Устройство для измерения расхода влажного пара в процессе тепловой обработки пласта

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ВЛАЖНОГО ПАРА В ПРОЦЕССЕ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ ПЛАСТА, содержащее корпус, входной и выходной струевыпрямители, спиральный неподвижный шнек, две прямолопастньле турбинки, одна из которых соединена с гистерезисной муфтой, и преобразователи числа оборотов турбиной, отличаю щеес я тем, что, с целью повышения точности измерения расхода влажного пара и обеспечения получения информации о влажности , оно снабжено установленными по оси корпуса дополнительной спира{1ьной турбинкой с преобразователем числа оборотов, конфузором и диффузором , причем дополнительная спиральная турбинка установлена между . входным струевыпрямителем и конфу (Л зором, а спиральный неподвижный шнек - между конфузором и диффузором . ff ГО 00 о 4 сд

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ВИ Ю

РЕСПУБЛИН

3(51) Е 21 В 47/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1

Ф:. (21) 3388783/22-03 (22) 22.01 82 (46) 07.03.84. Бюл. 9

972) В.N.Sóòêûí, В.И.Бар-Слива и И.P.Èñîïåíêî (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт комплексной автоматизации нефтяной и газовой проьышленности (53) 622.241(088.8) (56) 1. Катыс Г.П. Системы автоматического контроля полей скоростей и расходов. М., Наука, 1965 с,103.

2. Катыс Г.П. Системы автоматического контроля полей скоростей и расходов. М., Наука, 1965, с.100 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

РАСХОДА ВЛАЖНОГО ПАРА В ПРОЦЕССЕ

ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ ПЛАСТА, содержащее корпус, входной и выходной .струевыпрямители, спиральный неподвижный шнек, две прямолопастные турбинки, одна из которых соединена с гистерезисной муфтой, и преобра- зователи числа оборотов турбинок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения расхода влажного пара и обеспечения получения информации о влажности, otto снабжено установленными по оси корпуса дополнительной спира4)ьной турбинкой с преобразователем числа оборотов, конфуэором И диффузором, причем дополнительная спиральная турбинка установлена между . g входным струевыпрямителем и конфузором, а спиральный неподвижный шнек - между конфузором и диффузорома

1078045

Изобретение относится к контролю тепловых методов воздействия на пласт, а именно к устройствам для измерения расхода и влагосодержания влажного пара при проведении исследований процессов тепловых методов 5 воздействия на нефтяной пласт.

Известно устройство для измерения расхода влажного пара, выполненное на базе спиральной крыльчатки, жестко соединенной с прямолопастной крыльчаткой, и импеллера.fl), Указанное устройство не обеспечивает необходимой точности измерения расхода вследствие сильного воздействия на скорость вращения 15 спиральной крыльчатки жидкой фазы влажного пара.

Известно также устройство для измерения расхода влажного пара в процессе тепловой обработки пласта, содержащее корпус, входной и выходной струевыпрямители, спиральный неподвижный шнек, две прямолопастные турбинки, одна иэ которых соединена с гистерезисной муфтой, и преобразователи числа оборотов турбинок (2).

Однако указанное устройство обладает низкой точностью измерения расхода влажного пара из-за больших искажений, вносимых в работу устройства тангенциальными перетечками жидкой фазы, создающими тормозящий момент Кориолиса, а также иэ-за опадания отсепдрированной влаги со шнека на лопасти прямолопастной крыльчатки. Кроме того, оно не обеспечивает измерения влажности влажного пара.

Целью изобретения является повышение точности измерения расхода 40 влажного пара и обеспечение получения информации о влажности.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения расхода влажного ара в процессе тепловой обработки пласта, содержащее корпус, входной и выходной струевыпрямители, спиральный неподвижный шнек, две прямолопастные турбинки. Одна иэ которых соединена 50 с гистерезисной муфтой, и преобразователи числа оборотов турбинок, снабжено установленными по оси корпуса дополнительной спиральной турбинкой с преобразователем числа оборотов, конфузором и диффузором, причем дополнительная спиральная турбинка установлена между входным струевыпрямителем и конфуэором, а спиральный неподвижный шнек - между конфуэором и пиффузором.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство имеет корпус 1, в котором расположены входной струевыпрямитель 2, спиральная турбин- 65 ка 3, конфузор 4, спиральный неподвижный шнек 5, диффузор 6, прямолопастная турбинка 7, приторможенная прямолопастная турбинка 8, гиетерезисная муфта 9, выходной струевыпрямитель 10. На корпусе .расходомера размещены напротив соответствующих турбинок преобразователи 11-13 числа оборотов турбинок.

Расстояние от шнека 5 до первой прямолопастной турбинки 7 выбирается расчетным путем из условия сепарации крупнодисперсной жидкой фазы, оно зависит от соотношения геометрических размеров элементов расходомера.

При работе расходомера поток влажного пара, пройдя через входной струевыпрямитель .2, попадает на спиральную турбинку 3 и закручивает ее.

Обозначим ы„, и, ю> соответственно скорости вращения спиральной турбинки, первой прямолопастной и второй прямолопастной турбинок1 скорость вращения спиральной турбинки 3 при прохождении через нее поток влажного пара будет зависеть не только от скорости пара, но и от его влажности, что обусловлено возникновением момента Кориолиса при сепарации влаги, попавшей на лопасти крыльчатки, т.е. ю.,= f (v, p), Э где ч — скорость пара в канале расходомера; ф - расходная массовая влажность влажного пара.

После спиральной турбинки 3 поток влажного пара попадает в конфузор 4, где, во-первых происходит сепарация наиболее крупнодисперсных частиц жидкой фазы при повороте большей части потока к центру канала, а, во-вторых из-эа сужения канала и, следовательно, повышения скорости пара в нем создаются условия для эффективной закрутки потока в шнеке и последующей сепарации влажного пара в диффузоре б.

На прямолопастные турбинки поток пара попадает уже частично отсепарированным, что уменьшает степень зависимости вычисленного значения

М.г массового расхода G =- †-- - от

2 3 расходной влажности p . .Для вычисления точного значения массового расхода 6 необходимо иметь тарировоч6 ,ную зависимость --=Е(p),т.е. функции поправки. Необходимое для введения поправки значение определяется соотношением скоростей вращения спиральной турбинки и первой прямолопастной турбинки. Очевидно, что

1678045

Составитель А.Наэаретова

Редактор Г.Волкова Техред Ж.Кастелевич корректор;Л.Пилипенко

Заказ 889/23 Тираж 564

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

I на сухом паре отношение - = солей, М/ скорость вращения 1М: спиральной турбинки, которая вращается в неотсепарированном потоке пара, .сильней зависит от ф, чем скорость вращения И первой прямолопастной турбинки. Исходя иэ этого, строится тарировочная кривая ф Й(p+3, по которой определяется (по известным + и ш„. ) расходная влажность ф, а по зависимости — = f(ф) определяется поправQ ..

В ка на значение массового расхода

G . Тарировочные. функции могут быть вйражены через многочлены и расчет проводится с - помощью микропроцессора.

Экономический эффект от внедрения.расходомера влажного пара будет определяться оптимизацией процесса добычи высоковязкой нефти, дает воз(О мопность уменьшить расходы на проведение тепловых методов воздействия на пласт, которые в последнее время получают все большее распространение.