專利名稱：具有防堵功能的氣體計(jì)量用取壓取氣方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及礦用氣體計(jì)量裝置領(lǐng)域，具體地講，是一種用在礦用流量計(jì)量裝置 上的取壓取氣方法。
背景技術(shù)：
節(jié)流裝置是礦用氣體計(jì)量裝置的核心部分，安裝在煤層氣輸送管道內(nèi)且與管道 內(nèi)的煤層氣相通，節(jié)流裝置內(nèi)設(shè)置有節(jié)流管，當(dāng)氣體流經(jīng)該節(jié)流裝置時(shí)，會(huì)在節(jié)流裝置 的前后產(chǎn)生一個(gè)壓力差，在節(jié)流裝置的高壓區(qū)和低壓區(qū)內(nèi)分別設(shè)置高壓取壓管和低壓取 壓管。傳統(tǒng)的壓力取壓方式為高壓區(qū)壓力通過在節(jié)流件前端的管壁上開一個(gè)取壓孔并 在管壁外側(cè)對應(yīng)孔的位置焊接一根取壓管。低壓區(qū)壓力通過在節(jié)流件前端垂直插入到節(jié) 流件前部中央然后折90°從節(jié)流件前端經(jīng)過節(jié)流件中央直達(dá)節(jié)流件后端的一根取壓管取 出。這種取壓方式對于測量濕度大、固體雜質(zhì)多的氣體介質(zhì)來說存在著冷凝水和固體雜 質(zhì)會(huì)滯留節(jié)流件內(nèi)的取壓管內(nèi)，隨著時(shí)間的增長，越積越多并最終堵塞低壓取壓管。這 樣造成的直接結(jié)果就是差壓測量的不準(zhǔn)確、不穩(wěn)定。要想得到更為精確的測量數(shù)據(jù)，煤層氣瓦斯?jié)舛葴y量是必不可少的一環(huán)，常用 的取氣方式為將濃度測量探頭引氣裝置插入管道內(nèi)，該引氣裝置通過氣流的動(dòng)壓差使 得瓦斯氣體進(jìn)入濃度測量探頭內(nèi)。這種方式，探頭內(nèi)的氣體置換速度較慢，測量的濃度 值不能夠?qū)崟r(shí)地反映管道內(nèi)氣體的濃度值，響應(yīng)時(shí)間較長。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于降低取壓管內(nèi)滯留冷凝水或雜質(zhì)的可能性，同時(shí)又保障濃度 測量裝置響應(yīng)時(shí)間短和穩(wěn)定性好，提高取壓取氣的準(zhǔn)確度。為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供的具有防堵功能的氣體計(jì)量用取壓取氣方 法，其步驟為
a)將差壓式流量節(jié)流裝置安裝到被測氣體管道上，所述差壓式流量節(jié)流裝置包括節(jié) 流管(1)、節(jié)流管(1)內(nèi)的節(jié)流件(2)，該節(jié)流管(1)的外壁上設(shè)置有垂直于節(jié) 流管(1)管壁的第一表頭支撐桿(5)和第二表頭支撐桿(6)，所述第一表頭支撐桿
(5)和第二表頭支撐桿(6)的上端均連接有導(dǎo)壓管(7)；
b)在所述差壓式流量節(jié)流裝置節(jié)流件(1)的前端管壁上開一個(gè)高壓取壓管孔 (3a)并在所述節(jié)流件(1)管壁外側(cè)對應(yīng)所述高壓取壓管孔(3a)的位置焊接一根高
壓取壓管(3)，將所述高壓取壓管(3)的另一端連接在第一表頭支撐桿(5)上的導(dǎo) 壓管(7)上；同時(shí)，在所述差壓式流量節(jié)流裝置節(jié)流件(1)的后端管壁上開一個(gè)低壓 取壓管孔(4b)，在所述節(jié)流件(2)的尾部中央焊接一根取壓短管(4a)，所述低壓 取壓管(4)垂直穿過所述低壓取壓管孔(4b)插入到所述取壓短管(4a)后端的孔上 并與所述取壓短管(4a)焊接，將所述低壓取壓管(4)的另一端連接在所述第二表頭支 撐桿(6)上的導(dǎo)壓管(7)上；其中，所述取壓短管(4a)的前端開有成圓周分布的導(dǎo)流缺口(8)，所述導(dǎo)流缺口(8)將所述取壓短管(4a)的內(nèi)壁和外壁連通，所述節(jié)流 管(1)上的高壓取壓管孔(3a)和低壓取壓管孔(4b)位于所述節(jié)流管(1)管壁的 同一直線上；
C)將壓差設(shè)備連接在所述差壓式流量節(jié)流裝置的導(dǎo)壓管(7)上；
d)在所述節(jié)流管(1)的前端管壁上開一個(gè)氣體濃度檢測進(jìn)氣取氣口(15)，所述 的氣體濃度檢測進(jìn)氣取氣口(15)位于所述節(jié)流件(2)的前方；同時(shí)，在所述節(jié)流管
(1)的后端管壁上開一個(gè)氣體濃度檢測出氣取氣口(16)，所述的氣體濃度檢測出氣取 氣口(16)位于所述節(jié)流件(2)的后方；其中，所述氣體濃度檢測進(jìn)氣取氣口(15) 和氣體濃度檢測出氣取氣口(16)與所述高壓取壓管孔(3a)和低壓取壓管孔(4b)位 于所述節(jié)流管(1)管壁的同一直線上；
e)通過連接管將濃度檢測裝置分別與氣體濃度檢測進(jìn)氣取氣口(15)和氣體濃度檢 測出氣取氣口(16)相連。該取壓取氣方法的高壓取壓管采用垂直取壓方式，使得冷凝水和雜質(zhì)不會(huì)滯留 在取壓管內(nèi)，避免了堵塞取壓管，保證了高壓取壓管的取壓準(zhǔn)確性；低壓取壓管垂直插 入到節(jié)流體尾部的低壓區(qū)中央，在該節(jié)流體尾部中央設(shè)置導(dǎo)流缺口，使從節(jié)流件尾部出 來的氣體雜質(zhì)及低溫使用狀態(tài)下形成的冷凝水通過導(dǎo)流缺口流出，保證取壓管路暢通， 保證了低壓取壓的準(zhǔn)確性。通過連接管將節(jié)流管外的濃度檢測裝置與氣體濃度檢測進(jìn)氣 取氣口和氣體濃度檢測出氣取氣口連接起來，由于進(jìn)氣取氣口的壓力高于出氣取氣口， 一部分氣體會(huì)通過進(jìn)氣取氣口進(jìn)入濃度檢測裝置然后又通過出氣取氣口進(jìn)入管道內(nèi)。節(jié) 流件前后產(chǎn)生的差壓作用到氣體濃度檢測進(jìn)氣取氣口、氣體濃度檢測出氣取氣口兩端， 保證了氣體通過濃度檢測裝置的速度，提高了其內(nèi)的氣體置換速度，故也就加快了其響 應(yīng)時(shí)間。所述高壓取壓管(3)、低壓取壓管(4)均由豎直段和傾斜段構(gòu)成，所述豎直 段與傾斜段的夾角大于90度。豎直段與傾斜段的夾角大于90度，使得取壓管與導(dǎo)壓管相 連的一端采用向上傾斜的方式，保證了進(jìn)入取壓管內(nèi)的冷凝水能夠自行流下，使得冷凝 水不至于滯留在拐角處，進(jìn)一步提高了高壓取壓管和低壓取壓管取壓數(shù)值的精確度。高 壓取壓管和低壓取壓管通過節(jié)流管外部設(shè)置的導(dǎo)壓管將壓力導(dǎo)出到差壓測量設(shè)備上。高 壓區(qū)導(dǎo)壓管與低壓區(qū)導(dǎo)壓管以豎直段和傾斜段的弧形方式向中間靠攏或者向外分開，以 方便與差壓測量設(shè)備連接。為了使得冷凝水或雜質(zhì)能夠自由滑落入節(jié)流裝置內(nèi)不堵塞導(dǎo) 壓管，外部導(dǎo)壓管必須為弧形，弧度大于90°且導(dǎo)壓出口垂直向上。所述導(dǎo)流缺口(8)至少為兩個(gè)，成孔形或條形。以進(jìn)一步優(yōu)化導(dǎo)流槽的結(jié)構(gòu) 形式和數(shù)量。所述氣體濃度檢測進(jìn)氣取氣口(15)距離所述節(jié)流件(2)前端50 200mm， 所述氣體濃度檢測出氣取氣口(16)距離所述節(jié)流件(2)后端10 100mm，可以得到 較大的差壓值，保障濃度測量裝置的實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性更好。當(dāng)進(jìn)氣取氣口與出氣取氣口 的差壓值越大時(shí)，流經(jīng)濃度測量裝置的氣流速度也將會(huì)更快，即濃度測量裝置內(nèi)的氣體 置換速度更快，濃度測量裝置所反映的濃度值也就與管道內(nèi)的實(shí)時(shí)濃度相一致。差壓越 小，氣體速度越低，氣體置換速度也就越低，測量出來的濃度值與管道內(nèi)的實(shí)時(shí)濃度值 一致性差別就越大。
本發(fā)明的有益效果
1)高壓取壓管和低壓取壓管內(nèi)不會(huì)滯留雜質(zhì)和水珠等冷凝物，保證了取壓的準(zhǔn)確度。2)由于雜質(zhì)和水珠等冷凝物不會(huì)在取壓管累積，故可以保證整個(gè)流量計(jì)的長期 工作穩(wěn)定性。3)借助節(jié)流件前后產(chǎn)生的差壓值，保證了通過取氣進(jìn)氣口和出氣口的氣流速度 加快，大大提高了濃度測量的實(shí)時(shí)性及穩(wěn)定性。


圖1是本發(fā)明的一種安裝示意圖。圖2是本發(fā)明的另一種安裝示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明 一種具有防堵功能的氣體計(jì)量用取壓取氣方法，
a)將差壓式流量節(jié)流裝置安裝到被測氣體管道上。所述差壓式流量節(jié)流裝置由節(jié)流 管1、節(jié)流管1內(nèi)的節(jié)流件2、高壓取壓管3、低壓取壓管4、第一表頭支撐桿5、第二表 頭支撐桿6、兩個(gè)導(dǎo)壓管7、兩個(gè)法蘭盤9、溫度探頭11、氣體濃度檢測進(jìn)氣取氣口 15和 氣體濃度檢測出氣取氣口 16等組成。節(jié)流件2由上游節(jié)流件2a和下游節(jié)流件2b構(gòu)成， 節(jié)流件2左側(cè)為頭部，右側(cè)為尾部。節(jié)流件2與節(jié)流管1的軸心線重合，通過左端的前 支撐板12、右端的后支撐板13和連接板14懸掛在節(jié)流管1內(nèi)。節(jié)流管1的外壁上設(shè)置 有垂直于節(jié)流管1管壁的第一表頭支撐桿5和第二表頭支撐桿6，第一表頭支撐桿5和第 二表頭支撐桿6的上端均連接有導(dǎo)壓管7。以上所述差壓式流量節(jié)流裝置為煤礦上常用節(jié) 流裝置的構(gòu)成和布置方式，在此不再贅述。b)在差壓式流量節(jié)流裝置節(jié)流件1的前端管壁上開一個(gè)高壓取壓管孔3a并在節(jié) 流件1管壁外側(cè)對應(yīng)高壓取壓管孔3a的位置焊接一根高壓取壓管3，將高壓取壓管3的 另一端連接在第一表頭支撐桿5上的導(dǎo)壓管7上；與此同時(shí)，在差壓式流量節(jié)流裝置節(jié) 流件1的后端管壁上開一個(gè)低壓取壓管孔4b，在節(jié)流件2的尾部中央焊接一根取壓短管 4a,低壓取壓管4垂直穿過低壓取壓管孔4b插入到取壓短管4a后端的孔上并與取壓短管 4a焊接，將低壓取壓管4的另一端連接在第二表頭支撐桿6上的導(dǎo)壓管7上。其中，取 壓短管4a的前端開有成圓周分布的導(dǎo)流缺口 8，導(dǎo)流缺口 8將取壓短管4a的內(nèi)壁和外壁 連通，使從節(jié)流件2尾部出來的氣體雜質(zhì)及低溫使用狀態(tài)下形成的冷凝水由導(dǎo)流缺口 8導(dǎo) 出，不會(huì)進(jìn)入低壓取壓管4，使低壓取壓管4內(nèi)不至于堵塞水珠或雜質(zhì)，保證低壓取壓的 準(zhǔn)確性。節(jié)流管1上的高壓取壓管孔3a和低壓取壓管孔4b位于節(jié)流管1管壁的同一直 線上。C)將壓差設(shè)備連接在差壓式流量節(jié)流裝置的導(dǎo)壓管7上(圖中未示出)。高壓 取壓管3和低壓取壓管4通過導(dǎo)壓管7與壓差設(shè)備相連，就可以得到節(jié)流管兩側(cè)的壓力 差。該壓力差是流量計(jì)算的一個(gè)重要參數(shù)，其取得的準(zhǔn)確、穩(wěn)定與否直接影響到最終流 量值的準(zhǔn)確、穩(wěn)定與否。
d)在節(jié)流管1的前端管壁上開一個(gè)氣體濃度檢測進(jìn)氣取氣口 15，氣體濃度檢測 進(jìn)氣取氣口 15位于節(jié)流件2的前方；同時(shí)，在節(jié)流管1的后端管壁上開一個(gè)氣體濃度檢 測出氣取氣口 16，氣體濃度檢測出氣取氣口 16位于節(jié)流件2的后方，使得通過濃度測 量裝置的氣體可以利用節(jié)流件前后產(chǎn)生的差壓加快流動(dòng)速度，提高濃度測量裝置的實(shí)時(shí) 性，即響應(yīng)時(shí)間。其中，氣體濃度檢測進(jìn)氣取氣口 15和氣體濃度檢測出氣取氣口 16與 高壓取壓管孔3a和低壓取壓管孔4b位于節(jié)流管1管壁的同一直線上，以便于安裝。e)通過連接管將濃度檢測裝置分別與氣體濃度檢測進(jìn)氣取氣口 15和氣體濃度檢 測出氣取氣口 16相連。安裝時(shí)，在節(jié)流管外設(shè)置有濃度檢測裝置，濃度檢測裝置通過連 接管分別與氣體濃度檢測進(jìn)氣取氣口和氣體濃度檢測出氣取氣口連接起來，一部分氣體 會(huì)通過進(jìn)氣取氣口進(jìn)入濃度檢測裝置然后又通過出氣取氣口進(jìn)入管道內(nèi)。為更好地實(shí)施該發(fā)明，如圖2所示，高壓取壓管3、低壓取壓管4均由豎直段 和傾斜段構(gòu)成，傾斜段與導(dǎo)壓管7相連一端向上傾斜，即豎直段與傾斜段的夾角大于90 度。保證了進(jìn)入取壓管內(nèi)的冷凝水能夠自行流下，使得冷凝水不至于滯留在拐角處，進(jìn) 一步提高了高壓取壓管和低壓取壓管取壓數(shù)值的精確度。導(dǎo)流缺口 8至少為兩個(gè)，也可以是3 6個(gè)，導(dǎo)流缺口 8的形狀可以為條型，即 導(dǎo)流槽，也可以是如圖1和圖2所示的孔形，即導(dǎo)流孔。節(jié)流管1的兩端焊接有兩個(gè)法 蘭，其中一個(gè)法蘭為固定法蘭9，另外一個(gè)法蘭當(dāng)節(jié)流管為圓形時(shí)為活動(dòng)法蘭10，否則 為固定法蘭；活法蘭10為圓環(huán)形，可以繞活動(dòng)法蘭10的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。在節(jié)流管的一端設(shè) 置活法蘭，其作用是為了保證節(jié)流裝置在現(xiàn)場安裝時(shí)，導(dǎo)壓管總是垂直向上，保證了取 壓管、取氣孔內(nèi)的冷凝水和雜質(zhì)在其自身重力作用下滑落下來，不至于堵塞取壓管或取 壓孔。作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，氣體濃度檢測進(jìn)氣取氣口 15距離節(jié)流件2前端 50 200mm，氣體濃度檢測出氣取氣口 16距離節(jié)流件2后端10 100mm,可以得到較 大的差壓值，保障濃度測量裝置的實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性更好。
權(quán)利要求
1.一種具有防堵功能的氣體計(jì)量用取壓取氣方法，其步驟為a)將差壓式流量節(jié)流裝置安裝到被測氣體管道上，所述差壓式流量節(jié)流裝置包括節(jié) 流管(1)、節(jié)流管(1)內(nèi)的節(jié)流件(2)，該節(jié)流管(1)的外壁上設(shè)置有垂直于節(jié) 流管(1)管壁的第一表頭支撐桿(5)和第二表頭支撐桿(6)，所述第一表頭支撐桿(5)和第二表頭支撐桿(6)的上端均連接有導(dǎo)壓管(7)；b)在所述差壓式流量節(jié)流裝置節(jié)流件(1)的前端管壁上開一個(gè)高壓取壓管孔(3a)并在所述節(jié)流件(1)管壁外側(cè)對應(yīng)所述高壓取壓管孔(3a)的位置焊接一根高壓取壓管(3)，將所述高壓取壓管(3)的另一端連接在第一表頭支撐桿(5)上的導(dǎo) 壓管(7)上；同時(shí)，在所述差壓式流量節(jié)流裝置節(jié)流件(1)的后端管壁上開一個(gè)低壓 取壓管孔(4b)，在所述節(jié)流件(2)的尾部中央焊接一根取壓短管(4a)，所述低壓 取壓管(4)垂直穿過所述低壓取壓管孔(4b)插入到所述取壓短管(4a)后端的孔上 并與所述取壓短管(4a)焊接，將所述低壓取壓管(4)的另一端連接在所述第二表頭支 撐桿(6)上的導(dǎo)壓管(7)上；其中，所述取壓短管(4a)的前端開有成圓周分布的導(dǎo) 流缺口(8)，所述導(dǎo)流缺口(8)將所述取壓短管(4a)的內(nèi)壁和外壁連通，所述節(jié)流 管(1)上的高壓取壓管孔(3a)和低壓取壓管孔(4b)位于所述節(jié)流管(1)管壁的 同一直線上；C)將壓差設(shè)備連接在所述差壓式流量節(jié)流裝置的導(dǎo)壓管(7)上；d)在所述節(jié)流管(1)的前端管壁上開一個(gè)氣體濃度檢測進(jìn)氣取氣口(15)，所述 的氣體濃度檢測進(jìn)氣取氣口(15)位于所述節(jié)流件(2)的前方；同時(shí)，在所述節(jié)流管(1)的后端管壁上開一個(gè)氣體濃度檢測出氣取氣口(16)，所述的氣體濃度檢測出氣取 氣口(16)位于所述節(jié)流件(2)的后方；其中，所述氣體濃度檢測進(jìn)氣取氣口(15) 和氣體濃度檢測出氣取氣口(16)與所述高壓取壓管孔(3a)和低壓取壓管孔(4b)位 于所述節(jié)流管(1)管壁的同一直線上；e)通過連接管將濃度檢測裝置分別與氣體濃度檢測進(jìn)氣取氣口(15)和氣體濃度檢 測出氣取氣口(16)相連。
2.按照權(quán)利要求1所述的具有防堵功能的氣體計(jì)量用取壓取氣方法，其特征在于 所述高壓取壓管(3)、低壓取壓管(4)均由豎直段和傾斜段構(gòu)成，所述豎直段與傾斜 段的夾角大于90度。
3.按照權(quán)利要求1所述的具有防堵功能的氣體計(jì)量用取壓取氣方法，其特征在于 低壓取壓管(4)垂直穿過所述低壓取壓管孔(4b)插入到所述取壓短管(4a)后端的 孔上并與所述取壓短管(4a)密封焊接在一起。
4.按照權(quán)利要求1所述的具有防堵功能的氣體計(jì)量用取壓取氣方法，其特征在于 所述導(dǎo)流缺口(8)至少為兩個(gè)，成孔形或條形。
5.按照權(quán)利要求1所述的具有防堵功能的氣體計(jì)量用取壓取氣方法，其特征在于 所述氣體濃度檢測進(jìn)氣取氣口(15)距離所述節(jié)流件(2)前端50 200mm，所述氣體 濃度檢測出氣取氣口(16)距離所述節(jié)流件(2)后端10 100mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有防堵功能的氣體計(jì)量用取壓取氣方法，其關(guān)鍵在于所述低壓取壓采用由外部直接垂直插入到低壓取壓區(qū)的方式并在節(jié)流裝置內(nèi)部設(shè)置一取壓短管且該取壓短管(4a)的前端開有成圓周分布的導(dǎo)流缺口(8)，外部取壓管及連接處沒有水平段出現(xiàn)且所有夾角均大于90°，同時(shí)，在所述節(jié)流管1上開有氣體濃度檢測進(jìn)氣取氣口(15)和氣體濃度檢測出氣取氣口(16)。該取壓取氣方式降低了取壓管內(nèi)滯留冷凝水或雜質(zhì)的可能性，提高了取壓的準(zhǔn)確度，同時(shí)又保障濃度測量裝置響應(yīng)時(shí)間短和穩(wěn)定性好。
文檔編號(hào)G01N1/24GK102012331SQ201010530950
公開日2011年4月13日 申請日期2010年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月4日
發(fā)明者李軍, 李濤, 樊榮, 王璇, 莫志剛, 黃強(qiáng) 申請人:煤炭科學(xué)研究總院重慶研究院