基于V型内锥与电导环的油水两相流参数测量.pdfVIP

学兔兔 第31卷 第l】期 仪 器 仪 表 学 报 Vo1．31 N0．1l 2010年11月 Chinese Journal of Scientific Instrument NOV．2010 基于V型内锥与电导环的油水两相流参数测量 谭 超，董 峰，施艳艳 (天津大学电气与自动化工程学院，天津市过程检测与控制重点实验室 天津 300072) 摘 要：油水两相流在石油工业过程中十分常见，对其流动过程参数(如流量与含率)的准确测量一直受其流态的复杂性限制 而成为科学研究与工业应用中亟待解决的重要课题。差压法是常用的流量测量手段，作为差压式流量计的一种，V型内锥式流 量计结合两相流动模型可实现两相流流量的测量。电学法通过测量两相混合物电学性质(如电导率与介电常数)的变化实现 分相含率的测量。本文采用等效直径比0．65的V型内锥式流量计结合环形电导式传感器阵列实现50 mm内径水平管道中油 水两相流总流量、含率与分相流速的测量，针对油水两相流特性修正Chisholm分相流差压测量关系式实现油水两相流质量流 量的测量，并利用环形电导式传感器阵列实现含水率与质量含油率的测量。实验结果表明，油水两相流含水率测量的平均相对 误差为8．1％，质量含油率的平均相对误差为13．7％，基于修正关系式与含水率、质量含油率测量结果的油水质量流量测量平 均相对误差为4．4％，油相与水相表观流速的平均相对误差分别为3．2％与15．7％。本工作为进一步提高油水两相流过程参数 的测量精度打下基础。 关键词：油水两相流；差压流量计；环形电导式传感器阵列；参数测量 中图分类号：TP212．6 文献标识码：A 国家标准学科分类代码：460．40 Process parameter measurement of oil--water two--phase flow with V-cone meter and conductivity ring Tan Chao，Dong Feng，Shi Yanyan (Tianjin Key Laboratory ofProcess Measurement and Control，School ofElectrical EngineeringAutomation， Tianjin Unwe~ity，Tianfin 300072，China) Abstract：Oil—water two—phase flow is commonly encountered in petroleum industrial processes，and due to its inher- ent complexity，accurate measurement of the process parameters(flow rate and phase concentration)has been a chanenge task to be solved urgently．As a branch of differential pressure(DP)flow meter，V—cone flow meter can measure two—phase flow based on the pressure difference before and after the cone body in conjunction with certain two—phase flow mode1．The electrical sensitivity based phase concentration measurement method detects the change of electrical property of two—phase mix