买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：陈亚平

摘要：本发明涉及流体的分相流量及密度测量技术领域，具体为一种罐式三相流量计，包括立式计量罐、压差计、流量计和自动控制系统，计量罐的侧壁上方设置有上进口管道和上出口管道，计量罐的侧壁下方设置有下进口管道和下出口管道，上进口管道设置有第一阀门，上出口管道设置有第二阀门，下进口管道设置有第三阀门，下出口管道设置有第四阀门。设置有压差计，连接在上出口管道与下出口管道，测量上下出口管道之间的压差。上出口管道与下出口管道的输出端连通至同一管道中，且该管道设置有流量计；本发明提供的罐式三相流量密度计不含放射线，同时具有高精度、可靠、结构简单，本罐式三相流量密度计对三相、两相混输过程出现的各种复杂流态进行测量。

主权项：1.一种罐式三相流量计，其特征在于：包括立式计量罐、压差计、流量计和自动控制系统，其中，所述计量罐的侧壁上方设置有上进口管道和上出口管道，所述计量罐的侧壁下方设置有下进口管道和下出口管道，所述上进口管道设置有第一阀门，所述上出口管道设置有第二阀门，所述下进口管道设置有第三阀门，所述下出口管道设置有第四阀门，设置有压差计，连接在上出口管道与下出口管道，测量上下出口管道之间的压差，所述上出口管道与下出口管道的输出端连通至同一管道中，且该管道设置有流量计；所述自动控制系统用于计算各相的流量与密度，根据控制程序以及压差计与流量计的测量数据控制电动阀门的打开与关闭；该罐式三相流量计的测量方法，包括以下步骤：S1、混输的多相流体，进入罐内后，由于重力作用，会有某相流体如气或水分离出来聚集在罐内的上部或下部，通过进出口阀门的配合，可以形成只有一相流体流出罐体，而另外两相或者一相或者三相留存在罐内，或者只有一相流体存留在罐内，另外两相或者一相或者三相流出罐体；S2、在第一阀门关闭，第三阀门打开，油气水三相从计量罐下部进入罐内，第二阀门打开，第四阀门关闭，气体从上部流出罐体，油水两相存留罐内状态下，在出口只是流出气体的时间内，选时间t1到t2，从t1到t2之间，压差变化了ΔP,压差的变化与其它两相同时间进入罐内的总体积，与进入罐内的油水两相的平均密度以及气体密度有关，如下式， 其中ΔVow是在t1到t2之间进入罐内的油水两相总体积，ρow是以上体积油水的平均密度，ρg是气体的密度，S是罐内截面积，g是重力加速度；取压差的平均变化速率取油水平均总流量得出下式， S3、在第一阀门关闭，第三阀门打开，油气水三相从计量罐下部进入罐内，第二阀门关闭，第四阀门打开，油水两相从下部流出罐体，气相存留罐内的情况下，要把油水两相当做一相处理，但是油水两相也要重力分离，水先流出，油后流出，因此要把油水两相从进入罐内，到全部流出罐体的全程作为一个时间段，过程开始第一阀门关闭，第三阀门打开，油气水三相从计量罐下部进入罐内，第二阀门关闭，第四阀门打开，气体已经充满罐内压差计测量范围的空间，油气水都从底部管道流出罐体，记录此刻的压差为P1，然后打开第二阀门，打开后关闭第四阀门，油水开始存留在罐内，只有气体一相流出罐体，在油水接近上部出口时，记录此刻的压差为P2，同时打开下部第四阀门，打开后记录此时的时间为t1，然后关闭上部第二阀门，油水两相流出罐体，气体存留罐内，当压差下降到P1时，记录此时的时间t2，在t1与t2之间压差变化量与同时间内气体流入罐内体积的关系如下， 其中ΔVg是在t1到t2之间进入罐内的气相总体积，ρow是同时间流出罐体的油水的平均密度，ρg是气体的密度，S是罐内截面积，g是重力加速度；取压差的平均变化速率取气体平均总流量得出下式， S4、与S2同理，在第一阀门打开，第三阀门关闭，油气水三相从计量罐上部进入罐内，第二阀门关闭，第四阀门打开，水从下部流出罐体，油气两相存留罐内状态下，在出口只是流出水的时间内，选时间t1到t2，从t1到t2之间，压差变化了ΔP,压差的变化与其它两相同时间进入罐内的总体积，与进入罐内的油气两相的平均密度以及水密度有关，如下式， 其中ΔVog是在t1到t2之间进入罐内的油气两相总体积，ρog是以上体积油气的平均密度，ρw是水的密度，S是罐内截面积，g是重力加速度，取压差的平均变化速率取油气平均总流量得出下式， S5、与S3同理，在第一阀门打开，第三阀门关闭，油气水三相从计量罐上部进入罐内，第二阀门打开，第四阀门关闭，油气两相从上部流出罐体，水相存留罐内的情况下，这种情况要把油气两相当做一相处理，但是油气两相也要重力分离，气先流出，油后流出，因此要把油气两相从进入罐内，到全部流出罐体的全程作为一个时间段，过程开始第一阀门打开，第三阀门关闭，油气水三相从计量罐上部进入罐内，第二阀门打开，第四阀门关闭，水已经充满罐内压差计测量范围的空间，油气水都从上部管道流出罐体，记录此刻的压差为P1，然后打开下部第四阀门，打开后关闭上部第二阀门，油气开始存留在罐内，只有水一相流出罐体，在油气接近下部出口时，记录此刻的压差为P2，同时打开上部第二阀门，打开后记录此时的时间为t1，然后关闭下部第四阀门，油气两相流出罐体，水存留罐内，当压差上升到P1时，记录此时的时间t2，压差变化与水流入体积的关系如下， 其中ΔVw是在t1到t2之间进入罐内的水相总体积，ρw是水的密度，ρog是t1到t2之间流出罐内的油气两相平均密度，S是罐内截面积，g是重力加速度；取压差的平均变化速率取水平均总流量得出下式， S6、在第一阀门关闭，第三阀门打开，油气水三相从计量罐下部进入罐内，第二阀门关闭，第四阀门打开，气体充满罐内压差计测量范围的空间，油气水都从底部管道流出罐体的状态下，压差计测量的是气体的压差，通过下式可以求出气体的密度ρg，pggh＝ρg其中pg是此刻的压差值，h是压差计上下测点的距离，g是重力加速度；在第一阀门打开，第三阀门关闭，油气水三相从计量罐上部进入罐内，第二阀门打开，第四阀门关闭，水充满罐内压差计测量范围的空间，油气水都从上部管道流出罐体的状态下的状态下，压差计测量的是水的压差，通过下式可以求出水的密度ρw，pwgh＝ρw其中pw是此刻的压差值，h是压差计上下测点的距离，g是重力加速度；流量计随时都在计量油气水的总体积流量，求出油气水三相总平均体积流量QOgW；得到以下关于压差与流量的6个基本公式， QOgW＝QOW+QgQOgW＝QOg+Qw如上可以测出的气体密度与水密度，以及油气水的总体积流量，作为三相流量计量的基础；如果进入罐内的是两相流而不是三相流，采用以下的计量方法；S7、在第一阀门关闭，第三阀门打开，两相流体从计量罐下部进入罐内，第二阀门打开，第四阀门关闭，流出是较轻的一相，在出口只是流出较轻的一相的时间内，选时间t1与t2，在时间t1到t2之间压差的变化ΔP与较重的另一相的流入体积与密度以及流出的这相密度有关，如下式， 其中ΔV重是在t1到t2之间进入罐内的较重一相体积，ρ重是较重一相密度，ρ轻是较轻一相密度，S是罐内截面积，g是重力加速度；取压差的平均变化速率取较重一相的平均总流量得出下式， S8、在第一阀门打开，第三阀门关闭，两相流体从计量罐上部进入罐内，第二阀门关闭，第四阀门打开，流出是较重的一相，在出口只是流出较重的一相的时间内，选时间t1与t2，在时间t1到t2之间压差的变化ΔP与较轻的另一相的流入体积与密度以及流出的这相密度有关，如下式， 其中ΔV轻是在t1到t2之间进入罐内的较轻一相体积，ρ重是较重一相密度，ρ轻是较轻一相密度，S是罐内截面积，g是重力加速度，取压差的平均变化速率取较轻一相的平均总流量,得出下式， S9、在第一阀门关闭，第三阀门打开，两相流体从计量罐下部进入罐内，第二阀门关闭，第四阀门打开，较轻一相充满罐内压差计测量范围的空间，两相流体都从底部管道流出罐体的状态下，压差计测量的是较轻一相的压差，通过下式可以求出较轻一相的密度，p轻gh＝ρ轻其中p轻是此刻的压差值，h是压差计上下测点的距离，g是重力加速度；在第一阀门打开，第三阀门关闭，两相流体从计量罐上部进入罐内，第二阀门打开，第四阀门关闭，较重一相流体充满罐内压差计测量范围的空间，两相流体都从上部管道流出罐体的状态下，压差计测量的是较重一相的压差，通过下式可以求出较重一相的密度ρ重，p重gh＝ρ重其中p重是此刻的压差值，h是压差计上下测点的距离，g是重力加速度；流量计随时都在计量两相流体的总体积流量，求出两相流体总平均体积流量Q总，Q总＝Q轻+Q重得到以下关于压差与流量的3个基本公式， Q总＝Q轻+Q重，如上可以测出的两相流体各自的密度，作为两相流量计量的基础。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 陈亚平 一种罐式三相流量计