[发明专利]一种气液双相共混流体流量计

说明书

技术领域

本发明属于工业流量测量技术领域，具体涉及一种气液双相共混流体流量计，对气相液相混合流体中的气相和液相流体分别进行体积和质量计量的流量计。

背景技术

在工业现场，测量流体流量的仪表统称为流量计或流量表，是工业测量中最重要的仪表之一。随着工业的发展，对流量测量的准确度和范围要求越来越高，为了适应多种用途，各种类型的流量计相继问世，广泛应用于石油天然气、石油化工、水处理、制药、能源、冶金、纸浆造纸等行业。

流量计通常有差压式流量计、转子流量计、节流式流量计、容积流量计、电磁流量计、超声波流量计、涡轮流量计和涡街流量计等等。按介质分类为液体流量计、气体流量计、蒸汽流量计以及固体流量计。

流量计正引入越来越多的电子技术，如数字信号处理(DSP)和微处理器，这使得流量计具备了测量和自诊断功能，且能够更好地与生产控制层面进行通信，更好地满足了行业用户的需求，给流量计创造了更多的市场应用空间。

在石油天然气、石油化工等行业生产过程中经常会遇到气液双相共混流体，同时这两种流体需要分别计量的场合，单一的气相、液相流量计和现有的气液双相流量计都不能很好地解决气液双相共混流体流量计量的问题。利用温度、压力与密度间的关系，用温度、压力信号经函数运算为密度信号，与容积流量相乘而得到质量流量。

发明内容

本发明是一种气液双相共混流体流量计，气液双相共混流体经连接管到前过渡段再到前稳定段，然后经后稳定段与后过渡段流出，在前稳定段与后稳定段的中间部位测定气相的压力、温度和流速，同时测定液相的流速和液位，这些数据变送到PLC运算显示系统进行运算，得到气相和液相的体积流量或质量流量，并可进行显示。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种气液双相共混流体流量计，如图1与图2所示，由连接法兰、连接管、前过渡段、前稳定段、升降导轨、液速传感器、后稳定段、后过渡段、温度传感器、压力传感器、气速传感器、漂浮式液位传感器、PLC运算显示系统构成。本发明是用前稳定段与后稳定段将气液相分层稳定，用气体温度传感器、压力传感器与气速传感器分别测定气相流体的温度、压力与流速信号，用液速传感器与漂浮式液位传感器分别测定液相的液位和流速，并将所述的测定数据以4-20mA电流信号或电压信号变送至运算显示系统，运算显示系统依据预定的运算程序进行运算得到气相和液相的体积流量或质量流量，详细说明见本发明说明书的具体实施方式。

本发明的有益效果是：

本发明一种气液双相共混流体流量计可以将气液流体分别计量，克服了单一的气相、液相流量计和现有的气液双相流量计都不能很好地解决气液双相共混流体流量计量的问题，很好地解决了石油天然气、石油化工等行业生产过程中经常会遇到气液双相共混流体的气液流体分别计量问题。

附图说明

图1为本发明的气液双相共混流体流量计结构示意图；图2为本发明的气液双相共混流体流量计A-A剖面示意图；

图中：1.连接法兰，2.连接管，3.前过渡段，4.稳定段，5.升降导轨，6.液速传感器，7.后稳定段，8.后过渡段，9.温度传感器，10.压力传感器，11.气速传感器，12.漂浮式液位传感器，13.PLC运算显示系统。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明：

如图1与图2所示，所述气液双相共混流体流量计由连接法兰1、连接管2、前过渡段3、前稳定段4、升降导轨5、液速传感器6、后稳定段7、后过渡段8、温度传感器9、压力传感器10、气速传感器11、漂浮式液位传感器12与 PLC运算显示系统13构成。

所述连接法兰1将流量计连接在输送管道上。

所述前过渡段3实现输送状态向测量稳定状态过渡；后过渡段8实现测量稳定状态向输送状态的过渡；前过渡段3与后过渡段8长度为连接管直径的1.5～2倍。

所述前稳定段4与后稳定段7实现测量的稳定状态；前稳定段4与后稳定段7的长度分别为连接管直径的1.5～2倍；稳定段的中心线的应保持水平；稳定段截面积应不小于连接管截面积的3倍。

所述升降导轨5用来固定漂浮式液位传感器12，并允许漂浮式液位传感器12沿升降导轨5上下漂浮自由移动，同时漂浮式液位传感器12测量液位位置并变送远传；升降导轨5垂直于稳定段的中心线并保持竖直。

所述液速传感器6用来测量液相流体在稳定段流动速度，所述气速传感器11用来测量气相流体在稳定段流动速度；所述温度传感器9用来测量气相流体的温度，压力传感器10用来测量气相流体的压力。