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孔板、旋進漩渦、渦街、V錐流量計在煤礦瓦斯流量檢測中的應用
發布時間:2022-01-19 08:47:28

煤礦井下壓風、瓦斯抽采等過程中的氣體流量的測量,是關乎煤礦安全生產的重要環節。在煤礦瓦斯抽放管路流量監測中,瓦斯抽放管路中氣體雜質多、濕度高、流速低和負壓高,難度大,常規的流量檢測儀表很難滿足要求。目前煤礦井下瓦斯流量的檢測技術相對落后,市場上還沒有完全能適應井下環境的流量監測儀表。鑒于以上原因,研制一款能適用井下復雜工礦的礦用瓦斯流量儀表是十分必要的。目前煤礦瓦斯抽采流量檢測用儀表主要有孔板流量計、旋進漩渦流量計、渦街流量計、V錐流量計等,這些流量計的主要優缺點主要有:

(1)孔板流量計屬于差壓式流量計,利用流體通過節流部件、在節流件前部和后部形成差壓的原理,實現流量的檢測。由于放置管道內的節流件會造成管道產生較大的壓力損失,實際上就增加了瓦斯管道抽采阻力,這樣會影響井下瓦斯抽采效果。還有,孔板流量計的量程比一般為1∶3,量程較小,很難適應流量范圍變化較大的瓦斯抽放管道的流量檢測。

(2)旋進漩渦流量計屬于流體振動式流量計。流量傳感器類似文丘里管,當流體進入流量傳感器時,安裝在傳感器內的導流葉片,隨流體流動產生旋渦流,當流體再次進入流量傳感器的擴散段時,旋渦流受到回流的作用,二次旋轉后形成陀螺式的渦流進動現象。渦流進動頻率與流量大小成正比,這就是其工作原理。旋進漩渦流量計測量流體的流量下限比較低,由于流量傳感器內部的縮徑結構,會導致安裝的管道系統產生壓力損失,另外,這種縮徑結構極易被粉塵、臟污雜質等堵塞,也不適合長期運行于瓦斯抽放管道的工作環境之中。

(3)渦街流量計屬于速度式流量計,結構相對簡單,測量流量范圍較大,量程比可達1∶10,但是對安裝直管段要求較高,一般要求上游直管段長度為20倍被測管道直徑。其次,其測量流量下限值較高,一般要求被測流體流速不得低于3m/s。還有,渦街流量計對管道振動極為敏感,如渦街發生體迎流截面被粉塵、含水臟污物等雜質包裹,就需清理維護。

(4)V錐流量計屬于差壓式流量計,它是孔板流量計的改進品,在測量精度及量程比、對直管段要求等方面,優于孔板流量計。它的缺點有:一是其測量下限還是較高,一般要求被測介質流速不得低于2~3m/s;二是測量流量的計算值受被測氣體密度影響;三是結構較為復雜、安裝和維護不便等。

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