AQ_T 1104-2014煤矿低浓度瓦斯气水二相流安全输送装置技术规范.pdf

ICS 13. 100D 09备案号：44601—2014AQ中华人民共和国安全生产行业标准AQ/T 1104—2014煤矿低浓度瓦斯气水二相流安全输送装置技术规范Technical rules for the security delivery device of gas-water two-phaseflow of low concentration gas in coal mine2014-02-20发布2014-06-01实施国家安全生产监督管理总局发布 AQ/T 1104—2014目次前言范围2规范性引用文件术语和定义4系统设计要求系统调试及判定6系统施工及验收附录A（资料性附录）煤矿低浓度瓦斯气水二相流安全输送装置系统管径选型计算参考附录B(资料性附录)系统性能调试记录表12 AQ/T 1104—2014-pr=+ (1 β)p+μ=, + (1β) μ...( A. 3 )式中；P流动状态下气相的密度，单位为千克每立方米(kg/m）；流动状态下液相的密度，单位为千克每立方米(kg/m）；气相运动黏度，单位为毫拍移(mPa·s)；液相运动黏度，单位为毫拍秒(mPa·s)；3体积含气率，杜克勒认为，流体沿管长流速的变化还将产生由加速度引起的压力损失，其计算式如下：QQep-..-( A. 4 )式中：Q气减二相混合物总体积流量，单位为立方米每秒（m/s）；Q,混输管路中气相的体积流量，单位为立方米每秒（m/s)；A管路流通截面积，单位为平方米（m）；Po混输管段L的起点压力，单位为千柏(kPa)；pz混输管段L的终点压力，单位为千帕(kPs)；J由加速度所引起的与压力梯度有关的系数，无因次；p管路的平均压力；(dp)(TP )考惠流体加速度引起的压力损失后，管路的压降梯度，单位为拍每米(Pa/m)。管路内由于流体速度变化所引起的压力损失，与摩阻损失相比，一般很小，常可忽略。例如；一条直径12in(1in约为2.54cm)、长40km的管路，压降为0.71MPa，面由速度变化引起的压降仅1.16×10 MPa,占 1. 6%。A. 2. 1. 2杜克勒Ⅱ法压降梯度按公式(A.1)计算，流速、黏度和雷诺数的计算方法同杜克勒1法，气减二相混合物的密度按下式计算；R(1R,)**( A. 5)式中：H,截面含液率；R 体积含液事。若气液流速相同，相间无滑脱(β=、H,=R为截面含气率)，公式(A.5)与杜克勤I法的密度计算式相同(%=β），则杜克勒I法与杜克勤Ⅱ法完全一致。因面，可把杜克勒I法看做是杜克勒Ⅱ法的一个特例，按公式(A.5)求气液二相混合物密度时，须知截而含液率HL。杜克勤利用数据库中储存的实测数据，得到截需含液率、体积含液率和雷诺数之间呈隐函数的关系曲线，如图A.1所示。8 AQ/T 1104—20141. 000, 100. 01 0. 0010. 0100. 1001, 000体积含液率R,图 A 1 R,-Re-H,曲线图中体积含液率R.可由管路气液体积流量求得，截面含液率H，与雷诺数之间呈隐函数关系，需要估算。一般先假设截面含液率H，按公式（A.5）计算出气渡二相混合物密度，进而求得雷诺数Re，由图A.1查出H，值，若与假设的H，值相差超过5%，需重新假设H，值，重复上连计算步骤，直至两者之误差小于5%为止，相间有滑脱的水平两相管路的水力摩阻系数由下式计算： =C(0. 0056+0. 5Re( A. 6 )式中;C一系数，是体积含液率R，的函数。由数据库实测数据归纳得到C-R，曲线，如图A.2所示，该曲线的表达式为：C=1 InR,*( A. 7 )其中;()800 *0([)60 *0;(*])*0+(])8 *0[8[=“由图A.2可以看出，R,=1即管路内只有单相液体流动时，C=1。所以系数C可以理解为管路内存在二相时其水力摩阻系数比单相液体管路增加的倍数。 AQ/T 1104—20142. 52. 01. 51. 08: 010. 00100, 01000. 10001, 0000R图A.2C-R,曲线由于数据库内实测数据的局限性，杜克勘ⅡI法的适用范围为：a)截面含减率为0.01~1.0，体积含减率为0.001~1.0；b)二相雷诺数为600~200000。克勒在建立了两种二相管路压降计算方法后，用数据库中的实测数据进行了检验后认为：杜克勒Ⅱ法优于杜克勘I法。A. 2. 22倾斜气液二相普流的压降计算弗莱尼根(Flanigan)在研究许多残场数据后认为：管路下坡段所回收的压能比上坡段举升流体所消耗的压能小得多，可以忽略。上坡段由高差所消耗的压能与二相管路的气相折算速度呈相反关系，速度趋于零时，高程附加压力损失最大。由爬坡引起的高程附加压力损失与线路爬坡高度之总和成正比，与管路爬坡