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用涡轮流量计测量多相流流量的简单介绍

发布时间:2020-06-02

涡轮流量计在测量单相时,工作稳定性较好,但在多相流时,由于各相的速度、粘度、局部持率等因素,影响涡轮转速。按常规,同一流量所对应的涡轮转速保持不变,即仪器常数不变。但在多相流动时即使在总流量保持不变的情况下,混合流体的密度发生变化,也会引起涡轮转速的很大变化。

由于在多相流动中,涡轮响应特性发生了变化,目前面临的问题是涡轮流量传感器是否能成功地应用于多相流的测量及如何设计用于多相流测量的涡轮流量传感器。

就此问题,先对涡轮传感器进行了理论分析,然后给出三相流动中涡轮流量计的实验响应特性,最后总结出用涡轮流量计测量多相流流量的半理论半经验公式。

涡轮流量计
涡轮流量计

涡轮流量计测量原理

涡轮流量计通过涡轮转数反映被测流量的大小涡轮转数N与流量Q之间的关系可以表示为

N=K(Q-q)

式中K一仪表常数

q一启动流量,通过标定获得

多相流流量测量

由于机械加工及安装工艺等方面的原因,按涡轮流量计固有仪表常数设计的涡轮,必须在水中标定后才能使用,设水中标定的涡轮仪表常数为Kw,则通过上述理论计算和实验,归纳总结出涡轮流量计在多相流动中的响应方程为:

Q=N/K+q

K=Kw+K0(pn0.5-1)

式中Kw一为水中标定的仪表常数

如果用全集流型涡轮流量计测得涡轮转数N,在标准计量装置上通过标定获得Kw和q,结合辅助参数pn,就可以用公式计算出多相流总量。用式在油井的油、气、水多相流流量测量中得到了实际应用,计算误差在5%以内。

结论

在利用涡轮流量计测量多相流流量的时候,流体的密度是影响测量精度的主要因素。

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