基于超聲測(cè)流技術(shù)的礦用氣體超聲波流量計(jì)解決了煤礦井下瓦斯氣體流量測(cè)量的4大難題,。
(1)低流速瓦斯氣體流量的測(cè)量,。煤礦井下瓦斯管道大口徑、低流速的情況較常見(jiàn),,如瓦斯抽采末端 管道,。差壓式流量計(jì),如孔板,、V錐,、巴類(lèi)等,以及渦街流量計(jì),、旋進(jìn)旋渦流量計(jì),,其測(cè)量流速下限一般為3~5m/s,氣體流速低于該下限不能準(zhǔn)確測(cè)量,,甚至儀表不能正常工作,,這是由其測(cè)量原理決定的。山西某集團(tuán)很多礦使用孔板,、V 錐,、渦街、旋進(jìn)旋渦等流量計(jì),,計(jì)量瓦斯氣體體積流量,,在低流量時(shí),這些流量計(jì)都不能穩(wěn)定工作,,甚至無(wú)法工作。氣體超聲波流量計(jì),,在低流速時(shí),,流體噪音更小,相對(duì)于高流速,,測(cè)量更穩(wěn)定?,F(xiàn)場(chǎng)工況流速為0.5m/s時(shí),也能準(zhǔn)確測(cè)量,。
(2)瓦斯氣體含大量煤灰,、煤粉、臟污雜質(zhì)及水分的工況下儀表長(zhǎng)期在線穩(wěn)定運(yùn)行。瓦斯抽放管道中含大量煤灰,、煤粉,、等臟污雜質(zhì)及水分,介質(zhì)組分及密度變化大,,氣體密度很難準(zhǔn)確計(jì)算,,氣體中水分會(huì)形成一定的分壓,雜物易易堵塞取壓孔,,等等,,就造成孔板、V錐等差壓式流量計(jì)不能在這種復(fù)雜工況下長(zhǎng)期穩(wěn)定,、可靠地工作,。渦街流量計(jì),其插入管道道內(nèi)的流量檢測(cè)部件易被雜質(zhì)粘附,、包裹,,從而改變了其迎流面幾何尺寸,影響正常測(cè)量,。旋進(jìn)旋渦流量計(jì)對(duì)臟污雜質(zhì)容忍度更低,,所以也不能在這種工況下長(zhǎng)期穩(wěn)定、可靠地工作,。氣體超聲波流量計(jì)測(cè)量與介質(zhì)密度無(wú)關(guān),,測(cè)量介質(zhì)中水分對(duì)其測(cè)量無(wú)影響,超聲波穿透能力較強(qiáng),,臟污雜質(zhì)即使包裹測(cè)量探頭,,對(duì)測(cè)量也基本沒(méi)影響,測(cè)量無(wú)需取壓孔,,不會(huì)存在取壓孔堵塞問(wèn)題,。因此,這種工況下氣體超聲波流量計(jì)能長(zhǎng)期,、穩(wěn)定,、可靠地運(yùn)行,這是其區(qū)別于其他氣體流量計(jì)的最關(guān)鍵,、最本質(zhì)的特性,。
(3)管道瓦斯氣體流速范圍變化較大場(chǎng)合的流量測(cè)量。為滿足智能化礦山,、綠色礦山的建設(shè)需求,,節(jié)約能源,瓦斯抽采會(huì)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況適時(shí)調(diào)整抽采動(dòng)力,,這樣管道內(nèi)瓦斯氣體流速會(huì)不斷變化,,而且變化范圍較大,。孔板流量計(jì),、V錐流量計(jì),、渦街流量計(jì)等量程比達(dá)到1∶10時(shí),其精度已經(jīng)很難保證了,。氣體超聲波流量計(jì),,正常流速范圍0.5~30m/s,量程比通常為1∶60,,極端惡劣工況下至少也能保證量程比1∶30,,能適應(yīng)瓦斯抽采時(shí)流速范圍變化大的工況。
(4)解決瓦斯氣體流量?jī)x表日常維護(hù)量大的難題,??装濉錐,、渦街,、旋進(jìn)旋渦等流量計(jì),需要定時(shí)維護(hù)流量檢測(cè)部件,,否則不能正常工作,。根據(jù)目前山西某集團(tuán)五陽(yáng)煤礦井下瓦斯抽放情況,一般1~2月左右需維護(hù)1次瓦斯流量計(jì),。氣體超聲波流量計(jì),,安裝在管內(nèi)的探頭無(wú)活動(dòng)部件、無(wú)取壓孔,、無(wú)旋渦渦流發(fā)生體,,能容忍瓦斯氣體中的水分及臟污雜質(zhì),儀表安裝調(diào)試正常工作后,,較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)無(wú)需維護(hù),。