[发明专利]湿气在线计量装置

权利要求书

1.一种湿气在线计量装置，其特征在于：主要由两个核心组件双相分离头和多值共享数据头串联而成，其中双相分离头包括湿气进口管件、丝网除沫器、气相中心管、气相缓冲室、气相平衡室、气相连通管、旋流子入口环、高效旋流子、双相分离头筒体、气液环形通道、液相环形通道、中间导流筒、隔离短节、导流管段、液相中间环道；多值共享数据头包括定值V形槽流量计、差压模盒、双法兰差压变送器、机械压力计、气相取样机构、双金属温度计、差压变送器、压力变送器、温度变送器、定值喷嘴流量计、流量计算机、双通道关联调节器、数据模块本体、混相出口管件、液相取样机构，上述诸多部件经过一体化的高度集成，除完成湿气两相流的高效分离外，后续宽量程比的气液两相流计量更具创新性，其中双相分离头保证气液两相流的分离效果，而多值共享数据头实施气液两相流的精确计量。

2.根据权利要求1叙述的双相分离头，其特征在于：湿气(天然气、页岩气等混合气体)，沿湿气进口管件及气液环形通道进入高效旋流子入口环，旋流子入口环将气流均分进入高效旋流子内，利用离心力及气液密度差的作用完成气相与液相的分离，分离出的气相经过气相连通管进入气相平衡室，经均匀分布后再穿过丝网除沫器，然后进入顶部的气相缓冲室，得到缓冲的气相沿气相中心管向下流动；分离出的液相直接通过液相环形通道向下进入下部的导流管段与气相中心管内壁的环形空间。

3.根据权利要求1叙述的多值共享数据头，其特征在于：分离后的气相，沿气相中心管进入数据模块本体；同样分离后的液相，沿液相中间环道也同时进入数据模块本体，气相与液相通过数据模块本体上安装的定值喷嘴流量计和定值V形槽流量计，分别完成气液两相流的在线计量，经过计量的两相流进入双通道关联调节器，双通道关联调节器又根据两相流差压的变化量与预先的给定值比较，完成两通道差压参数的平衡调节，调节后的气相与液相沿混相出口输出。

4.根据权利要求1叙述的旋流子入口环，其特征在于：可设置3～6个具有狭窄缝隙的涡流弧片，当气流以一定速度下沿轴向均匀切向流入时，可有效控制流体在旋流筒中的流速和流形，因而降低气体夹带液体颗粒能力，减少大颗粒液滴被重新雾化的可能，涡流弧片间的狭窄缝隙均匀分流原理及克服了突变流形的危害，又保障了气液分离的效果，此创新在破解短塞流的冲击有着突出的作用。

5.根据权利要求1叙述的高效旋流子，其特征在于：以有限个旋流锥筒围绕气相中心管做圆周布置，其规格、数量可要根据工况压力、设计流量及允许的压力降，通过Fluent两相流数值模拟软件予以确定，由此可确保不同工况下，气相及液相的分离效果。