[发明专利]基于单节流元件的气液两相流气相流量在线测量方法及装置

权利要求书

1.一种基于单节流元件的气液两相流气相流量在线测量装置，其特征在于：包括安装在测量管道（3）上的差压流量计（1），在差压流量计（1）上安装有与数据采集处理器（7）相连接的压力变送器（4）、差压变送器（5）和温度变送器（6）。

2.一种如权利要求1所述装置的基于单节流元件的气液两相流气相流量在线测量方法，其特征在于包括以下步骤：

1）两相流体流经压差流量计（1），由安装在压差流量计（1）上的差压变送器（5）、温度变送器（6）和压力变送器（4）测得两相流体的差压ΔP_tp、温度T及压力P，由压力P及温度T计算气液两相流的气相密度ρ_g和液相密度ρ_l，根据公式（1）得到气液两相的质量流量m_apparent：

mapparent=At2ρgΔPtp1-β4---(1)]]>

其中，A_t为差压流量计（1）的最小流通截面积；ρ_g为气相密度；β为差压流量计（1）的节流比，A为测量管道（3）截面积，D为管道（3）内径；

2）通过实验获得两相流量系数K与洛克哈特-马蒂内利参数X_LM、气体弗鲁德数Fr_g及气液密度比的拟合关联式，即，同时，再得到K与液体弗鲁德数Fr_l、气体弗鲁德数Fr_g及气液密度比的拟合关联式，即，K2=f2(Frl,Frg,ρg/ρl),]]>其中，K=mg+mlmapparent,]]>XLM=mlmgρgρl,]]>气体和液体弗鲁德数分别为Frg=UsggDρgρl-ρg]]>和Frl=UslgDρlρl-ρg,]]>Usg=4mgπD2ρg,]]>Usl=4mlπD2ρl,]]>式中，m_g，m_l分别为气液相质量流量，ρ_l为液相密度，U_sg和U_sl分别为气液相的表观流速，g为重力加速度，D为管道内径；

3）根据差压流量计1的两相流体的气相质量流量的测量模型mg=mapparent·K1+XLM/ρg/ρl,]]>可知，mg1=mapparent·K11+XLM/ρg/ρl]]>和mg2=mapparent1+XLM/ρg/ρl,]]>对于同一节流元件有：m_g1=m_g2=m_g,K₁＝K₂，通过迭代法即可得到气相的质量流量m_g。