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    電話:13821082127
    供熱水質對超聲波熱量表的影響
    作者:天津華儀創展admin 發布時間:2020-04-13 09:45
            熱量表作為熱計量的主要工具,在長期工作條件下的質量可靠性對供熱系統的改革具有重要意義。如果超聲波熱量表不能適應當前供熱管網集中供熱工作和運行時難以改變的水質的問題得不到解決,要想提升超聲波熱量表長期工作狀態下質量的可靠性,將是極其困難的。
     
            近年來,我國政府堅持推行供熱體制改革,實現供熱計量收費是大勢所趨。但是,根據有關機構反饋的供熱計量實施情況的數據來看,10多年來收效甚微。據調查,我國目前真正按照供熱計量方式供暖和收費的只占很小一部分。同時,當前作為供熱計量主體儀表的熱量表產品質量也很不樂觀、存在很大問題,尤其是目前市場占有率最高的超聲波熱量表。雖然得到較廣泛應用,但在國內特殊國情下,仍然存在不少質量隱患。主要反映在極度地不適應我國集中供熱管網水質而致使堵塞損壞嚴重、故障率奇高。據悉,目前集中供熱安裝使用的熱量表(90%以上都是各種型號的超聲波熱量表)存在較大面積的耐久性、可靠性質量問題。如果不迅速提升熱量表的整體質量,最終很可能導致熱量表產業毀于一旦并將嚴重影響供熱體制改革進程和節能減排目標的實現。
            眾所周知,國內集中供熱的水質比較特殊,不僅“硬度”較高,高溫下極易結垢,而且存在各種顆粒狀雜質(如磁化粒子,鐵屑雜質等)、少量氣泡,甚至會出現“絮狀物”等污染物。面對如此特殊的集中供熱水質,目前大部分供熱企業出于對采暖供水系統嚴重失水必須進行控制的原因,很難也不太可能對供熱水質進行更高的處理,這對熱量表產品本身的要求就十分苛刻。并且,當前大多數熱量表生產企業和相關部門,對這一嚴峻而又十分特殊的供熱水質的實際國情卻視而不見或故意回避。
            參觀過好幾個超聲波熱量表生產企業,在檢定裝置旁堆放了不少作為檢定裝置運行流體的飲用桶裝水。據稱,這樣可以提高對被檢定表具的檢定質量。
            據了解,國內任何檢定機構對熱量表檢定試驗裝置所采用的運行流體基本上都明確規定:試驗裝置使用的循環水不得采用自來水,應使用純凈水或蒸餾水。若水質臟污應及時更換新水。
            據悉,即將強制推行的熱量表2400h長期耐久性試驗,對試驗裝置所采用的運行流體水質,應如何盡可能地貼近模擬上述比較特殊的集中供熱水質,相關部門未作任何解答更沒有作出任何相應的規定。
            由此可見,每臺熱量表尤其是對運行流體水質特別敏感的超聲波熱量表,在進入實際現場運行之前,根本“享受”不到實際現場運行環境十分嚴峻而又十分特殊的供熱水質對它的鑒別。因此,當對運行流體水質特別敏感的超聲波熱量表進入實際現場使用,在如此嚴峻而又十分特殊的供熱水質中運行,出現較大面積的耐久性、可靠性質量問題,也就不足為奇。
     
            那么,超聲波熱量表對運行流體水質究競敏感到什么程度?以下敘述供業內人士共同探討:
            1.超聲波熱量表是采用超聲波流量計作為流量傳感器的熱量表。目前,集中供熱安裝使用的超聲波熱量表基本上都采用時差法測量原理,它是利用超聲波在流動的被測流體中傳播時,順水流傳播速度與逆水流傳播速度差計算流體的流速,從而計算出流體流量。圖1即為超聲波熱量表時差法流量測量腔體的基本結構,從表面看來,其測量管內無可動部件,號稱不怕堵、不怕水中雜質、水中雜質對腔體沒有影響、能滿足腐蝕性載熱流體對測量的要求。相對于機械式熱量表具有壓損小,不易堵塞,精度高等特點。然而事實并非如此。
     
            2.從圖1可見,測量腔體內的立柱式超聲波反射體是直接與被測流體接觸的。
            由于超聲波熱量表測量對超聲波的反射角度等的反射質量要求比較高,因此,反射柱的反射面必須保持良好的粗糙度以保證超聲波的反射質量。在采暖系統中,由于水質硬度原因,導致直接與被測流體接觸的反射面出現結垢現象。而且,一般停暖期都在半年以上,在此期間,水中的“絮狀物”等顆粒雜質、絲狀物也會產生沉降現象。當反射柱的反射面結垢或者附有沉降的“絮狀物”等顆粒雜質絲狀物時,流體流動時絲狀物會產生擺動,嚴重影響超聲波的傳播方向等反射質量,接收端可能無法接收到超聲波信號,從而影響儀表的正常測量甚至導致儀表無法進行計量而出現計量堵塞,這種計量堵塞的后果同實物堵塞的后果是相同的。根據目前供熱管網集中供熱的水質不可能采用軟水或純凈水,因此,儀表運行一段時期后,反射柱的反射面結垢或者附有沉降物的現象,肯定難以避免。
     
            3.測量腔體內所安裝的超聲波換能器,其表面也是直接與被測流體接觸。因此,當其表面一旦出現結垢或者附著污物的現象,同樣會嚴重影響超聲波的發射方向甚至可能無法發射出超聲波信號等信號發射質量,從而影響儀表的正常測量甚至導致儀表無法進行計量而出現計量堵塞。根據目前供熱管網集中供熱的水質不可能采用軟水或純凈水的情況,儀表運行一段時期后,超聲波換能器表面結垢或者附著污物的現象,也肯定難以避免。
     
            4.如果流經測量腔體的被測流體存在各種顆粒狀雜質(如磁化粒子,鐵屑雜質等),那么本來處于正常傳播的超聲波就可能發生折射或散射,從而嚴重影響超聲波的傳播方向和傳播速度等傳播質量,以致影響儀表的正常測量。眾所周知。目前供熱管網集中供熱的水質,肯定存在不少各種顆粒狀雜質,可以想象處于這樣的現場運行狀態,超聲波熱量表怎么可能長期穩定可靠地正常測量?
     
            5.超聲波熱量表對于被測流體中的氣泡十分敏感,因為超聲波在水中的傳播速度為1500m/s左右,而在空氣中的傳播速度為330m/s,供熱管網畢竟不是檢定機構或生產企業的檢測裝置采用的是純凈水基本上不存在氣泡。但是,目前供熱管網集中供熱的水質不可能不含雜質、氣泡等,根據超聲波在水中及空氣中的傳播速度之異,就可能出現接近于5倍左右的計量誤差。因此,被測流體中一旦出現氣泡,將會嚴重影響超聲波熱量表的正常計量。
     
            通過對上述問題的闡述,濟南市質量技術監督局近期在給記者的回復中稱,供熱計量經過一段時間的試點,反映出熱量表使用中出現的一些問題,主要是耐用性和計量不準確問題。熱量表一個冬季的計水量相當于普通水表14年的計水量。熱量表的工作環境也很復雜,供熱用水中含有腐蝕性物質等很多雜質。這些客觀因素都對熱量表的長期可靠性提出較高要求。我認為,這里指的熱量表應該是基本上采用時差法測量原理的超聲波熱量表。
            山東省計量科學研究院一名工程師介紹,管道中水質的確會影響熱量表精度。管道中的水如果有很多銹蝕雜質,正常情況下熱量表會走慢,這樣對于供熱企業來說非常不利,供熱企業會因此吃虧。這名工程師認為,哪種供熱方式都有優缺點。雖然熱量表所占市場份額最大,但是這種熱計量辦法有一個很大的缺點;管道中淤積的水垢容易影響其精度。我認為,這里指的熱量表也應該是基本上采用時差法測量原理的超聲波熱量表。
            清華大學建筑節能研究中心主任江億曾表示“熱計量表每年都需要進行標定,以檢測其是否符合標準,而標定和拆卸安裝的費用對普通老百姓來說是一項不小的花費”。江億又解釋說,用戶的公平性、熱量表的可靠性以及執行者因利益受損帶來的消極抵抗,三個因素阻礙了我國“熱改”的推動。
            由此可見,熱量表作為熱計量的主要工具,其質量可靠性對供熱系統的改革具有重要意義??梢灶A測,如果不解決超聲波熱量表能夠適應當前供熱管網集中供熱中難以改變的水質的問題,在長期運行中提高超聲波熱量表質量的可靠性將是極其困難的。
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