到的气体流量测量值可以确定流量和干度中的一个参数,另一个参数需用其他方法来确定,即这种流量计属于一种单参数两相流量计。
2.取样管型。应用取样管作为分配器来进行分流。系统地测试了传统取样管的分流特性
,在此基础上对其进行了改造,增加了混合器,改端口外形为“s”型,从而使分流系数能在一个较宽的范围内保持稳定。
3.转鼓型。为从根本上克服流型变化对分流的影响,在分流原理上突破了从“空间”上进行分流的现有模式,首次探索通过“分时”的方法进行分流,即通过分配来流分别流向分流体回路和主流体回路的“时间”来实现精确分流。这样不论来流的流型如何变化,两回路的流量大小只取决于所分配的时间长短,而与流型无关。由于分流时间是很轻易控制的,从而能比较轻易地保证分流系数在各种情况下都保持稳定。作者首创的转鼓分配器就是这样一种基于分时原理的分配器。分配器由壳体和转鼓两部分组成,壳体除用来支撑转鼓外,本身不含任何可动部件。转鼓的外型为圆柱体,内部均匀对称地分隔为若干互不相通的通道。沿转鼓轴线方向,通道呈螺旋型走向。各个通道的出口大都通向转鼓下游的两相流体管道(主流体回路),只有少数几个通道作为分流通道通向了分离器(分流体回路)。当两相流体流过转鼓时,就会冲击转鼓高速旋转。随着转鼓的旋转,各通道的入口端面不断地擦过管道流通截面上的每一点,使每一点上的两相流体都能机会均等地流入每一个通道。在一个旋转周期内,流通截面上各点的两相流体流入每一通道的时间均相等,这等价于来流以相等的时间份额分别依次流向了各个通道。这样,来流流向分离器(分流体回路)的时间份额,就与转鼓中通向分离器的通道数(分流通道数)成正比,而与两相流的流型无关,分流系数保持为常数。论文中已给出了简明的理论证实和实验验证。
4.旋流型。与转鼓型分配器相反,旋流型分配器内不含任何运动部件,而是通过几组外形不同的叶栅让两相流体本身做特定的流动来实现两相流体在一个多通道元件内的均匀分配。该多通道元件的通道出口大都通向分配器下游的两相流体管道,只有少数几个通道作为分流通道通向了分离器。这样,流向分离器的流量,仅仅取决于通向分离器的通道数(分流通道数),而与两相流体的流型和其他因素基本无关,也就是说分流系数为常数。这是一种非常适合于工程应用的分配器。
在空气—水实验台上,对上述4种形式的分流分相式气液两相流体流量计进行了实验研究。实验管道内径为30毫米,水平放置。实验压力温度接近于常温常压。空气折算流速范围为4~40m/s,水折算流速范围为0~0.28m/s。实验中出现的流型包括分层流、波状分层流和环状流。实验结果表明,上述四种流量计都具有稳定的或变化规律确定的分流系数。流量计工作平稳,测量范围广,测量精度高。平均误差小于5,最好的结果可以达到3以内。
分流分相法是本论文首创的完全具有中国知识产权的气液两相流体流量测量方法,它为解决工业领域内的气液两相流体流量测量问题提供了一条新的途径。通过分流使分离器的体积成倍地缩小,通过分相把两相流体的流量测量转化成了单相流体的流量测量,通过采用合理的分配器,可以获得稳定的分流系数值,从而使气液两相流体的流量测量精度有可能接近甚至达到单相流的水平。其成本约为3万元人民币,而一台与其测量精度接近的核磁共振两相流量计的造价高达几十万美元。因而本方法使气液两相流体流量计有可能象单相流量计一样低成本地批量生产和广泛应用。
要害词:流量计两相流分流分相
gas-liquidtwo-phaseflowmeters
withextract
上一页 [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] 下一页