兩相流流量計量裝置的製作方法
2024-01-30 01:59:15 2
專利名稱：兩相流流量計量裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種兩相流流量計量裝置，主要是氣(汽)——液兩相流雙參數流量計量裝置。
目前人們對兩相流的流量計量，特別是氣(汽)——液兩相流的雙參數流量計量，主要採用流量計來測量兩相流的總流量，壓力測量裝置測量兩相流流過能使流體流過形成一定壓力差的壓降元件產生的壓力差，通過測得的總流量與壓力差值，進行一定的數學換算就可得出兩相流各單相的流量比，從而也可得到各單相流體的流量。根據上海機械學院學報1980年第四期陳之航等撰寫的「氣液兩相流體的雙參數流量測量」可知，現流量計主要採用橢圓齒輪流量計，壓降元件主要採用孔板、文氏(Venturi)管等節流元件，組成兩相流雙參數流量計量裝置，最為常用是橢圓齒輪流量計與孔板組成的兩相流雙參數流量計量裝置，上述組合的流量計量裝置存在，在包括大小氣液比全量程範圍內的測量精度較低，因為兩相流絕大部分流體截面的質量流比例不同，有一定的脈動，使測得兩相流通過壓降元件時壓力差值的離散性很大，精度不高，導致有壓力值在換算得到的兩相流流量比，精度不高；採用孔板為降壓元件時，對孔板的加工精度要求很高，使用壽命較短(因為磨損後無法標定修正量)；採用橢圓齒輪流量計無法實現顯示，進行實時測量，使之裝置商品化應用存在一定困難。
本實用新型的任務是設計一種測量精度高，加工方便、成本低、並可較易實現顯示的兩相流雙參數流量計量裝置。
該兩相流雙參數流量計量裝置，具有流量計、壓降元件及測量壓降元件兩側壓力差的壓力測量裝置，其特徵在於壓降元件為混合器，因為在兩相流的流體絕大部分之情況下的氣(汽)——液比不完全相同，就是本身均勻氣(汽)——液比的兩相流，流動過程中的分層作用也會造成流體氣(汽)——液比使流體不均勻化，但事物存在著物極必反的作用，我們現以混合器來構成壓降元件，使氣(汽)——液通過混合器進行充分混合，使流體進入另一穩定態，(即呈泡沫流態)克服了流體脈動作用造成測量的壓力差離散性較大，精度較低，並使壓力差值呈線性分布，提高了壓力差值與氣(汽)——液比的相關性，又由於採用了混合器，可利用之功能溶入一定量電介質於非導電體流體介質中，使非導電體介質也能採用有較高精度的電磁流量計測量，克服了通常認為電磁流量計不能測量氣液兩相氣體，由於能使用電磁流量計解決了橢圓齒輪流量計不能顯示的缺陷，使測量裝置易實現自動化應用，又由於混合器對流體的壓降作用，是整個混合器作用下產生，解決了採用孔板時孔板加工精度要求高，使用壽命短(磨損後無法標定修正量)的缺陷，使整個系統可靠性大大提高。混合器我們可採用SMN型混合器或肯尼恩型混合器等，混合器安於流量計前。
為了進一步提高在全量程範圍內的測量精度，我們可把電磁流量計與橢圓齒輪流量計串聯一起使用，這樣我們就可得到壓降——電磁流量計讀數的雙參數測量、壓降－橢圓齒輪流量計讀數的雙參數測量和電磁流量計讀數——橢圓齒輪流量計的雙參數測量，對具體對象有一定氣(汽)——液比範圍，則可選用其中一組(都必須包括靜態混合器，但可以測量壓降或不測量壓降)，可省去橢圓齒輪流量計或者電磁流量計中一種。另電磁流量計安裝在橢圓齒輪流量計之前，可使流體波動對電磁流量計的影響進一步減小，使電磁流量計之讀數精度進一步提高，如單獨使用電磁流量計時可在流量計後，安裝一混合器來減小流體波動對電磁流量計測量精度的影響。
以下通過實施例和附圖來進一步說明。
圖1兩相流流量計量裝置簡圖。
圖2為SMN型混合器。
圖3為肯尼恩型混合器。
圖1表示整個裝置。通過管道6流入混合器4，在混合器4的二側裝有壓力測量裝置5，測量混合器4二端之壓力差。流體又從混合器4流入電磁流量計3。橢圓齒輪流量計2測得流體之總流量，並通過混合器1經管道7流出。混合器4、電磁流量計3和橢圓齒輪流量計2豎直安裝，這樣可防止流體產生沿軸向的分層，而降低測量精度。在低氣(汽)——液比時，必須用電磁流量計3來提高測量精度，並用橢圓齒輪流量計計量總流量。在中等氣(汽)——液比時，可只用一種流量計和混合器4組成雙參數測量系統，在高氣液比時，特別是彌散流時，要採用橢圓齒輪流量計2，不能再用電磁流量計3測量。通過該裝置，利用不同的測量方案，可得到全量程的高精度測量，能從混合器4壓降值和電磁流量計讀數值得到實時測量，可實現測量自動化，而且可靠性較高。
現採用的混合器4、1可為SMN型混合器即用交叉夾板，使流體旋轉混合，如圖2所示，也可為肯尼恩型混合器，即用旋轉之夾板來使流體旋轉混合，如圖3所示，也可採用其他混合的方法。
該測量裝置，可用於核工業中需要高精度氣液測量場合，保證系統的安全性，也可用於油田開採中能精確地計量採油量等領域。
權利要求1.一種兩相流雙參數流量計量裝置，具有流量計、壓降元件及測量壓降元件兩側壓力差的壓力測量裝置，其特徵在於壓降元件為混合器。
2.根據權利要求1所述的兩相流雙參數流量計量裝置，其特徵在流量計為橢圓齒輪流量計、或電磁流量計或電磁流量計與橢圓齒輪流量計串聯使用。
3.根據權利要求1所述的兩相流雙參數流量計量裝置，其特徵在於裝置未端裝有一混合器。
4.根據權利要求1所述的兩相流雙參數流量計量裝置，其特徵在於混合器為SMN型混合器或肯尼恩型混合器。
5.根據權利要求2所述的流量計，其特徵在於電磁流量計和橢圓齒輪流量計串聯使用時，電磁流量計安裝在橢圓齒輪流量計之前。
專利摘要本實用新型涉及一種兩相流雙參數流量計量裝置，該裝置有流量計、混合器及測量混合器兩端的壓力差的壓力測量裝置組成，由於採用了混合器，可利用之功能，使流量計採用電磁流量計，使雙相流的測量精度有很大的提高，系統的穩定性和可靠性較強，並可進行實時測量，可實現測量自動化。
文檔編號G01F1/34GK2034268SQ88211620
公開日1989年3月15日 申請日期1988年4月9日 優先權日1988年4月9日
發明者黃為民 申請人:上海機械學院