CN118293992A - 一种气液两相流量计及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种气液两相流量计及其应用,该气液两相流量计包括:测量管、气相取压部、液相取压部、节流单元;测量管内沿介质流向依次设置第一围堰、第二围堰、第三围堰,第一围堰、第二围堰位于所述气相负压取压口与所述气相正压取压部之间,所述第三围堰位于所述液相负压取压口所在的截面前方。本发明的测量管内的围堰使测量管下部充满液相介质,保证测量管下部开设的液相正压取压口、液相负压取压口取压的差压为液相介质流动时的液相差压,该差压最终通过液相正压取压部和液相负压取压部传递给差压变送器,最终实现液相流量的测量,从而解决由于被测量的气液介质总是在持续地流动,使流量计稳压腔无法达到稳定,影响流量计的检测精度的问题。
Description
技术领域
本申请涉及流量计技术领域,更具体地说是一种气液两相流量计,以及该气液两相流量计在模拟CO2深盐水层封存中,岩心饱和地层水与二氧化碳的气液两相界面流体的流量测量的应用。
背景技术
压差式气液两相流量计是一种基于伯努利能量守恒定律和流动连续性方程原理设计的流量测量仪表。这种流量计通过测量流体在管道中的差压信号,并将其转换为流量信号,从而实现对流体流量的测量。它特别适用于气液两相流体的流量测量,能够同时测量气体和液体的流量。
碳捕获和存储技术(CCS,Carbon Capture and Storage)是指将捕捉到的CO2进行永久性的埋存,采用工业化成熟的手段将捕捉到的CO2长时间或永久的固定到地下,其中固定地点有油气藏、深盐水层、深海和不可开采的煤层等。在深盐水层封存技术中,深盐水层埋存过程模拟并监测二氧化碳在地层中的运移和封闭情况是稳定埋存的重点,为了模拟深盐水层中二氧化碳的聚集形态和运移途径,需要利用气液两相流量计测量岩心饱和地层水与二氧化碳的气液两相界面流体的流量。
然而由于被测量的气液介质总是在持续地流动,使目前市面上的普通气液两相流量计稳压腔无法达到稳定,影响流量计的检测精度。
发明内容
本发明的目的在于解决背景技术中气液流量计检测精度因气液介质持续流动影响检测精度的问题。
为了实现本发明的上述目的,本发明提供了一种气液两相流量计,包括:测量管,沿介质流向依次设置于所述测量管的气相取压部和液相取压部,以及设置在所述测量管内且位于所述液相取压部所在区域的节流单元;所述气相取压部包括沿所述介质流向依次设置的气相负压取压部、气相正压取压部,气相负压取压部与测量管通过气相负压取压口连通;所述液相取压部包括沿所述介质流向依次设置的液相正压取压部、液相负压取压部,液相正压取压部与测量管通过液相正压取压口连通,液相负压取压部与测量管通过液相负压取压口连通;所述测量管内沿介质流向依次设置第一围堰、第二围堰、第三围堰,所述第一围堰、第二围堰、第三围堰的高度分别为h1、h2、h3,且h1>h2>h3;所述第一围堰、第二围堰位于所述气相负压取压口与所述气相正压取压部之间,所述第三围堰位于所述液相负压取压口所在的截面前方。
本发明的测量管内沿介质流向依次设置第一围堰、第二围堰、第三围堰,第一围堰、第二围堰、第三围堰的顶部到测量管下部的距离依次减小,其中第二围堰、第三围堰使测量管下部充满液相介质,保证测量管下部开设的液相正压取压口、液相负压取压口取压的差压为液相介质流动时的液相差压,该差压最终通过设置在液相正压取压部的液相正压取压管和设置在液相负压取压部的液相负压取压管传递给差压变送器完成对该液相差压的测量,最终实现液相流量的测量,从而解决由于被测量的气液介质总是在持续的流动,使流量计稳压腔无法达到稳定,影响流量计的检测精度的问题。
作为本发明的一种改进,所述气相负压取压部设置有环绕所述测量管的气相负压稳压腔,所述液相正压取压部设置有环绕所述测量管的液相正压稳压腔、所述液相负压取压部设置有环绕所述测量管的液相负压稳压腔,
作为本发明上述气相负压稳压腔、液相正压稳压腔、液相负压稳压腔的一种改进,所述气相负压稳压腔、液相正压稳压腔、液相负压稳压腔的底部分别设置第一排污口、第二排污口、第三排污口。
作为本发明上述节流单元的一种改进,所述节流单元包括:节流楔块,所述节流楔块的高度为h7。
作为本发明上述节流单元的进一步改进,所述节流单元还包括液相收缩挡板,所述液相收缩挡板设置在液相取压部所在的区域,所述液相收缩挡板后端的高度高于前端的高度。
作为本发明上述液相收缩挡板的一种改进,所述液相收缩挡板由第一挡板、第二挡板、第三挡板组成,其中第二挡板倾斜设置并连接所述第一挡板和所述第三挡板,所述节流楔块设置在所述第一挡板的下方,所述第一挡板的高度为h4,第三挡板的高度为h5,且h5>h1>h4>h7。
作为本发明上述气相正压取压部的一种改进,所述气相正压取压部的气相正压取压管的取压管端面为朝向介质迎流面的倾斜面。
作为本发明上述气相正压取压管端面的一种改进,所述取压管端面的倾斜面与介质流向的夹具为60°。
作为本发明上述气相正压取压管端面的进一步改进,所述取压管端面的下端部与测量管底面的高度为h6,其中h6>h5>h4。
作为发明的一种改进,所述液相负压取压部上设置压力补偿口;所述液相正压取压部上设置温度取样口。
作为本发明上述第一围堰的一种改进,所述第一围堰上设置沿测量管长度方向贯通的导流孔。
本发明还基于上述气液两相流量计的一种应用,用于模拟CO2深盐水层封存中,岩心饱和地层水与二氧化碳的气液两相界面流体的流量测量。
本申请的有益效果在于:
本发明的测量管内沿介质流向依次设置第一围堰、第二围堰、第三围堰,第一围堰、第二围堰、第三围堰的顶部到测量管下部的距离依次减小,其中第二围堰、第三围堰使测量管下部充满液相介质,保证测量管下部开设的液相正压取压口、液相负压取压口取压的差压为液相介质流动时的液相差压,该差压最终通过设置在液相正压取压部的液相正压取压管和设置在液相负压取压部的液相负压取压管传递给差压变送器完成对该液相差压的测量,最终实现液相流量的测量,从而解决由于被测量的气液介质总是在持续的流动,使流量计稳压腔无法达到稳定,影响流量计的检测精度。
除了上面所描述的本发明解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的优点之外,本发明能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的优点,将结合附图作出进一步详细的说明。
附图说明
图1是本申请实施例中的一种气液两相流量计示意图;
图2是本申请气液两相流量计测量气相、液相流量,与气相标准流量计,液相标准流量计测量液相流量对比系统图;
附图标记说明:
1000、气液两相流量计;
1、测量管;11、第一围堰;111、导流孔;12、第二围堰;13、第三围堰;
2、气相取压部;21、气相负压取压部;211、气相负压取压口;212、气相负压稳压腔;213、气相负压取压管;214、第一排污口;22、气相正压取压部;221、气相正压取压管;2211、取压管端面;
3、液相取压部;31、液相正压取压部;311、液相正压取压口;312、液相正压稳压腔;313、液相正压取压管;314、温度取样口;315、第二排污口;32、液相负压取压部;321、液相负压取压口;322、液相负压稳压腔;323、液相负压取压管;324、压力补偿口;325、第三排污口
4、节流单元;41、节流楔块;42、液相收缩挡板;421、第一挡板;422、第二挡板;423、第三挡板;
2000、气相标准流量计;
3000、液相标准流量计。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细地描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本申请的保护范围。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1示意了本发明提供的一种气液两相流量计,包括:测量管1,沿介质流向依次设置于测量管1的气相取压部2和液相取压部3,以及设置在测量管1内在液相取压部3所在区域的节流单元4。气相取压部2包括沿介质流向依次设置的气相负压取压部21、气相正压取压部22,气相负压取压部21与测量管1通过气相负压取压口211连通;液相取压部3包括沿介质流向依次设置的液相正压取压部31、液相负压取压部32,液相正压取压部31与测量管1通过液相正压取压口311连通,液相负压取压部32与测量管1通过液相负压取压口321连通;测量管1内沿介质流向依次设置第一围堰11、第二围堰12、第三围堰13,第一围堰11、第二围堰12、第三围堰13的高度分别为h1、h2、h3,且h1>h2>h3;第一围堰11、第二围堰12位于气相负压取压口211与气相正压取压部22之间,第三围堰13位于液相负压取压口321所在的截面前方。
在本发明的一种实施例中,测量管1用于通过待检测的气液两相介质,气相取压部2由气相负压取压部21和气相正压取压部22组成,液相取压部3由液相正压取压部31和液相负压取压部32组成,气相负压取压部21通过位于测量管1上部的气相负压取压口211连通,液相正压取压部31通过位于测量管1下部的液相正压取压口311连通,液相负压取压部32通过位于测量管1下部的液相负压取压口321连通。气相取压部2用于对通过测量管1的气相流量进行检测,液相取压部3用于对通过测量管1的液相流量进行检测。节流单元4用于使介质流束局部收缩,同时使流体产生局部涡流损耗,从而使流体在节流单元4两侧产生静压差,这种静压差与流体的流速有关,流速越大,静压差越大,之后,节流单元4两侧的压力通过液相正压取压口311、液相负压取压口321传递到液相取压部3的差压变送器,差压变送器据此计算出流体的流速,在本发明可选的实施例中,节流单元4的具体形式可以根据实际需求选择,可选择节流楔块41、液相收缩挡板42、圆孔板、喷嘴、文丘里管等。
在本发明的一种实施例中,测量管1内沿介质流向依次设置第一围堰11、第二围堰12、第三围堰13,其中第一围堰11、第二围堰12位于气相负压取压部21、气相正压取压部22之间,第一围堰11、第二围堰12起到了气相节流件的作用,使第一围堰11、第二围堰12两侧的气体速度和压力都会发生变化,这些变化与流体的流量有直接关系,最终通过连接在气相负压取压部21、气相正压取压部22上的差压变送器完成对气体介质的流量测量。
在本发明的实施例中,第一围堰11、第二围堰12、第三围堰13的高度依次降低,即第一围堰11、第二围堰12、第三围堰13的顶部到测量管1下部的距离依次减小,其中第二围堰12、第三围堰13使测量管1下部充满液相介质,保证测量管1下部开设的液相正压取压口311、液相负压取压口321取压的差压为液相介质流动时的液相差压,该差压最终通过设置在液相正压取压部31的液相正压取压管313和设置在液相负压取压部32的液相负压取压管323传递给差压变送器完成对该液相差压的测量,最终实现液相流量的测量。通过本发明的该种实施例,从而解决由于被测量的气液介质总是在持续地流动,使流量计稳压腔无法达到稳定,影响流量计的检测精度的问题。
进一步地,本发明在液相负压取压部32上还开设有压力补偿口324,该压力补偿口324可对测量压力进行校准。由于不同类型的待测介质具有不同的性质,因此为了使本发明的气液两相流量计对不同类型的待测介质均具有较好的测量效果,通过压力补偿口324可对测量压差进行补充或校准,进一步提高介质流量测量的准确性。
在本发明可选的实施例中,在液相正压取压部31上还设置温度取样口314。由于待测介质流体的粘度、密度等性质均与温度有关系,因此在进行流量时,添加温度影响系数,更有利于准确地对介质流量进行评价。
进一步地,继续参照图1,为了进一步提高气相负压、液相正压、液相负压的取压稳定性,在本发明可选的实施例中,气相负压取压部21设置有环绕测量管1的气相负压稳压腔212,液相正压取压部31设置有环绕测量管1的液相正压稳压腔312、液相负压取压部32设置有环绕测量管1的液相负压稳压腔322,气相负压稳压腔212、液相正压稳压腔312、液相负压稳压腔322均为回转体。
在本发明的实施例中,根据气液两相介质的物理特性,介质在测量管1内流动时,气相在测量管1上部流动,在测量管1上部,气相负压稳压腔211包覆范围内开设气相负压取压孔212,检测稳定的气相负压。在第二围堰12、第三围堰13的区间内,使测量管1下部充满液相介质,保证测量管1下部开设的液相正压取压口311、液相负压取压口321取压的差压为液相介质流动时的液相差压,再通过液相正压稳压腔312、液相负压稳压腔322的稳压,可进一步检测出稳定的液相差压,进一步提高了液相流量检测的准确性。
在本发明可选的实施例中,如图1,第一围堰11上设置沿测量管1长度方向贯通的导流孔111。保证气液两相介质中液相介质较低时通过第一围堰11,不阻止液相介质的流动。
继续参照图1,在本发明可选的实施例中,节流单元4包括:节流楔块41,节流楔块41的高度为h7。
进一步地,在本发明可选的实施例中,节流单元4还包括液相收缩挡板42,液相收缩挡板42设置在液相取压部3所在的区域,液相收缩挡板42后端的高度高于前端的高度,液相收缩加速挡板42为沿轴向焊接在测量管1内部,将测量管1分为两部分,以便将气液分离。
在该实施例中,在测量管1内加装液相加速挡板42,使气相与液相在设计范围内充分分离,同时加快液相介质的流动速度,取得较大的液相差压,更好地检测稳定的液相流量。更进一步地,液相收缩挡板42由第一挡板421、第二挡板422、第三挡板423组成,液相收缩挡板42与测量管体连接,其中第二挡板422倾斜设置并连接第一挡板421和第三挡板423,节流楔块41设置在第一挡板421的下方,第一挡板421的高度为h4,第三挡板423的高度为h5,且h5>h1>h4>h7。通过节流楔块41与第一挡板421、第二挡板422、第三挡板423组成的液相收缩挡板42形成的节流单元4使进入测量管1内的液相介质通过该节流单元4时,由于流楔块41与液相收缩挡板42使液相介质流束局部收缩,同时使液相介质产生局部涡流损耗,从而使液相介质在节流单元4两侧产生静压差,产生的静压差与流体的流速有关,流速越大,静压差越大。之后,节流单元4两侧的压力通过安装于液相正压取压部31和液相负压取压部32差压变送器计算出液相介质的流速。
继续参照图1,在本发明可选的实施例中,气相正压取压部22的气相正压取压管221的取压管端面2211为朝向介质迎流面的倾斜面。该取压管端面2211倾斜面的倾斜孔可取气相介质流动时的全压,保证此处气相静压最大,该气相正压取压管221可与气相负压取压管之间获得最大气相差压。作为一种优选,取压管端面2211的倾斜面与介质流向的夹具为60°。
进一步地,取压管端面2211的下端部与测量管1底面的高度为h6,其中h6>h5。
进一步地,气相负压稳压腔212、液相正压稳压腔312、液相负压稳压腔322的底部分别设置第一排污口214、第二排污口315、第三排污口325。
在测量管1中气相负压稳压腔212、液相正压稳压腔312、液相负压稳压腔322的底部装设排污孔,将气液两相流介质中含有的脏污杂质定期排出,提高测量精度。
在本发明的上述实施例中,节流楔块41、第一围堰11、第二围堰12、第三围堰13均可为焊接在测量管1内下部的近似于半圆的部件,其中半圆的圆周与测量管1相接,半圆的顶部为平面。
上述实施例中的气液两相流量计可通过铸造成型实现制造,也可通过各部件连接安装实现制造。
结合上述各实施例,本发明一种较佳的实施例中,气液两相流量计包括:测量管1、设置在测量管两侧用于将气液两相流量计安装在待测管道到法兰14、依次设置在测量管1内的第一围堰11、第二围堰12、节流楔块41,第三围堰13,其中第一围堰11上设置2个导流孔111,设置在测量管1内的液相收缩挡板42,液相收缩挡板42为沿轴向焊接在测量管1内部,将测量管1分为上、下两部分,以便将气相、液相分离,液相收缩挡板42包括第一挡板421、第二挡板422、第三挡板423。该流量计还包括气相取压部2和液相取压部3。气相取压部2包括气相负压取压部21和气相正压取压部22。气相负压取压部21包括:环绕套设在测量管1外的气相负压稳压腔212,气相负压稳压腔212与测量管1通过气相负压取压口211连通,位于测量管1上部连接在气相负压稳压腔212上的气相负压取压管213,气相负压取压管213最终与气相差压变送器连接,气相负压稳压腔212的下部还设置第一排污口214。气相正压取压部22包括:设置在测量管1上部的气相正压取压管221,其中气相正压取压管221的取压管端面2211伸入到测量管1内部,该取压管端面2211为倾斜面,例如该倾斜面与介质流向的夹具为60°;气相正压取压管221的另一端与气相差压变送器连接。液相取压部3包括液相正压取压部31和液相负压取压部32。液相正压取压部31包括环绕套设在测量管1外侧的液相正压稳压腔312,液相正压稳压腔312通过位于测量管1下部的液相正压取压口311与液相正压稳压腔312连接,液相正压稳压腔312的上部设置液相正压取压管313,液相正压取压管313的另一端与液相差压变送器连接,在液相正压稳压腔312的上部还设置有温度取样口314,液相正压稳压腔312的下部设置第二排污口315。液相负压取压部32包括环绕套设在测量管1外侧的液相负压稳压腔322,液相负压稳压腔322通过位于测量管1下部的液相负压取压口321与液相负压稳压腔322连接,液相负压稳压腔322的上部设置液相负压取压管323,液相负压取压管323的另一端与液相差压变送器连接,在液相负压稳压腔322的上部还设置有压力补偿口324,液相负压稳压腔322的下部设置第三排污口325。在该实施例中,第一围堰11、第二围堰12、第三围堰13、节流楔块41,第一挡板421、第三挡板423、取压管端面2211的下端部与测量管1底面的高度分别为h1、h2、h3、h7、h4、h5、h6,h6>h1>h2>h3,h3>h4>h7,h6>h5>h4,在满足上述要求的情况下,根据气液的比例,调整具体的hx值。
该实施例在实施过程中,首先利用测量管1两侧的法兰14将该流量计安装在待测管道上,如图1示意的流量计介质流向为从右向左,在通过介质时,液相介质流过测量管1下部,气相介质流过测量管1上部,具体地,液相介质在测量管1中流过时,依次通过第一围堰11以及第一围堰11上设置的导流孔111、第二围堰12、第三挡板423的下部、第二挡板422、第一挡板421的下部、液相正压取压口311、节流楔块41、液相负压取压口321、第三围堰13;气相介质依次通过气相负压取压口211、第一围堰11、第二围堰12、气相正压取压管221的取压管端面2211、液相收缩挡板42上部。
在本发明提供的气液两相流量计用于模拟CO2深盐水层封存中,岩心饱和地层水与二氧化碳的气液两相界面流体的流量测量的实施例中,第一围堰11、第二围堰12起到气相节流的作用,正压气体通过气相负压取压口211进入到气相负压稳压腔212内稳压后,通过气相负压取压管213进入到气相差压变送器,正压气体则进入到气相正压取压管221后进入到气相差压变送器,由于气相正压取压管221伸至距测量管下部h6处,朝向迎流面斜向上60°开斜孔,可取气相介质流动时的全压,保证此处气相静压最大,气相正压取压管221与气相负压取压管212之间获得最大气相差压,从而可实现气相介质流量的准确稳定测量。
用于模拟CO2深盐水层封存中,岩心饱和地层水与二氧化碳的气液两相界面流体的流量测量的实施例中,液相介质岩心饱和地层水通过液相收缩挡板42下方进入到液相取压部,液相介质通过由液相收缩挡板42和节流楔块41组成的节流单元,使节流楔块41前后形成液相压差,正压液相介质通过液相正压取压口311进入到液相正压稳压腔312,最终通过液相正压取压管313连接到液相差压变送器;负压液相介质通过液相负压取压口321进入到液相负压稳压腔322,最终通过液相负压取压管323连接到液相差压变送器,通过液相正、负压稳压腔的稳压,检测出稳定的液相差压,最终得到液相流量。本发明的各稳压腔底部设置排污口,将气液两相流介质中含有的脏污杂质定期排出,提高测量精度。
如图1示意了一个具体的应用于模拟CO2深盐水层封存中,岩心饱和地层水与二氧化碳的气液两相界面流体的流量测量的气液两相流量计,该气液两相流量计按照GB/T2624-2006进行设计、计算;
如图1是沿着该气液两相流量计轴向做竖直向下的截面,在该截面中,测量管1长为746mm,测量管1的直径为73mm;第一围堰11的高度h1=45mm、底边长度为24mm,第一围堰11截面的直角梯形的一腰与底边的夹具为68°;第二围堰12的高度h2=42mm,底边长度为21.58mm,第二围堰12截面的直角梯形的一腰与底边的夹具为69.5°;第三围堰13的高度h3=40mm,底边长度为20.49mm,第三围堰13截面的直角梯形的一腰与底边的夹具为69.2°;第一挡板421的高度h4=35mm,第三挡板423的高度h5=48mm,第二挡板422与第一挡板421延长前的夹具为30°,第一挡板421、第二挡板422、第三挡板423的厚度为0.9mm;取压管端面2211的下端部与测量管1底面的高度h6=51.5mm;节流楔块41的高度h7=22.0mm,底边长度为42.7mm,节流楔块41的截面等腰三角形;导流孔111的直径为4.1mm,导流孔111的数量为4,气相负压取压口211、液相正压取压口311、液相负压取压口321的直径均为8mm;气相负压取压口211轴线与测量管1的后端部的距离为66mm,第一围堰11的直角面与测量管1的后端部的距离为74mm;第三围堰13的直角面与测量管1的前端部的距离为19mm;气相负压取压口211轴线与气相负压取压管213轴线的直线距离为265mm,液相正压取压口311的轴线与液相负压取压口312的轴线直线距离为98mm;第一围堰11与第二围堰12的距离为87mm,第二围堰12与第三围堰13的直径为565mm,第三围堰13与节流楔块41的距离为145mm。
为了验证本发明提供的气相标准流量计的测量准确性,参照图2,将单独将CO2气体通入到气相标准流量计2000所在的管道中,通过调节气相标准流量计2000所在的管道的阀门控制通过该管道的CO2气体流量,并用气相标准流量计2000计量CO2气体经过该管道的流量;将岩心饱和地层水通入到液相标准流量计3000所在的管道中,通过调节液相标准流量计3000所在的管道的阀门控制通过该管道的岩心饱和地层水流量,并用液相标准流量计3000管道单独通过岩心饱和地层水的流量,再将单独通过气相标准流量计2000的CO2气体和单独通过液相标准流量计3000的岩心饱和地层水通入到本发明的气液两相流量计1000中测量CO2气体的气液两相流量。表1是利用该实施例气液两相流量计测试值与标准表测量值的对比表。
表1气液两相流量计与气相标准流量计、液相标准流量计的测量情况表
通过表1可以看到,利用本申请实施例提供的气液两相流量计测量液相示值误差<2%,气相示值误差<3%。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其他实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其他实施例相结合。
在本申请实施例的描述中,技术术语“上”“下”“内”“外”“前”“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请实施例的限制。
在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“设置”“设有”“连接”“安装”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行同等替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种气液两相流量计,其特征在于,包括:
测量管(1),沿介质流向依次设置于所述测量管(1)的气相取压部(2)和液相取压部(3),以及设置在所述测量管(1)内且位于所述液相取压部(3)所在区域的节流单元(4);
所述气相取压部(2)包括沿所述介质流向依次设置的气相负压取压部(21)、气相正压取压部(22),气相负压取压部(21)与测量管(1)通过气相负压取压口(211)连通;
所述液相取压部(3)包括沿所述介质流向依次设置的液相正压取压部(31)、液相负压取压部(32),液相正压取压部(31)与测量管(1)通过液相正压取压口(311)连通,液相负压取压部(32)与测量管(1)通过液相负压取压口(321)连通;
所述测量管(1)内沿介质流向依次设置第一围堰(11)、第二围堰(12)、第三围堰(13),所述第一围堰(11)、第二围堰(12)、第三围堰(13)的高度分别为h1、h2、h3,且h1>h2>h3;
所述第一围堰(11)、第二围堰(12)位于所述气相负压取压口(211)与所述气相正压取压部(22)之间,所述第三围堰(13)位于所述液相负压取压口(321)所在的截面前方。
2.根据权利要求1所述的气液两相流量计,其特征在于,所述气相负压取压部(21)设置有环绕所述测量管(1)的气相负压稳压腔(212),所述液相正压取压部(31)设置有环绕所述测量管(1)的液相正压稳压腔(312)、所述液相负压取压部(32)设置有环绕所述测量管(1)的液相负压稳压腔(322)。
3.根据权利要求2所述的气液两相流量计,其特征在于,所述气相负压稳压腔(212)、液相正压稳压腔(312)、液相负压稳压腔(322)的底部分别设置第一排污口(214)、第二排污口(315)、第三排污口(325)。
4.根据权利要求1所述的气液两相流量计,其特征在于,所述节流单元(4)包括:节流楔块(41),所述节流楔块(41)的高度为h7。
5.根据权利要求4所述的气液两相流量计,其特征在于,所述节流单元(4)还包括液相收缩挡板(42),所述液相收缩挡板(42)设置在液相取压部(3)所在的区域,所述液相收缩挡板(42)后端的高度高于前端的高度。
6.根据权利要求5所述的气液两相流量计,其特征在于,所述液相收缩挡板(42)由第一挡板(421)、第二挡板(422)、第三挡板(423)组成,其中第二挡板(422)倾斜设置并连接所述第一挡板(421)和所述第三挡板(423),所述节流楔块(41)设置在所述第一挡板(421)的下方,所述第一挡板(421)的高度为h4,第三挡板(423)的高度为h5,且h5>h1>h4>h7。
7.根据权利要求1所述的气液两相流量计,其特征在于,所述气相正压取压部(22)的气相正压取压管(221)的取压管端面(2211)为朝向介质迎流面的倾斜面,所述取压管端面(2211)的下端部与测量管(1)底面的高度为h6,其中h6>h5>h4。
8.根据权利要求1所述的气液两相流量计,其特征在于,所述液相负压取压部(32)上设置压力补偿口(324);所述液相正压取压部(31)上设置温度取样口(314)。
9.根据权利要求1所述的气液两相流量计,其特征在于,所述第一围堰(11)上设置沿测量管(1)长度方向贯通的导流孔(111)。
10.一种气液两相流量计的应用,其特征在于,用于模拟CO2深盐水层封存中,岩心饱和地层水与二氧化碳的气液两相界面流体的流量测量。
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