熱水熱量的計量
4.2熱水熱量的計量
在采暖供熱系統(tǒng)中,熱水是使用zui廣的載熱液體。由于用途的差異和設(shè)計的不同,供水溫度常用的有60℃、90℃和130℃等幾個等級。水的品種有淡水和地熱水,其中地熱水溫度不能自由決定,但也要載60℃以上才有使用價值。
由于供熱量的規(guī)模大小不等,測量系統(tǒng)的設(shè)計和儀表的選型差異也很大,其中,動力廠有時用雙流量計系統(tǒng),終端用戶一般采用單流量計系統(tǒng)。
4.2.1雙流量計系統(tǒng)
雙流量計系統(tǒng)的系統(tǒng)如圖4.4所示,其測量原理是分別計算供水熱量和回水熱量,其差值即為測量結(jié)果。表達式為
(4.4)
hi=f(ti)
ho=f(to)
式中qmi棗供水質(zhì)量流量,kg/h;
hi棗供水比焓,kg/kg;
ti棗供水溫度,℃;
qmo棗回水質(zhì)量流量,kg/h;
ho棗回水比焓,kj/kg;
to棗回水溫度,℃。
圖4.4 雙流量計熱量計量系統(tǒng)
水比焓與溫度的關(guān)系見本書附錄D。
在這個系統(tǒng)中,用兩臺流量計分別測量供回水流量是為了監(jiān)視熱水損失情況。因為在寒冷地區(qū),一個采暖季節(jié)覆蓋的時間長,熱水除了采暖之用外,在生活其他方面也有廣泛的用途,因此,回水的損失很嚴重。如果不對其進行計量和管理,不僅損失了大量熱量,而且損失了淡水。
這種系統(tǒng)適用于大用戶。由于一個計量點需裝兩個流量計,因此投資比單流量計系統(tǒng)明顯增大。
4.2.2 單流量計系統(tǒng)
單流量計熱量計量系統(tǒng)是假定回水流量與供水流量相等,然后計算其熱流量,或者在此基礎(chǔ)上再以供用雙方協(xié)議的方式對回水損失作補償。
單流量計熱量計量系統(tǒng)的熱流量計算方法有兩種,一種是基于載熱液體的質(zhì)量流量測量,另一種是基于載熱熱液體的體積流量測量。
- 基于質(zhì)量流量的計算公式 基于質(zhì)量流量的計算公式,其系統(tǒng)如圖4.5所示。
(4.5)
式中 qm棗熱水質(zhì)量流量,kg/h;
其余符號同式(4.4)。
其中,流量計位置既可在熱交換器進口處,也可在出口處。
(2)基于體積流量的計算公式 基于體積流量的計算公式,其系統(tǒng)如圖4.6所示。其中,流量計位置應(yīng)在熱交換回路的出口處,否則應(yīng)進行密度修正。
圖4.5 基于質(zhì)量流量的熱量計量系統(tǒng) 圖4.6基于體積流量的熱量計量系統(tǒng)
式中 qv棗載熱液體流過的體積流量,m3/h;
棗熱交換回路中載熱液體入口處和出口處的溫度,℃;
k棗熱系數(shù),它是載熱液體相應(yīng)進口溫度、出口溫度和壓力的函數(shù),kW·h/(m3·℃)。