Устройство для определения параметров двухфазной паро-и газожидкостной смеси

СОЮЗ СОВЕТСНИХддддддддд еда жРЕСПУБЛИК,ЯО 1133540 А 4(51) С 01 Н 29/00 детодсдаду саиде въдтви УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ В ДВУХФАЗНОЙ ПАРО- И ГАЗООЙ СМЕСИ, содержащее трубодатчики для измерения паударной волны, установлендлине трубопровода, и задвижку для перекрытия трубопровода, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения информативности контроля за счет одновременного определения скорости распространения волны давления, наро- и газосодержания смеси и среднего радиуса пузыр ков, задвижка выполнена в виде установленных перпендикулярно оси трубопровода и разделяющих его двух параллельных пластин с отверстиями, совпадающими с сечением трубопровода, плоской диафрагмы с отверстиями, расположенной между пластинами, и управляющего электромагнита, закрепленного на внешних сторонах пластин.(72) А.Х. Мирзаджанзаде,Р,И,Нигматулин, АЛ.Азаматов,В.Ш.Шаганов, В.Д. Черняев, А.Г, Гумеров,П.Н,Ахато А,СЛумайлов и Б,И.Нигматулин (71) Башкирский государственный университет им.40-летия Октября и Всесоюзный научно-исследовательский институт по сбору, подготовке и транспорту нефти и нефтепродуктов (53) 620.179.16(088.8)(56) 1. "Нефтяное хозяйство", Р 9, 1971, с. 61-63.2. Бэтчелор Г.К, Волны сжатия в суспензии газовых пузырьков в жидкости. Сб. переводов иностранных статей "Механика жидкостей и газов", 1968, Р 3, с.76-77. ь:Ь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ1 1133Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для определения физическихпараметров двухфазных паро- и га.зожидкостных смесей с помощью упру 5гих волнИзвестно устройство для определения содержания свободного газа вжидкости, содержащее трубопровод,запорно-отсекающие краны высокогодавления, камеру сжатия, термостатирующую рубашку, окружающую камерусжатия, и плунжер. При сжатии жидкости со свободным газом в камерепо объему и давлению определяют первоначальное газосодержание жидкости,отсеченной в камере сжатия 1 .Однако данное устройство не позволяет измерять скорость звука в среде и средний радиус пузырьков, атакже требует значительного временидля проведения измерений, что ограничивает его применение в технологических линиях производства.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является устройстводля определения параметров двухфазнойпаро- и газожидкостной смеси, содержащее трубопровод, датчики для30измерения параметров ударной волны,установленные по длине трубопровода,и задвижку для перекрытия трубопровода 2,Недостатком известного устройстваявляется невозможность регулировкидлительности гидравлического удара,что ограничивает информативностьизмерения,Целью изобретения, является повышение информативности контроля за40счет одновременного определения скорости распространения волны давления,паро- и газосодержания смеси и среднего радиуса пузырьков.Эта цель достигается тем, что вустройстве для определения параметров двухфазной паро- и газожидкостной смеси, содержащем трубопровод, датчики для измерения параметров ударной волны, установленные по длине трубопровода., и задвижкудля перекрытия трубопровода, задвижка выполнена в виде установленныхперпендикулярно оси трубопровода иразделяющих его двух параллельных 55пластин с отверстиями, совпадающимис сечением трубопровода, плоской диа,фрагмы с отверстиями, расположенной 540 гмежду пластинами, и управляющегоэлектромагнита, закрепленного навнешних сторонах пластин.На чертеже представлено предлагаемое устройство.Устройство состоит из трубопровода 1 помещенного в термостатирующую рубашку 2, и снабжено задвижкой3 и датчиками 4 давления, установленными вдоль оси трубопровода 1,Задвижка 3 состоит из двух параллельных пластин 5, установленных перпендикулярно оси трубопровода 2 и разделяющих его на две части, Внутрипластин 5 располагается диафрагма 6,имеющая на краях отверстия 7 и 8.На внешних сторонах пластин 5 закрепляют управляющий электромагнит 9.Устройство для определения параметров двуфазной паро- и газожидкостной смеси работает следующимобразом,Для проведения измерений диафрагму 6 устанавливают с помощью управляющего электромагнита 9 так, чтобыотверстие 8 совпало с просветом трубопровода 1. Прокачивают жидкость черезтрубопровод 1 и термостатирующуюрубашку 2 и добиваются равенства температур по всему потоку жидкости. Затем включают электромагнит 9, при этомдиафрагма 6 резко выдвигается изнего вдоль пластин 5, что приводит.к перекрытию сечения трубопровода 1,создавая гидравлический удар в ис-.следуемой двухфазной смеси. Припередвижении диафрагмы 6 дальшемежду пластинами она за счет отверстия 8 вновь открывает сечение трубопровода 1, Причем с помощью управляющего электромагнита 9 обеспечивают такую скорость движения диафрагмы 6, при которой перекрытие потокав трубопроводе 1 происходит за время, рассчитываемое согласно зависимости-5 о- 71 огде р - плотность жидкости;- статическое давление всмеси;Оо - оценочная характеристикасреднего радиуса пузырьковгаза,При амплитудах порядка 0,1-1,0 атми указанной длительности перекрытияпотока скорость распространениясигнала равна равновесной скоростиСоставитель Гева Техред Т.Фант едо ров РедактоП орректор И. Леонтю аз 9944/37 Тираж 898 ВНИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, ЖРаушская наб., одписно 4/5 илнал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,3 11335 звука в исследуемой среде. Эволюцию волнового процесса в исследуемой смеси Фиксируют датчиками 4 и по времени распространения сигнала между двумя датчиками и величине дав 5 ления измеряют равновесную скороств звука в исследуемой среде и затухание сигнала соответственно. С учетом измеренной скорости по известным Формулам определяют наро- и газо. 1 О содержание исследуемой смеси, а 40 4средний радиус. пузырьков - по зату, ханию сигнала,1 Предлагаемое устройство для определения параметров двухфазной парои газожидкостной смеси позволяет повысить информативность контроля за счет регулировки скорости движения диафрагмы и соответственно времени перекрытия потока смеси в трубопро воде.