一种双压差气液流量在线测量装置及在线测量方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种双压差气液流量在线测量装置及在线测量方法。
【背景技术】
[0002] 目前市场上存在的流量计多为应用于单相流体测量的流量计，气液两相流量在线 测量的流量计种类少且价格昂贵。压差流量计性能稳定且成本较低，在单相流体测量中应 用较为广泛，根据管道尺寸、流体物性及流量计的压差，得到当前的流量。双压差流量计主 要由前后两个压差流量计组合而成，用于同时测量气液两相流量，根据管道尺寸、气液两相 物性、两个压差流量计的压差等得到两相的流量。当前已有的双压差气液流量在线测量装 置有长喉颈文丘里流量计在文丘里的喉颈增加一个取压点，该流量计因为上下游两对取压 点间流场的相似性，可能会影响流量计的流型适应范围。还有全对称V锥流量计W及双V锥 组合流量计，同样存在前后测量流场的相似性较大的问题。也有V锥流量计在上游、文丘里 流量计在下游的组合，V锥对下游流场的扰动较大，影响到下游文丘里流量计的测量性能。
[0003] 因此，现有技术有待于更进一步得改进和发展。
【发明内容】
[0004] 鉴于上述现有技术的不足，本发明提供的一种双压差气液流量在线测量装置及在 线测量方法，减小双流量计造成的管道流动阻力损失，W及上游流量计对下游流量计的干 扰，提高测量的稳定性。 阳0化]为解决上述技术问题，本发明方案包括：
[0006] 一种双压差气液流量在线测量装置，其中，其包括文丘里流量计，文丘里流量计一 端设置有气液管，气液管通过连接法兰与一V锥流量计相连接，文丘里流量计前端设置有 第一压力计，文丘里流量计的喉部设置有第二压力计；V锥流量计的后端设置有第四压力 计，第四压力计与连接法兰之间的V锥流量计上设置有第=压力计。
[0007] 一种使用所述双压差气液流量在线测量装置的在线测量方法，其包括W下步骤： 通过双压差气液流量在线测量装置采集管道内文丘里流量计与V锥流量计各自的压差参 数，然后将压差参数传递到处理器中，处理器中建立气液两相流量测量模型，根据输入的压 差参数计算输出气液两相各自的流量。
[0008] 所述的在线测量方法，其中，上述建立气液两相流量测量模型的步骤包括：
[0009] 确定气液两相流量系数Cm为两相混合物的总质量流量与理论计算流量的比值；
W11] 其中，nig为气相质量流量，mi液相质量流量，单位为kg/s;mtp。为气液理论流量；
[0012] 然后根据伯努利方程和连续性方程得到式似，通过测量气液混合物的压差获 得； CN1051巧550A 说明书 2/5页
[0014] 其中，D为管道内径，单位为m;AP化为单独流量计测得的气液两相流动的压差， 单位为Pa; 0为流量计的节流比；
[0015] 气液中用XLM来表征液相含量的大小：
[0020]式（4)为基于两相流量系数Cm的气相流量测量关联式；其中，mtp。由测得的两相压 差APtp计算得到，获得两相流量系数Cm与XW函数关系；Cm与)U成近似线性关系，不同的 工况压力对应不同的线性关系式；该线性关系式为：
[00巧其中，曰，b与压力及气体的流量有关，为常数；将式妨带入到方程（4)得：
[0024] 在双压差流量计的流量测量过程中，两个不同的压差流量计得到不同的气相流量 测量关联式；
阳026] 其中，日1，bi，日2,bz通过前期对文丘里流量计、V锥流量计进行标定获得，mtpci和 nV：2为两个单流量计按式（2)计算得到的理论质量流量，联立式（3)、式（4)、式巧）、式化） 与式（7)求解，得到气相流量m,与液相流量mi。
[0027] 本发明提供的一种双压差气液流量在线测量装置及在线测量方法，由文丘里流量 计和V锥流量计组合而成，在实际的气液流量在线测量过程中，采集管道内文丘里流量计 与V锥流量计之间的压差，将压差传输到处理器中，处理器中建立气液两相流量测量模型， 根据输入的压差计算输出气液两相各自的流量，文丘里对流场的扰动较小，从而减小了对 下游V锥流量计测量性能的影响，且V锥流量计具有良好的稳流和抗扰动能力，故V锥流量 计放在文丘里下游的组合装置，具有良好的测量稳定性。
【附图说明】
[0028] 图1为本发明中双压差气液流量在线测量装置的示意图。
【具体实施方式】
[0029] 本发明提供了一种双压差气液流量在线测量装置及在线测量方法，为使本发明的 目的、技术方案及效果更加清楚、明确，W下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描 述的具体实施例仅仅用W解释本发明，并不用于限定本发明。
[0030] 本发明提供了一种双压差气液流量在线测量装置，如图1所示的，其包括文丘里 流量计1，文丘里流量计1 一端设置有气液管2,气液管2通过连接法兰3与一V锥流量计 4相连接，文丘里流量计1前端设置有第一压力计5,文丘里流量计1的喉部设置有第二压 力计6 ;V锥流量计4的后端设置有第四压力计7,第四压力计7与连接法兰3之间的V锥 流量计4上设置有第=压力计8。
[0031] 本发明还提供了一种使用所述双压差气液流量在线测量装置的在线测量方法，其 包括W下步骤：通过双压差气液流量在线测量装置采集管道内文丘里流量计与V锥流量计 各自的压差参数，然后将压差参数传递到处理器中，处理器中建立气液两相流量测量模型， 根据输入的压差参数计算输出气液两相各自的流量。
[0032] 更为具体的是上述建立气液两相流量测量模型的步骤包括： 阳033] 确定气液两相流量系数Cm为两相混合物的总质量流量与理论计算流量的比值；
阳035] 其中，nig为气相质量流量，m1液相质量流量，单位为kg/s;mtp。为气液理论流量；
[0036] 然后根据伯努利方程和连续性方程得到式（2)，通过测量气液混合物的压差获 得；
[0038] 其中，D为管道内径，单位为m;AP化为单独流量计测得的气液两相流动的压差， 单位为Pa; 0为流量计的节流比；
[0039] 气液中用XLM来表征液相含量的大小：
[0041] 其中，Pg为气相密度，P1为液相密度，单位为kg/m3; 阳0创联立式（1)、式似与式做得：
W44] 式（4)为基于两相