由于我國采暖水質(zhì)潔凈度較差的緣故，國內(nèi)外現(xiàn)沒有可適用于我國采暖熱計(jì)量國情的熱能表，因此，能否研制出適應(yīng)于我國采暖熱計(jì)量國情的熱量表，成為了制約我國全面與有效實(shí)施采暖熱計(jì)量的瓶頸問題或關(guān)鍵問題。深入分析了現(xiàn)有國內(nèi)外熱能表存在的堵塞、磨損、測量不穩(wěn)定、結(jié)垢、壓損較大和安裝受限的問題，得出必須從原理和結(jié)構(gòu)上進(jìn)行全面創(chuàng)新，才能根本解決這些問題。
提出了解決的途徑，特別是提出了熱能表SST技術(shù)的全新設(shè)計(jì)理念，并應(yīng)用SST技術(shù)成功研制和生產(chǎn)出了SST熱能表。與現(xiàn)有國內(nèi)外機(jī)械式熱能表相比，實(shí)踐驗(yàn)證了，SST熱能表具有：防堵塞、抗磨損、防結(jié)垢、低壓損、穩(wěn)定性高、精度高和多方位靈活安裝的卓越性能，它為我國全面與有效實(shí)施采暖熱計(jì)量這一重大節(jié)能環(huán)保措施，提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保證。
1我國采暖熱計(jì)量的節(jié)能環(huán)保效益和存在的關(guān)鍵問題
2007年我國城市現(xiàn)有采暖建筑面積超過了80億平方米，實(shí)施采暖熱計(jì)量與溫控措施后，可獲得的節(jié)能收益為：
年城市采暖建筑的供熱節(jié)煤量為：1.15億噸
年城市采暖建筑節(jié)煤的經(jīng)濟(jì)收益為：518億元
年熱用戶獲得的直接經(jīng)濟(jì)收益為：1000元
我國城市實(shí)施采暖熱計(jì)量后，年節(jié)煤達(dá)1.15億噸，由此相應(yīng)減少二氧化碳排放量達(dá)4.22億噸，這還不包括相應(yīng)減少的大量灰份、硫化物、碳化物、氮化物等對(duì)環(huán)境有害的排放物，這對(duì)環(huán)境質(zhì)量的提高有著重大作用。
對(duì)供熱企業(yè)來說,采暖熱計(jì)量的實(shí)施，在城市供熱價(jià)格管理的具體辦法指導(dǎo)下,建立熱價(jià)的公知聽證制度,供熱企業(yè)由此形成供熱成本考核與橫向比較的市場經(jīng)濟(jì)機(jī)制,因而，能有效地理順供熱企業(yè)的采暖計(jì)費(fèi)收費(fèi)問題，根本扭轉(zhuǎn)供熱企業(yè)長期處于虧損或微利的經(jīng)營狀況，有效地促進(jìn)供熱企業(yè)節(jié)能環(huán)保的技術(shù)進(jìn)步，提高供熱企業(yè)的經(jīng)營管理水平、促進(jìn)供熱企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高和供熱企業(yè)的規(guī)模擴(kuò)大與發(fā)展。
可見，我國采暖熱計(jì)量與溫控，是重大的節(jié)能環(huán)保措施，對(duì)國家、供熱企業(yè)和熱用戶這三方都是很有益的。
但是，由于受到我國采暖水質(zhì)潔凈度較差以及我國既有采暖建筑室內(nèi)采暖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的限制，國內(nèi)外現(xiàn)沒有可適用于我國采暖熱計(jì)量國情的熱計(jì)量表，這就缺少了強(qiáng)有力的對(duì)我國采暖熱計(jì)量措施的技術(shù)保證，因此，能否研制出適應(yīng)于我國采暖熱計(jì)量國情的熱計(jì)量表，成為了制約我國全面與有效實(shí)施采暖熱計(jì)量的瓶頸問題或關(guān)鍵問題。解決這一關(guān)鍵問題，需立足于我國采暖熱計(jì)量的國情，深入分析和研究國內(nèi)外熱計(jì)量技術(shù)，深入開展熱計(jì)量技術(shù)的創(chuàng)新，研制和生產(chǎn)出適應(yīng)于我國采暖熱計(jì)量國情的熱計(jì)量表，否則，我國就難于全面和有效地實(shí)施采暖熱計(jì)量這一重大的節(jié)能環(huán)保措施。
2現(xiàn)有國內(nèi)外熱能表存在的問題與分析
我國新建的采暖建筑，絕大多數(shù)采用室內(nèi)閉環(huán)管路結(jié)構(gòu)的采暖系統(tǒng)，用于我國新建采暖建筑的熱計(jì)量表稱為熱能表，熱能表主要有電磁式、超聲波式和機(jī)械式這三類熱能表。機(jī)械式熱能表與電磁式和超聲波式相比，因有轉(zhuǎn)動(dòng)部件即流量計(jì)葉輪，人們認(rèn)為其使用壽命和測量精度相對(duì)低些。然而，科學(xué)合理設(shè)計(jì)出的機(jī)械式熱量表，它的使用壽命和測量精度不比電磁式和超聲波式低，甚至比它們的使用壽命和測量精度還高。況且，機(jī)械式熱能表本身的優(yōu)點(diǎn)避免了電磁式熱能表的缺點(diǎn)即計(jì)量耗電量大和對(duì)水流導(dǎo)電率有要求、避免了超聲波式熱能表的缺點(diǎn)即測量腔體的污垢或結(jié)垢對(duì)測量精度影響很大、運(yùn)行造成的壓力損失大，特別是機(jī)械式熱能表的造價(jià)遠(yuǎn)低于電磁式和超聲波式熱能表的這一突出優(yōu)勢，更適合作為我國采暖熱計(jì)量的主流熱能表。
然而，通過幾年來對(duì)數(shù)百個(gè)住宅小區(qū)的采暖熱計(jì)量試點(diǎn)，試點(diǎn)中不僅選用了國內(nèi)也選用了國外多家性能優(yōu)良的熱能表，但大多數(shù)試點(diǎn)結(jié)果并不理想。試點(diǎn)結(jié)果不理想，其主要問題表現(xiàn)為，現(xiàn)有國內(nèi)外熱能表，不能適應(yīng)于我國的采暖熱計(jì)量國情，主要表現(xiàn)為熱能表存在易堵塞、易磨損、測量不穩(wěn)定、易結(jié)垢、壓損較大、安裝受限等問題。
堵塞問題是熱能表的致命問題，這個(gè)問題不解決，熱能表就沒有可用性；磨損問題、測量不穩(wěn)定問題和結(jié)垢問題，關(guān)系著熱能表的可靠性和使用壽命，這個(gè)問題不解決，熱能表就沒有實(shí)用性；壓損較大的問題，關(guān)系著采暖系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和熱能表的耐久性，是熱能表性能的重要方面；安裝受限問題，關(guān)系著熱能表的安裝性和維護(hù)性，是高質(zhì)量產(chǎn)品的重要標(biāo)志。以下將具體分析和解決這些問題。
2.1堵塞問題
我國采暖水質(zhì)潔凈度不高，表現(xiàn)為水中含有較多的雜質(zhì)。水中雜質(zhì)的來源主要有兩個(gè)方面：一是我國室內(nèi)外采暖系統(tǒng)的氧化與銹蝕產(chǎn)生的銹渣，二是采暖系統(tǒng)施工后的殘留雜物。在戶用熱能表前加裝過濾器后，那些細(xì)小雜質(zhì)未能被過濾器過濾掉而進(jìn)入熱能表，細(xì)小雜質(zhì)會(huì)淤積在流量計(jì)葉輪的軸孔內(nèi)，或會(huì)卡在葉輪與流量計(jì)的腔體之間，造成葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)困難，測量精度迅速下降，并會(huì)堵塞熱能表。
2.2磨損問題
現(xiàn)有機(jī)械式熱能表的流量計(jì)，主要為單流束和多流束兩種，它們都采用了兩段式獨(dú)立的立軸結(jié)構(gòu)。立軸底端固定，立軸頭端插入軸碗中，葉輪在水的浮力下使軸與軸碗形成點(diǎn)接觸。這樣的兩段式獨(dú)立的立軸結(jié)構(gòu)，在高溫水大流量高轉(zhuǎn)速下，點(diǎn)接觸的磨損較大，當(dāng)采暖水中細(xì)小雜質(zhì)進(jìn)入立軸與軸碗的間隙時(shí)，加劇了軸與軸套的磨損。
2.3測量不穩(wěn)定問題
提出了解決的途徑，特別是提出了熱能表SST技術(shù)的全新設(shè)計(jì)理念，并應(yīng)用SST技術(shù)成功研制和生產(chǎn)出了SST熱能表。與現(xiàn)有國內(nèi)外機(jī)械式熱能表相比，實(shí)踐驗(yàn)證了，SST熱能表具有：防堵塞、抗磨損、防結(jié)垢、低壓損、穩(wěn)定性高、精度高和多方位靈活安裝的卓越性能，它為我國全面與有效實(shí)施采暖熱計(jì)量這一重大節(jié)能環(huán)保措施，提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保證。
1我國采暖熱計(jì)量的節(jié)能環(huán)保效益和存在的關(guān)鍵問題
2007年我國城市現(xiàn)有采暖建筑面積超過了80億平方米，實(shí)施采暖熱計(jì)量與溫控措施后，可獲得的節(jié)能收益為：
年城市采暖建筑的供熱節(jié)煤量為：1.15億噸
年城市采暖建筑節(jié)煤的經(jīng)濟(jì)收益為：518億元
年熱用戶獲得的直接經(jīng)濟(jì)收益為：1000元
我國城市實(shí)施采暖熱計(jì)量后，年節(jié)煤達(dá)1.15億噸，由此相應(yīng)減少二氧化碳排放量達(dá)4.22億噸，這還不包括相應(yīng)減少的大量灰份、硫化物、碳化物、氮化物等對(duì)環(huán)境有害的排放物，這對(duì)環(huán)境質(zhì)量的提高有著重大作用。
對(duì)供熱企業(yè)來說,采暖熱計(jì)量的實(shí)施，在城市供熱價(jià)格管理的具體辦法指導(dǎo)下,建立熱價(jià)的公知聽證制度,供熱企業(yè)由此形成供熱成本考核與橫向比較的市場經(jīng)濟(jì)機(jī)制,因而，能有效地理順供熱企業(yè)的采暖計(jì)費(fèi)收費(fèi)問題，根本扭轉(zhuǎn)供熱企業(yè)長期處于虧損或微利的經(jīng)營狀況，有效地促進(jìn)供熱企業(yè)節(jié)能環(huán)保的技術(shù)進(jìn)步，提高供熱企業(yè)的經(jīng)營管理水平、促進(jìn)供熱企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高和供熱企業(yè)的規(guī)模擴(kuò)大與發(fā)展。
可見，我國采暖熱計(jì)量與溫控，是重大的節(jié)能環(huán)保措施，對(duì)國家、供熱企業(yè)和熱用戶這三方都是很有益的。
但是，由于受到我國采暖水質(zhì)潔凈度較差以及我國既有采暖建筑室內(nèi)采暖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的限制，國內(nèi)外現(xiàn)沒有可適用于我國采暖熱計(jì)量國情的熱計(jì)量表，這就缺少了強(qiáng)有力的對(duì)我國采暖熱計(jì)量措施的技術(shù)保證，因此，能否研制出適應(yīng)于我國采暖熱計(jì)量國情的熱計(jì)量表，成為了制約我國全面與有效實(shí)施采暖熱計(jì)量的瓶頸問題或關(guān)鍵問題。解決這一關(guān)鍵問題，需立足于我國采暖熱計(jì)量的國情，深入分析和研究國內(nèi)外熱計(jì)量技術(shù)，深入開展熱計(jì)量技術(shù)的創(chuàng)新，研制和生產(chǎn)出適應(yīng)于我國采暖熱計(jì)量國情的熱計(jì)量表，否則，我國就難于全面和有效地實(shí)施采暖熱計(jì)量這一重大的節(jié)能環(huán)保措施。
2現(xiàn)有國內(nèi)外熱能表存在的問題與分析
我國新建的采暖建筑，絕大多數(shù)采用室內(nèi)閉環(huán)管路結(jié)構(gòu)的采暖系統(tǒng)，用于我國新建采暖建筑的熱計(jì)量表稱為熱能表，熱能表主要有電磁式、超聲波式和機(jī)械式這三類熱能表。機(jī)械式熱能表與電磁式和超聲波式相比，因有轉(zhuǎn)動(dòng)部件即流量計(jì)葉輪，人們認(rèn)為其使用壽命和測量精度相對(duì)低些。然而，科學(xué)合理設(shè)計(jì)出的機(jī)械式熱量表，它的使用壽命和測量精度不比電磁式和超聲波式低，甚至比它們的使用壽命和測量精度還高。況且，機(jī)械式熱能表本身的優(yōu)點(diǎn)避免了電磁式熱能表的缺點(diǎn)即計(jì)量耗電量大和對(duì)水流導(dǎo)電率有要求、避免了超聲波式熱能表的缺點(diǎn)即測量腔體的污垢或結(jié)垢對(duì)測量精度影響很大、運(yùn)行造成的壓力損失大，特別是機(jī)械式熱能表的造價(jià)遠(yuǎn)低于電磁式和超聲波式熱能表的這一突出優(yōu)勢，更適合作為我國采暖熱計(jì)量的主流熱能表。
然而，通過幾年來對(duì)數(shù)百個(gè)住宅小區(qū)的采暖熱計(jì)量試點(diǎn)，試點(diǎn)中不僅選用了國內(nèi)也選用了國外多家性能優(yōu)良的熱能表，但大多數(shù)試點(diǎn)結(jié)果并不理想。試點(diǎn)結(jié)果不理想，其主要問題表現(xiàn)為，現(xiàn)有國內(nèi)外熱能表，不能適應(yīng)于我國的采暖熱計(jì)量國情，主要表現(xiàn)為熱能表存在易堵塞、易磨損、測量不穩(wěn)定、易結(jié)垢、壓損較大、安裝受限等問題。
堵塞問題是熱能表的致命問題，這個(gè)問題不解決，熱能表就沒有可用性；磨損問題、測量不穩(wěn)定問題和結(jié)垢問題，關(guān)系著熱能表的可靠性和使用壽命，這個(gè)問題不解決，熱能表就沒有實(shí)用性；壓損較大的問題，關(guān)系著采暖系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和熱能表的耐久性，是熱能表性能的重要方面；安裝受限問題，關(guān)系著熱能表的安裝性和維護(hù)性，是高質(zhì)量產(chǎn)品的重要標(biāo)志。以下將具體分析和解決這些問題。
2.1堵塞問題
我國采暖水質(zhì)潔凈度不高，表現(xiàn)為水中含有較多的雜質(zhì)。水中雜質(zhì)的來源主要有兩個(gè)方面：一是我國室內(nèi)外采暖系統(tǒng)的氧化與銹蝕產(chǎn)生的銹渣，二是采暖系統(tǒng)施工后的殘留雜物。在戶用熱能表前加裝過濾器后，那些細(xì)小雜質(zhì)未能被過濾器過濾掉而進(jìn)入熱能表，細(xì)小雜質(zhì)會(huì)淤積在流量計(jì)葉輪的軸孔內(nèi)，或會(huì)卡在葉輪與流量計(jì)的腔體之間，造成葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)困難，測量精度迅速下降，并會(huì)堵塞熱能表。
2.2磨損問題
現(xiàn)有機(jī)械式熱能表的流量計(jì)，主要為單流束和多流束兩種，它們都采用了兩段式獨(dú)立的立軸結(jié)構(gòu)。立軸底端固定，立軸頭端插入軸碗中，葉輪在水的浮力下使軸與軸碗形成點(diǎn)接觸。這樣的兩段式獨(dú)立的立軸結(jié)構(gòu)，在高溫水大流量高轉(zhuǎn)速下，點(diǎn)接觸的磨損較大，當(dāng)采暖水中細(xì)小雜質(zhì)進(jìn)入立軸與軸碗的間隙時(shí)，加劇了軸與軸套的磨損。
2.3測量不穩(wěn)定問題
隨著軸與軸碗之間的磨損，葉輪的上下串動(dòng)和左右擺動(dòng)的幅度加劇，這樣就使設(shè)置在葉輪上的無磁流量傳感器的感應(yīng)片擺動(dòng)加劇，造成感應(yīng)片與電感探頭的間距變化，很容易導(dǎo)致無磁流量傳感器的部分檢測信號(hào)丟失，測量不穩(wěn)定現(xiàn)象發(fā)生，并導(dǎo)致測量精度下降。
2.4結(jié)垢問題
2.4結(jié)垢問題
經(jīng)對(duì)對(duì)采暖計(jì)量使用過程中的熱能表檢查，發(fā)現(xiàn)采暖水中的化學(xué)物質(zhì)，在高溫水中容易產(chǎn)生水垢。水垢的發(fā)生和發(fā)展，逐漸使熱量表流動(dòng)不暢、壓力損失大、測量精度下降、甚至阻塞熱能表。因熱能表流量計(jì)內(nèi)流道彎曲復(fù)雜，存在著多處阻水結(jié)構(gòu)，在阻水結(jié)構(gòu)的滯流和緩流表面，更容易形生水垢。因多流束熱能表比單流束熱能表其流道更復(fù)雜些、阻水結(jié)構(gòu)更多些，形生水垢的程度也就更重些。
2.5壓損較大問題
現(xiàn)有單流束熱能表的側(cè)彎流道，以及多流束熱能表分流的彎曲通道，這些改變流體流動(dòng)矢量的非流暢流道造成了壓力損失較大。壓損大不僅導(dǎo)致了采暖系統(tǒng)動(dòng)力消耗的額外增大，而且也相應(yīng)加大了機(jī)械式熱能表的磨損。
2.6安裝受限問題
現(xiàn)有熱能表都是單向安裝的，即嚴(yán)格規(guī)定了熱能表的進(jìn)水口，而且大部分熱能表還規(guī)定只能水平方向安裝。由于采暖建筑是多樣的，熱能表的安裝現(xiàn)場也是復(fù)雜多樣的，采暖計(jì)量工程期望熱能表能不受進(jìn)出口限制、能水平、垂直、傾斜、多方位的靈活安裝。
現(xiàn)有國內(nèi)外機(jī)械式熱能表，受其設(shè)計(jì)理念和結(jié)構(gòu)的限制，僅在其原結(jié)構(gòu)上做改進(jìn)，是不能解決上述問題的，所以必須另辟新徑，從原理和結(jié)構(gòu)上進(jìn)行全面創(chuàng)新，才能從根本上解決上述問題。
3解決熱能表存在問題的途徑與SST技術(shù)原理
3.1解決熱能表堵塞問題的途徑
熱能表存在堵塞問題的原因，在于采暖水中的雜質(zhì)須通過熱能表。解決這一問題的途徑，就是使熱能表能自身適應(yīng)采暖水中的細(xì)小雜質(zhì)，并能自動(dòng)排出這些雜質(zhì)。為此，在熱能表的測量腔體中同時(shí)設(shè)置排污通道和計(jì)量通道，使熱能表既能排污，也能測量流體的流量，讓測量與排污同體完成。測量與排污的同體結(jié)構(gòu)，是新型機(jī)械式熱能表的防堵塞特征。
3.2解決熱能表磨損問題的途徑
熱能表存在磨損問題的原因，在于現(xiàn)有機(jī)械式熱能表都采用兩段式獨(dú)立的立軸結(jié)構(gòu)，這種軸與軸碗的點(diǎn)接觸，雖然可以提高熱能表的靈敏性，但抗磨損性差。解決這一問題的途徑就是采用單根整體軸及相匹配的自潤滑面接觸軸系，這樣就能大大地減小軸與軸套之間的磨損。
3.3解決熱能表測量不穩(wěn)定問題的途徑
現(xiàn)有單流束熱能表的側(cè)彎流道，以及多流束熱能表分流的彎曲通道，這些改變流體流動(dòng)矢量的非流暢流道造成了壓力損失較大。壓損大不僅導(dǎo)致了采暖系統(tǒng)動(dòng)力消耗的額外增大，而且也相應(yīng)加大了機(jī)械式熱能表的磨損。
2.6安裝受限問題
現(xiàn)有熱能表都是單向安裝的，即嚴(yán)格規(guī)定了熱能表的進(jìn)水口，而且大部分熱能表還規(guī)定只能水平方向安裝。由于采暖建筑是多樣的，熱能表的安裝現(xiàn)場也是復(fù)雜多樣的，采暖計(jì)量工程期望熱能表能不受進(jìn)出口限制、能水平、垂直、傾斜、多方位的靈活安裝。
現(xiàn)有國內(nèi)外機(jī)械式熱能表，受其設(shè)計(jì)理念和結(jié)構(gòu)的限制，僅在其原結(jié)構(gòu)上做改進(jìn)，是不能解決上述問題的，所以必須另辟新徑，從原理和結(jié)構(gòu)上進(jìn)行全面創(chuàng)新，才能從根本上解決上述問題。
3解決熱能表存在問題的途徑與SST技術(shù)原理
3.1解決熱能表堵塞問題的途徑
熱能表存在堵塞問題的原因，在于采暖水中的雜質(zhì)須通過熱能表。解決這一問題的途徑，就是使熱能表能自身適應(yīng)采暖水中的細(xì)小雜質(zhì)，并能自動(dòng)排出這些雜質(zhì)。為此，在熱能表的測量腔體中同時(shí)設(shè)置排污通道和計(jì)量通道，使熱能表既能排污，也能測量流體的流量，讓測量與排污同體完成。測量與排污的同體結(jié)構(gòu)，是新型機(jī)械式熱能表的防堵塞特征。
3.2解決熱能表磨損問題的途徑
熱能表存在磨損問題的原因，在于現(xiàn)有機(jī)械式熱能表都采用兩段式獨(dú)立的立軸結(jié)構(gòu)，這種軸與軸碗的點(diǎn)接觸，雖然可以提高熱能表的靈敏性，但抗磨損性差。解決這一問題的途徑就是采用單根整體軸及相匹配的自潤滑面接觸軸系，這樣就能大大地減小軸與軸套之間的磨損。
3.3解決熱能表測量不穩(wěn)定問題的途徑
熱能表存在測量不穩(wěn)定問題的原因，在于軸與軸碗形成的點(diǎn)接觸很容易磨損，從而造成固定在軸上的葉輪，上下串動(dòng)和左右擺動(dòng)的幅度加劇，導(dǎo)致了測量不穩(wěn)定和測量精度下降。解決這一問題的途徑，就是固定軸碗或者軸套的定位、保持軸與軸套之間的微小間隙，這一間隙要小于雜質(zhì)直徑，并保持這一間隙不隨轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間變化。這樣，既能杜絕水中雜質(zhì)侵入軸間中，又能保持轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪平面持久穩(wěn)定，無磁流量傳感器的感應(yīng)片與電感探頭之間的間距維持在可探測的范圍內(nèi)，使測定穩(wěn)定。
3.4解決熱能表結(jié)垢問題的途徑
熱能表存在結(jié)垢問題的原因，在于采暖高溫水中的化學(xué)物質(zhì)，易在流道彎曲復(fù)雜、阻水結(jié)構(gòu)的滯流表面上形生水垢。解決這一問題的途徑，就是減少和消除彎曲流道，減少和消除阻水結(jié)構(gòu)，采取直通式流道，保持計(jì)量流道寬敞，這樣就能使流體在熱能表中通暢流動(dòng)，有效減少和消除熱能表中的結(jié)垢現(xiàn)象。
3.5解決熱能表壓損較大問題的途徑
熱能表存在壓損較大問題的原因，在于機(jī)械式熱能表中的側(cè)彎流道，或者分流的彎曲通道，這些改變流體流動(dòng)矢量的非流暢流道造成了壓力損失較大。解決這一問題的途徑，就是在能夠保證測量靈敏度和精度前提下，使熱能表測量腔體的流道寬敞，并與熱能表進(jìn)出管優(yōu)化配置成暢流通道，這樣就能有效地減小熱能表的壓力損失。
3.6解決熱能表安裝受限問題的途徑
熱能表存在安裝受限問題的原因，在于機(jī)械式熱能表中的立軸結(jié)構(gòu)，在熱能表內(nèi)只能是垂直定向布置，況且電磁式熱能表、超聲波熱能表以及現(xiàn)有機(jī)械式熱能表，都難于或不能實(shí)現(xiàn)對(duì)稱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，這樣就表現(xiàn)為需要區(qū)分熱能表的進(jìn)、出水口，還需水平安裝才能保持測量精度。解決熱能表安裝受限問題的途徑，就需要取消熱能表的立軸結(jié)構(gòu)，并使流量計(jì)與熱能表進(jìn)出水管組成全對(duì)稱結(jié)構(gòu)。
綜上所述，針對(duì)現(xiàn)有機(jī)械式熱能表存在的問題，提出了改進(jìn)的思路與途徑，這些思路與途徑，就形成了新型機(jī)械式熱能表的設(shè)計(jì)理念和特色。
4 SST技術(shù)熱量表及特征
為了克服現(xiàn)有機(jī)械式熱能表存在的堵塞問題、磨損問題、測量不穩(wěn)定問題、結(jié)垢問題、壓損較大問題和安裝受限問題，分析了這些問題的成因，由此提出了改進(jìn)的思路與途徑，并形成了新型機(jī)械式熱能表，這一新型機(jī)械式熱能表以SST技術(shù)的設(shè)計(jì)理念和技術(shù)特征來表征。
4.1SST技術(shù)的設(shè)計(jì)理念
SST技術(shù)的設(shè)計(jì)理念，就是以熱能表防堵塞為目標(biāo)，在熱能表的測量腔體中采取測量與排污同體結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)測量與排污同步完成。
4.2SST技術(shù)熱能表的特征
在SST技術(shù)的設(shè)計(jì)理念指導(dǎo)下，研制了SST熱能表，其特征為：
(1)SST技術(shù)特征之一：對(duì)稱結(jié)構(gòu)
對(duì)稱結(jié)構(gòu)（S—SymmetryStructure），就是使流量計(jì)與熱能表進(jìn)出水管組成全對(duì)稱結(jié)構(gòu)。該設(shè)計(jì)方案為：不區(qū)分熱能表的進(jìn)水管和出水管，其中一個(gè)進(jìn)水管根據(jù)現(xiàn)場狀況選作進(jìn)水管，而另外一個(gè)進(jìn)水管就自動(dòng)變成了出水管，見圖1。在兩個(gè)進(jìn)水管之間的葉輪腔中安置著葉輪，在進(jìn)水管與葉輪腔之間的過渡段，設(shè)計(jì)為向下的收縮型導(dǎo)水噴管。兩個(gè)進(jìn)水管和兩個(gè)收縮型導(dǎo)水噴管以同樣的形狀和尺寸，對(duì)稱分布在葉輪腔的兩邊。
在對(duì)稱結(jié)構(gòu)下，SST熱能表就具有了多方位靈活安裝的特點(diǎn)。
(2)SST技術(shù)特征之二：直通式進(jìn)出水管
直通式進(jìn)出水管（S—StraightRoutewayTube），就是流量計(jì)的進(jìn)出水管路與葉輪腔體形成直接的流暢通路，其結(jié)構(gòu)見圖1。
3.4解決熱能表結(jié)垢問題的途徑
熱能表存在結(jié)垢問題的原因，在于采暖高溫水中的化學(xué)物質(zhì)，易在流道彎曲復(fù)雜、阻水結(jié)構(gòu)的滯流表面上形生水垢。解決這一問題的途徑，就是減少和消除彎曲流道，減少和消除阻水結(jié)構(gòu)，采取直通式流道，保持計(jì)量流道寬敞，這樣就能使流體在熱能表中通暢流動(dòng)，有效減少和消除熱能表中的結(jié)垢現(xiàn)象。
3.5解決熱能表壓損較大問題的途徑
熱能表存在壓損較大問題的原因，在于機(jī)械式熱能表中的側(cè)彎流道，或者分流的彎曲通道，這些改變流體流動(dòng)矢量的非流暢流道造成了壓力損失較大。解決這一問題的途徑，就是在能夠保證測量靈敏度和精度前提下，使熱能表測量腔體的流道寬敞，并與熱能表進(jìn)出管優(yōu)化配置成暢流通道，這樣就能有效地減小熱能表的壓力損失。
3.6解決熱能表安裝受限問題的途徑
熱能表存在安裝受限問題的原因，在于機(jī)械式熱能表中的立軸結(jié)構(gòu)，在熱能表內(nèi)只能是垂直定向布置，況且電磁式熱能表、超聲波熱能表以及現(xiàn)有機(jī)械式熱能表，都難于或不能實(shí)現(xiàn)對(duì)稱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，這樣就表現(xiàn)為需要區(qū)分熱能表的進(jìn)、出水口，還需水平安裝才能保持測量精度。解決熱能表安裝受限問題的途徑，就需要取消熱能表的立軸結(jié)構(gòu)，并使流量計(jì)與熱能表進(jìn)出水管組成全對(duì)稱結(jié)構(gòu)。
綜上所述，針對(duì)現(xiàn)有機(jī)械式熱能表存在的問題，提出了改進(jìn)的思路與途徑，這些思路與途徑，就形成了新型機(jī)械式熱能表的設(shè)計(jì)理念和特色。
4 SST技術(shù)熱量表及特征
為了克服現(xiàn)有機(jī)械式熱能表存在的堵塞問題、磨損問題、測量不穩(wěn)定問題、結(jié)垢問題、壓損較大問題和安裝受限問題，分析了這些問題的成因，由此提出了改進(jìn)的思路與途徑，并形成了新型機(jī)械式熱能表，這一新型機(jī)械式熱能表以SST技術(shù)的設(shè)計(jì)理念和技術(shù)特征來表征。
4.1SST技術(shù)的設(shè)計(jì)理念
SST技術(shù)的設(shè)計(jì)理念，就是以熱能表防堵塞為目標(biāo)，在熱能表的測量腔體中采取測量與排污同體結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)測量與排污同步完成。
4.2SST技術(shù)熱能表的特征
在SST技術(shù)的設(shè)計(jì)理念指導(dǎo)下，研制了SST熱能表，其特征為：
(1)SST技術(shù)特征之一：對(duì)稱結(jié)構(gòu)
對(duì)稱結(jié)構(gòu)（S—SymmetryStructure），就是使流量計(jì)與熱能表進(jìn)出水管組成全對(duì)稱結(jié)構(gòu)。該設(shè)計(jì)方案為：不區(qū)分熱能表的進(jìn)水管和出水管，其中一個(gè)進(jìn)水管根據(jù)現(xiàn)場狀況選作進(jìn)水管，而另外一個(gè)進(jìn)水管就自動(dòng)變成了出水管，見圖1。在兩個(gè)進(jìn)水管之間的葉輪腔中安置著葉輪，在進(jìn)水管與葉輪腔之間的過渡段，設(shè)計(jì)為向下的收縮型導(dǎo)水噴管。兩個(gè)進(jìn)水管和兩個(gè)收縮型導(dǎo)水噴管以同樣的形狀和尺寸，對(duì)稱分布在葉輪腔的兩邊。
在對(duì)稱結(jié)構(gòu)下，SST熱能表就具有了多方位靈活安裝的特點(diǎn)。
(2)SST技術(shù)特征之二：直通式進(jìn)出水管
直通式進(jìn)出水管（S—StraightRoutewayTube），就是流量計(jì)的進(jìn)出水管路與葉輪腔體形成直接的流暢通路，其結(jié)構(gòu)見圖1。
在對(duì)稱設(shè)計(jì)與直通式進(jìn)出水管的匹配下，SST熱能表就具有了防堵塞、抗磨損、防結(jié)垢、低壓損的特點(diǎn)。
(3)SST技術(shù)特征之三：獨(dú)立橫軸葉輪系統(tǒng)
獨(dú)立橫軸葉輪系統(tǒng)(T——TransverseAxleImpellerSet),就是將單根葉輪軸、葉片組、定位環(huán)、發(fā)訊感應(yīng)片組成橫向優(yōu)化配置。由圖1可見，其結(jié)構(gòu)為：葉輪由葉片組、輪轂、軸套、葉輪軸組成，葉片組固定在輪轂上，輪轂固定在軸套上，單根葉輪軸貫穿軸套并與軸套成活動(dòng)連接。發(fā)訊感應(yīng)片鑲嵌在葉片上，葉輪之外的葉輪軸上還安裝著定位環(huán)，葉輪軸的兩端固定在葉輪腔的兩側(cè)壁內(nèi)，與水流成橫向設(shè)置。葉輪與葉輪腔底部之間留有一定的間隙，該間隙與直通式進(jìn)出水管組成防堵塞排污通道。
在獨(dú)立橫軸葉輪系統(tǒng)設(shè)計(jì)下，SST熱能表就具有了防堵塞、抗磨損、防結(jié)垢、低壓損、穩(wěn)定性高、精度高的特點(diǎn)。
4.3SST熱能表的特點(diǎn)
(3)SST技術(shù)特征之三：獨(dú)立橫軸葉輪系統(tǒng)
獨(dú)立橫軸葉輪系統(tǒng)(T——TransverseAxleImpellerSet),就是將單根葉輪軸、葉片組、定位環(huán)、發(fā)訊感應(yīng)片組成橫向優(yōu)化配置。由圖1可見，其結(jié)構(gòu)為：葉輪由葉片組、輪轂、軸套、葉輪軸組成，葉片組固定在輪轂上，輪轂固定在軸套上，單根葉輪軸貫穿軸套并與軸套成活動(dòng)連接。發(fā)訊感應(yīng)片鑲嵌在葉片上，葉輪之外的葉輪軸上還安裝著定位環(huán)，葉輪軸的兩端固定在葉輪腔的兩側(cè)壁內(nèi)，與水流成橫向設(shè)置。葉輪與葉輪腔底部之間留有一定的間隙，該間隙與直通式進(jìn)出水管組成防堵塞排污通道。
在獨(dú)立橫軸葉輪系統(tǒng)設(shè)計(jì)下，SST熱能表就具有了防堵塞、抗磨損、防結(jié)垢、低壓損、穩(wěn)定性高、精度高的特點(diǎn)。
4.3SST熱能表的特點(diǎn)
由SST技術(shù)的設(shè)計(jì)理念，采用對(duì)稱結(jié)構(gòu)、直通式進(jìn)出水管和獨(dú)立橫軸葉輪系統(tǒng)這三項(xiàng)技術(shù)，并將其有機(jī)地融合起來，已成功研制和生產(chǎn)出了SST熱能表，見圖2和圖3。經(jīng)過國家級(jí)計(jì)量監(jiān)督局的檢驗(yàn)，已認(rèn)證為高精度的國家標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)熱能表(我國還沒有一級(jí)精度的熱能表，最高精度的熱能表即為二級(jí)熱能表)。經(jīng)過兩年來的實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證，經(jīng)過大流量高溫水耐久性實(shí)驗(yàn)臺(tái)的長期考驗(yàn)，經(jīng)過兩個(gè)采暖期的住宅采暖計(jì)量使用，這些實(shí)踐表明：與現(xiàn)有國內(nèi)外機(jī)械式熱能表相比，SST熱能表具有：防堵塞、抗磨損、防結(jié)垢、低壓損、穩(wěn)定性高、精度高和多方位靈活安裝的卓越性能。
5、結(jié)論
(1)我國城市采暖建筑的熱計(jì)量，是重大的節(jié)能環(huán)保措施，對(duì)國家、供熱企業(yè)和熱用戶這三方都是很有益的。
(2)由于我國采暖水質(zhì)潔凈度較差的緣故，國內(nèi)外現(xiàn)沒有可適用于我國采暖熱計(jì)量國情的熱量表，現(xiàn)有國內(nèi)外熱能表存在的堵塞、磨損、測量不穩(wěn)定、結(jié)垢、壓損較大和安裝受限的問題，必須從原理和結(jié)構(gòu)上進(jìn)行全面創(chuàng)新，才能根本解決這些問題。
(3)能否研制出適應(yīng)于我國采暖熱計(jì)量國情的熱能表，是制約我國全面與有效實(shí)施采暖熱計(jì)量的瓶頸問題或關(guān)鍵問題。
(4)立足于我國采暖熱計(jì)量國情，提出了熱能表SST技術(shù)的全新設(shè)計(jì)理念，并應(yīng)用SST技術(shù)成功研制和生產(chǎn)出了SST熱能表，在解決我國全面與有效實(shí)施采暖熱計(jì)量關(guān)鍵問題上獲得了突破。
(5)與現(xiàn)有國內(nèi)外機(jī)械式熱能表相比，實(shí)踐驗(yàn)證了，SST熱能表具有：防堵塞、抗磨損、防結(jié)垢、低壓損、穩(wěn)定性高、精度高和多方位靈活安裝的卓越性能，它為我國全面與有效實(shí)施采暖熱計(jì)量這一重大節(jié)能環(huán)保措施，提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保證。
5、結(jié)論
(1)我國城市采暖建筑的熱計(jì)量，是重大的節(jié)能環(huán)保措施，對(duì)國家、供熱企業(yè)和熱用戶這三方都是很有益的。
(2)由于我國采暖水質(zhì)潔凈度較差的緣故，國內(nèi)外現(xiàn)沒有可適用于我國采暖熱計(jì)量國情的熱量表，現(xiàn)有國內(nèi)外熱能表存在的堵塞、磨損、測量不穩(wěn)定、結(jié)垢、壓損較大和安裝受限的問題，必須從原理和結(jié)構(gòu)上進(jìn)行全面創(chuàng)新，才能根本解決這些問題。
(3)能否研制出適應(yīng)于我國采暖熱計(jì)量國情的熱能表，是制約我國全面與有效實(shí)施采暖熱計(jì)量的瓶頸問題或關(guān)鍵問題。
(4)立足于我國采暖熱計(jì)量國情，提出了熱能表SST技術(shù)的全新設(shè)計(jì)理念，并應(yīng)用SST技術(shù)成功研制和生產(chǎn)出了SST熱能表，在解決我國全面與有效實(shí)施采暖熱計(jì)量關(guān)鍵問題上獲得了突破。
(5)與現(xiàn)有國內(nèi)外機(jī)械式熱能表相比，實(shí)踐驗(yàn)證了，SST熱能表具有：防堵塞、抗磨損、防結(jié)垢、低壓損、穩(wěn)定性高、精度高和多方位靈活安裝的卓越性能，它為我國全面與有效實(shí)施采暖熱計(jì)量這一重大節(jié)能環(huán)保措施，提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保證。
