[发明专利]分流分相式气液两相流体流量计及分流系数确定方法

权利要求书

1.一种分流分相式气液两相流体流量计，包括圆柱形主管(1)，其特征在于：该圆柱形主管(1)的轴向和气液两相流体的流向一致，沿着该轴向在圆柱形主管(1)内依次设置旋流装置(2)、整流装置(3)、一个以上的沿主管(1)的内壁圆周均匀分布的分流孔(4)，位于每个分流孔(4)两边的导向板(5)以及一个圆环状阻挡环(6)和主节流件(12)。该阻拦环(6)的圆环面和轴向垂直，在包含分流孔(4)和阻挡环(6)的轴向位置范围处，圆柱形主管(1)外圆周面上环绕着中空的封闭式汇合环室(7)，分流孔(4)和汇合环室(7)相导通，而汇合环室(7)通过管道和分离器(8)的入口导通，分离器(8)上方的出口和下方的出口分别通过上管道(13)和下管道(14)导出并汇合到一处，并在主节流件(12)下游位置通过管道和主管(1)导通，在上管道(13)和下管道(14)上分别设置气体流量计(9)和液体流量计(10)。

2.根据权利要求1所述的分流分相式气液两相流体流量计，其特征在于所述的旋流装置(2)为在旋流中心轴(15)上连接(2)个以上旋流叶片(17)的装置，该旋流中心轴(15)的轴向和主管(1)的轴向一致，该旋流叶片(17)相对于主管(1)的轴向之间存在预设的倾角。

3.根据权利要求1所述的分流分相式气液两相流体流量计，其特征在于所述的整流装置(3)为在整流中心轴(16)上连接2个以上直叶片(18)的装置，该整流中心轴(16)的轴向和主管(1)的轴向一致，该直叶片(18)与主管轴线平行。

4.根据权利要求1所述的分流分相式气液两相流体流量计，其特征在于所述的分流孔(4)的形状可以是圆孔、椭圆孔或矩形孔。

5.根据权利要求1所述的分流分相式气液两相流体流量计，其特征在于所述的每个分流孔(4)两边的平板状导向片(5)在主管轴线方向的长度为分流孔长度的3倍，而平板状导向片(5)的宽度为分流孔宽度的2倍。

6.根据权利要求5所述的分流分相式气液两相流体流量计，其特征在于所述的平板状导向片(5)的沿主管(1)的轴向的前端面和阻拦环(6)的圆环迎流面相接触。

7.根据权利要求1所述的分流分相式气液两相流体流量计，其特征在于所述的上管道(13)和下管道(14)导出并汇合到一处的下游的管道内设置有限流阻力件(11)。

8.根据权利要求1或权利要求7所述的分流分相式气液两相流体流量计，其特征在于所述的主节流件(12)和限流阻力件(11)为孔板、喷嘴或文丘里管。

9.根据权利要求1所述的分流分相式气液两相流体流量计的分流系数确定方法，其特征在于：首先需要测量的气液两相流体流入主管(1)，当经过旋流装置(2)时产生旋转，随即气液两相流体的液相被甩向主管(1)的内壁面，气相则留在管道中心，形成一种对称的环状流，然后再经整流装置(3)后旋转被消除，在平板状导向片(5)的导向下，并通过圆环状阻挡环(6)的阻挡，被阻挡的旋转被消除的气液两相流体经过分流孔(4)进入汇合环室(7)汇合后，流入分离器(8)进行气液分离形成气相和液相，被分离的气相和液相再分别通过上管道(13)和下管道(14)，这时用气体流量计(9)和液体流量计(10)分别测量得到被测的气相和被测的液相流量的大小，先计算出被测的气相流量和被测的液相流量之和，得到被测流量和，再计算出被测的气相流量与被测流量和之比，然后用下面的式1)和式2)分别计算出液相分流系数K_L和气相分流系数K_G：

KL=φndπD---1)]]>

式中，K_L为液相分流系数；φ为修正系数；n为分流孔数；d为分流孔(4)的有效宽度，当分流孔4为圆形时取孔直径，当为椭圆孔时取短轴尺寸，当为矩形时取孔在圆周方向的尺寸；D为主管(1)的内径；

KG=K01+θ(1-k0kL)ρGρL(1X3-1)---2)]]>

式中，K_G为气相分流系数；K₀为两相流体干度等于1时的分流系数，可以通过计算或用单相气体进行标定；ρ_G为气体的密度，ρ_L为液体的密度，X₃为被测的气相流量与被测流量和之比；θ为实验标定系数。