[发明专利]新型气液两相环状流液膜质量流量测量装置及方法

摘要

本发明提供了一种新型气液两相环状流液膜质量流量测量装置及方法。所述液膜质量流量测量装置包括液膜取出与收集机构、液膜检测机构、质量流量测量机构以及自动控制系统。液膜取出与收集机构中由扩张管和多孔渗透管联合作用，可对多种流量、流速条件下的液膜进行取出。自动控制系统通过接收并处理液膜检测机构、电容式液位计所测数据，同时对气泵、电动伸缩管、电动调节阀、换向器等器件进行PID调节控制，实现了气液两相环状流液膜的精确取出与计量，为环状流液膜质量流量的测量提供了新方法新思路。与现有技术中的液膜取出方法相比，本发明可实现多种流速流量条件下液膜的精确取出与计量。

主权项

1.一种新型气液两相环状流液膜质量流量测量装置，其特征是，包括液膜取出与收集机构、液膜检测机构、质量流量测量机构以及自动控制系统；所述液膜取出与收集机构用于实现气液两相环状流中液膜的取出以及收集；所述液膜取出与收集机构包括多孔渗透管、扩张管、电动伸缩管、储液容器和气泵；所述电动伸缩管和所述多孔渗透管分别自所述储液容器相对的两个侧面横向穿过所述储液容器，所述扩张管呈圆台状的变径管结构，所述扩张管的小口径端与所述多孔渗透管的自由端在所述储液容器内固定相接，所述电动伸缩管的自由端自所述扩张管的大口径端伸入到所述扩张管内并与所述扩张管的内壁之间间隙相接；气液两相环状流中液膜部分可自所述多孔渗透管的渗透孔以及扩张管与电动伸缩管之间的间隙取出，气核部分则沿所述电动伸缩管继续流动；所述多孔渗透管、所述扩张管以及所述电动伸缩管联合作用可用于对不同流量条件下气液两相环状流中的液膜进行取出，取出后的液膜进入储液容器内；所述气泵用于调节储液容器与多孔渗透管内的压力差，以使液膜实现顺利完全取出；所述液膜检测机构设置在所述储液容器外侧的电动伸缩管上，通过所述液膜检测机构可以检测经所述多孔渗透管和扩张管后进入所述电动伸缩管内的两相流体中是否存在未被取出的连续液膜；所述质量流量测量机构用于在液膜检测机构判定液膜已完全取出时将储液容器中的液膜导出并进行称量；所述质量流量测量机构包括换向器、储液罐、废液罐、电动调节阀、电子秤和电容式液位计；所述换向器设置在所述储液容器的下方，所述换向器通过导流管与所述储液容器相接，所述储液容器内的液膜可经所述导流管流入所述换向器；所述电动调节阀设置在所述导流管上，通过所述电动调节阀可以调节由储液容器流入所述导流管内液膜的流量大小；在所述换向器上设有两个分支管路，其中一支管路与储液罐相接，另一支管路与废液罐相接；所述储液罐置于所述电子秤上，通过所述电子秤可以称量流入所述储液罐内液膜的质量；所述电容式液位计设置在所述储液容器上，所述电容式液位计用于测量储液容器内液膜的液位，以确保经换向器导出的液膜流量与经多孔渗透管和扩张管取出的液膜流量相等；所述自动控制系统用于接收所述液膜检测机构以及质量流量测量机构所测数据，并对所述液膜取出与收集机构、所述质量流量测量机构进行控制，同时根据所述质量流量测量机构所测数据计算气液两相环状流液膜质量流量。