Способ определения расхода газожидкостных потоков со снарядной структурой

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения расхода в отраслях промышленности, использующих в технологических процессах газоили 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.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 5 G 01 F 1/74

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ Гкнт СССР

1 (21) 4124182/24-10 (22) 25.09.86 (46) 07. 01.90. Бюл. М 1 (71) Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики Ленинградского политехнического института им. И.И.Калинина (72) А.Н.Казаков, В.А.Кратиров, А.Ф.Аксельрод и Е.H.Ãîëüäáåðã (53) 681.121(088.8) (56) Мамаев В.А. и др. Движение газожидкостных смесей в трубах. М.: Недра, 1978.

Кремлевский П.П. Измерение расхода двухфазных потоков. Л.: Машиностроение, 1978, с. 78.

2 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСХОДА ГАЗО"

ЖИДКОСТНЫХ ПОТОКОВ СО СНАРЯДНОЙ СТРУКТУРОЙ (57) 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 гаэожидкостной смеси в электрический сигнал путем просвечивания смеси потоком гаммаквантов от источника 2 излучения и их регистрации блоком 3 детектирования. с-

Поскольку в потоках со снарядной струк1534323

A)

1 где 1„ турой средняя длина жидксстной 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 может быть использовано в энергетике, гидротехнике, нефтяной, химической и других отраслях промышленности, использующих в технологических процессам, газо- или парожидкостные потоки.

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-Qp 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

/0=-1 О, средняя длина жидкостной пробки; внутренний диаметр трубопровода. 45

Указанное свойство постоянства средней длины жидкостной пробки,в широком диапазоне изменения условий воэдухо» 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 снарядов, не влияя на время прохождения жидкостной пробкой контролируемого сечения. 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.

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 импуль сов. 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

Составитель Н.Бурбело

Техред M.Äêäûê Корректор В.Гирняк

Редактор С.Патрушева

Заказ 35 Тираж 539 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ. СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 191

5 1534323 6 на выходе делительного устройства 10 турой, заключающийся в определении соответствует средней длительности скорости флуктуаций структурных неодвремени прохождения жидкостной проб-. нородностей в контролируемом сечении ки, по которому судят о скорости и

5 потока, по которой судят о расходе, обьемном расходе газожидкостного по- отличающийся тем, что, тока. с целью упрощения процесса измерения, Таким образом, предлагаемый способ определяют среднюю скорость прохождеобеспечивает возможность контроля обь- ния жидкостной пробки через заданное емного расхода газожидкостных потоков 1ð сечение трубопровода, а расход Q onpeсо снарядной структурой в широком деляют по зависимости диапазоне изменения режимных парамет- ров течения смеси при достаточно К 10D $ простой реализации способа с примене- Фнием одного первичного преобразова- 1Б где К вЂ” коэффициент неравномерности теля. скорости фаз;

11 - диаметр трубопровода; формула изобретения 8 - площадь поперечного сечения трубопровода; а - средняя длительность сигнала прохождения жидкостной пробки °