能供给消耗的计量，此表可有效地计量热能的供给与消耗，比较方便地按表的热能计量数量，收取费用。

下面结合附图和实施例进一步详细说明本实用新型的具体结构和运行过程。

图1是热度表主要计量工作机构展开示意图。

图2是图1中螺旋齿6及主要传动部件放大图。

图3是热度表中主要温度控制部件布设示意图。

实施例1

按图1所示，图中所有计量轮的小齿轮均为10个齿，大齿轮均为30个齿，齿轮6的小齿轮做螺旋式布设的30个齿，齿轮7的大齿轮做成90个齿，当装在计量管路上的热度表表体内有热介质流过时，流动的介质冲动叶轮1旋转，叶轮1带动齿轮2、3、4、6转动，齿轮6转一周表内流过介质的流量刚好为1kg，齿轮6中部空心套装在轴5上，齿轮6绕轴5旋转，同时也可以沿轴5上下滑动，轴5上部固定在齿轮箱的上顶板上，下端套装在套托12内。与此同时，温度元件双金属片11与流动的热介质接触，受热产生变形，双金属片的定端15固定在齿轮箱底箱板18上，另一端与温度变形传递杆9相接，双金属片的变形传给传递杆9的A端，推动传递杆9绕支座旋转轴10小辐旋转，将A端变形传到传递杆9的B端，在B端实现一个L₁/L₂倍的变形值，传递杆9的B端变形值通过连杆14传给套托12，套托12即随温度的升降推动齿轮6上下运动，齿轮7由上下齿轮箱板限位，齿轮6的上下运行使小齿轮发生与齿轮7的相对位移，并且增减与齿轮7大齿轮的齿合数，齿轮7受下部齿轮系统约束，无惯性。调整温控系统，使热介质100℃时，齿轮6小齿轮的30个齿全部与齿轮7大齿轮齿合，而后温度每下降100℃/30齿＝3.33℃，温控变形件促使齿轮6下降一个螺旋齿的垂直啮合距，减少一个齿的齿合，齿轮6转一周如全部啮合30个齿，则传给下部计量机构的流量为1kg，如果为90℃，虽转一周，但齿合27个齿，实际1kg流量传给下部计量机构的“流量”即为1kg/30齿×27齿＝0.9kg，同理80℃介质时显示流量为0.8kg……10℃时介质显示流量为0.1kg。传给下部计量机构的“流量”刚好为单位流量与相应温度即Mt乘积的百分之一，Q＝CMt的C为介质比热，对于指定的介质C为常数，暂假设C＝1，真值C可表外加乘系数计量调整。这样即实现了单位流量与温度比热相乘，得到能量值千卡表盘的计量显示单位相对应的kg“流量”单位改为100千卡能量单位。轮6、轮7相乘所得“能量转数”通过轮7与轮8，轮8与其下部相接的其它计量轮啮合，遂级减速增容计量，这样其它的计量显示单位按减速的量级标示为1000千卡10000千卡……10万万千卡等，这样一个能量计量表就形成了，件16为流动观示标，件17为能量指示标，限位框13用以固定限制传递杆9和双金属片11的工作位置，防止被表内的定向水流长期冲击变形，影响计量精度。

实现Mt相乘的主要工作部件轮6小齿轮和轮7大齿轮可以根据计量精度要求，做10×30、20×60、30×90、40×120等不同齿合数的部件，啮合数愈大则表的计量精度愈高，应用范围愈大，但当啮合比大于本实施例时齿轮制做困难，需增大齿轮，进而增大表体，增加表的制做成本，且应用时不便安装占空间本实施例以30×90啮合比为例说明了表的主要工作过程；说明了此表可应用于热介质供给温度超过3.33℃或热循环系统温度降大于3.33℃某区间的热能供给消耗的计量上，本表的实施以相乘齿轮齿数为20×60和30×90为佳。可满足一般情况下热能的计量使用。

实施例2：

对于热循环系统介质热能供给消耗的计量，可以在拟计量区间的始未端装设实施例1中的两个单表计量，本实施例是将热度表做成相匹配的鸳鸯表，它们的构成，各部件的作用、工作原理都与实施例1热度表相同，只是鸳表和鸯表轮6螺旋轮相对应的齿受温度控制开始或结束与轮7啮合的温度不同，见例表一，采用此相匹配的鸳鸯表可以比普通的两个单表提高计量精度，扩大计量范围，可以适用于温度大于两单表要求温度降二分之一范围内的热介质循环系统供给消耗的能量计量，它比增大轮系，增大表体要好，应用范围扩大。

例表一

齿数表名 温度	1	2	3	4	5	6	7	8	9	…	30
												鸳表	3.33℃	6.66℃	10.00℃	13.33℃	16.66℃	20.00℃	23.33℃	26.66℃	30.00℃	…	100℃
鸯表	1.66℃	5.00℃	8.33℃	11.67℃	15.00℃	18.33℃	21.67℃	25.00℃	28.34℃	…	38.34℃
												温差	1.66℃	1.66℃	1.66℃	1.66℃	1.66℃	1.66℃	1.66℃	1.66℃	1.66℃	…	1.66℃

实施例3

温度实现传递元件还可以采用，封装酒精等膨胀剂的弹性膜盒，将弹性膜装在轮6下部的套托下，实现的变形直接推动轮6上下滑动。

为使热度表适应在热介质条件下工作，计量指示机构部件以及温控和乘积部件均根据不同使用要求采用耐热、耐腐、耐磨的工程塑料或工业陶瓷件制成，温度变形双金属片采用耐热、耐腐的漆膜保护。

此表用于热介质供给消耗的热能计量时，在热介质的管路出口处装设单表计量 $Q=\underset{i-1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}C{M}_i(t_{1i}-t_{2i})$ $=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}C{M}_i{t}_{1i}\frac{t_{1i}-t_{2i}}{t_{1i}}=C\·K\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{M}_i{t}_{1i}$ 式中C为热介质的比热，mi为流过计量表的单位流量，t₁i为供给或消耗的热介质单位流量时的平均温度，t₂i为进入锅炉前自来水等介质的自然平均温度K=(t_1i-t_2i)/t_1i≈(t₁-t₂)t₁K为调整系数，采用单表装在出口处计量，只计量了 $Q=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}C{M}_i{t}_{1i}$ ，这其中包含了自来水等介质自然状态的热能焓值，应该扣除，为了提高计量精度，可以在读出表的计数后，将读数减去上次计费计数的累耗值，即得此次计费的累耗值，再将其乘以调整系数K即实际此次计量期间发生的热能值了，系数K=(t₁-t₂)/t₁式中t₁为此次计量期间供给消耗热介质的加权平均温度，t₂此次计量期间与热介质等量的自来水自然温度的加权平均温度值，对于一个指定的地区季节，t₂一般是一定的，因此有关部门可以编制本地区不同供水温度，不同季节等的不同调整系数K值，供单表计量调整使用。

此表用于热介质循环系统的某一系统热能供给或消耗的能量计量时，在拟计量区间的始未端分别装表计量即

其中C为常数，如此值大于或小于1时，则在表的计量数上加乘C值，表外补充计量，m₁i，m₂i、t₁i、t₂i分别表示流过始未端表热介质的单位流量和相应热介质的平均温度，计费时可于任何时间同时将两个表的读数读出相减，其差即为此区间的热能供给消耗值，减去上次记录的累耗值，即为此次计量的供给消耗热能值。

Claims (1)

1、一种计量管路输送介质热能焓值的热度表，其特征在于：表的轮(6)它转1周流过表内的介质为1kg的小齿轮做成呈螺旋式布设的螺旋齿轮，齿轮中部空心，套装在轴(5)上。

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