基于超聲測流技術(shù)的礦用氣體超聲波流量計解決了煤礦井下瓦斯氣體流量測量的4大難題。
(1)低流速瓦斯氣體流量的測量,。煤礦井下瓦斯管道大口徑,、低流速的情況較常見,如瓦斯抽采末端 管道,。差壓式流量計,,如孔板、V錐,、巴類等,,以及渦街流量計、旋進(jìn)旋渦流量計,,其測量流速下限一般為3~5m/s,,氣體流速低于該下限不能準(zhǔn)確測量,甚至儀表不能正常工作,,這是由其測量原理決定的,。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,計量瓦斯氣體體積流量,,在低流量時,,這些流量計都不能穩(wěn)定工作,甚至無法工作,。氣體超聲波流量計,,在低流速時,流體噪音更小,,相對于高流速,,測量更穩(wěn)定。現(xiàn)場工況流速為0.5m/s時,,也能準(zhǔn)確測量,。
(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)確計算,氣體中水分會形成一定的分壓,,雜物易易堵塞取壓孔,,等等,就造成孔板,、V錐等差壓式流量計不能在這種復(fù)雜工況下長期穩(wěn)定、可靠地工作,。渦街流量計,,其插入管道道內(nèi)的流量檢測部件易被雜質(zhì)粘附、包裹,,從而改變了其迎流面幾何尺寸,,影響正常測量。旋進(jìn)旋渦流量計對臟污雜質(zhì)容忍度更低,,所以也不能在這種工況下長期穩(wěn)定,、可靠地工作。氣體超聲波流量計測量與介質(zhì)密度無關(guān),,測量介質(zhì)中水分對其測量無影響,,超聲波穿透能力較強(qiáng),臟污雜質(zhì)即使包裹測量探頭,,對測量也基本沒影響,,測量無需取壓孔,不會存在取壓孔堵塞問題,。因此,,這種工況下氣體超聲波流量計能長期、穩(wěn)定,、可靠地運(yùn)行,,這是其區(qū)別于其他氣體流量計的最關(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合的流量測量,。為滿足智能化礦山、綠色礦山的建設(shè)需求,,節(jié)約能源,,瓦斯抽采會根據(jù)現(xiàn)場情況適時調(diào)整抽采動力,這樣管道內(nèi)瓦斯氣體流速會不斷變化,,而且變化范圍較大,??装辶髁坑嫛錐流量計,、渦街流量計等量程比達(dá)到1∶10時,,其精度已經(jīng)很難保證了。氣體超聲波流量計,,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)瓦斯抽采時流速范圍變化大的工況,。
(4)解決瓦斯氣體流量儀表日常維護(hù)量大的難題??装?、V錐、渦街,、旋進(jìn)旋渦等流量計,,需要定時維護(hù)流量檢測部件,否則不能正常工作,。根據(jù)目前山西某集團(tuán)五陽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。氣體超聲波流量計,,安裝在管內(nèi)的探頭無活動部件,、無取壓孔、無旋渦渦流發(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,較長時間內(nèi)無需維護(hù),。