孔闆流量計(ji)在瓦斯抽放測(ce)量中應用 發布(bu)時間:2025-12-17
摘要該文(wen)介紹了孔闆流(liú)量計 的工作原(yuán)理、構造、安裝、取(qǔ)壓方式、實際測(ce)量及存在問題(tí)等幾個方面,便(bian)于使用孔闆流(liu)量計進行計量(liang)的煤👈礦工作人(rén)員了💛解、熟悉、掌(zhǎng)握并正确安裝(zhuāng)、使用孔闆流量(liang)計,可以提高瓦(wa)斯抽☀️放流量的(de)測量精度,減少(shao)誤差🔞。孔闆流量(liang)計因爲結構簡(jian)單,加㊙️工安裝方(fāng)便,性能穩定可(ke)靠,使用期限長(zhǎng),價格低等原因(yin)而在煤礦瓦斯(sī)抽放流量測量(liàng)方面得到了最(zuì)爲廣泛的應用(yong)。 1孔闆流量計的(de)工作原理 當氣(qì)體通過管道内(nèi)的節流件一标(biao)準孔闆時,氣流(liu)㊙️束将在此處形(xing)成局部收縮,導(dao)緻流速加快,壓(ya)力降低,因而,氣(qì)流在🈲孔闆兩側(ce)便形成差壓,在(zài)其他條件一定(ding)的情況下,氣體(tǐ)的流量越大,形(xíng)成的差壓也越(yue)🛀🏻大,因此,可根據(jù)差壓㊙️的大小來(lai)确定氣體流量(liang)的大🐪小J。這種測(ce)量流量的方法(fa)☀️是以能量守🧡恒(heng)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(tū)然收縮式節🌈流(liú)裝置:即流體流(liú)人節流裝置後(hòu),預先✏️沒有流經(jīng)任何預收縮件(jian)而突遇節流件(jiàn)并在管軸中心(xin)線附近形成收(shou)縮的節流裝置(zhì)。現以蔣家河煤(méi)礦使用的标準(zhun)孔闆流量計來(lai)說明其構造。其(qi)由孔闆、取壓嘴(zuǐ)和📧鋼管組成,具(ju)體構造如圖💃1所(suǒ)示。 3孔闆流(liú)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(kong)口必須與管🥵道(dao)同心,其端面與(yu)管道軸線垂直(zhí),偏心度<1-2%。 (2)安裝孔(kǒng)闆的管道内壁(bì),在孔闆前後距(jù)離2D的範圍内❓,不(bu)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(guǎn)段📱之間,在此中(zhōng)間,除了取壓孔(kǒng)、測溫TL~'F,無規定之(zhī)外的障礙和連(lian)接支管。直管段(duàn)毗鄰孔闆的上(shang)🥰遊10D(D爲上遊測量(liang)管内徑,下同)或(huò)流動調整器後(hou)和下遊4D的直管(guǎn)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(kǒng)闆鏽蝕要更⭐換(huàn)。 (5)抽放瓦斯量有(yǒu)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(liu)量計的孔闆系(xi)數都會有所不(bú)同,因此,對💃🏻礦井(jǐng)使用的所有孔(kǒng)闆流量計需要(yao)編号并記錄與(yu)其相對應的孔(kong)闆系數♋,以便于(yu)正确計算抽放(fang)瓦🔅斯流量。 4孔闆(pan)流量計的取壓(yā)方式 孔闆流量(liàng)計的取壓方式(shi)主要有法蘭取(qǔ)壓、角接取壓和(hé)⛷️徑距取壓三種(zhǒng)。蔣家河煤礦使(shǐ)用的标準孔闆(pǎn)流量計采用徑(jing)距取🌈壓,原理如(rú)圖2所示。取壓口(kou)的間🐅距是取壓(yā)口中心線與孔(kǒng)闆某一規定端(duan)面之間的距離(lí),上遊🥵取壓口間(jian)距爲管道🚩直徑(jing)D,下遊取壓口間(jian)🌈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(zhong)産品誤差的主(zhu)要原因 (1)孔闆前(qián)後直管段不符(fú)合要求。孔闆前(qián)後直管段的作(zuo)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(dù)不💁夠或工藝管(guǎn)道上常有拐彎(wan)、分叉、彙合等阻(zǔ)力件出⭐現,使流(liú)體由穩定變爲(wei)擾動,從而導緻(zhi)測量誤差。 (2)孔闆(pǎn)片上下遊面受(shou)損或孔闆法蘭(lán)墊片凸出管道(dào)内。在💋運輸孔闆(pǎn)或施工人員安(an)裝孔闆的過程(chéng)中,容易造成上(shàng)下遊🏃面受損或(huo)孔闆法蘭墊片(pian)凸出管道内,從(cong)而導緻測量誤(wù)差。 (3)孔闆上下遊(yóu)面反裝。由于施(shi)工人員粗心,将(jiāng)孔闆反裝,緻使(shǐ)👄氣🌈體流向與孔(kǒng)闆方向不一緻(zhì),從而導緻測🈚量(liang)誤🔆差。 (4)不同孔闆(pǎn)流量計之間孔(kong)闆錯裝。在拆卸(xie)維修或組裝孔(kǒng)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(zhuang),導緻㊙️孔闆⛱️流量(liang)計與自身孔闆(pǎn)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(ke)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(hui)結垢,使得孔闆(pan)開口尺寸變小(xiǎo),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(ren)員不負責任,有(yǒu)可能造成孔闆(pan)的孔口與管道(dao)不同心,導緻測(ce)☎️量誤📐差。 (7)孔闆流(liú)量計管道内積(ji)水。管道積水,會(huì)改變孔闆流量(liàng)計計量✂️裝置的(de)幾何特性,從而(er)影響流量計量(liang)的準确性。 6孔闆(pan)流量計的實際(ji)應用 以蔣家河(he)煤礦201工作面回(hui)風順槽2号鑽場(chang)爲例來說明孔(kong)闆流量計在實(shí)際中的使用方(fang)法。2号鑽場共布(bu)置了4個鑽⚽孔,鑽(zuan)孔φ113mm,封孔管φ75mm,采用(yong)φ80彈簧軟管與1個(gè)φ133mm鋼管分路器相(xiang)連,然後通過放(fàng)水箱、孔闆流♊量(liang)計與φ152mm彈簧軟管(guan)相連♻️,最後與回(huí)風順槽φ400mmPVC抽放管(guan)路相連進行瓦(wǎ)🏒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(liàng)計孔闆前後端(duan)差壓即兩個取(qu)壓嘴之間差壓(ya)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(liàng)管道内的氣體(tǐ)抽放負壓,KPa)。 (3)光學(xue)礦用瓦斯檢測(ce)儀(測量管道内(nei)的瓦斯濃度x)。 6.2測(cè)量方法 孔闆流(liú)量計上面兩個(gè)取壓嘴與U型壓(ya)差計兩個管端(duān)口🧑🏾🤝🧑🏼利🔞用😍橡膠軟(ruan)管連接,然後讀(dú)出差壓值(單位(wèi)mmh2o柱);U型負壓計一(yī)個管El用膠管與(yǔ)D/2取壓嘴相連,另(ling)一個管📐口敞開(kāi),讀出管内負壓(ya)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(lián)接,測量👉出管道(dào)内瓦斯濃度(%)。如(rú)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(nong)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(hùn)合量簡易算法(fǎ) 式中: 7結束語 利(li)用孔闆流量計(ji)等儀器、儀表對(duì)瓦斯抽放管路(lu)内🐪瓦斯濃度、壓(yā)力或差壓、流量(liàng)等參數進行測(ce)量,經過計算就(jiù)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(píng)價✊結論就可以(yi)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(he)工藝,設計瓦斯(sī)抽采達标的工(gōng)藝方案,實現瓦(wǎ)斯抽采達标。
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