摘(zhai)要:标準(zhun)孔闆流(liu)量計 是(shi)目前計(ji)量氣體(ti)流量最(zui)爲正确(que)的計量(liang)器具,針(zhen)對目前(qian)計算标(biao)準孔闆(pan)流量計(ji)流量的(de)三種方(fang)法,按照(zhao)煤礦瓦(wa)斯抽放(fang)管道内(nei)混合氣(qi)體狀态(tai),對三種(zhong)計算方(fang)法的計(ji)算誤差(cha)進行了(le)探讨,得(de)出使用(yong)“流量系(xi)數法“計(ji)算孔闆(pan)流量計(ji)流量,計(ji)算精度(du)完全能(neng)夠滿足(zu)礦井瓦(wa)斯抽放(fang)工程需(xu)要的結(jie)論。
1孔闆(pan)流量計(ji)的适用(yong)條件與(yu)參數測(ce)定.
　　餘吾(wu)煤業公(gong)司是一(yi)座高瓦(wa)斯礦井(jing),瓦斯是(shi)制約礦(kuang)井安全(quan)生産的(de)主要因(yin)素，瓦斯(si)抽放是(shi)解決生(sheng)産過程(cheng)中礦井(jing)絕對瓦(wa)斯湧出(chu)量大的(de)最有效(xiao)的方法(fa)。正确測(ce)量礦井(jing)及井下(xia)各地點(dian)瓦斯抽(chou)放量對(dui)礦井組(zu)織生産(chan)有重要(yao)意義。在(zai)煤礦瓦(wa)斯抽放(fang)流量測(ce)量中使(shi)用最廣(guang)泛的流(liu)量計是(shi)徑距取(qu)壓的标(biao)準孔闆(pan)，其适用(yong)條件如(ru)表1所示(shi)。

　　應用孔(kong)闆流量(liang)計來測(ce)定并計(ji)算管道(dao)内的瓦(wa)斯流量(liang)時,必須(xu)同時測(ce)量以下(xia)參數:孔(kong)闆前後(hou)的壓差(cha)值、測量(liang)地點的(de)大氣壓(ya)力值、管(guan)道内的(de)氣體壓(ya)力值(正(zheng)壓或負(fu)壓)、管道(dao)内的氣(qi)體溫度(du)、管道内(nei)氣體的(de)瓦斯濃(nong)度。
2流量(liang)計算方(fang)法
2.1用“流(liu)量系數(shu)法”計算(suan)混合氣(qi)體流量(liang)
對于D和(he)D/2的取壓(ya)孔闆,采(cai)用下列(lie)公式計(ji)算:

　　式中(zhong):Q爲用标(biao)準孔闆(pan)測定的(de)混合瓦(wa)斯流量(liang)，m3/min;K,爲孔闆(pan)流量計(ji)實際流(liu)量特性(xing)系數(孔(kong)闆系數(shu)),K=0.0002085aqβ'eD';ax爲流量(liang)系數,流(liu)量系數(shu)a與孔闆(pan)直徑比(bi)及雷諾(nuo)數R.,(與D有(you)關的雷(lei)諾數)有(you)關,可查(cha)表求得(de)";β爲孔闆(pan)直徑比(bi),β=d/D;D爲管道(dao)内徑,mm;h2爲(wei)20C時的壓(ya)差，x9.8Pa;pi爲工(gong)作狀态(tai)下孔闆(pan)上遊取(qu)壓孔處(chu)的混.合(he)氣體密(mi)度,工作(zuo)狀态下(xia)，瓦斯密(mi)度可按(an)下式計(ji)算:爲标(biao)準狀态(tai)下瓦斯(si)的密度(du),kg/m3Pi爲工作(zuo)狀态下(xia)瓦斯的(de)密度,kg/m';p,爲(wei)工作狀(zhuang)态下瓦(wa)斯的壓(ya)力,Pa;T爲工(gong)作狀态(tai)下瓦斯(si)的溫度(du),℃C;T。爲标準(zhun)狀态下(xia)的絕對(dui)溫度(T。=273.15K);Z爲(wei)瓦斯壓(ya)縮系數(shu)(在标準(zhun)狀态下(xia)，對于空(kong)氣,Z=1,對于(yu)CH,Z=0.998);ε爲流束(shu)膨脹系(xi)數,對于(yu)D和D/2取壓(ya)的标準(zhun)孔闆的(de)膨脹系(xi)數ε,當ΔP/P1≤0.25時(shi)，流束膨(peng)脹系數(shu)按以下(xia)經驗公(gong)式計算(suan)：爲孔闆(pan)上遊取(qu)壓孔的(de)瓦斯絕(jue)對靜壓(ya)力,Pa;h爲等(deng)熵指數(shu),對于空(kong)氣,k=1.4,對于(yu)CH,k=1.32。
2.2伴有溫(wen)度壓力(li)校正的(de)流量校(xiao)正系數(shu)法
使用(yong)“伴有溫(wen)度壓力(li)校正的(de)流景校(xiao)正系數(shu)法計算(suan)标準孔(kong)闆瓦斯(si)混合流(liu)量的--般(ban)公式爲(wei):

　　标準孔(kong)闆流量(liang)系數;m爲(wei)截面比(bi);D爲管道(dao)直徑,m;T爲(wei)同點的(de)溫度;293爲(wei)标準絕(jue)對溫度(du),℃;Pr爲孔闆(pan)上風端(duan)測得的(de)絕對壓(ya)力,KPa;X爲混(hun)合氣體(ti)中的瓦(wa)斯濃度(du),%。
2.3按節流(liu)型流量(liang)計的流(liu)量計算(suan)
2.3.1.計算公(gong)式
節流(liu)式流量(liang)計的流(liu)量計算(suan)公式的(de)普遍形(xing)式:

　　式中(zhong):K3爲一常(chang)數項,由(you)公式中(zhong)各量的(de)計算确(que)定K3值的(de)大小，在(zai)國際單(dan)位制中(zhong),K=/2π/4=1.11072,若按工(gong)程上的(de)習慣,孔(kong)徑D的單(dan)位用毫(hao)米,流量(liang)Q的單位(wei)用m3/min,則K3=/2π/4x60x10-6=0.00006664;C爲(wei)流出系(xi)數,标準(zhun)孔闆的(de)流出系(xi)數C由Stolz方(fang)程确定(ding):C=0.5959+100.75+0.0312β-1-0.1840β°+0.0029p2S(一)ReD0.0900L,β*(1-β')-1-0.0337L2β',當L≥0.0390/0.0900(=0.4333)時(shi),β*(1-β°)-的系數(shu)用0.0390;L爲孔(kong)闆上遊(you)端面到(dao)上遊取(qu)壓口的(de)距離除(chu)以管道(dao)直徑得(de)出的商(shang),L=l,/D;L2爲孔闆(pan)下遊端(duan)面到下(xia)遊取壓(ya)口的距(ju)離除以(yi)管道直(zhi)徑得出(chu)的商,L2=l1/D。
對(dui)于D和D/2的(de)取壓孔(kong)闆,由于(yu)L1總大于(yu)0.4333,因此,β4(1–β4)-'的(de)系數爲(wei)0.0390,L2=0.47,所以β的(de)系數爲(wei)-0.01584。故:C=0.5959+0.03123'-0.1840β°+0.0029β^'(j)1060.75+Ren0.0390β°(1-β*)-1-0.01584β。
2.3.2适用(yong)範圍
　　對(dui)于D-D/2取壓(ya)的标準(zhun)孔闆:孔(kong)徑d≥12.5mm;管徑(jing)50mm≤D≤1000mm;直徑比(bi)0.2≤β≤0.75;雷諾數(shu)R≥1260βD。
3各流量(liang)計算方(fang)法的對(dui)比
　　在實(shi)際礦井(jing)瓦斯抽(chou)放系統(tong)中,對流(liu)量影響(xiang)最大的(de)參數爲(wei)孔闆流(liu)量計壓(ya)差,根據(ju)屯留煤(mei)礦井下(xia)瓦斯抽(chou)放主幹(gan)管道上(shang)孔闆流(liu)量計的(de)直徑比(bi)β=0.5、管道内(nei)徑D=800mm,給出(chu)管道内(nei)混合氣(qi)體溫度(du)爲17℃、孔闆(pan)流量計(ji)上遊取(qu)壓孔絕(jue)對靜壓(ya)p,=75kPa,管道中(zhong)甲烷濃(nong)度爲19%時(shi),不同壓(ya)差下三(san)種方法(fa)計算出(chu)的體積(ji)流量(标(biao)準狀态(tai)下)，如表(biao)2所示。

4結(jie)論
　　由表(biao)2的計算(suan)結果可(ke)知，三種(zhong)計算方(fang)法的偏(pian)差在0.82%~2.57%之(zhi)間,其中(zhong)“流量系(xi)數法”與(yu)“節流型(xing)流量計(ji)計算法(fa)”的計算(suan)結果最(zui)爲接近(jin),其相對(dui)偏差在(zai)0.358%~0.364%之間,因(yin)此在礦(kuang)井瓦斯(si)抽放系(xi)統中，使(shi)用“流量(liang)系數法(fa)"計算孔(kong)闆流量(liang)計流量(liang),計算精(jing)度完全(quan)能夠滿(man)足礦井(jing)瓦斯抽(chou)放工程(cheng)中礦井(jing)掌握抽(chou)放瓦斯(si)量的要(yao)求,給礦(kuang)井安全(quan)生産及(ji)瓦斯抽(chou)放工程(cheng)合理組(zu)織提供(gong)可靠數(shu)據。

以上(shang)内容源(yuan)于網絡(luo)，如有侵(qin)權聯系(xi)即删除(chu)!