[发明专利]一种基于文丘里的低含液率湿气两相流量测量装置及方法

摘要

本发明公开了一种基于文丘里的低含液率湿气两相流量在线测量装置及方法，包括数据采集处理系统、测量管道、文丘里管、用于检测文丘里节流装置上游取压点与文丘里节流装置喉部取压点之间的湿气压差的第一个差压变送器、用于检测文丘里节流装置上游取压点和文丘里节流装置下游取压点之间湿气压损的第二个差压变送器、用于检测测量管道内湿气压力的压力变送器以及用于检测测量管道内湿气温度的温度变送器，所述测量管道连通于待测管线上，该装置及方法能够实现低含液率条件下湿气的气液两相流量的在线测量，并且成本较低、结构简单。

主权项

1.一种基于文丘里的低含液率湿气两相流量在线测量方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、在测量管道上安装文丘里管进行低含液率湿气流量测量实验；/n采集文丘里管上游取压点和喉部取压点之间的湿气压差ΔP₁、上游取压点和下游取压点之间的湿气压损ΔP₂，流经文丘里管的湿气压力P、湿气温度T，以及记录通过气相和液相的质量流量m_g和m_l；/nS2、根据湿气压力P和湿气温度T计算得到气相和液相的密度ρ_g和ρ_l，根据伯努利方程和连续性方程得到湿气两相表观总质量流量m_apparent；/nS3、定义两相质量流量系数K，根据步骤S1得到的气相质量流量m_g、液相质量流量m_l、湿气压差ΔP₁、湿气压损ΔP₂，以及步骤S2得到的气相和液相的密度ρ_g和ρ_l、湿气两相表观总质量流量m_apparent，建立两相质量流量系数K与Fr_g、Fr_l和ρ_g/ρ_l之间的关系式；/n其中，Fr_g、Fr_l分别气相和液相密度弗劳德数；/nS4、根据步骤S1得到的液相质量流量m_l、湿气压差ΔP₁和湿气压损ΔP₂，以及步骤S2得到的气相和液相的密度ρ_g和ρ_l，建立液相密度弗劳德数Fr_l和压损比δ及气液密度比ρ_g/ρ_l之间的关联式；/nS5、根据两相质量流量系数K和两相表观总质量流量m_apparent，构建气相质量流量的计算模型；/nS6、采集待测量湿气通过文丘里管时的湿气压差ΔP₁、湿气压损ΔP₂、湿气压力P和湿气温度T，并计算得到待测湿气压损比δ，以及待测湿气的气相密度ρ_g和液相密度ρ_l；/nS7、将步骤S6得到的湿气压损比δ、气相密度ρ_g和液相密度ρ_l，代入步骤S4得到的液相密度弗劳德数Fr_l的关联式中，得到待测量湿气的液相质量流量m_l；/nS8、将步骤S6得到的湿气压差ΔP₁、气相密度ρ_g和液相密度ρ_l、步骤S3得到的两相质量流量系数K与Fr_g、Fr_l和ρ_g/ρ_l之间的关系式以及步骤S4得到的液相密度弗劳德数Fr_l和压损比δ及气液密度比ρ_g/ρ_l之间的关联式，代入步骤S5得到的气相质量流量的计算模型中，得到气相质量流量的计算式；/nS9、对步骤S8得到的气相质量流量的计算式进行迭代求解，当Δm_g＜0.1％时，迭代完成，得到气相质量流量m_g。/n