[发明专利]一种管道低扰动高稳定测流取气一体化装置及工艺

说明书

本发明属于煤矿安全技术与流量测量中的大管路流量测量领域，涉及一种管道低扰动高稳定测流取气一体化装置及工艺，低扰动测流取气皮托管安装于瓦斯抽采管道内部，该皮托管具有锥形探头结构，降低了测压孔周围流场的扰动，以取得更为稳定的压差；皮托管内部焊接有测流管路与采样管路，可在测流的同时对管道内部气体进行采样，提高了测量效率；采样管路直连于除尘除湿器，除尘除湿器内设有冷凝固液过滤层、防水透气层、湿度干燥层，滤除掉采样气体中混入的固体、液体，同时对采样气体起到了干燥的作用，防止水与煤渣进入瓦斯综合参数测量仪器内部，保护传感器、泵等元件免遭堵塞及损坏，大幅度降低瓦斯综合参数测量仪器的维护频率及成本。

技术领域

本发明属于煤矿安全技术与流量测量中的大管路流量测量领域，涉及一种管道低扰动高稳定测流取气一体化装置及工艺。

背景技术

在煤矿井下瓦斯抽采管道参数测量中，瓦斯参数综合测量仪器凭借其测量参数多、适用范围广等特点取得了广泛应用，而煤矿井下条件复杂，瓦斯抽采管道测量孔位多，现有的瓦斯参数测量仪器进行测量工作时会体现出如下的缺陷和不足：

1、矿用传统皮托管采用普通圆形保护管对探头进行防护，导致皮托管对流场的扰动加剧，进而加剧皮托管取得压差的波动范围，瓦斯综合参数测量仪测得流体流量的精度与稳定性低。

2、煤矿井下瓦斯抽采管道需对甲烷流量、浓度、一氧化碳浓度等参数进行测量，而传统皮托管只能进行压差的测量，其他参数的测量还需要另外使用取气导管进行二次测量，测量步骤繁琐，时间成本大。

3、瓦斯抽采管道内部水与煤渣等杂质较多，在对瓦斯抽采管道内部流体浓度进行取样时，水与煤渣等杂质会伴随气体一同进入测量仪器中，易导致传感器堵塞、损坏，大幅度提高维护成本。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种管道低扰动高稳定测流取气一体化装置及工艺，

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种管道低扰动高稳定测流取气一体化装置，包括安装于瓦斯抽采管道内部的低扰动测流取气皮托管，以及设置在低扰动测流取气皮托管内的测流管路与采样管路；

测流管路与采样管路均连通有瓦斯参数测量仪，采样管路上在瓦斯抽采管道与瓦斯参数测量仪之间还设置有除尘除湿器。

可选的，低扰动测流取气皮托管具有降低了测压孔周围流场的扰动用的锥形探头结构。

可选的，除尘除湿器内沿采样方向依次设有冷凝固液过滤层、湿度干燥层、防水透气层。

可选的，测流管路包括全压管路与负压管路，全压管路与负压管路分别与瓦斯参数测量仪连通。

可选的，低扰动测流取气皮托管与瓦斯抽采管道内部垂直设置，即与气流方向垂直。

一种管道低扰动高稳定测流取气一体化工艺，应用如上述的管道低扰动高稳定测流取气一体化装置，包括以下步骤：

(1)测流方案：低扰动测流取气皮托管具有锥形探头结构，其全压管路与负压管路可获取更为稳定的全压和负压，全压管路与负压管路连接于瓦斯参数综合测量仪器内的压差传感器，压差传感器可读取得到相应流体的压差，经计算可得流体流量。

(2)取样方案：低扰动测流取气皮托管内的采样管路直连于除尘除湿器，采样气体经过除尘除湿器内设有的冷凝固液过滤层、湿度干燥层、防水透气层后，滤除掉采样气体中混入的水、煤渣等杂质，得到干燥采样气体接入瓦斯参数测量仪器，通过瓦斯参数测量仪器内部的浓度、温度等传感器后，通过真空泵排出，从皮托管送回瓦斯抽采管道，测量完成。

(3)排样方案：测量完成后的气体从瓦斯参数测量仪器中排出，通过低扰动测流取气皮托管的排样管路再回到瓦斯抽采管道。

可选的，测流方案与取气方案为同时进行。

本发明的有益效果在于：