小口径水表选型指南

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发表时间:2016-06-19 15:02作者:智能水表来源:智能电表


一、概述

水是生命之源,远古之始人类逐水草而居。现代文明使人们可以享用清澈的自来水,甚至直接饮用的纯净水,随之水的正确计量成为必要。1825年以来,发明和制造了成千上万种水表,现代化制造工艺、材料及电子技术促进了水表技术的进一步发展。

水表是记录流经封闭满管道中水流量的一种仪表,它是一种积算式速度流量计。原理上是利用活动壁的容积室的机械作用或水流推动涡轮等活动元件,使之旋转以连续确定水流量。水表具有结构简单、量程宽、使用方便、成本低廉等特点,在水资源日益紧张的今天,节水工作已受到世界各国政府的重视,水表作为节水环节中的计量器具和控制手段,得以迅速发展。我国在有关文件中规定:生活用水要求每家每户装一个水表进行水的计量,并把水表定为强检计量器具之一,受国家技术监督部门的监督管理。

二、民用小口径水表的分类

水表种类型式多种多样,其分类方法很多,一般有以下几种分类方法:

1)依据其作用原理可分为二类:

实测式水表:又称容积式水表,以测量实际流经体积之水表;

推理式水表:又称速度式水表,以测量水流速度而间接计量流经水量之水表。

容积式水表主要有旋转活塞式水表和圆盘式水表,在美国和原英联邦国家广泛应用。其计量等级高,且性能稳定性好,但对水质要求高、成本高;

速度式水表种类很多,一般内部有一个叶轮,受水流冲击旋转而计量,在大多数国家广泛应用。其结构简单、生产工艺性好、成本低。

2) 依据其计数器型式可分之三类:

湿式水表:计数器浸泡在水中、始动流量小、抗污性差;

干式水表:计数器与水隔离、始动流量大、读数清晰;

液封式水表:计数器读数部分采用特殊液体封装,与水隔离,始动流量小,读数清晰。

3) 按读数指示方式可分为指针式、数码式,指针数码组合式;旋翼式水表按进水口结构型式又分为分流束水表、单流束水表;按安装方式又分为水平式、垂直式;按使用温度又分为冷水表、热水表等。

4) 水表功能方面有防磁 、双向、止回、分体式可旋转计数器、防拆卸、外调节等。

5) 光、电、磁技术应用于水表,延伸了水表的管理功能,有各种形式的远传水表、预付费水表、定量水表等。

居民用的水表一般在DN40以下,DN15DN20适用于单户居民用水计量,DN25DM32DN40适用于多户居民用水计量。其主要型式为:

三、国内常用水表的工作原理和特点

1) 旋翼式水表的工作原理:

旋翼式单流束水表的工作原理是:水流从表壳进水口切向冲击叶轮使之旋转,然后通过齿轮减速机构连续记录叶轮的转数,从而记录流经水表的累积流量。

旋翼式多流束水表的工作原理与单流束水表基本相同,它是通过叶轮盒的分配作用,将多束水流从叶轮盒的进水口切向冲击叶轮,使水流对叶轮的轴向冲击力得到平衡,减少了叶轮支承部分的磨损,并从结构上减少水表安装、结垢对水表误差的影响,总体性能明显高于单流束水表。


工作简图如下:

单流束水表 多流束水表

2) 旋翼式水表的特点:


示意图如下:

⑴旋翼湿式水表

湿式水表的计数器浸泡在水中,由于水对传动部件的浮力和浸润作

用,水表灵敏度高,有利于供水公司的水费回收。湿式水表结构简单、成本低廉,是目前我们使用量最大的民用水表。但其缺点也是显而易见的,由于水质原因,计数器易遭污染,水垢沉积,读数不清。特别是南方地区户外安装,在光合作用下,易生清苔、发水汽,无法抄表。居民投诉、纠纷多,属逐步淘汰产品。

小液封式水表——将字轮读数部分依照液封式水表,用特种液体封装与水隔绝,防污性能有所提高。但由于液封部分仍在水表玻璃以下,难免遭污染。

⑵旋翼干式水表

干式水表的计数器被一个齿轮盒封装与水隔绝,通过叶轮和中心齿轮的二个磁钢偶合传递运动,达到计量目的。其优点是读数清晰、易于察看、抄表,是目前国际上应用最广的水表产品,约占总量的70%。其缺点是对水质及供水管网的要求高,灵敏度相对较差。在国内由于管网多为灰口铸件和白铁管,使水中的铁锈和铁泥吸附在叶轮磁钢上,一方面铁锈在磁钢表面结垢造成灵敏度下降,另一方面使磁钢磁场短路,造成磁传动失偶,影响水费回收。一般来说,国内应用干式水表以二年清洗保养一次水表为佳,而实际上我国未实施定期维护、鉴定、更换制度,大量推广还不成熟。

⑶液封式水表

液封式水表又称半干式水表,它将水表计数器分为二部分,1m3以下的减速机构与湿式水表相同,浸泡在水中,保留了湿式水表灵敏度高的优点;1m3以上的读数部分密封在“特殊液体”中,使之与自来水隔离,水中的杂质污垢不能进入其中,使之读数清晰,具备了干式水表的优点。两部分的联结采用机械方式,不需要磁钢偶合,因而不惧水中铁锈杂质的侵袭。对于供水公司来说,它能收缴该收的水费,对于用户来说,它读数清晰,便于察看,免于维护,减少纠纷。在日本、意大利、中东、南美广泛应用。液封式水表尽管成本略有提高,却是最适合中国民情、水质的产品,已逐步替代湿式水表,成为新的主导产品。

⑷单流(束)水表

单流水表在性能、寿命上不及多流束水表,但以结构小巧、成本低的优势占据很大的市场。在国外“富人”市场用多流水表,“穷人”市场用单流水表的观念还普通存在。单流水表也有湿式、干式、液封式、结构形式多种多样。优点是相对小巧、美观,水表长度可短至80mm,安装空间少;表壳耗用铜材少,因而成本低(单流表壳只能用铜材或塑料制造,不能用铸铁铸造),缺点是水表寿命短,安装引起的误差大且难控制。

代表产品:单流湿式水表、单流液封式水表、单流磁传式水表(防磁)
3
)旋转活塞式水表工作原理和特点:

工作简图如下:

旋转活塞式水表是利用水表计量室二端(进水口、出水口)的压力差,进水口进入的水流推动活塞旋转,将计量室内的水挤压到出水口。如图所示,⑴~⑷。随着活塞的旋转,在低压端(通出水口)容积逐渐缩小的同时,高压端(通进水口)容积不断增大。活塞每旋转1周,即把一个计量室容积的水挤出出水口,同时通过活塞轴推动拨叉旋转1周以记录用水量。

活塞每旋转1周即记录一个计量室容积的用水量,这是可以通过理论计算出来的,而且水表计量腔内的零件材料磨擦系数小,几何尺寸精度高,因此水表的计量精度很高,可以达到ISO4064C级、D级水平,对水费回收十分有利。其缺点是对水质要求比较高。活塞沿计量室壁运动是滚动加滑动过程,且活塞置于计量室中的间隙只有0.020.1mm,因此杂质和细砂将严重影响水表的计量性能和使用寿命。

四、小口径水表选用原则

小口径水表选用主要考虑计量精度、始动流量、读数清晰、抗污能力、使用寿命、价格、流通能力等因素,从目前我国的供水和管网条件,可以依次这样选择:

1) LXS—15F50F旋翼液封式水表。除价格因素外,所有指标均优于其它旋翼式水表,这是首选产品,它既具有湿式水表始动流量小的优点,又具有干式水表读数清晰的优点,抗污能力强,使用寿命长。居民用的DN15DN20液封式水表初装成本一般比湿式水表高10/个,相当于48m3水费价格。在寿命期内,由于始动流量小,而多收回的水费足够抵消初装成本的增加;由于不需每23年进行维护保养、可以节约费用;由于读数清晰,避免供水公司与用户之间的纠纷;由于寿命长,减少由于水表损坏而收不到当月水费的概率。

2) LXS—15E50E旋翼湿式水表。带数码读数的E型水表,与液封式水表相比,抗污能力不足,但设计合理、制造精致的厂家生产的E型表,包括小液封式水表,能在很大程度上提高抗污能力,是指针式水表的换代产品。

3) LXH—1520LXH—15E20E旋转活塞式水表。前者俗称立式表,可以任意方向安装,后者俗称卧式表,只能水平安装。活塞式水表计量等级最高,水费收缴率最高,可以在水质特好的场合使用。

4) LXS—15C50C旋翼式水表(指针式)。结构简单、成本低,目前还是中小水表制造厂的当家产品,随着一户一表的推广将逐渐淘汰。

5) LXS—13D20DLXSC—13D20D旋翼单流水表。采用铜壳结构小巧且价格不高,将在一定时期内作为建筑商的卖点产品和智能化仪表的基表,最终不宜大量推广应用。

6) LXSC—15E50E旋翼干式水表。磁传结构、读数清晰,是国外的主导产品,随着优质管网的应用将逐步推广。

7) 随着一户一表计量收费形式的推广,如何在水表寿命期内合理地体现供需双方的利益湿一个新的课程。作为计量器具选择的主动方自来水公司的原则应是:通过正确选用水表的型式和品质,收缴该收的水费,减少和避免用户的投诉。根据水表的使用特性,有以下几个现象:

1)旋翼多流(束)水表干净水质加速磨损试验寿命误差曲线:

表现为水表磨损后小流量偏负,水费收缴逐渐减低。

2)旋翼多流(束)水表实际使用,表内结垢、杂物沉积后的误差曲线:

表现为表内结垢、杂物沉积后水表逐步偏快。在较差的管网条件下,特别式劣质白铁管铁锈冲落在水表内堆积,使水表进水孔堵住变小,在相同流量下水流明显变快,高于设计流速的水流切向冲击叶轮,加剧水流在叶轮盒内旋转,造成水表偏正。在实践中,使用几年的水表偏快10%80%是正常的现象,在试验中通过堵住过滤网孔,可以使水表偏快5%;而堵住叶轮盒进水孔的方式可以使水表偏快200%,这势必引起用户的投诉。因此,在这种场所安装的水表要定期冲洗、维修、更换。

3)水表品质优劣对水费收缴率的影响

表现为劣质水表由于零件磨损、损坏快,在前期小流量逐渐偏负,在后期中小流量停走,水费收缴逐月下降,到卫生间水箱低流量注水不计量时,家庭的主要水耗就不纳入计量,因此水费维持在较低水平,而且从水费帐单中很难判断欠收状况,同时水表更换期前水表损坏的最后一期水费将无从着落。一般来说,安装低于市场正常价格50%的劣质水表将会损失520倍的水耗。优质水表由于零件不磨损和水表内部结垢引起偏正的综合影响,在寿命期内水费收缴率将会大于100%,可以平衡管网漏耗,只需进行适当的管理,就可避免用户投诉。按照目前一个月铁壳水表相当于一个水费价格、一个铜壳水表相当于2个月水费价格、水表使用期为56年来计算单位水表在优、劣两种水表的实际使用特性情况下寿命期内的水费总额,比较之下可知,供水方应当选用优质水表,以避免520倍表价的水耗损失;而用户方,应关注水费的不断增加,可以通过简易的方法判断水表的准确性,必要时每2年要求清洗或更换水表,以避免不必要的损失。例如,放一桶水称一下,比较此时水表记录的水量,就可粗略计算水表的快慢;新装一户一表时,将水放至某一位置时,记录水表水量,以后以此为参照,定期检测水表的快慢。随着水价的不断上涨、用水量的不断增加,供需双方对水表计量的关注程度将会越来越高。



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