[發(fā)明專利]基于管內(nèi)相分隔技術(shù)的液液兩相流體流量測量裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410356391.0
• 申請日: 2014-07-24
• 公開（公告）號: CN104132703B
• 公開（公告）日: 2017-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王帥;王棟;張興凱;楊楊;史紅衛(wèi);衛(wèi)鵬凱;張榮幸
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: G01F7/00
• 分類號: G01F7/00;G01F15/00
• 代理公司: 西安智大知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所61215
• 代理人: 何會(huì)俠

1.一種基于管內(nèi)相分隔技術(shù)的液液兩相流體流量測量裝置，其特征在于：包括液液兩相流體依次流過的相互連通的主管路進(jìn)口段(1)、主管路漸縮段(2)、小主管路(3)、主管路漸擴(kuò)段(4)和主管路出口段(5)，所述小主管路(3)內(nèi)上游設(shè)置有旋流裝置(6)，旋流裝置(6)下游設(shè)置導(dǎo)流管(7)，導(dǎo)流管(7)的出口連接分離罐(8)的入口，分離罐(8)的上端為輕相出口管路(9)，下端為重相出口管路(10)，分離罐(8)內(nèi)設(shè)置有液位計(jì)(11)，所述輕相出口管路(9)和重相出口管路(10)的出口均與小主管路(3)連通，在輕相出口管路(9)和重相出口管路(10)內(nèi)均裝有調(diào)節(jié)閥(12)，調(diào)節(jié)閥(12)和分離罐(8)內(nèi)的液位計(jì)(11)相互配合，用來監(jiān)測分離罐(8)內(nèi)的重相液位高度不低于分離罐(8)底面，不高于輕相出口管路(9)；在輕相出口管路(9)內(nèi)裝有輕相流量計(jì)(13)，在輕相出口管路(9)和重相出口管路(10)之間的小主管路(3)上裝有重相流量計(jì)(14)，在所述旋流裝置(6)和導(dǎo)流管(7)間或分離罐(8)內(nèi)設(shè)置有脈沖電極(16)，所述脈沖電極(16)和脈沖電源(17)相連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于管內(nèi)相分隔技術(shù)的液液兩相流體流量測量裝置，其特征在于：所述旋流裝置(6)和小主管路(3)的管壁之間是相對靜止布置，旋流裝置(6)的中心是一直徑為小主管路(3)管內(nèi)徑五分之一至二分之一的圓柱棒，圍繞圓柱棒的是四片螺旋角不小于180°的不銹鋼片，圓柱棒的來流側(cè)為半球狀，下游側(cè)為錐體。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于管內(nèi)相分隔技術(shù)的液液兩相流體流量測量裝置，其特征在于：所述脈沖電源(17)采用電壓、頻率、占空比能夠連續(xù)調(diào)節(jié)的高頻高壓脈沖矩形波脈沖電源，電壓幅值調(diào)節(jié)范圍為1K-7KV，脈沖頻率調(diào)節(jié)范圍為1KHz～10KHz，占空比調(diào)節(jié)范圍為0.1～0.9。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于管內(nèi)相分隔技術(shù)的液液兩相流體流量測量裝置，其特征在于：當(dāng)液液兩相流體重相多輕相少時(shí)，所述脈沖電極(16)設(shè)置在旋流裝置(6)和導(dǎo)流管(7)間，脈沖電極(16)包括正電極(16-1)和負(fù)電極(16-2)，其中正電極(16-1)是一根直徑不大于5mm金屬棒，靠首尾兩端的兩個(gè)支撐環(huán)(18)固定在小主管路(3)管內(nèi)正中心，負(fù)電極(16-2)和正電極(16-1)的長度相同，負(fù)電極(16-2)緊貼小主管路(3)管壁內(nèi)側(cè)周向布置一周或與小主管路(3)管壁間隔預(yù)設(shè)距離周向布置一周。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于管內(nèi)相分隔技術(shù)的液液兩相流體流量測量裝置，其特征在于：所述分離罐(8)設(shè)置在小主管路(3)的上方，其直徑不大于小主管路(3)的直徑；所述導(dǎo)流管(7)呈“倒L”型，入口端位于小主管路(3)的管道正中心，呈喇叭口狀，其直徑大小要確保能導(dǎo)流出小主管路(3)內(nèi)的全部輕相流體；所述輕相出口管路(9)和重相出口管路(10)在小主管路(3)的不同位置處匯合，輕相出口管路(9)和重相出口管路(10)與小主管路(3)匯合處的上游均裝有孔板(15)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于管內(nèi)相分隔技術(shù)的液液兩相流體流量測量裝置，其特征在于：當(dāng)液液兩相流體中輕相多重相少時(shí)，所述脈沖電極(16)設(shè)置在分離罐(8)內(nèi)，脈沖電極(16)包括正電極(16-1)和負(fù)電極(16-2)，正電極(16-1)和負(fù)電極(16-2)采用金屬網(wǎng)交錯(cuò)分層布置。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于管內(nèi)相分隔技術(shù)的液液兩相流體流量測量裝置，其特征在于：所述導(dǎo)流管(7)為一直管，設(shè)置在小主管路(3)的正中心，隨著流體流入方向直徑逐漸縮小，其入口直徑確保能流過全部輕相流體；所述分離罐(8)設(shè)置在小主管路(3)和導(dǎo)流管(7)的頂部，所述導(dǎo)流管(7)與分離罐(8)接觸連通或不接觸，當(dāng)導(dǎo)流管(7)與分離罐(8)接觸連通時(shí)，分離罐(8)位于導(dǎo)流管(7)四周的底部開有重相流體流出的通孔，當(dāng)導(dǎo)流管(7)與分離罐(8)不接觸時(shí)，分離罐(8)的底部開有輕相流體流入和重相流體流出的通孔；所述重相出口管路(10)與小主管路(3)垂直連通并位于導(dǎo)流管(7)中部的位置，所述重相出口管路(10)將小主管路(3)分為兩段，重相出口管路(10)的兩端均與小主管路(3)連通。