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1、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)1/2δpδT （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； δp——气压校正系数，计算见（4）式； δT——温度校正系数，计算见（5）式； Δh——在孔板前后端所测之压差，mmH2O； X——混合气体中瓦斯浓度，%。 K=189.76a0m
2、D2 （2） 式中： a0——标准孔板流量系数； m=（d1/D）2 m——截面比； D——管道直径，米； d1——孔板直径，米； b=[1/（1－0.00446X）]1/2 （3） δp=（PT/760）1/2 （4） 式中： PT——孔板上风端测得的绝对压力，mmHg； PT=测定当地压力（mmHg）+[该点管内正压（正）或负压（负）（mmH2O）]/13.6 760——标准大气压，mmHg； δT=293°/（273°+t°）1/2 （5） 式中： t°——瓦斯管内测点温度，℃； 293
3、°——标准绝对温度，℃； 四寸管路 d1=49.50mm D=98.28mm 则：m=0.2536查（表一）得 a0=0.6327 K=0.3001 六寸管路 d1=74.68mm D=151.20mm 则：m=0.2439查（表一）得a0=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、δp、δT。 瓦斯浓度校正系数b值表二； 瓦斯浓度(%) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 10 20 30 40 50 60 70 80 9
4、0 100 1.000 1.024 1.048 1.074 1.103 1.134 1.168 1.206 1.247 1.292 1.344 1.002 1.026 1.050 1.077 1.106 1.137 1.172 1.210 1.251 1.297 1.004 1.028 1.053 1.080 1.109 1.141 1.176 1.214 1.256 1.302 1.007 1.031 1.056 1.082 1.113 1.144 1.179 1.220 1.260 1.308 1.009
5、 1.032 1.058 1.085 1.116 1.148 1.182 1.222 1.263 1.313 1.011 1.035 1.060 1.088 1.119 1.151 1.186 1.225 1.269 1.318 1.014 1.038 1.063 1.091 1.122 1.154 1.190 1.229 1.274 1.324 1.0016 1.040 1.066 1.095 1.125 1.158 1.194 1.234 1.278 1.328 1.019 1.043 1.068 1.0
6、97 1.128 1.162 1.198 1.238 1.283 1.334 1.021 1.045 1.071 1.100 1.131 1.164 1.202 1.243 1.287 1.339 气压校正系数δp值表三； 压力 (mmHg) δp 压力 (mmHg) δp 压力 (mmHg) δp 压力 (mmHg) δp 压力 (mmHg) δp 150 155 160 165 170 175 180 185 190 195 200 205 210 215 220 225 230 2
7、35 240 245 250 255 260 265 270 275 280 285 0.444 0.452 0.458 0.466 0.472 0.480 0.488 0.493 0.500 0.506 0.513 0.519 0.525 0.532 0.538 0.544 0.550 0.556 0.562 0.568 0.574 0.579 0.585 0.590 0.596 0.601 0.607 0.612 290 295 300 305 310 315 320 325 330 335
8、340 345 350 355 360 365 370 375 380 385 390 395 400 405 410 415 420 425 0.617 0.623 0.629 0.633 0.639 0.643 0.649 0.654 0.659 0.663 0.669 0.674 0.678 0.683 0.689 0.693 0.698 0.702 0.707 0.712 0.716 0.720 0.725 0.729 0.734 0.739 0.743 0.748 430 435 440
9、 445 450 455 460 465 470 475 480 485 490 495 500 505 510 515 520 525 530 535 540 545 550 555 560 565 0.752 0.756 0.761 0.765 0.769 0.774 0.778 0.782 0.786 0.791 0.794 0.799 0.803 0.807 0.811 0.815 0.819 0.823 0.827 0.831 0.835 0.839 0.843 0.847 0.850
10、 0.854 0,858 0.862 570 575 580 585 590 595 600 605 610 615 620 625 630 635 640 645 650 655 660 665 670 675 680 685 690 695 700 705 0.866 0.870 0.874 0.878 0.881 0.886 0.889 0.892 0.896 0.900 0.903 0.907 0.910 0.914 0.918 0.922 0.925 0.928 0.932 0.935
11、 0.939 0.942 0.946 0.949 0.953 0.956 0.960 0.963 710 715 720 725 730 735 740 745 750 755 760 765 770 775 780 785 790 795 800 805 810 815 820 825 830 835 840 845 0.967 0.970 0.973 0.977 0.980 0.984 0.987 0.990 0.993 0.997 1.000 1.003 1.006 1.009 1.01
12、3 1.016 1.019 1.023 1.026 1.029 1.031 1.034 1.037 1.040 1.043 1.047 1.050 1.053 温度校正系数δT值表四； 温度 ℃ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 40 30 20 10 0 -0 -10 -20 -30 -40 0．968 0．983 1．000 1．017 1．035 1．035 1．056 1．076 1．098 1．122 0．966 0．982 0．998 1．016 1．034 1．0
13、37 1．058 1．078 1．099 1．123 0．964 0．980 0．997 1．014 1．033 1．039 1．059 1．080 1．103 1．126 0．963 0．979 0．995 1．012 1．032 1．041 1．061 1．083 1．105 1．129 0．961 0．977 0．993 1．010 1．029 1．043 1．063 1．085 1．108 1．131 0．960 0．975 0．992 1．008 1．027 1．045 1．066 1．086 1．
14、109 1．133 0．958 0．974 0．990 1．007 1．025 1．047 1．068 1．089 1．115 1．139 0．957 0．972 0．988 1．005 1．023 1．049 1．070 1．091 1．115 1．139 0．955 0．971 0．987 1．003 1．021 1．052 1．072 1．094 1．117 1．141 0．954 0．969 0．985 1．001 1．019 1．054 1．074 1．095 1．119 1．143 例题：某钻场
15、瓦斯支管路D=25.4mm，孔板直径d1=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* δp*δT 求K值 m=(d1/D)1/2=(12.7/25.4) 1/2=0.25 查表一得： a0=0.6417 K=0.0190 b值查表二得：b=1.074 求δp值 PT=1.01*105/(9.8*13.6)-0.07*106/(9.8*13.6)=232.6mmHg 求δp查表三得：δp=0.556 求δT查
16、表四得：δT=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
17、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（PD）； （3）、管道内的气体压力（PG），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： QH=9.81-1/2·K·b·(△h)1/2·δT·δ
18、P 式中：QH--------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=(Pt/101.325)1/2 Pt----孔板前端管道内的绝对压力，Kpa; Pt=PD±PG; PD----
19、测量地点的大气压力； PG---------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=QHX/100 式中Qc-----抽放的纯瓦斯量，m3/min; QH-------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 时间 钻场 (＃) 孔板前后端的压差△h (KPa) 管道内的气体压力PG (
20、KPa) 测量地点的大气压力PD (Kpa) 管道内的气体温度 (t) 管道内的瓦斯浓度x(%) 备 注 日 班 测定时间 计算公式：QH=9.81-1/2·K·b·(△h)1/2·δT·δP =9.81-1/2*
21、0.3072*(1-0.00446)-1/2*(△h)1/2*｛293/(273+t) ｝1/2* ｛(PD±PG)/101.325｝1/2 管道内的气体压力PG负压取负值； （表一）实际孔板流量特性系数K值表 管径D ( mm ) m a 0 K 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7 15 a 0 K 0.6155 0.0013 0.6192 0.0026 0.6257 0.0040 0.6335 0.0054 0.6426
22、0.0069 0.6532 0.0070 0.6654 0.0099 0.6815 0.0118 0.6992 0.0134 0.7192 0.0154 0.7406 0.0174 0.7673 0.0197 0.7961 0.0221 0.8223 0.0246 20 a 0 K 0.6151 0.0023 0.6188 0.0047 0.6252 0.0071 0.6330 0.0096 0.6423 0.0122 0.6528 0.0125 0.6647 0.0177 0.6808 0.0207 0.6984
23、0.0239 0.7184 0.0273 0.7398 0.0309 0.7664 0.0349 0.7953 0.0393 0.8218 0.0437 25 a 0 K 0.6137 0.0037 0.6184 0.0073 0.6247 0.0111 0.6325 0.0150 0.6417 0.0190 0.6524 0.0232 0.6640 0.0275 0.6801 0.0322 0.6976 0.0371 0.7176 0.0425 0.7390 0.0481 0.7655 0.0544 0.7945
24、0.0612 0.8215 0.0681 38 a 0 K 0.6137 0.0084 0.6173 0.0169 0.6234 0.0256 0.6313 0.0236 0.6402 0.0329 0.6512 0.0425 0.6624 0.0525 0.6783 0.0634 0.6954 0.0748 0.7154 0.0870 0.7371 0.1001 0.7633 0.1145 0.7923 0.1301 0.8208 0.1464 50 a 0 K 0.6128 0.0145 0.6162 0.02
25、92 0.6221 0.0333 0.6293 0.0487 0.6387 0.0633 0.6492 0.0799 0.6607 0.0972 0.6764 0.1159 0.6934 0.1355 0.7134 0.1567 0.7350 0.1793 0.7610 0.2041 0.7900 0.2311 0.8200 0.2598 75 a 0 K 0.6109 0.0306 0.6140 0.0655 0.6196 0.0992 0.6261 0.1337 0.6357 0.1696 0.6460 0.20
26、622 0.6574 0.2456 0.6727 0.2872 0.6892 0.3310 0.7092 0.3785 0.7310 0.4292 0.7565 0.4845 0.7858 0.5452 0.8185 0.6116 100 a 0 K 0.6090 0.0578 0.6117 0.1161 0.6170 0.1755 0.6238 0.2366 0.6327 0.3001 0.6428 0.3547 0.6541 0.4231 0.6690 0.4965 0.6850 0.5736 0.7050 0.
27、6576 0.7270 0.7461 0.7520 0.8436 0.7815 0.9513 0.8170 0.0726 125 a 0 K 0.6078 0.0901 0.6105 0.1810 0.6160 0.2740 0.6223 0.3690 0.6310 0.4677 0.6411 0.5703 0.6524 0.6770 0.6675 0.7917 0.6835 0.9120 0.7032 1.0245 0.7252 1.1826 0.7500 1.3343 0.7794 1.5021 0.8145 1
28、6905 150 a 0 K 0.6067 0.1293 0.6093 0.2602 0.6150 0.3939 0.6209 0.5302 0.6294 0.6718 0.6394 0.8190 0.6506 0.9722 0.6660 1.1374 0.6820 1.3103 0.7015 1.4976 0.7235 1.6990 0.7480 1.9162 0.7773 2.1572 0.8120 2.4268 175 a 0 K 0.6055 0.1760 0.6081 0.3534 0.6134 0.5
29、347 0.6195 0.7200 0.6277 0.9120 0.6377 1.1118 0.6488 1.3197 0.6645 1.5447 0.6805 1.7800 0.6998 2.0334 0.7218 2.3071 0.7460 2.6012 0.7751 2.9279 0.8095 3.2756 200 a 0 K 0.6043 0.2294 0.6069 0.4607 0.6119 0.6979 0.6180 0.9382 0.6260 1.1879 0.6360 1.4483 0.6470 1.
30、7189 0.6630 2.0130 0.6790 2.3193 0.6980 2.6491 0.7200 3.0058 0.7440 3.3884 0.7730 3.8138 0.8070 4.2651 225 a 0 K 0.6035 0.2899 0.6059 0.5812 0.6109 0.8804 0.6172 1.1858 0.6255 1.5023 0.6355 1.8315 0.6465 2.1738 0.6622 2.5446 0.6782 2.9318 0.6972 3.3489 0.7190 3
31、7990 0.7430 4.2826 0.7717 4.8188 0.8057 5.3892 250 a 0 K 0.6027 0.3575 0.6050 0.7175 0.6100 0.0852 0.6165 1.4623 0.6250 1.8531 0.6350 2.2593 0.6460 2.6816 0.6615 3.1382 0.6775 3.6159 0.6965 4.1303 0.7180 4.6835 0.7420 5.2801 0.7705 5.9398 0.8045 6.6434 275 a 0
32、 K 0.6018 0.4318 0.6040 0.8639 0.6090 1.3109 0.6157 1.7710 0.6245 2.2406 0.6345 2.7316 0.6455 3.2422 0.6608 3.7932 0.6768 4.3706 0.6958 4.9926 0.7170 5.6663 0.7410 6.3803 0.7693 7.1760 0.8033 8.0264 300 a 0 K 0.6010 0.5132 0.6030 0.0298 0.6080 1.5576 0.6150 2.1006 0.6240 2.6642 0.6340 3.2483 0.6450 3.8555 0.6600 4.5087 0.6760 5.1953 0.6950 5.9347 0.7160 6.7255 0.7400 7.5828 0.7680 8.5255 0.8020 9.5366
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