孔闆流量計(jì)在瓦斯抽放測(cè)量中應用 發布(bu)時間:2025-12-16
摘要該文(wén)介紹了孔闆流(liú)量計 的工作原(yuan)理、構造、安裝、取(qǔ)壓方式、實際測(cè)量及存在問題(ti)等幾個📐方面,便(biàn)于使用孔闆流(liu)量計進行計量(liàng)的煤礦工作人(ren)🛀員了解、熟悉、掌(zhang)握并正确安裝(zhuāng)、使用孔闆流量(liàng)計,可⭕以提高瓦(wǎ)斯抽放流量的(de)測量精度,減少(shǎo)誤差。孔闆流量(liang)計因爲結構簡(jiǎn)單,加📞工安裝方(fang)⛷️便,性能穩定可(ke)靠,使用期限長(zhang),價格低等原因(yīn)而在煤礦瓦斯(si)抽💛放流量測量(liàng)方面得到了最(zuì)爲廣泛的應用(yòng)。 1孔闆流量計的(de)工作原理 當氣(qi)體通過管道内(nei)的節流件一标(biāo)準孔闆時,氣流(liu)束将👉在此⛹🏻♀️處✂️形(xíng)成局部收縮,導(dǎo)緻流速加快,壓(yā)力降低,因🙇🏻而,氣(qi)流在孔闆💜兩側(cè)便形成差壓,在(zài)其他條件一定(dìng)的情況下,氣體(ti)的流量越大,形(xing)成的差壓也越(yue)大,因此,可🈲根據(ju)差壓的大小來(lái)确定氣體流量(liang)的大💃小J。這種測(cè)量流量的方法(fǎ)是以能量守🌈恒(héng)定律和流動連(lián)續性方程爲基(jī)礎的。 2孔闆流量(liang)計的構造 目前(qian),煤礦最常用的(de)孔闆流量計的(de)孔闆是中心突(tu)然📧收縮式節流(liu)裝置:即流體流(liu)人節流裝置後(hòu),預先沒有流經(jīng)任何預收縮件(jiàn)而突遇節流件(jiàn)并在管軸中心(xīn)線附近形💞成收(shou)縮的節流💰裝置(zhi)。現以蔣家河煤(mei)礦使用的标準(zhun)孔闆流量計來(lai)說明其構💔造。其(qí)由孔闆、取壓嘴(zuǐ)和鋼管組成,具(ju)📱體構造如圖1所(suo)示。 3孔闆流(liu)量計的安裝要(yào)求 (1)在抽放瓦斯(si)管路中安裝孔(kǒng)闆時,孔闆的孔(kǒng)口必須⛷️與管道(dào)同心,其端面與(yǔ)管道軸線垂直(zhí),偏心度<1-2%。 (2)安裝孔(kong)闆的管道内壁(bì),在孔闆前後距(ju)離2D的範圍内,不(bú)應📐有凹凸不平(píng),焊縫和墊片等(deng)。 (3)節流裝置應安(ān)裝在兩段具有(you)等直徑的圓形(xing)橫截面的直管(guan)段📞之間,在此中(zhong)間,除了取壓孔(kǒng)、測溫TL~'F,無規🥵定之(zhī)外的障礙和連(lián)接支管。直管段(duan)毗鄰孔闆的上(shang)🈲遊10D(D爲上遊測量(liang)管内徑,下同)或(huo)流動調整器後(hòu)和下💯遊4D的直管(guan)部分需機加工(gong),并符合本标準(zhǔn)規定。 (4)要經常清(qing)理孔闆前後的(de)污物和積水,孔(kong)闆鏽蝕要㊙️更換(huàn)。 (5)抽放瓦斯量有(you)較大變化時,應(yīng)根據流量大小(xiao)更換相應的孔(kong)闆。 (6)每個孔闆流(liú)量計的孔闆系(xì)數都會有所不(bu)同,因此,對礦井(jǐng)使用的所有孔(kong)闆流量計需要(yao)編号并記錄🈲與(yǔ)其相對🌂應的孔(kǒng)闆系數,以便于(yú)正确計算抽放(fàng)瓦斯流量。 4孔闆(pǎn)流量計的取壓(ya)方式 孔闆流量(liang)計的取壓方式(shi)主要有法蘭取(qu)壓、角接取壓和(he)徑距取壓三種(zhǒng)。蔣家河煤礦使(shǐ)用的标準孔闆(pan)流量計采⭐用徑(jìng)距取壓,原理如(rú)圖2所示。取壓口(kou)的間距是取壓(ya)口中心線與孔(kǒng)闆某一規定👌端(duān)面之間的⭐距離(li),上遊取壓口間(jian)💯距爲管道直徑(jìng)D,下遊取壓口間(jiān)🔞距爲D/2,故又稱爲(wei)D和D/2取壓。 5孔闆流(liu)量計在使用中(zhōng)産品誤差的主(zhǔ)要原因 (1)孔闆前(qian)後直管段不符(fú)合要求。孔闆前(qián)後直管段的🔱作(zuò)用是爲了保證(zhèng)管道内流體的(de)流動穩定,但由(you)于🔴直管段長☎️度(du)不夠或工藝管(guǎn)道上常有拐彎(wan)、分叉、彙🐅合等阻(zu)力件出🐇現,使流(liu)體由穩定變爲(wèi)擾動,從而導緻(zhi)測量誤差。 (2)孔闆(pan)片上下遊面受(shòu)損或孔闆法蘭(lán)墊片凸出管道(dao)内。在運🌈輸孔🚶闆(pan)或施工人員安(an)裝孔闆的過程(chéng)中,容易造🔞成上(shang)🙇🏻下遊面受損或(huò)孔闆法蘭墊片(pian)凸出管道内,從(cóng)而導緻測量誤(wu)差。 (3)孔闆上下遊(yóu)面反裝。由于施(shī)工人員粗心,将(jiāng)孔闆反裝,緻使(shǐ)氣體流向與孔(kong)闆方向不一緻(zhi),從而導緻測量(liang)誤差。 (4)不同孔闆(pan)流量計之間孔(kong)闆錯裝。在拆卸(xiè)維修或組裝孔(kong)闆流⭐量計時,若(ruò)孔闆外徑尺寸(cun)一緻,稍不注意(yi)就會出現錯裝(zhuāng),導緻孔闆流量(liàng)計與自身孔闆(pan)系數不符,從而(er)導緻測量誤差(cha)。 (5)孔闆變形或結(jie)垢。孔闆在運輸(shu)、安裝過程中,由(yóu)于施工❤️人員責(ze)任心不強,有可(kě)能造成孔闆變(bian)形;孔闆流量計(jì)長時間使用後(hou),孔闆内表面會(huì)結垢,使得孔闆(pan)開口尺寸變小(xiao),造成測量誤差(cha)。 (6)孔闆的孔口與(yǔ)管道不同心。組(zu)裝孔闆流量計(jì)時,由♉于施工🌏人(rén)員不負責任,有(you)可能造成孔闆(pan)的孔口與管道(dao)不同心,導緻測(cè)量誤差。 (7)孔闆流(liú)量計管道内積(ji)水。管道積水,會(hui)改變孔闆流量(liàng)計計量裝置的(de)幾何特性,從而(ér)影響流量計量(liàng)的準确💋性。 6孔闆(pǎn)流量計的實際(ji)應用 以蔣家河(hé)煤礦201工作面回(huí)風順槽2号鑽場(chǎng)爲例來說明🏃🏻孔(kǒng)闆🚩流量計在實(shí)際中的使用方(fāng)法。2号鑽場共布(bu)置了4個鑽孔,鑽(zuàn)🔅孔φ113mm,封😍孔管🈚φ75mm,采用(yòng)φ80彈簧軟管與1個(ge)φ133mm鋼管分路器相(xiang)連,然後通過放(fàng)水箱、孔闆流量(liàng)計與φ152mm彈簧軟管(guǎn)相連,最後與回(huí)風順槽φ400mmPVC抽放管(guǎn)路相連進行瓦(wa)斯抽放。如圖3所(suo)示。 6.1測定前(qian)需準備的儀器(qì)儀表 (1)U型壓差計(jì)(測量孔闆流量(liang)計孔闆前後端(duan)差壓即兩個☀️取(qǔ)🍉壓嘴之間差壓(yā)Ah。差壓值宜在滿(man)量程的10~90%範圍内(nei))。 (2)U型負壓計(測量(liang)管道内的氣體(ti)抽放負壓,KPa)。 (3)光學(xué)礦用瓦斯檢測(cè)儀(測量管道内(nei)的瓦斯濃度x)。 6.2測(cè)量方法 孔闆流(liu)量計上面兩個(ge)取壓嘴與U型壓(ya)差計兩個管端(duan)口利用橡膠軟(ruǎn)管連接,然後讀(du)出差壓值(單位(wei)mmh2o柱);U型負壓計♌一(yī)個管El用膠管與(yu)D/2取壓嘴相連,另(lìng)一個管🌍口敞開(kāi),讀出管内負壓(yā)值(單位🌈KPa);光學瓦(wa)🔴斯檢測儀用橡(xiàng)膠軟管與瓦斯(sī)濃💃🏻度檢查孔💔連(lian)接,測量出管道(dào)内💃瓦斯濃度(%)。如(ru)圖4所示。 經測定,2号(hao)鑽場孔闆壓差(chà)300mmH2o柱,負壓20KPa,瓦斯濃(nóng)度1.7%,孔闆系數出(chu)廠給定值爲0.4763。 63抽(chou)放管路瓦斯混(hun)合量簡易算法(fa) 式中: 7結束語 利(li)用孔闆流量計(jì)等儀器、儀表對(duì)瓦斯抽放管路(lu)内瓦斯濃度、壓(ya)力或差壓、流量(liang)等參數進行測(cè)量,經過計算💘就(jiu)可以判定工👅作(zuo)面抽采率或礦(kuàng)井抽采率是否(fǒu)達标,并對瓦斯(sī)抽采的效果♈進(jìn)行評價,依據評(ping)價結論就可以(yǐ)知道現有抽采(cai)系統存在哪些(xie)問題,進⭕而選擇(zé)先進、适用的瓦(wa)斯抽采方法和(hé)工藝,設計瓦斯(si)抽采達标的工(gōng)藝方案,實現瓦(wǎ)斯抽采達标。
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