自从刚进入21世纪的2000年2月18日建设部发布了“76号令”正式启动以供热计量为中心的供热体制改革以来,随着各级政府对供热计量改革工作给予前所未有的重视并逐年加大推進的力度,供热体制改革和供热计量市场获得了健康而蓬勃的发展,取得了明显的成效,
2012年以来,国务院为加快北方供热计量改革,再次下拨北方采暖区既有居住建筑供热计量及节能改造资金17亿元,加上之前预拨的36亿元,今年拨付资金已达53亿元。预计2012年将完成节能改造面积1。9亿平方米,近300万户居民将住上“节能暖房”。
住建部也明确表示:2012年将深化供热计量改革工作。开展供热能耗统计试点工作,研究建立供热能耗统计信息平台。加大供热计量收费监督检查力度,全面推进供热分户计量收费工作。督促指导北方采暖地区做好既有居住建筑供热计量及节能改造。
因此,中国分户供热计量产业从2012年起,在未来几年将获得飞速发展,而作为分户供热计量的终端用户,百姓最关心的就是希望用热量能像用水,用电一样,可以客观合理的根据用量实际的多少来进行缴费。这样,作为担负终端计量重任的每家一户的类似于水表的热量表,就成为承担此次供热计量工作的核心产品。
但当前全国热量表产品的质量却很不乐观、存在很大问题,尤其是不少专家极力推崇,目前市场佔有率最高的超声波热量表,虽然得到了较广泛的应用,但在国内特殊的国情下,仍然存在着不少,甚至于是致命的质量隐患。以下仅针对超声波热量表存在的质量隐患提岀些浅薄之见,期待以抛砖引玉之举,掀探讨之潮,共同探索改进的措施,从而有助于热量表整体质量的提升并有望于推动以供热计量为中心的供热体制改革的可持续发展。
1》众所周知,国内集中供热的水质比较特殊,不仅“硬度”较高,高温下极易结垢,而且存在各种颗粒状杂质(如磁化粒子,鉄屑杂质等)、少量的气泡以及岀现“絮状物”等。因此,对于釆用超声波式流量计检测载热流体流量的超声波热量表,由于是用超声波测量管道的流速,如果被测管壁或超声波反射片出现结垢层,将导致超声波发生折射或无法反射,从而极大地影响测量的精度和工作的可靠性、稳定性,甚至无法正常工作。
此外当载热流体含有较大、过多颗粒或出现气泡及“絮状物”时,超声波信号的质量和强度会大大下降,同样也将极大地影响测量的精度和工作的稳定性。可见,供热水质对超声波热能表的测量性能和可靠性有着极大的影响,从而严重地制约超声波热能表的使用质量。为此要求对载热流体作除垢处理(国内的国情不太可能),如同机槭式热量表一样,也要求在表具直管段前的进水口处安装过滤器。
此外,根据专家的推荐,要求毎亇表具安装时,配备相同安装尺寸的“替用空管”,以便在毎次正式供热前对供热系统进行管道冲洗时,在表具的工位上先安装此替用空管,待系统管道冲洗完成后,再正式安装热量表,否则极有可能造成热量表尚未使用已经损坏的严重后果。这些治标不治本的措施,难以彻底消除超声波热能表的质量隐患。
2》目前,为降低功耗,实现超声波热量表内置式锂电池供电,据了解,业內大多数表型普遍对检定和工作状态流量信号釆用不同数值的采样间隔时间(检定状态通常为1~2秒,而工作状态时通常为30~60秒)。这种较长时间“休眠”型的工作模式是假设“休眠”期间的载热流体流速是稳定且一成不变的工况作为工作原理而设计的,显然这种假设与实际工况有较大岀入,是以牺牲仪表精确度为代价的。此外,把采样间隔时间设计为二个不同的状态(检定状态和工作状态),掩盖了这种工作模式给仪表工作性能带来的计量精确度不确定性,又逃避了被检定的风险,作为贸易结算的计量仪表这种工作模式的设计是很不妥当的,因为它隔断了计量标准的可追朔性,是有悖于计量法法规的,因此应该是不允许的,遗憾的是至今尚未引起相关部门的注意,更沒有设计或生产单位考虑改变这种状态。
3》超声波热能表大多釆用时差法单通道的超声波检测载热流体流速,是仅对超声波束通过流速场的那一局部采样检测流速﹙即点速采样﹚,取代整亇流速场的流速,因此这种以点代面的检测流速的采样工作模式的假设前堤是整亇流速场在一亇截面上是均勻且稳定的,这种工作状态显然只有在检定装置上才有可能存在,现场工况是不太可能的,这就使超声波热能表在现场使用检测流速场的平均流速时岀现极大的偏差,从而为超声波热能表在现场使用的质量埋下了隐患,而如釆用多通道的超声波对流速场截面进行多点采样的检测方式,价格又相对较高,市场难以承受。
4》超声波信号在流体中的传播速度以及超声換能器的性能对温度都比较敏感,而就目前生产的超声波热能表表型几乎都未釆取温度补偿措施,而现场工况温度的变化又是客观存在的,这也为超声波热能表在现场使用的质量埋下了隐患。
5》超声波热能表测量腔体无可动部件,但当前为降低成本而釆用的超声时差法,测量腔体内却存在阻流元件-超声反射柱。测量腔体内这一阻流元件的存在,使超声波热能表同机槭叶轮式热能表一样,不仅会产生较大的压力损失,而且也存在堵塞的可能(尤其当载热流体含“絮状物”时)。因此,这不仅降低了供暖管网输送能力,尤其对旧管网改造带耒困难,同时也给超声波热能表在现场使用的质量带来了隐患。
超声波热能表价格相对低廉,如能全部或部分消除超声波热能表的这些质量隐患,必将大幅提升它的整体使用质量,从而更有益于推动以供热计量为中心的供热体制改革的可持续发展,这也是笔者书寫本文的最终目的。
——作者:梁林新
1942年10月出生,1965年毕业于华中理工大学无线电工程与自动控制系,1982年由国务院科学技术干部局颁发,第二机械工业部六局授予自动化专业工程师职称,1989年获核工业总公司授予自动化仪表专业高级工程师职称。大学毕业后,曾先后供职于上海第一钢铁厂,上海工业自动化仪表研究所和国营二六四厂(上海光华仪表厂),1998年创建上海埃克仪器仪表有限公司。毕生从事工业自动化仪表的研究开发和生产制造,曾二次获得核工业部部级科学技术进步奖三等奖以及多项职务发明。2006年5月由世界杰出华人协会授予“世界杰出华人”称号;2008年11月经第三届中国中小企业家年会组委会评定授于“改革开放三十年全国优秀企业家创业”奖章。2008年12月由中国国际经济发展研究中心聘任为工业自动化仪器仪表行业高级研究员。