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煤气流量计实验室性能测试及现场运行情况分析
点击次数:847 发布时间:2014-08-06

1.实验室性能测试
利用环形风洞提供标准流速,通过威力巴传感器产生的差压计算流速,然后与标准流速对比,得到威力巴传感器的测量性能。差压与流速对应计算公式为

式中:v为管道入口处流速。本次测试选用管径为DN250的煤气流量计,测量数据见表1。其中,vb为风洞标准风速;vc为差压变送器显示流速。

从表1可看出:
(1)煤气流量计能够测量的zui低流速为0.361m/s,此时产生的差压为0.4pa,如此小的差压对变送器的精度依赖非常大,而且很容易受现场环境干扰影响。因此,煤气流量计适合稳定测量流速在2.5m/s以上的流体。
(2)煤气流量计测量精度能够控制在±1%以内。
煤矿瓦斯抽放管道由于抽采压力的不同,会出现不同程度的振动现象,这对测量仪表也是一种考验。将煤气流量计置于振动强度为50m/s2 的实验管道上,观察其测量差压的变化:管道的振动对威力巴传感器差压的输出没有太大的影响,差压变化的zui大值为1Pa。而影响zui大的是差压变送器的零点,强烈的振动会使差压变送器的零点发生漂移。
本流量计用的是差压变送器,振动引起的zui大零点漂移为10Pa。
由此可见,对于现场管道振动较大的场合可以采用分体式安装,避免由于振动引起变送器零点漂移。
2.芙蓉矿务局煤矿管道瓦斯流量计量实验
本次现场实验重点考察煤气流量计在低流速环境的测量性能和防堵性能。煤气流量计安装在管径为DN250的瓦斯抽放管道上,该管道内流量波动较大,内含杂质较多,能较好地考验煤气流量计的性能。管道内压力为50kPa,温度为23℃左右,流量范围在0~30m3/min。到目前为止,煤气流量计已经稳定运行了半年时间。
图3和图4分别为煤气流量计连续运行1个月的差压值和参考流量计流量值对应曲线。

从图3、图4可看出,在运行的过程中流量测量稳定,能实时反映管道内流体流量的变化,运行期间没有出现传感器堵塞现象。表2为在实验过程中采用皮托管流量计和煤气流量计测量差压的几组对比数据。
表2皮托管流量计和煤气流量计测量差压比较Pa

测量工具

测量差压

皮托管流量计

40.0

15.8

27.5

68.8

11.2

煤气流量计

38.4

14.6

26.1

67.2

10.0

从表2可看出,皮托管流量计测量差压大于煤气流量计测量差压,这是因为皮托管流量计是单点测量差压的,而煤气流量计是测量管道内部的差压均值,从而能更准确地计算管道内流体的流量。
通过实验室和现场测试分析,摸清了煤气流量计的测量性能,也了解了其在低流速环境测量的局限性。如果运行期间频繁地开停瓦斯抽放管道,对煤气流量计的防堵性能也有影响,可能会出现堵塞现象,而且堵塞后可能会造成传感器单端压力过大,这就对差压变送器的性能有较高要求。
 从目前试用阶段看,煤气流量计以其测量准确、结构简单和压损低等*优势在芙蓉矿务局得到高度认可。后阶段将对其结构进行优化和改进,使其方便清洗和维护,从而在煤矿管道瓦斯流量计量方面能够得到更广泛的应用。
 

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