一种新型热量计量装置的设计与验证.pdf

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1、·60·工业仪表与自动化装置2011年第1期一种新型热量计量装置的设计与验证周金跃，麻剑锋，沈新荣，罗驰‘，章威军(1．浙江大学流体工程研究所，杭州310027；2．杭州哲达科技股份有限公司，杭州310012)摘要：创新设计了一种新型热量计量装置。利用供热系统自身压差，同时考虑温度、密度等因素对热量计量精度的影响，实现对热量的低成本、高精度计量。搭设实验平台，用中央空调水循环系统模拟供热系统，测定了换热系统的流量系数，并验证了利用系统工作压差实现计量热量的方法的可行性。关键词：热量计量；压差原理；对数平均温度；实验中图分类号：TH81文献标志码：A文章编号：1000—0682(2

2、011)0l一0060—03DesignandverificationofanewtypeheatmeteringdeviceZHOUJinyue，MAJianfeng，SHENXinrong，LUOChi，ZHANGWeijun(1．InstituteofFluidEngineeringResearch，ZhejiangUniversity，Hangzhou310027，China；‘2．HnagzhouZETATechCo．，Ltd．，Hangzhou31~12，China)Abstract：Innovativelydesignsanewtypeofheatmeteringd

3、evice．Basedonthepressure—diferenceofcentralheatingsystem，takinginfluencesoftemperatureanddensityintoconsideration，achieveshigh-accuracyheatmeteringwithlowcost．Meanwhile，anexperimentalplatformofcentralair—conditioningcirculatingwatersystemissettosimulatetherealheatingsystem．Theflowcoeficientof

4、theheatex—changesystemisexaminedandthefeasibilityandprecisionofheatmeteringmethodisverified．Keywords：heatmetering；differentialpressureprinciple；logarithmicmeantemperature；experi-ment积算仪3部分组成。其中，热水流量计测量流经换0引言热系统的热水流量；配对温度传感器测量供、回水温在国家的热量分户计量、节能优化等倡议下，集度；积算仪根据流量计和温度传感器提供的流量及中供热领域对热量计量装置的需求量越来越大

5、。目温度数据，通过热量计算公式计算出用户从换热系前中国市场上的国外热量计量装置(多为热量表)统中获得的热量。技术成熟，标准化程度高，但价格昂贵；而国内用于传统热量表的热量计量通常采用公式集中供热的水水质较差，含有杂质的供暖水经常使rQ=GcI(一)d(1)J热量表中的流量计堵塞或无法转动，影响了热量计式中：q为热量，单位为J；G为用户的供热循环水量的准确性并极大缩短了流量计的使用寿命¨j。量，单位为kg／h；c为热水的质量比热容，单位为J／因此，研制开发低成本、高计量精度和高可靠性的热·℃；为实测的散热设备供水温度，单位为℃；量计量装置成为当务之急。为实测的散热设备回水温度，单位

6、为℃。1传统热量表工作原理2热量计量装置的设计传统热量表由热水流量计、配对温度传感器和2．1计量原理收稿日期：201o_11—22与传统热量表相比，该文设计的热量计量装置基金项目：浙江省科技厅项目(c2oo7o1250l29)在结构组成、计量原理和参数精确计算上进行了改作者简贪：沈新荣(1968)，男，研究员，研究领域为智能流体控进，并有较大的创新。以换热器为主要研究对象，考制与数值计算。虑到换热器在正常工作状况下就存在较大的阻力，2011年第1期工业仪表与自动化装置·61·可以借助于这部分压差，利用压差原理来计算流量。为4％，虽然变化率小于5％，但与热量计量精度相热量计量装置中

7、，在不可压缩、定常的工况假设比，该误差不能忽略。由多项式拟合可得水的密度下，根据伯奴利积分公式和连续性方程，可推导出管与温度的函数关系可近似表示为：道流动的质量流量计算公式。为：p(T)兰一3~10一一1~10一T+1．001(5)G=KJp()·△P(2)利用换热系统高压差的特点，用较廉价的压力式中：为换热系统的流量系数；p(T)为热水的密传感器取代昂贵的流量传感器，在准确测量流量系度；△P为换热器两端压力差。数的基础上，实现了低成本、高精度的流量计量。用流体的质量流量进行热量