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技術文章

旋進漩渦流量計在瓦斯單孔測量中的應用


發布日期:2022-12-05 點擊:1064次
1.應用實例 
  煤礦瓦斯抽采時,單個鉆孔的流量在0.01~0.5m³/min之間。由于流量小,能直接測量的流量傳感器較少。
旋進漩渦流量計能實現并下測量,礦根據現場實際情況選擇適用于低流速、低流量的旋進漩渦流量計進行了單孔流量、溫度、壓力及濃度的在線考查。圖3為監控頁面顯示的旋進漩渦單孔流量計的數值。由圖可知,該型號旋進漩渦流量計最低可測量混合流量為0.01m³/min,測量精度高。圖4為旋進漩渦型流量計捕捉到的流量變化曲線,實時監測流量變化,由圖4可看出選進漩渦流選進量計對流量變化的靈敏度較高。 
  測量單孔流量過程中,由于旋進漩渦型流量計體積小,重量輕,可任意角度安裝,給單孔計量帶來了很大的方便,并且其考察的單孔流量曲線變化靈敏,為通風地測部門提供了有效的數據支持。 
 
2.測量準確性及穩定性驗證 
  為驗證旋進漩渦流量計測量的準確性和穩定性,將其測得的數據與相同環境下孔板流量計測得的數據進行對比分析,通過計算兩種流量計測得數據的平均數和方差來驗證其準確性和穩定性。分析安裝在同-管路上,相距10m的旋進漩渦流量計和孔板流量計現場檢測數據,表1和表2分別為中央變電所回風聯巷鉆場左抽采管路數據和西-11煤回風下山鉆場抽采管道數據,為排除人員的慣性思維安排不同人員采集數據。 
 
表中:K一孔板流量計的系數 
△H一壓差,mmH20 
P一壓力,MPa 
T一溫度,C 
X1一人工測得的高濃瓦斯濃度 
X2一管道高濃瓦斯傳感器測得的瓦斯濃度 
  孔板Q混一利用淮南礦業集團管道混合流量統一公式計算得出的結果 
CX旋進Q混一旋進漩渦流量計測得的數據 
  通過計算上述兩種流量計測量數據的平均數和方差,來確定流量計穩定性,方差越小,表明測量穩定性越高。 
以第一組數據為例進行計算,應用簡易公式計算 
 
  HD-LUX旋進漩渦流量計測得的數據為3.35,可知2.85<3.35<3.45。 
  旋進漩渦流量計所測得的Q混值介于簡易公式計算結果和淮南礦業集團統--公式計算的結果之間,數據可靠,具有一定的準確性。 
孔板Q混的平均數 
X=(2.85+7.49+1.75+6.93+2.02+2.43+2.34+2.93)/8=3.59 
CX旋進Q據的平均數 
X=(3.35+7.67+1.06+7.44+2.28+2.12+2.37+2.89)/8=3.40 
  剔除個別樣本的隨機噪聲千擾,旋進漩渦流量計所測得的Q混的平均數與孔板流量計測得數據相近。 
孔板Q混的方差 
s²=[(X1-X)²+(X2-X)²+(X,-X)3+....+(Xn-X)²]/n=4.51 
CX旋進Q元的方差 
s²=[(X1-X)²+(X2-X)²+(X3-X)²+...+(Xn-X)²]/n=5.53 
  在討論方差的過程中,近似認為二者平均數一致,孔板Q混的方差4.51小于CX旋進Q混的方差5.53,故孔板流量計測量數據的穩定性略優于旋進漩渦流量計。 
 
孔板Qm的平均數 
X=(16.38+10.83+2.16+3.15+6.71+3.19+7.37+7.82)/8=7.20 
CX旋進Q混的平均數 
X=(17.57+11.29+3.52+3.05+6.95+3.05+7.53+8.83)/8=7.72 
  由此可以看出,剔除個別樣本的隨機噪聲干擾,旋進漩渦流量計所測數據的平均值接近孔板流量計所測數據的平均值。 
孔板Q混的方差S²=19.50 
CX旋進Q混的方差S2=21.61 
  孔板Q混的方差19.50小于CX旋進Q混的方差21.61。孔板流量計的測量數據的穩定性略優于旋進漩渦流量計。 
  由于孔板流量計是目前瓦斯抽采系統中應用最廣泛的流量計,而旋進漩渦流量計穩定性略遜于孔板流量計,方差結果的差別不大,說明旋進漩渦的數據穩定性良好。孔板流量計對微小的變化不靈敏,而旋進漩渦流量計精確到0.01m³/min,并通過流量數據曲線實時監測流量變化,對流量變化的靈敏度高。 
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