孔板流量计算公式
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孔板流量计的测定与计算
在孔板流量计的前后端测出压差后可按以下两种方法进行计算;(一)、可按公式计算出瓦斯流量。
计算公式:
Q
混=Kb(Δh)1/2δ
p
δ
T
(1)
Q
纯= Q
混
X
式中:
Q
混
——抽放的瓦斯混合量,m3/min;
Q
纯
——抽放的瓦斯纯量,m3/min;
K——实际孔板流量特性系数,计算见(2)式;
b——瓦斯浓度校正系数,计算见(3)式;
δ
p
——气压校正系数,计算见(4)式;
δ
T
——温度校正系数,计算见(5)式;
Δh——在孔板前后端所测之压差,mmH
2
O;
X——混合气体中瓦斯浓度,%。
K=189.76a
mD2(2)式中:
a
——标准孔板流量系数;
m=(d
1
/D)2
m——截面比;
D——管道直径,米;
d
1
——孔板直径,米;
b=[1/(1-0.00446X)]1/2(3)
δ
p =(P
T
/760)1/2(4)
式中:
P
T
——孔板上风端测得的绝对压力,mmHg;
P T =测定当地压力(mmHg)+[该点管内正压(正)或负压(负)(mmH
2
O)]/13.6
760——标准大气压,mmHg;
δ
T
=293°/(273°+t°)1/2 (5)
式中:
t°——瓦斯管内测点温度,℃;
293°——标准绝对温度,℃;
四寸管路d
1
=49.50mm
D=98.28mm
则:m=0.2536查(表一)得a
=0.6327
K=0.3001
六寸管路d
1
=74.68mm
D=151.20mm
则:m=0.2439查(表一)得a
=0.6294
K=0.6718
(二)、在计算过程中为加快计算速度,可把公式中的各项数值表格化,查表
得出b、δ
p 、δ
T。
瓦斯浓度校正系数b值表二;
气压校正系数δ
p
值表三;
温度校正系数δ
T
值表四;
例题:某钻场瓦斯支管路D=25.4mm,孔板直径d
1
=12.7mm,在井下实测,测得压差为30mmH2O,瓦斯浓度30%,测得大气压力1.01×105pa,管内负压0.07Mpa,瓦斯管内温度为20℃,求瓦斯流量?
解:由公式Q混=K*b*(Δh)1/2*δ
p *δ
T
求K值m=(d
1
/D)1/2=(12.7/25.4) 1/2=0.25
查表一得:a
=0.6417 K=0.0190 b值查表二得:b=1.074
求δ
p 值P
T
=1.01*105/(9.8*13.6)-0.07*106/(9.8*13.6)=232.6mmHg
求δ
p 查表三得:δ
p
=0.556
求δ
T 查表四得:δ
T
=0.983
则Q
混
=0.019*1.074*301/2*0.556*0.983
=0.061m3/min
Q
纯= Q
混
*X=0.061*30%=0.0183 m3/min
(举例)YD-2型孔板流量计的应用与计算
孔板流量计用以测定瓦斯管路中的瓦斯流量(如下图)。
一、抽放瓦斯管路中孔板流量计的安装与使用:
(1)、在抽放瓦斯管路中安装孔板时,孔板的孔口必须与管道同心,其端面与管路轴线垂直,偏心度<1~2%;
(2)、安装孔板的管道内壁,在孔板前后距离2D的范围内,不应有凸凹不平,焊缝和垫片等。
(3)、孔板流量计的上游(前端),管道直线长度》20D,下游(后端)长度》10D;
(4)、要经常清理孔板前后的积水和污物,孔板锈蚀要更换;
(5)、抽放瓦斯量有较大变化时,应根据流量大小更换相应的孔板。
二、应用孔板流量计与计算管道内的瓦斯流量时,必须同时测量的参数:
(1)、孔板前后端的压差值(△h);
(2)、测量地点的大气压力(P D);
(3)、管道内的气体压力(P G),正压或负压;
(4)、管道内的气体温度(t);
(5)、管道内的瓦斯浓度(x)。
三、抽放的混合瓦斯量计算:
Q H=9.81-1/2·K·b·(△h)1/2·δT·δP
式中:Q H--------抽放的混合瓦斯量,m3/min;
K-------孔板系数,取实际校正值;0.3072
b--------瓦斯浓度校正常数;
b={1/(1-0.00446x) }1/2
x-------混合瓦斯中的瓦斯浓度,%;
△h---------孔板前后端压差;
δT--------------温度校正系数;
δT={293/(273+t) }1/2
t--------管道内的气体温度,℃;
δP------压力校正系数;
δP=(P t/101.325)1/2
P t----孔板前端管道内的绝对压力,Kpa;
Pt=P D±P G;
P D---------测量地点的大气压力;
P G---------观测点管道内的压力,正压取(+),负压取(-),Kpa;
101.325----------标准大气压,Kpa。
四、抽放的纯瓦斯量计算
Qc=Q H X/100
式中Qc-----抽放的纯瓦斯量,m3/min;
Q H-------抽放的混合瓦斯量,m3/min
X-----管道内的瓦斯浓度,%。
______采面______钻场孔板测定数据记录表
____年____月
(表一)实际孔板流量特性系数K值表
- . .可修编.。