[實用新型]基于管內相分隔的Z型天然氣濕氣實時測量裝置

有效

• 申請號: 201821611049.0
• 申請日: 2018-09-30
• 公開（公告）號: CN209085690U
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 張興凱;廖銳全;王旭東;史寶成;伍麗娟;趙輝;王棟
• 申請（專利權）人: 長江大學
• 主分類號: G01F7/00
• 分類號: G01F7/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 陳家安

1.基于管內相分隔的Z型天然氣濕氣實時測量裝置，包括水平進口管(1)、上水平管線(6)、下水平管線(15)、水平出口管(18)，其特征在于：還包括氣液粗分離系統、氣液分離系統、氣計量系統、氣液混合系統和液計量系統；所述氣液粗分離系統布置在水平進口管(1)和上水平管線(6)之間；所述氣液分離系統、氣計量系統依次布置在上水平管線(6)、下水平管線(15)之間的垂直管線上；所述氣液混合系統布置在下水平管線(15)和水平出口管(18)之間；所述液計量系統并聯布置在氣液分離系統和氣液混合系統之間；

所述氣液粗分離系統包括偏心套管(21)、篩管(22)；所述偏心套管(21)一端與水平進口管(1)相連，另一端與上水平管線(6)相通；所述篩管(22)穿過偏心套管(21)且與套管(21)相內切；所述偏心套管(21)和篩管(22)之間形成一個排液腔(211)；所述偏心套管(21)兩端與篩管(22)之間的間隙封死；

所述氣液分離系統包括一級旋流器(7)、一級分離器(8)、二級旋流器(9)、二級分離器(10)；所述一級旋流器(7)、一級分離器(8)、二級分離器(10)依次布置在垂直管線上；所述二級旋流器(9)布置在一級分離器(8)內部；

所述氣計量系統包括消旋器(11)、氣體流量計(12)、壓力傳感器(13)、溫度傳感器(14)；所述的消旋器(11)、氣體流量計(12)依次布置在垂直管線上；所述壓力傳感器(13)和溫度傳感器(14)布置在消旋器(11)和氣體流量計(12)之間；

所述氣液混合系統包括引射式氣液混合器(16)；

所述液計量系統包括U型集液管(5)、液路彎頭(54)、垂直降液管(55)液位計(56)、電控閥(57)、液體流量計(17)；所述U型集液管(5)通過液路彎頭(54)和垂直降液管(55)連接引射式氣液混合器(16)；有初級導液管(51)連通下傾管(2)與U型集液管(5)；有一級導液管(52)連通一級分離器(8)與U型集液管(5)；有二級導液管(53)連通二級分離器(10)與U型集液管(5)；所述液體流量計(17)安裝在垂直降液管(55)上；所述液位計(56)和電控閥(57)安裝在U型集液管(5)上；所述液位計(56)和電控閥(57)之間通過控制線(58)相連接。

2.根據權利要求1所述的基于管內相分隔的Z型天然氣濕氣實時測量裝置，其特征在于：所述一級旋流器(7)、二級旋流器(9)由四～八個螺旋葉片或直葉片圍繞一個中心軸而成；所述葉片內緣與中心軸連接為一體；所述葉片外緣與管道內壁緊密接觸，沒有間隙；所述中心軸的直徑小于6mm。

3.根據權利要求1或2所述的基于管內相分隔的Z型天然氣濕氣實時測量裝置，其特征在于：所述一級分離器(8)由外筒(81)、與外筒同軸的第一薄壁內隔管(82)和第一導氣管(83)組成；所述外筒(81)內壁與第一薄壁內隔管(82)的外壁構成了第一環形排液腔(84)；所述第一環形排液腔(84)的底部通過一級排液孔(86)與一級導液管(52)相連通；第一薄壁內隔管(82)的外壁與管道內壁之間形成第一液膜環縫(85)；所述第一導氣管(83)為倒L型，其進口與第一環形排液腔(84)的頂部相連通，出口向下且位于第一薄壁內隔管(82)的中心處。

4.根據權利要求1所述的基于管內相分隔的Z型天然氣濕氣實時測量裝置，其特征在于：所述二級分離器(10)由管道(101)、與管道(101)同軸的第二薄壁內隔管(102)和第二導氣管(103)組成；所述管道(101)的內壁與第二薄壁內隔管(102)的外壁構成了第二環形排液腔(104)；所述第二環形排液腔(104)的底部通過二級排液孔(106)與二級導液管(53)相連通；第二薄壁內隔管(102)的外壁與第一薄壁內隔管(82)內壁之間形成第二液膜環縫(105)；所述第二導氣管(103)為倒L型，其進口與第二環形排液腔(104)的頂部相連通，出口向下且位于第二薄壁內隔管(102)的中心處。

5.根據權利要求1所述的基于管內相分隔的Z型天然氣濕氣實時測量裝置，其特征在于：所述消旋器(11)為一組與管道內管軸線平行布置的薄平板；所述薄平板之間間距相等。

6.根據權利要求1所述的基于管內相分隔的Z型天然氣濕氣實時測量裝置，其特征在于：所述引射式氣液混合器(16)為文丘里噴管型，其外徑與管道外徑相等，且與管道通過焊接或法蘭等方式固定連接，由上游收縮段(161)、下游擴散段(162)和平直的喉部(163)組成；所述喉部(163)的內壁與外壁之間有一環形空腔(1631)，環形空腔(1631)的外側通過喉部(163)外壁上的孔(1632)與垂直降液管(55)相連通，內側通過與喉部(163)內壁上的孔(1633)與文丘里喉部流道相連通；所述喉部(163)內壁上的孔(1633)沿周向等間距分布，至少布置一圈，每圈至少布置有兩個孔。