孔板流量计流量的计算方法(标准)

煤矿抽放瓦斯利用孔板流量计

计算抽放方法及参考系数

Q混=Ｋb△h1/2δPδT

=189.76a0mD2*(1/(1-0.00446x))1/2*△h1/2*(P T/760)1/2 *(293/(273+t))1/2 =189.76*标准孔板流量系数*孔板截面与管道截面比*管道直径2

*〔1/（1-0.00446混合气体中瓦斯浓度）〕1/2*孔板两侧的静压差1/2 *(孔板上风端测得的绝对压力/760)1/2 *(293/(273+同点温度))1/2

Q纯=Ｋb△h1/2δPδT x

=(Ｋb△h1/2δPδT)*抽采瓦斯管路中的实际瓦斯浓度

备注：1mm水柱等于9.8帕，精度要求不高时可算为10帕；

1mm汞柱等于133帕；

标准孔板流量系数为0.6327

孔板流量计由抽采瓦斯管路中增加的一个中心开孔的节

流板、孔板两侧的垂直管段和取压管等组成，如下图。当气体流

经管路内的孔板时，流束将形成局部收缩，在全压不变的条件下，

收缩使流速增加、静压下降，在节流板前后便会产生静压差。在

同一管路截面条件下，气体的流量越大，产生的压差也越大，因

而可以通过测量压差来确定气体流量。

瓦斯混合气体流量由下式计算：

Q=Ｋb△

h1/2δPδT (1)

该公式系数计算如下：

Ｋ＝

189.76a0mD2 (2)

b=(1/(1-0.00446x))1/2

(3)

δP=(P T/760)1/2

(4)

δT=(293/(273+t))1/2

(5)

式中：Q—瓦斯混合流量，米3/秒；

Ｋ—孔板流量计系数，由实验室确定见表-4实际孔板流量特性系数K

b—瓦斯浓度校正系数，由有关手册查表-3瓦斯浓度校正系数b值表

△h—孔板两侧的静压差，mmH2O，由现场实际测定获取；

δP—压力校正系数；

δT—温度校正系数；

x--混合气体中瓦斯浓度，%；

t--同点温度，℃；

a0--标准孔板流量系数；(在相关手册中查出)

m--孔板截面与管道截面比；

D--管道直径，米；

P T--孔板上风端测得的绝对压力，毫米水银柱；

p T=测定当地气压(毫米水银柱)+该点管内正压(正)或负压(负)(毫米水柱)÷13.6

为了计算方便，将δT、δP、b、K 值分别列入表1、表2、表3、表4中。

抽采的纯瓦斯流量，采用下式计算：

Qw=x·Q

(6)

式中x—抽采瓦斯管路中的实际瓦斯浓度，%。

孔板流量计在安装时要注意孔板与瓦斯管的同心度，不能装偏。在钻场内安装流量计时，应保证孔板前后各1m段应平直，不要有阀门和变径管。在抽采巷瓦斯管末端安装流量计应保证孔板前后各5m段应平直，不要有阀门和变径管。

各矿井应根据不同的管路条件和具体位置安设相应的流量计，准确推敲计算公式，按规定定期维护校正，以便为瓦斯抽采提供可靠数据。

例：某矿井瓦斯抽采支管直径为D=100毫米，拟定安设开口直径d=50毫米的孔板，试建立其流量方程式？

解：m=(d/D)2=(0.05/0.1)2=0.25

计算瓦斯流量特性系数值，应用公式(2)得

K=189.76a0mD2

=189.76×0.6327×0.25×0.I2

=0.3001

也可根据a0、m值查表4求得K值，根据瓦斯浓度查表3可得瓦斯浓度校正系数b值。

则应用公式(1)可求得混合瓦斯流量为：

Q混=0.3001b△h1/2δPδT

应用公式(6)计算纯瓦斯流量得

Q W=Q混X=0.3001b△h1/2δPδT X

注：精度要求不高的计算，δPδT近似为1，

公式(1)变为Q=Kb△h1/2 ,本题

Q混= 0.3001b△h1/2

Q W=Q混X=0.3001b△h1/2x

值

表-1温度校正系数δ

T

表-2气压校正系数δp值

表-3瓦斯浓度校正系数b值表

表-4实际孔板流量特性系数K值表

注:D≤300毫米时,a0值采用内插法;

D>300毫米时,a0值采用D=300毫米时的值。