[發(fā)明專利]一種在線測(cè)量水平管中濕氣的氣相流量和液相流量的裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310181243.5
• 申請(qǐng)日: 2013-04-29
• 公開（公告）號(hào): CN103292849A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳繼革;謝建華;吳國(guó)棟;胡波;陳捷;葉俊杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘭州海默科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G01F7/00
• 分類號(hào): G01F7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種在線測(cè)量水平管中的濕氣的氣相流量和液相流量的裝置，其包括以下構(gòu)件：

水平文丘里管，其包括截面積漸小的圓臺(tái)形入口管道，圓筒形喉部管道和截面積漸大的圓臺(tái)形出口管道；

伽馬射線探測(cè)器，其包括伽馬射線發(fā)射器和伽馬射線檢測(cè)器，二者的布置方式使得伽馬射線發(fā)射器所發(fā)出的伽馬射線能夠以徑向方向沿所述喉部管道的橫截面穿過，到達(dá)伽馬射線接收器。

2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，還包括位于所述水平文丘里管上游或下游的總體積流量計(jì)量設(shè)備；或者，還包括測(cè)量所述文丘里管的上游與其喉部之間的壓差的壓差測(cè)量元件、測(cè)量文丘里管上游的流體壓力的壓力測(cè)量元件以及測(cè)量濕氣溫度的溫度測(cè)量元件。

3.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述伽瑪射線探測(cè)器能以固定的徑向方向或者變化的徑向方向進(jìn)行測(cè)量。

4.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述徑向方向與水平徑向之間的夾角θ選自以下任一種情況：θ≥10度，θ≥15度，θ≥30度，0≥45度，θ≥60度，θ≥75度，θ≥80度，≥85度，或θ＝90度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述總體積流量計(jì)量設(shè)備選自彎管流量計(jì)、文丘里流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、浮子流量計(jì)、孔板流量計(jì)，或者，其中所述總體積流量計(jì)量設(shè)備選自流體流速測(cè)量設(shè)備。

6.一種在線測(cè)量水平管中的濕氣的氣相流量和液相流量的方法，包括：

a.使?jié)駳饬鬟^一段水平文丘里管，該文丘里管包括截面積漸小的圓臺(tái)形入口管道，圓筒形喉部管道和截面積漸大的圓臺(tái)形出口管道；

b.通過伽馬射線探測(cè)器測(cè)定沿所述喉部管道的橫截面上的徑向方向的氣相線性相分率α_{g_θ}，其中伽馬射線探測(cè)器包括伽馬射線發(fā)射器和伽馬射線檢測(cè)器，其中伽馬射線發(fā)射器所發(fā)出的伽馬射線以徑向方向穿過氣液兩相，到達(dá)伽馬射線接收器；

c.根據(jù)等徑偏心圓模型，由總體積流量Q_t以及上述徑向氣相線性相分率α_{g_θ}，計(jì)算氣相流量Q_g和液相流量Q_l，具體公式如下：

-計(jì)算偏心距d：

d=(R-2Rαg_θ)sinθ+R2-(R-2Rαg_θ)2cos2θ]]>

其中R為所述喉部管道的半徑，其中θ為測(cè)量時(shí)采用的徑向方向與水平徑向方向的夾角；

-計(jì)算氣相面積相分率α_sg：

αsg=4R2cos-1(d2R)-(4R2-d2)d22πR2]]>

-計(jì)算氣相體積相分率GVF：

GVF=αsg×Sαsg×S+1-αsg]]>

其中S為氣液兩相之間的滑差因子；當(dāng)考慮滑差時(shí)，S由經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算得到；當(dāng)不考慮滑差時(shí)，S＝1，則GVF＝α_sg；

-計(jì)算水平管中濕氣的氣相流量和液相流量：

Q_g＝Q_t×GVF

Q_l＝Q_t×(1-GVF)。