李世飛 中原油田天然氣處理廠

?

新型內(nèi)外管差壓流量計(jì)特性研究

李世飛 中原油田天然氣處理廠

【文章摘要】

近年來，我國工業(yè)化進(jìn)程推進(jìn)趨勢下，信息技術(shù)逐漸滲透至社會各個領(lǐng)域，在改革生產(chǎn)方式、提高生產(chǎn)效率及質(zhì)量等方面發(fā)揮著十分重要的作用。內(nèi)外管差壓流量計(jì)作為其中的一部分，是工業(yè)生產(chǎn)中常見的設(shè)備之一，而在節(jié)能減排號召下，傳統(tǒng)設(shè)備存在能耗高等弊端，對此本文針對新型設(shè)備的性能進(jìn)行研究，明確其自身具有的節(jié)能降耗關(guān)鍵點(diǎn)，以期幫助人們更多的了解新型設(shè)備的優(yōu)勢，并積極引進(jìn)該設(shè)備。

【關(guān)鍵詞】

內(nèi)外管差壓流量計(jì)；特性；濕氣

0　前言

隨著社會經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，我國社會各領(lǐng)域?qū)δ茉葱枨罅咳諠u增加，能源開采逐漸受到了越來越多的關(guān)注。特別是石油開采，在油井實(shí)時產(chǎn)量作為一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作，測量裝置必不可少，基于此減少測量裝置造成的能源浪費(fèi)，降低生產(chǎn)成本，逐漸成為全社會關(guān)注的焦點(diǎn)問題。因此為了推進(jìn)能源開采科學(xué)化、規(guī)劃化發(fā)展，落實(shí)好節(jié)能工作顯得尤為必要。而流量計(jì)作為一項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)備，在石油開采工作中發(fā)揮著十分重要的作用。

1　新型內(nèi)外管差壓流量計(jì)裝置概述

本文主要介紹的設(shè)備基本結(jié)構(gòu)，前后兩個直管段，其中設(shè)備兩側(cè)為外管，節(jié)流裝置為四個取壓孔，與直管段相鄰。節(jié)流段是由兩個直管段與中間梯形管段構(gòu)成，取壓孔作為流量管段支撐，一般位于設(shè)備的最中間位置。

表1　二者在不同速度下的壓損對比

在使用過程中，該設(shè)備在不改變流體橫截面積條件下能夠達(dá)到節(jié)流的目標(biāo)。通過設(shè)備的4個取壓孔得到差壓質(zhì)量后，然后通過對內(nèi)外管差壓流量計(jì)的四個取壓孔進(jìn)行取值，最終獲得到具體的流量值，以此來為實(shí)踐工作提供科學(xué)依據(jù)和參考，達(dá)到事半功倍的準(zhǔn)確測量目。

2　新型內(nèi)外管差壓流量計(jì)特性分析

2.1新型流量計(jì)與內(nèi)錐流量計(jì)比較

為了了解設(shè)備在流量測量方面的特性，筆者選擇了內(nèi)錐流量計(jì)進(jìn)行對比。由于本裝置取壓方式具有獨(dú)特性，本章選擇第1路差壓信號作為壓降，并后者進(jìn)行對比。在實(shí)驗(yàn)中，我們將模擬內(nèi)錐設(shè)備進(jìn)行模擬，將其設(shè)置在與新型設(shè)備同樣的條件下，求解計(jì)算出流量情況。值得說明的一點(diǎn)是，由于內(nèi)錐壓降就是節(jié)流件前后的差壓信號，因此為了保證管道壓力能夠恢復(fù)到最初狀態(tài)，我們將內(nèi)錐的壓力損失確定為節(jié)流件前后2D的差壓信號。表1為二者在不同速度下的壓損對比。

就上表數(shù)據(jù)來看，隨著β的增加，在同等速度情況下，二者在壓損、壓降及壓損比三個方面都存在不同程度的下降，但是對比能夠發(fā)現(xiàn)，新型設(shè)備小于內(nèi)錐設(shè)備變化較小。簡單來說，新型設(shè)備穩(wěn)定性較強(qiáng)，且在相同情況下，新型設(shè)備壓降比內(nèi)錐設(shè)備變化要小，如當(dāng)節(jié)流比在0.4、速度為1.5時，前者壓降為9688Pa，后者為48321Pa。，同時壓力損失也明顯更小，進(jìn)而內(nèi)錐設(shè)備的25%，充分證明了在同等耗能情況下，新型設(shè)備能夠節(jié)省更多測量成本，可見新型設(shè)備在測量方面具有較強(qiáng)的有效性。

2.2精度與量程比

為了對新型設(shè)備的測量精度、量程比等進(jìn)行標(biāo)定，筆者對設(shè)備進(jìn)行油、氣水三相流模擬標(biāo)定實(shí)驗(yàn)，主要采取質(zhì)量法、容積法。根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)處理，標(biāo)定出了內(nèi)外管差壓流量計(jì)在不同雷諾數(shù)下的流出系數(shù)。為了拓展本設(shè)備的測量范圍，主要圍繞著2.101～21.741m3/h范圍內(nèi)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，我們能夠發(fā)現(xiàn)二者之間存在一定差別。

綜合實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，新型設(shè)備與內(nèi)錐設(shè)備相比，能夠發(fā)現(xiàn)誤差曲線較為平緩，且峰值處于較低水平，說明了誤差較小。同時，在實(shí)驗(yàn)中，我們發(fā)現(xiàn)新型設(shè)備曲線幾乎集合重合，可見設(shè)備預(yù)測虛高值在預(yù)期范圍，能夠符合實(shí)踐工作的節(jié)能減排需求，一般誤差在5%以內(nèi)，具有穩(wěn)定性特點(diǎn)［3］。同時為了檢驗(yàn)出流出系統(tǒng)，提高流量值準(zhǔn)確性和真實(shí)性，筆者還結(jié)合了兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，得到了該誤差更小，在1%之內(nèi)，滿足差壓式流量計(jì)流量測量的精度需求。在工業(yè)生產(chǎn)中，可以將設(shè)備測出數(shù)據(jù)作為參考依據(jù)，為后續(xù)生產(chǎn)工作提供支持，真正意義上實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)，提高資源利用效率，創(chuàng)造更多效益。

3　結(jié)論

根據(jù)上文所述，本文通過對兩個設(shè)備進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，最終確定了節(jié)流比β=0.6為新型設(shè)備的最佳尺寸，同時為了驗(yàn)證方針結(jié)果的可靠性和真實(shí)性，筆者對各類數(shù)據(jù)進(jìn)行了比對后發(fā)現(xiàn)，方針結(jié)果無論是信度，還是效度都符合要求。

將內(nèi)錐設(shè)備作為參照設(shè)備，對比結(jié)果表明，新型設(shè)備在多個方面都具有較為突出的特性，其中新設(shè)備對流體產(chǎn)生的擾動較小，壓損比減小，差壓信號具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性。針對工業(yè)領(lǐng)域而言，壓力損失耗能僅為內(nèi)錐設(shè)備的25%，能夠在很大程度上節(jié)約更多成本，為工業(yè)生產(chǎn)帶來更多經(jīng)濟(jì)收益。同時為了深入了解設(shè)備特性，筆者又進(jìn)行了很多標(biāo)定實(shí)驗(yàn)，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中我們發(fā)現(xiàn)，設(shè)備量程比10：1，測量精度較高，與設(shè)備技術(shù)要求相契合，充分證明了設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域具有較強(qiáng)的適用性。

【參考文獻(xiàn)】

［1］李小亭，王小杰，盧慶華等.新型內(nèi)外管差壓流量計(jì)特性研究［J］.儀器儀表學(xué)報，2012，（10）：2371-2379.

［2］方立德，張萬嶺，龐麗麗.新型內(nèi)外管差壓流量計(jì)濕氣測量模型研究［J］.傳感技術(shù)學(xué)報，2013，（08）：1173-1177.

［3］周民，劉鐵軍，謝代梁.差壓式雙錐流量計(jì)研究及實(shí)驗(yàn)分析［J］.自動化與儀表，2016，（01）：14-18.