Устройство для определения параметров двухфазной паро-и газожидкостной смеси

 

УСТРОЙСТВО Лт ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДВУХФАЗНОЙ ПАРО- И ГАЗОЖИДКОСТНОЙ СМЕСИ, содержащее трубопровод , датчики для измерения параметров ударной волны, установленные по длине трубопровода, и задвижку для перекрытия трубопровода, о тличающееся тем, что, с целью повышения информативности контроля за счет одновременного определения скорости распространения волны давления, парои газосодержания смеси и среднего радиуса пузьфьков , задвижка выполнена в виде установленных перпендикулярно оси трубопровода и разделяющих его двух в параллельных пластин с отверстиями, совпадающими с сечением трубопровода , плоской диафрагмы с отверстиями, расположенной между пластинами, и управляющего электромагнита, закрепленного на внешних сторонах пластин. 00 со ел 4:

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК

4(51) С 01 N 29/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н автооснаа саидатвъстви (21) 3285189/25-28 (22) 06.05.81 (46) 07.01.85. Бюл. 1 (72) А.Х. Мирзаджанзаде,Р.И.Нигматулин, АЛ.Азаматов,В.ШЛ1агапов, В.Д. Черняев, А.Г. Гумеров,П.Н.Ахатов, А.С.Шумайлов и Б.И.Нигматулин (71) Башкирский государственный университет им.40-летия Октября и Всесоюзный научно-исследовательский институт по сбору, подготовке и транспорту нефти и нефтепродуктов (53) 620.179.16(088.8) (56) 1. "Нефтяное хозяйство", Р 9, 1971, с. 61-63.

2. Бэтчелор Г.К. Волны сжатия в суспензии газовых пузырьков в жидкости. Сб. переводов иностранных статей "Механика жидкостей и газов", 1968, Р 3, с.76-77.

SU„„1133540 A (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ПАРАМЕТРОВ ДВУХФАЗНОЙ ПАРО- И ГАЗОЖИДКОСТНОЙ СМЕСИ, содержащее трубопровод, датчики для измерения параметров ударной волны, установленные по длине трубопровода, и задвижку для перекрытия трубопровода, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения информативности контроля за счет одновременного определения скорости распространения волны давления, наро- и газосодержания смеси и среднего радиуса пузырьков, задвижка выполнена в виде установленных перпендикулярно оси трубопровода и разделяющих его двух параллельных пластин с отверстиями, совпадающими с сечением трубопровода, плоской диафрагмы с отверстиями, расположенной между пластинами, и управляющего электрбмагнита, закрепленного на внешних сторонах пластин.

1 1133

Изобретение относится к неразрушаю-! щему контролю и может быть использовано для определения физических параметров двухфазных паро- и га. зожидкостных смесей с помощью упру5 гих волн, Известно устройство для определения содержания свободного газа в жидкости, содержащее трубопровод, запорно-отсекающие краны высокого давления, камеру сжатия, термостатирующую рубашку, окружающую камеру сжатия, и плунжер. При сжатии жидкости со свободным газом в камере по объему и давлению определяют первоначальное газосодержание жидкости, отсеченной в камере сжатия P1) .

Однако данное устройство не позволяет измерять скорость звука в среде и средний радиус пузырьков, а также требует значительного времени для проведения измерений, что ограничивает его применение в технологических линиях производства.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для определения параметров двухфазной паро- и газожидкостной смеси, содержащее трубопровод, датчики для

30 измерения параметров ударной волны, установленные по длине трубопровода, и задвижку для перекрытия трубопровода (2j .

Недостатком известного устройства является невозможность регулировки длительности гидравлического удара, что ограничивает информативность измерения.

Целью изобретения, является повышение информативности контроля за

40 счет одновременного определения скорости распространения волны давления, паро- и газосодержания смеси и средне

ro радиуса пузырьков.

Эта цель достигается тем, что в устройстве для определения параметров двухфазной паро- и газожидкостной смеси, содержащем трубопровод, датчики для измерения параметров ударной волны, установленные по длине трубопровода., и задвижку для перекрытия трубопровода, задвижка выполнена в виде установленных перпендикулярно оси трубопровода и разделяющих его двух параллельных 55 пластин с отверстиями, совпадающими с сечением трубопровода, плоской диа«, фрагмы с отверстиями, расположенной

540 2 между пластинами, и управляющего электромагнита, закрепленного на внешних сторонах пластин.

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

Устройство состоит из трубопровода 1 помещенного в термостатирующую рубашку 2, и снабжено задвижкой

3 и датчиками 4 давления, установленными вдоль оси трубопровода 1.

Задвижка 3 состоит из двух параллельных пластин 5, установленных перпендикулярно оси трубопровода 2 и разделяющих его на две части. Внутри пластин 5 располагается диафрагма 6, имеющая на краях отверстия 7 и 8.

На внешних сторонах пластин 5 закрепляют управляющий электромагнит 9.

Устройство для определения параметров двуфазной паро- и газожидкостной смеси работает следующим образом.

Для проведения измерений диафрагму 6 устанавливают с помощью управляющего электромагнита 9 так, чтобы отверстие 8 совпало с просветом трубопровода 1. Прокачивают жидкость через трубопровод 1 и термостатирующую рубашку 2 и добиваются равенства тем ператур по всему потоку жидкости. 3атем включают электромагнит 9, при этом диафрагма 6 резко выдвигается из него вдоль пластин 5, что приводит. к перекрытию сечения трубопровода 1, создавая гидравлический удар в ис-. следуемой двухфазной смеси. При передвижении диафрагмы 6 дальше между пластинами она за счет отверстия 8 вновь открывает сечение трубопровода 1, Причем с помощью управляющего электромагнита 9 обеспечивают такую скорость движения диафрагмы 6, при которой перекрытие потока в трубопроводе 1 происходит за время, рассчитываемое согласно зависимости где p — плотность жидкости; — статическое давление в смеси; цо — оценочная характеристика среднего радиуса пузырьков газа.

При амплитудах порядка 0,1-1,0 атм и указанной длительности перекрытия потока скорость распространения сигнала равна равновесной скорости

Составитель Г. Федоров

Редактор- С.Патрушева Техред Т.Фанта Корректор M. Леонтюк

Заказ 9944/37. Тираж 898 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35„ Раушская наб., p. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 11335 звука в исследуемой среде. Эволюцию волнового процесса в исследуемой смеси фиксируют датчиками 4 и по времени распространения сигнала между двумя датчиками и величине дав5 ления измеряют равновесную скороств звука в исследуемой среде и затухание сигнала соответственно. С учетом измеренной скорости по известным формулам определяют наро- и газо- 1О содержание исследуемой смеси, а

40 4 средний радиус.пузьФьков — по зату, ханию сигнала.

Предлагаемое устройство для определения параметров двухфазной парои газожидкостной смеси позволяет повысить информативность контроля sa счет регулировки скорости движения диафрагмы и соответственно времени перекрытия потока смеси в трубопроводе.