供熱計(jì)量熱量表優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比

超聲波熱量表/機(jī)械式熱量表/電磁式熱量表

本文內(nèi)容轉(zhuǎn)自 工控網(wǎng) 供熱沙龍

二個(gè)媒體當(dāng)時(shí)刊出時(shí)間是2023年7月，一晃一年半時(shí)間悄然流逝，可如今再讀，它的價(jià)值絲毫不減。文章分析鞭辟入里，結(jié)論精準(zhǔn)無(wú)誤，對(duì)市場(chǎng)與技術(shù)提出的建議極具實(shí)際意義，發(fā)人深省，值得貫徹執(zhí)行 。

      十分巧合的是，自2003年初，我司正式立項(xiàng)開展小口徑電磁式冷熱計(jì)量表的研發(fā)工作。在長(zhǎng)達(dá)一年多的時(shí)間里，團(tuán)隊(duì)成員齊心協(xié)力、攻堅(jiān)克難，終于成功將RW-C電磁式冷熱計(jì)量表（DN20～DN40）推向市場(chǎng)。

在整個(gè)研發(fā)進(jìn)程中，我們從未接觸過這篇文章，然而文章里對(duì)”供熱計(jì)量工程現(xiàn)實(shí)國(guó)情的看法”如此一致；同時(shí)文章建議“相關(guān)企業(yè)加快研發(fā)至少?gòu)幕竟ぷ髟砩线m合國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的集中供熱流體水質(zhì)的戶用熱量表表型（如剛起歩的電磁式熱量表）”，竟與我們的實(shí)踐探索高度吻合，這著實(shí)讓我們倍感驚喜！

      如今，我們特意將這篇文章轉(zhuǎn)載分享，希望能為關(guān)注和從事供熱計(jì)量領(lǐng)域的專業(yè)人士，提供一份有價(jià)值的參考資料。期待大家能借此相互學(xué)習(xí)、深入探討，攜手推動(dòng)中國(guó)供熱事業(yè)不斷向前發(fā)展，共同進(jìn)步。

        以下為正文

任何儀表的基本性能、功能和使用質(zhì)量基本上都取決于儀表的基本工作原理、儀表的整體設(shè)計(jì)方案、儀表的制造加工工藝以及儀表如何正確的安裝使用。當(dāng)前熱量表市場(chǎng)已形成產(chǎn)品的主要類型的熱量表有機(jī)械式熱量表、電磁式熱量表、超聲波式熱量表三種。本文作者對(duì)機(jī)械式、超聲波、電磁式三種熱量表進(jìn)行了對(duì)比，期以拋磚引玉，掀業(yè)界探討探索，從而有助于學(xué)術(shù)討論、促進(jìn)供熱計(jì)量行業(yè)發(fā)展以及推動(dòng)供熱計(jì)量改革。

一、三種主要類型熱量表基本性能和功能優(yōu)缺點(diǎn)比對(duì)

     以下具體進(jìn)行說明：

1．機(jī)械式熱量表﹙用機(jī)械葉輪式流量計(jì)檢測(cè)載熱流體流量﹚：

1.1 優(yōu)點(diǎn)

1.1.1  結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，因此價(jià)格低廉；

1.1.2  功耗相對(duì)較低，可采用內(nèi)置式鋰電池供電。

1.2 缺點(diǎn)

1.2.1  易損件較多，可動(dòng)部件葉輪的存在極易造成其本身及測(cè)量腔體結(jié)垢，甚至堵塞，尤其水質(zhì)差時(shí)更為嚴(yán)重，因此工作的可靠性和穩(wěn)定性相對(duì)較低；

1.2.2  可動(dòng)部件葉輪軸芯在較長(zhǎng)時(shí)間或較高流速運(yùn)行后極易磨損，水質(zhì)帶有腐蝕性時(shí)尤為突出，因此工作的耐久性較低，使用壽命相對(duì)較短；

1.2.3  其測(cè)量腔體內(nèi)葉輪的存在會(huì)產(chǎn)生較大的壓力損失，降低了供暖管網(wǎng)輸送能力，尤其對(duì)舊管網(wǎng)改造帶來困難；

1.2.4  流量測(cè)量精度相對(duì)不高，對(duì)流體的流速也有一定的要求，流速較低時(shí)不能有效計(jì)量。

2．超聲波熱量表﹙用超聲波式流量計(jì)檢測(cè)載熱流體流量﹚：

2.1 優(yōu)點(diǎn)

2.1.1  測(cè)量管內(nèi)無(wú)可動(dòng)部件，堵塞問題不太嚴(yán)重；

2.1.2  安裝無(wú)特殊要求，既可水平安裝亦可垂直安裝；

2.1.3  能滿足腐蝕性載熱流體對(duì)測(cè)量的要求。

2.2  缺點(diǎn)

2.2.1  單通道的超聲波檢測(cè)流速，由于是僅對(duì)超聲波束通過流速場(chǎng)的那一局部采樣檢測(cè)流速﹙即點(diǎn)速采樣﹚，因此流量檢測(cè)的精確度相對(duì)也不太高，而如釆用多通道的超聲波檢測(cè)方式，價(jià)格又相對(duì)較高，市場(chǎng)難以承受；  

2.2.2  如果測(cè)量管道管壁或超聲反射片出現(xiàn)結(jié)垢層，致使超聲波發(fā)生折射或反射，從而極大地影響測(cè)量的準(zhǔn)確度，甚至于致使信號(hào)消失而無(wú)法正常工作，因此要求對(duì)載熱流體作除垢處理；

2.2.3  當(dāng)流體含有較大、過多顆?；虺霈F(xiàn)氣泡及流體中岀現(xiàn)“絮狀物”時(shí)，超聲波信號(hào)的質(zhì)量和強(qiáng)度就會(huì)大大下降，從而影響測(cè)量的準(zhǔn)確度和可靠度，因此水質(zhì)對(duì)超聲波熱能表的測(cè)量性能也有較大的影響；

2.2.4  超聲波信號(hào)在流體中的傳播速度以及超聲換能器的性能對(duì)溫度都比較敏感，因此被測(cè)流體溫度的變化對(duì)超聲波熱能表的測(cè)量準(zhǔn)確度有較明顯的影響；

2.2.5  當(dāng)前為降低成本而釆用的超聲時(shí)差法，測(cè)量腔體內(nèi)超聲反射片的存在，以及為提高低流速小信號(hào)時(shí)的信號(hào)強(qiáng)度而不得不釆用文丘利縮徑測(cè)量腔體結(jié)構(gòu)，同機(jī)械葉輪式熱能表一樣，同樣會(huì)產(chǎn)生較大的壓力損失；

2.2.6  對(duì)流體和測(cè)量環(huán)境的震動(dòng)狀況比較敏感，過大的震動(dòng)會(huì)較大地影響測(cè)量的準(zhǔn)確度和可靠性。

3．電磁式熱量表﹙用基于電磁感應(yīng)原理的電磁流量計(jì)檢測(cè)載熱流體流量﹚：

3.1優(yōu)點(diǎn)

3.1.1  測(cè)量管道與管路管徑一致，測(cè)量腔體內(nèi)既無(wú)可動(dòng)部件又無(wú)阻流元件，可以視為是一根直管段。不存在堵塞問題，而且壓力損失也可以忽略不計(jì)，因此不僅工作的可靠性和穩(wěn)定性很高，而且工作的耐久性和工作壽命都特別長(zhǎng)；

3.1.2  其工作原理是對(duì)整個(gè)流速場(chǎng)全截面采樣計(jì)量﹙即全速平均采樣﹚，因此測(cè)量的準(zhǔn)確度比較高。就目前熱量表所能采用的流量傳感器技術(shù)市場(chǎng)看來，只有采用基于電磁感應(yīng)原理的電磁流量計(jì)檢測(cè)載熱流體流量的電磁式熱量表，才可能設(shè)計(jì)并制造出精確度為1級(jí)的熱量表；

3.1.3  被測(cè)流體的溫度、粘度、壓力和液固成分比的變化、水質(zhì)狀況是否存在顆粒狀雜質(zhì)、甚至少量的氣泡，或者測(cè)量腔體是否結(jié)水垢都不影響流量的檢測(cè)結(jié)果，因此，僅就被測(cè)流體的溫度不影響流量的檢測(cè)結(jié)果這一特點(diǎn)，對(duì)于采用電磁流量傳感器作為檢測(cè)載熱流體流量的(電磁式)熱能表，當(dāng)采用分量檢定時(shí)，對(duì)其主要組成部分電磁流量傳感器的檢定水溫可以不作限定，亦即可以在常溫水下進(jìn)行檢定，這樣，就可以較大地簡(jiǎn)化型式檢定、出廠檢定(首次檢定、后續(xù)檢定、使用中檢驗(yàn)) 的檢定設(shè)備。從而可以較大幅度地降低相關(guān)檢定部門和機(jī)構(gòu)的設(shè)備投資，也可極大地有利于熱能表的推廣應(yīng)用；

3.1.4  通徑從小到大，系列齊全，測(cè)量精度相同，而且流速越大（≯15 m/s），越可保證高精度。因此，對(duì)于采用低溫差高流速的供熱取暖方式，更能發(fā)揮電磁式熱能表的優(yōu)良性能特點(diǎn)；

3.1.5  對(duì)管道及環(huán)境的震動(dòng)適應(yīng)性較強(qiáng)；能滿足腐蝕性載熱流體對(duì)測(cè)量的要求；安裝也無(wú)特殊要求，既可水平安裝更希望垂直安裝。

3.2  缺點(diǎn)

3.2.1  傳統(tǒng)的電磁流量傳感器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造工藝繁瑣；

3.2.2  只能測(cè)量導(dǎo)電性液體作為載熱流體的熱量﹙流量﹚；

3.2.3  功耗相對(duì)較高，因此目前只能采用220V市電供電。

二、三種的供熱計(jì)量熱量表市場(chǎng)及技術(shù)改進(jìn)建議

自2000年開始以供熱計(jì)量為中心的供熱體制改革以來已經(jīng)十多年了，熱改取得了明顯的成效，但當(dāng)前全國(guó)熱量表產(chǎn)品的質(zhì)量卻很不樂觀，存在很大問題。目前為止已進(jìn)入供熱計(jì)量市場(chǎng)的熱量表，基本上全是機(jī)械式熱量表和超聲波熱量表，電磁式熱量表僅僅在熱力站、供熱站、供熱區(qū)域和供熱樓棟總管道上剛開始少量安裝使用，通徑大都為DN50～DN500，之于通徑為DN20～DN25戶用熱量表的安裝使用還無(wú)從談起。

2011年9月住建部仇保興副部長(zhǎng)的講話以及2010年和2011年國(guó)家質(zhì)監(jiān)總局連續(xù)二年的全國(guó)熱能表產(chǎn)品質(zhì)量分析會(huì)所傳遞的信息表明：

1．熱計(jì)量表的“兩不、兩假”，即不安裝計(jì)量表、裝表不收費(fèi)，裝“假”表、“假計(jì)量收費(fèi)”。

2．熱量表廠家低價(jià)惡性競(jìng)爭(zhēng)，開發(fā)商低價(jià)選表，劣質(zhì)表入市，爛表、壞表有銷路的不良局面。

3．90％以上熱量表安裝后并沒用于計(jì)費(fèi)結(jié)算，產(chǎn)品質(zhì)量反饋過早，已用表具質(zhì)量有很大問題。

4．去年熱量表生產(chǎn)許可證企業(yè)已達(dá)120多家，且數(shù)量還在不斷增加，但產(chǎn)品質(zhì)量卻越來越低。

根據(jù)已進(jìn)入市場(chǎng)的熱量表（基本全是機(jī)械式熱量表和超聲波熱量表）產(chǎn)品出現(xiàn)如此較大面積的質(zhì)量問題，這很可能說明已進(jìn)入市場(chǎng)的熱量表表型由于受到其設(shè)計(jì)工作原理和工作模式的限制，確實(shí)不太適合于國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的集中供熱流體水質(zhì)。上述這種局面不改變，最終很可能導(dǎo)致熱量表產(chǎn)業(yè)毀于一旦，并嚴(yán)重影響供熱體制改革進(jìn)程和節(jié)能減排目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。

鑒于供熱計(jì)量?jī)x表市場(chǎng)的上述局面，筆者建議如下：

1．繼續(xù)加快尋求簡(jiǎn)捷、低價(jià)、有效的水質(zhì)處理方法，以迎合已經(jīng)進(jìn)入供熱計(jì)量市場(chǎng)的熱量表（基本全是機(jī)械式熱量表和超聲波熱量表）產(chǎn)品對(duì)集中供熱流體水質(zhì)的基本要求，從而盡可能提高已經(jīng)進(jìn)入供熱計(jì)量市場(chǎng)的熱量表工作的耐久性、可靠性和穩(wěn)定性。

2．相關(guān)企業(yè)加快研發(fā)至少?gòu)幕竟ぷ髟砩线m合國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的集中供熱流體水質(zhì)的戶用熱量表表型（如剛起歩的電磁式熱量表），盡早推出適合國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的集中供熱流體水質(zhì)和供熱計(jì)量工程現(xiàn)實(shí)國(guó)情的供熱計(jì)量?jī)x表。

3．應(yīng)大力扶持、宣傳、推廣供熱計(jì)量工程戰(zhàn)略聯(lián)盟的管理運(yùn)作模式新思路。這種管理運(yùn)作模式能夠迅速有效解決目前在供熱計(jì)量工程實(shí)踐中，戶用熱量表的故障率較高、城市供熱公司對(duì)計(jì)量產(chǎn)品質(zhì)量不放心、供熱計(jì)量改造初始費(fèi)用高、售后配套服務(wù)不到位、缺乏第三方全程監(jiān)督、最終甚至可能引發(fā)會(huì)糾紛等棘手問題，是一種有效調(diào)動(dòng)各方面的積極性和責(zé)任心、一種切實(shí)符合實(shí)際國(guó)情、符合市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)客規(guī)律的供熱計(jì)量工程創(chuàng)新型的管理運(yùn)作模式。