[发明专利]气液多相流流量测量装置与测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种流量测量装置，特别是气液多相流流量测量装置。还涉及用这种流量测量装置测量气液多相流流量流量的方法。

背景技术

气液多相流是气液两相或气液两相以上的流体。在过程工业中，经常涉及到气液多相流的输送，例如，工业中的湿蒸汽传输、石油分离、油气集运等。为了对涉及气液多相流的生产过程进行监控和运行管理，就需要对气液多相流的流量进行测量和计量。由于常见的流量计只能测量单相流的流量，而气液多相流为非单相流，它在管道流动中，其流态常出现气泡流、气团流、分层流、波状流、段塞流、翻腾流和环状流等，所以对气液多相流流量的准确测量，是相当困难的。

申请号为200710055286.3的发明专利，公开了一种联合式湿蒸汽流量、干度测量装置及其测量方法，湿蒸汽就是气液两相流，属于气液多相流范畴。该测量装置的技术特征为：在蒸汽管道上串联安装两个流量计，一个为孔板流量计，另一个为文丘利管流量计，通过采集这两个流量计的前后流体压差，联立这两个流量计的流量公式，求解出湿蒸汽流量和干度。然而，这种湿蒸汽流量测量装置，所涉及的孔板流量计和文丘利管流量计，其流量测量原理是相似的，都是通过采集流量计的前后流体压差，来推算蒸汽流量和干度。由于这两种流量计的流量测量原理是相同的，理论上是属于同一类的压差型流量计，其流量公式的相似性，导致了在联立求解流量公式时，不能直接得出待求的湿蒸汽流量。虽然，该湿蒸汽流量测量装置在这两种流量计的流量公式中引入了“两相滑动比”参数、饱和蒸汽密度、饱和水密度和干度，对这两种流量计的流量公式进行了变形，使这两种流量公式在形式上有所不同，但这一措施并未改变这两种流量计其流量测量本质的相似性，所以，从测量原理可知，这种湿蒸汽流量测量装置，因选用了不恰当的两种流量计，导致其所测的蒸汽流量精度和测量的稳定性都不高。另外，湿蒸汽在蒸汽管道流动中，在管道横截面上常出现气相和液相的非均相分布，这给湿蒸汽质量流量的测量，带来了极大的难度，而联合式湿蒸汽流量测量装置，对这种非均相分布的湿蒸汽，是难于进行流量测量的。

发明内容

为了克服现有技术联合式湿蒸汽流量测量装置不能进行非均相分布湿蒸汽流量的测量的不足，本发明提供一种气液多相流流量测量装置，通过设置均相整流器和流量计传感器，可以对非均相分布湿蒸汽进行测量。

本发明还提供利用这种气液多相流流量测量装置测量非均相分布湿蒸汽流量的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：一种气液多相流流量测量装置，包括直通管、数显表，其特点是还包括A均相整流器、A流量计传感器、B均相整流器、B流量计传感器，连接发兰固连于直通管两端，在直通管内依次置有A均相整流器、A流量计传感器、B均相整流器、B流量计传感器，内置气液多相流流量处理程序的数显表固定在直通管外；所述均相整流器由轴流式涡轮和多孔板整流器组成，多孔板的外径与直通管的内径相同，且均匀分布有若干圆孔。

一种利用上述气液多相流流量测量装置测量非均相分布湿蒸汽的方法，其特征在于包括下述步骤：

(a)对A流量计传感器与B流量计传感器进行配对，A流量计传感器为涡街流量计传感器，B流量计传感器为靶式流量计传感器；

(b)通过数显表采集A流量计传感器流量特征值Y_A信号和B流量计传感器流量特征值Y_B信号；

(c)数显表由A流量计传感器的质量流量M_A公式