Устройство для измерения расхода влажного пара в процессе тепловой обработки пласта Советский патент 1984 года по МПК E21B47/10 

Изобретение относится к контролю тепловых методов воздействия на пласт, а именно к устройствам для измерения расхода и влагосодержания влажного пара при проведении исследований процессов тепловых методов воздействия на нефтяной пласт.

Известно устройство для измерения расхода влажного пара выполненное на базе спирешьной крыльчатки, жестко соединенной с прямолопастной крыльчаткой, и импеллера.Cl3

Указанное устройство не обеспечивает необходимой точности измерения расхода вследствие сильного воздействия на скорость вращения спиральной крыльчатки жидкой фазы влажного пара.

Известно также устройство для измерения расхода влажного пара в процессе тепловой обработки пласта, содержащее корпус, входной и выходной струевыпрямители, спиральный неподвижный шнек, две прямолопастные турбинки, одна из которых соединена с гистерезисной муфтой, и npiso6разователи числа оборотов турбинок 2.

Однако указанное устройство обладает низкой точностью измерения расхода влажного пара из-за больших искажений, вносимых в работу устройства тангенциальными перетечками жидкой фазы, создающими тормозящий момент Кориолиса, а также из-за попадания отсепдрированной влаги- со шнека на лопасти прямолопастной крыльчатки. Кроме того, оно не обеспечивает измерения влажности влажного пара. .

Целью изобретения является повышение точности измерения расхода влажного пара и обеспечение получения информации о влажности.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения расхода влажного пара в процессе тепловой обработки пласта, содержащее корпус, входной и выходной струевыпрямители, спиральный неподвижный шнек, две прямолопастные турбинки, одна из которых соединена с гистерезисной муфтой, и преобразователи числа оборотов турбинок, снабжено установленными по оси корпуса дополнительной спиральной тур.бинкой с преобразователем числа оборотов, конфузором и диффузором, причем дополнительная спиральная тубинка установлена-между входным стр евыпрямителем и конфузором, а спиральный неподвижный шнек - между конфузором и диффузором.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство имеет корпус 1, в котором расположены входной струевыпрямитель 2, спиральная турбинка 3, конфузор 4, спиральный непод-вижный шнек 5, диффузор 6, прямолопастная турбинка 7, приторможенная прямолопастная турбинка 8, гистерезисная муфта 9, выходной струевыпря5 митель 10. На корпусеграсходомера размещены напротив соответствующих турбинок преобразователи 11-13 числа оборотов турбинок.

Расстояние от шнека 5 до первой

0 прямолопастной турбинки 7 выбирается расчетным путем из условия сепарации крупнодисперсной жидкой фазы, оно зависит от соотношения геометрических размеров элементов

расходомера.

При работе расходомера поток влажного пара, пройдя через входной струевыпрямитель .2, попадает на спиральную турбинку 3 и закручивает ее.

Обозначим сц,, соответственно скорости вращения спиральной турбинки, первой прямолопастной и второй прямолопастной турбинок; скорость вращения спиральнЪй турбинки 3 при прохождении через нее поток влажного пара будет зависеть не только от скорости пара, но и от его влсисности, что обусловлено возникновением момента Кориолиса

0 при сепарации влаги, попавшей на

лопасти крыльчатки, т.е. % f(v,/J),

где V - скорость пара в канале

5 расходомера;

/J - расходная массовая влажность влажного пара. После спиральной турбинки 3 поток влажного naipa попадает в конфу0 зор 4, где, во-первых происходит сепарация наиболее крупнодисперсных частиц жидкой фазы при повороте большей части потока к центру канала, а, во-вторых из-за сужения

5 канала и, следовательно,повышения скорости пара в нем создаются условия для эффективной закрутки потока в шнеке и последуквдей сепарации влажного пара в диффузоре б.

На прямолопастные турбинки поток пара попадает уже частично отсепарированным, что уменьшает степень зависимости вычисленного значения

М г 5 массового расхода Gg j-f-jjj- от

расходной влажности./). Для вычисления точного значения массового расхода G необходимо иметь тарировоч/

Q ,ную зависимость r;--f (ji) т.е. функции поправки. Необходимое для введения поправки значение р определяется соотношением скоростей вращения спиральной турбинки и первой прямо5 лопастной турбинки. Очевидно, что 31 /Ittu. на сухом паре отношение - const, скорость вращения {u/j. спиральной турбники, которая вращается в неотсепарированном потоке пара, сильней зависит от , чем скорость вращения tAj первой прямолопастной турбинки. |Исходя из этого, строится тарировочttti. ная кривая /4 о которой onределяется (по известным Ц и {(ti. ) расходная влажность А, а по эавиЪиG J мости g- f{) определяется поправв454 ка на значение массового расхода Та йровочные функции могут быть выражены через многочлены и расчет проводится с помощью микропроцессбра. Экономический эффект от внедрения.расходомера влажного пара будет определяться оптимизгщией процесса добычи высоковязкой нефти, дает возможнос.ть уменьщить расходы на проведение тепловых методов воздействия . пласт, которые в последнее время получают все большее распространение,

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ВЛАЖНОГО ПАРА В ПРОЦЕССЕ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ ПЛАСТА, содержащее корпус, входной и выходной струевыпрямители, спиральный неподвижный шнек, две прямолопастньле турбинки, одна из которых соединена с гистерезисной муфтой, и преобразователи числа оборотов турбиной, отличаю щеес я тем, что, с целью повышения точности измерения расхода влажного пара и обеспечения получения информации о влажности, оно снабжено установленными по оси корпуса дополнительной спира{1ьной турбинкой с преобразователем числа оборотов, конфузором и диффузором, причем дополнительная спиральная турбинка установлена между . входным струевыпрямителем и конфу(Л зором, а спиральный неподвижный шнек - между конфузором и диффузором. ff ГО 00 о 4 сд