[实用新型]两相流流量计量装置

说明书

本实用新型涉及一种两相流流量计量装置，主要是气（汽）——液两相流双参数流量计量装置。

目前人们对两相流的流量计量，特别是气（汽）——液两相流的双参数流量计量，主要采用流量计来测量两相流的总流量，压力测量装置测量两相流流过能使流体流过形成一定压力差的压降元件产生的压力差，通过测得的总流量与压力差值，进行一定的数学换算就可得出两相流各单相的流量比，从而也可得到各单相流体的流量。根据上海机械学院学报1980年第四期陈之航等撰写的“气液两相流体的双参数流量测量”可知，现流量计主要采用椭圆齿轮流量计，压降元件主要采用孔板、文氏（Venturi）管等节流元件，组成两相流双参数流量计量装置，最为常用是椭圆齿轮流量计与孔板组成的两相流双参数流量计量装置，上述组合的流量计量装置存在，在包括大小气液比全量程范围内的测量精度较低，因为两相流绝大部分流体截面的质量流比例不同，有一定的脉动，使测得两相流通过压降元件时压力差值的离散性很大，精度不高，导致有压力值在换算得到的两相流流量比，精度不高；采用孔板为降压元件时，对孔板的加工精度要求很高，使用寿命较短（因为磨损后无法标定修正量）；采用椭圆齿轮流量计无法实现显示，进行实时测量，使之装置商品化应用存在一定困难。

本实用新型的任务是：设计一种测量精度高，加工方便、成本低、并可较易实现显示的两相流双参数流量计量装置。

该两相流双参数流量计量装置，具有流量计、压降元件及测量压降元件两侧压力差的压力测量装置，其特征在于压降元件为混合器，因为在两相流的流体绝大部分之情况下的气（汽）——液比不完全相同，就是本身均匀气（汽）——液比的两相流，流动过程中的分层作用也会造成流体气（汽）——液比使流体不均匀化，但事物存在着物极必反的作用，我们现以混合器来构成压降元件，使气（汽）——液通过混合器进行充分混合，使流体进入另一稳定态，（即呈泡沫流态）克服了流体脉动作用造成测量的压力差离散性较大，精度较低，并使压力差值呈线性分布，提高了压力差值与气（汽）——液比的相关性，又由于采用了混合器，可利用之功能溶入一定量电介质于非导电体流体介质中，使非导电体介质也能采用有较高精度的电磁流量计测量，克服了通常认为电磁流量计不能测量气液两相气体，由于能使用电磁流量计解决了椭圆齿轮流量计不能显示的缺陷，使测量装置易实现自动化应用，又由于混合器对流体的压降作用，是整个混合器作用下产生，解决了采用孔板时孔板加工精度要求高，使用寿命短（磨损后无法标定修正量）的缺陷，使整个系统可靠性大大提高。混合器我们可采用SMN型混合器或肯尼恩型混合器等，混合器安于流量计前。

为了进一步提高在全量程范围内的测量精度，我们可把电磁流量计与椭圆齿轮流量计串联一起使用，这样我们就可得到压降——电磁流量计读数的双参数测量、压降－椭圆齿轮流量计读数的双参数测量和电磁流量计读数——椭圆齿轮流量计的双参数测量，对具体对象有一定气（汽）——液比范围，则可选用其中一组（都必须包括静态混合器，但可以测量压降或不测量压降），可省去椭圆齿轮流量计或者电磁流量计中一种。另电磁流量计安装在椭圆齿轮流量计之前，可使流体波动对电磁流量计的影响进一步减小，使电磁流量计之读数精度进一步提高，如单独使用电磁流量计时可在流量计后，安装一混合器来减小流体波动对电磁流量计测量精度的影响。

以下通过实施例和附图来进一步说明。

图1两相流流量计量装置简图。

图2为SMN型混合器。

图3为肯尼恩型混合器。

图1表示整个装置。通过管道6流入混合器4，在混合器4的二侧装有压力测量装置5，测量混合器4二端之压力差。流体又从混合器4流入电磁流量计3。椭圆齿轮流量计2测得流体之总流量，并通过混合器1经管道7流出。混合器4、电磁流量计3和椭圆齿轮流量计2竖直安装，这样可防止流体产生沿轴向的分层，而降低测量精度。在低气（汽）——液比时，必须用电磁流量计3来提高测量精度，并用椭圆齿轮流量计计量总流量。在中等气（汽）——液比时，可只用一种流量计和混合器4组成双参数测量系统，在高气液比时，特别是弥散流时，要采用椭圆齿轮流量计2，不能再用电磁流量计3测量。通过该装置，利用不同的测量方案，可得到全量程的高精度测量，能从混合器4压降值和电磁流量计读数值得到实时测量，可实现测量自动化，而且可靠性较高。

现采用的混合器4、1可为SMN型混合器即用交叉夹板，使流体旋转混合，如图2所示，也可为肯尼恩型混合器，即用旋转之夹板来使流体旋转混合，如图3所示，也可采用其他混合的方法。

该测量装置，可用于核工业中需要高精度气液测量场合，保证系统的安全性，也可用于油田开采中能精确地计量采油量等领域。