1.煤礦管道瓦斯氣體特點分析
煤層氣所含成分復(fù)雜，是多種氣體介質(zhì)的混合體，這就導(dǎo)致了其氣體特性（如密度、雷諾數(shù)、膨脹系數(shù)等）比較復(fù)雜，而且礦井下各個抽采點的煤層氣特性也有可能不一樣，某一抽采點隨著抽采的持續(xù)，其氣體特性也可能變化。
另外，氣體中含有臟污介質(zhì)和水汽，易對某些流量計量儀表產(chǎn)生堵塞和腐蝕，使之不能正常工作。而且一天之中或某個時間段內(nèi)煤層氣流量變化比較大，且井下管道管徑跨度較大，因此，要求流量計量儀表具有較大的量程比。
（1）獨特的傳感器結(jié)構(gòu)。子彈頭截面形狀的傳感器能產(chǎn)生精確的壓力分布，固定的流體分離點；位于傳感器側(cè)后兩邊、流體分離點之前的低壓取壓孔可以生成穩(wěn)定的差壓信號。
（2）可測量多種介質(zhì)，如空氣、煤氣、液體等，且傳感器耐高溫和腐蝕。
（3）測量精度為±1%，量程比大于10:1。
（４）傳感器通過流體流過的整個剖面，由多個取壓孔取壓，所測量的信號反映了平均速度的真實信號，因此，即使直管段不夠或流體波動大，測量也非常準確。
（5）壓損低。孔板節(jié)流件所產(chǎn)生的壓損為測量差壓值的60%，而威力巴傳感器的壓損僅為差壓值的3%。
3.防堵性能分析
威力巴流量計由于其獨特的傳感器結(jié)構(gòu)，相較其他均速管流量計，其防堵性能大大增加。圖1、圖2分別為用Fluent流場模擬軟件仿真的威力巴流量計在管道中的壓力云圖和速度流線圖。模擬管徑為DN250，流體介質(zhì)為空氣，流速為0～10ｍ/s。
從圖1可看出，威力巴流量計傳感器前部迎流面壓力最高，為高壓區(qū)，后部為低壓區(qū)。從圖2可看出，流體在傳感器側(cè)面與傳感器后部交界處分離，在后部出現(xiàn)漩渦狀。在高壓區(qū)，高壓取壓孔附近的流速為零，雜質(zhì)不能進入取壓孔。在傳感器后部由于渦街力的作用形成渦流，對于其他低壓取壓孔在傳感器后部的均速管，很快就會被渦流帶來的雜質(zhì)堵塞。而威力巴傳感器低壓取壓孔位于傳感器側(cè)后兩邊，在流體分離點前部。因此，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計從本質(zhì)上防止了堵塞并能產(chǎn)生一個穩(wěn)定的低壓信號。 |
