Способ определения расхода газожидкостных потоков со снарядной структурой Советский патент 1990 года по МПК G01F1/74 

е

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения расхода в отраслях промышленности, использующих в технологических процессах газо- или парожидкостные потоки. Целью изобретения является упрощение процесса измерения. Преобразователь 1 плотности преобразует флуктуации плотности газожидкостной смеси в электрический сигнал путем просвечивания смеси потоком гамма-квантов от источника 2 излучения и их регистрации блоком 3 детектирования. Поскольку в потоках со снарядной структурой средняя длина жидкостной пробки не зависит от режимных параметров течения, а только от диаметра трубопровода, средняя длительность времени прохождения жидкостной пробки характеризует скорость газожидкостного потока. Количество импульсов, соответствующее числу жидкостных пробок, выделенных пороговым устройством 5, подсчитывается счетчиком 6, длительность сигнала определяется счетчиком 9. Сигнал на выходе делителя 10 соответствует средней длительности прохождения жидкостной пробки. 1 ил.

турой средняя длина жидкостной пробки не зависит от режимных параметров течения, а только от диаметра трубопровода, средняя длительность времени прохождения жидкостной пробки характеризует скорость газожидкостного потока. Количество импульсов, соответИзобретение относится к измерительной технике, в частности к методам и средствам измерения расхода, и мо- жет быть использовано в энергетике, гидротехнике, нефтяной, химической и других отраслях промышленности, использующих в технологических процессам, газо- или парожидкостные потоки. 2

Цель изобретения - упрощение процесса измерения.

Сущность способа заключается в следующем.

Газожидкостной поток со снарядной структурой представляет собой чередование жидкостных пробок и газовых снарядов, причем такая структура устойчива в широком диапазоне изменения пара-з метров потока.

Установлено, что средняя длина жидкостной пробки не зависит от режимных параметров течения и в диапазоне изменения истинного объемного газосодержания от 0,1 до 0,75 доли определяется лишь диаметром трубопровода. При этом установлено, что с точностью до статического разброса справедливо соотношение

Tnp/D 10, где 1„ - средняя длина жидкостной

пробки;

D - внутренний диаметр трубопровода .

Указанное свойство постоянства средней длины жидкостной пробки в широком диапазоне изменения условий воздухо- и пароводяных течений дает возможность определения объемного расхода по длительности времени прохождения жидкостной пробкой контролируемого сечения потока, причем изменение газосодержания в потоке приводит лишь к изменению длины газовых снаря дов, не влияя на время прохождения жидкостной пробкой контролируемого сечения.

.

323

ствующее числу жидкостных пробок, выделенных пороговым устройством 5, подсчитывается счетчиком 6, длительность сигнала определяется счетчиком 9. Сигнал на выходе делителя 10 соответствует средней длительности прохождения жидкостной пробки. 1 ил.

20

зо

40

45

50

55

На чертеже представлено устройство, иллюстрирующее предлагаемый способ.

Устройство, содержит первичный преобразователь плотности газожидкостной смеси 1, например радиоизотопный, включающий в себя блок 2 источника излучения и блок 3 детектирования, расположенные с противоположных сторон трубопровода 4. Выход блока детектирования через пороговые устройства 5 соединен со счетчиком 6 импульсов и первым входом схемы И 7, второй вход которой соединен с выходом генератора 8 опорной частоты. Выход схемы И 7 соединен со счетчиком 9 импульсов. Выходы счетчиков 6 и 9 импульсов соединены с входами делительного устройства 10.

Устройство работает следующим образом.

Первичный преобразователь 1 плотности преобразует флуктуации плотности газожидкостной смеси в электрический сигнал путем просвечивания смеси потоком гамма-квантов от блока 2 источника излучения и регистрации гамма-квантов, прошедших через контролируемую среду, с помощью блока 3 детектирования. С выхода блока детектирования сигнал, функционально связанный, с плотностью смеси, поступает на вход порогового устройства 5, где выделяется его часть, соответствующая времени прохождения жидкостных пробок через контролируемое сечение. Количество импульсов, соответствующее числу жидкостных пробок, определяется с помощью счетчика 6, длительность сигнала, соответствующего времени прохождения жидкостной пробкой через контролируемое сечение, определяется с помощью счетчика 9, который заполняется через схему И 7 стандартными импульсами от генератора 8 опорной частоты в момент прохождения жидкостной пробкой через контролируемое сечение. Сигнал

на выходе делительного устройства 10 соответствует средней длительности времени прохождения жидкостной пробки, по которому судят о скорости и объемном расходе газожидкостного потока.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает возможность контроля объемного расхода газожидкостных потоков ю сечение трубопровода, а расход Q опре- со снарядной структурой в широком диапазоне изменения режимных параметров течения смеси при достаточно простой реализации способа с применением одного первичного преобразователя.

деляют по зависимости

K-10D-S

4t 15 где К - коэффициент неравномерности

скорости фаз; D - диаметр трубопровода; S - площадь поперечного сечения

Формула изобретения

Способ определения расхода газожидкостных потоков со снарядной структурой, заключающийся в определении скорости флуктуации структурных неод- нородностей в контролируемом сечении потока, по которой судят о расходе, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса измерения, определяют среднюю скорость прохождения жидкостной пробки через заданное

сечение трубопровода, а расход Q опре-

деляют по зависимости

K-10D-S

4t где К - коэффициент неравномерности

скорости фаз; D - диаметр трубопровода; S - площадь поперечного сечения

трубопровода;

йЈ средняя длительность сигнала прохождения жидкостной пробки.