Способ определения концентрации свободного газа в потоке газонасыщенной жидкости
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦШ1 СВОБОДНОГО ГАЗА В ПОТОКЕ ГАЗОНАСЫЩЕНПОЙ ЖИДКОСТИ путем инкерени; его температуры п давления п расчета концентрации свободного газа, о т л II ч а о 1Д ии с я тем, что, с целью повышения точности опрс деленнй при выделении газовых пузырьков из газонасьш1енной жидкости, поток газонасыщенной жидкости разделяют на газовую и жидкую фазы, в последней из которых измеряют давле П1е ее насьш1ения газом, а расчет концентрации cL свободного газа осуществляют по фор муле Vr сСР Я-Ж-fco То Vr + V j«. 1 ,,ТРДР„ Р„) где VP и V - объемный расход газа и Ж1 щкости в потоке газонасьлценной жидкости соо1ветс1венно; Р давление в потоке газонасыщенной жидкости; -коэффициент Генри; t ж J. г -молекулярные массы жидкости и газа cooTieeTCTвенно; Рх jr. плотность жидкости; (Л -плотность газа при нормальных условиях; с т температура потока; Р: н РП давление насыщения газом газонасыщенной жидкости и жидкой фазы соответственно; РО 0,101 МПа; 00 То 273 К. QA9
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1187013 А (50ф: G 01 N 7 04
ВСЕЩ10щу
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
13
ЛКД Г j11g
И АВТОРСКОМУ СВИ,ЦБТЕПЬСТВУ свободного газа осуществляют по формуле и„
01. = t
\ +V x
P Р.ж Угр То XPr У,„ТР,(Р -P„) где Чг и Võ
P,» >< )ц. г плотность жидкости; плотность газа при нормальных условиях; температура потока;
Р„и Рп давление насыщения газом газонасыщенной жидкости и жидкой фазы соответственно;
О, 101 МПа;
273 К, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3397852/23-26 (22) 19.02.82 (46) 23.10,85, L îë, Р 39 (72) 11.В,Щербатспко, А,Г,Шапиро, Л.П.Сапрыкина и Ь.П.Водяницкпй (53) 543.27(088.8) (56) Боровский Г>.11. и др. Высокооборотные лопаточные н, сосы, — Ii,: 11ашипостроенпе, 1975, с. 245-256, Патент С!11А Р 373815, кл, 73-19, опублик. 1973. (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦЫ1 СВОБОД11ОГО ГАЗА В ПОТОКЕ ГАЗОНАСЫЩЕ1ШОЙ >КИДКОСТ11 путем измерени.> его температуры и давления и расчета концентрации свободного rasa, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определений при выделении газовых пузырьков из газонасьпценной жидкости, поток газонасыщенной жидкости разделяют н» газовую и жидкую фазы, в последней из которых измеряют давление ее насьш ения газом, а расчет концентрации с объемный расход газа и жидкости в потоке газонасыценной жидкости соочветственно; давление в потоке газонасьпценной жидкости;. коэффициент Генри; молекулярные массы жидкости и газа соответственно; 3
1187013
25
ВНИИПИ Заказ 8283
Тираж 89(> Подписное
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Изобретение относится к 1<онтрольно-измерительной технике, а именпо к способу определения объемного газосодержания в газожидкостном потоке, и может быть использовано в различ- 5 ных отраслях промышленности, связанных с перемещением газонасьпценных жидкостей.
Цель изобретения — повьппение точlf0c T1t определений при вь(деленин газо- 1О алых пузырьков из газонасьпценной жидкости.
На черте>ке схематически иэо(5ражепс уст,>ойство для ocy(qvcTaJ(e»riп предлагаемого способа. 15
У;"т(> 1 (от(10 содep;t;I(1 уста((Овлеl(1(bt(1 в трубопроводе 1 лонаточный завихритель 2 l(два дат ив<а 3 lt 4 для 1(зие ренин даплен(гя насыщен(я 1 азом однофазной жидкости и жидкой фазы г(1эожицко<:т((ого потока cooTIIeтстве(шо.
Дат(1(к 3 подсоединен к участку трубопровода 1 с однофаэной г iзонасыщенНОй П:1(ДКОСП ЬЮ (ДО ВЫДЕЛСНин Гаэопо(1 фазь(),;1 датчик 4 — к участку грубов(>овода с газожидкостн(п(потокои (посл< выделеш(я газовой фаз(() . IIo сл< д(шй образуется и рсзульTnге надеш(я давлс(шя в трубопроводе (например, вследствие гидравлических потерь) ни;(<е давлен(и(насыщения газом однофазной жидкости (на чертеже газожндкостный поток от ж((дкости. условно отделен pi,(çói(ÿ штрихпунктирны и(.((шиями) .
Датчики 3 и 4 представляют собой
fJItJtIr((JJ»rr«ac(<(((i сепаратор, на боковой
rror(e1»<((0cT1t которого с обоих концов выполнены тангенциальные каналы 5
40 и 6 дпя ((одвода и отвода жидкости, соед(шеш(ые соответс гвенно с трубопроводом после местного гидравл(1«еского сонротивпения или с ш(ешшгм иc (; 1(((ои бо lее н(lзкого дав((ешlяэ 45 на (pra rep инжектором. Внутри сепаратора установлена поперечнан перегородка 7 с центральным отв<рстием 8,, а в торце со стороны выхода расположе" но ценгральное отверстие 9.
Система(а из((ерения включает в себя манометр 10, дифманометр 11, под-, соединенньш к отверстиям 9 датчиков
3 и 4, и термометр 12.
Определение объемного гаэосодержания в гаэожидкостном потоке осуществляется следу(о(цим образом.
Проходя через лопаточный завихритель 2, газож((дкостный поток закручивается, при этом на периферии трубопровода создается повышенное давление. В результате газовые пузырьки (газовая Фаза) перемещаются к центру трубопровода, образуя в присге— ночной области слой жидкой фазы.
Однофазная газонасьпцеш(ая жидкость, находящаяся под давлеш(ем, болыпии
* давления Р„, <(ерез талгснциальные каналы 5 поступает внутрь датчика 3, гд<. в резульгате полученной закрутки в центре сепаратора образуется беэрасходная газова>(ног(ость с давлением, равш>м су(((е да(зле(и(я насыщениЯ
I à 3oM однофазн з((жидкостll Г, lt дав- ((J ения ((ic(ï(tå(((II(õ паров ж, дкocTII Г<(.
Поскольку ж((цкая ф (эа, поступаюи,ая в дагч и< >, îтбирас(тся с перифернн трубо((ро:<>, (а 1, где давление боль— и c (а (. Jt or(<(fr н ((<. ещеr! I IJ(I аз 0>i жидкои
1а> (Р(((жидкая фаза па>;од;ися I( н:д >:bг(<.нно((состоя ;ш), то пследста((<> закругк((;(<.:(, Скости (I образои(ишя !
I »etr ((0((sr мас<. >вых сил дав«е(ше
liIiутр:r,д((т (ика падает от p(arrric ния, равног0 давлению на периферш(трубо;(оовода 1 (в месте отбора жидкостt t), до давле>ш-,, ра> i!or о суиме давлений P(f lt Р в безрг(сходно((газовой полости, образу>ощейся в це((трс дат«((ха .
Ввиду того, что г(роцссс газов;.(це-< .ния из высо <окипящих жидкостей изотермический (Рг = const), диф:(ан<метром 11 измеряется раэносгь дав> лешш Є— Г„, Давлеш(е в газожидкостном потоке измеряется манометром 10, а температура потока Т вЂ” термометром 1?. Давление нас(пценных паров P„rt плотность 3
Генри — по значениям Т и Р, Вели!I(ftbf ((<„, р. и f« явля(отся физическими конст;штаии. Затеи по формуле определяется объемное газосодержание <(, причем в отличие 0т известного точность определения объемного гаэосодержания в этом случае не зависит от его абсолютной вели и(ны,
