Устройство для определения количества жидкости в пробе газа

Авторы патента:

Фисан Иван Владимирович (RU)

Жвачкин Сергей Анатольевич (RU)

Кобелева Надежда Ивановна (RU)

Воробьев Сергей Николаевич (RU)

Баканов Юрий Иванович (RU)

Сусликов Сергей Петрович (RU)

Гераськин Вадим Георгиевич (RU)

Малахова Ольга Валентиновна (RU)

Журавлев Анатолий Михайлович (RU)

G01N9/36 - анализ материалов путем измерения плотности или удельного веса, например определение влагосодержания (способы измерения вообще G01N 9/02-G01N 9/32)

Владельцы патента RU 2422804:

ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "ГАЗПРОМ ТРАНСГАЗ-КУБАНЬ" (RU)

Изобретение относится к устройствам для исследования газового потока и может быть использовано для определения массового или объемного содержания в нем взвешенной жидкости. Техническим результатом изобретения является повышение достоверности определения содержания жидкости в потоке газа с целью оценки количества жидкой фазы, уносимой с газом. Устройство для определения количества жидкости в пробе газа содержит пробоотборный зонд - трубку, вводимую одним концом через сальниковое устройство в трубопровод, соединительные рукава высокого давления, краны и регулирующий вентиль, расходомер газа, фильтр для отделения из пробы газа капель жидкости, содержащий горизонтальный цилиндрический корпус с быстросъемной крышкой, штуцеры входа и выхода газа. Штуцер входа газа расположен на торце корпуса по его оси. Фильтр содержит кулачковый механизм, установленный в корпусе. Устройство при этом содержит крюки, коромысла и тензодатчики, а также вторичный преобразователь, соединенный проводами с тензодатчиками, расположенный снаружи корпуса. 3 ил.

Известно устройство для исследования газожидкостного потока в действующем трубопроводе, содержащее корпус, размещенный на установленном на отводе трубопровода запорном клапане, установленный с возможностью осевого перемещения из корпуса шток с держателем контрольно-измерительных приборов, связанный с приводом, и пробоотборный узел, включающий газожидкостный сепаратор и гибкую пробоотборную трубку, соосно размещенную в изогнутой в виде петли направляющей, один конец которой подсоединен через вентиль к газожидкостному сепаратору, а другой - к полости корпуса через выполненное в последнем боковое отверстие, при этом шток выполнен в виде колонны штанг с радиальными отверстиями в верхней части штанги для поочередного размещения в одном из них и в радиальном отверстии, выполненном на верхнем конце корпуса, фиксатора, нижний конец пробоотборной трубки через уплотнение в направляющей пропущен через боковое отверстие в корпусе и закреплен на нижнем конце колонны штанг посредством держателя, а верхний конец установлен свободно с возможностью осевого перемещения в направляющей (патент РФ №02118747) (1).

Недостатком известного устройства является низкая достоверность результатов определения удельного содержания жидкости в потоке газа, так как для определения массы уловленных из потока газа жидкости необходимо извлечь фильтроэлемент, являющийся составной частью конструкции устройства, из корпуса и взвесить его на весах. При этом за счет снижения давления и контакта с атмосферой часть уловленной жидкости испаряется.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является пробоотборник ИКМ 122 (2).

Недостатком известного устройства является низкая достоверность результатов определения удельного содержания жидкости в потоке газа, так как при малой концентрации жидкости в потоке газа (до 20 мг/м³) ее определение производится путем взвешивания фильтроэлемента на аналитических весах до и после эксперимента. Испарение даже небольшой части уловленной фильтроэлементом жидкости приведет к значительной погрешности измерения.

Задачей настоящего изобретения является повышение достоверности определения количества жидкости в пробе газа с целью оценки количества жидкой фазы, уносимой с газом, и для оценки эффективности работы газосепараторов, фильтров, фильтров-коалесцеров и прочего оборудования, предназначенного для очистки газа.

Предлагается устройство для определения количества жидкости в пробе газа, отличающееся от аналогов тем, что устройство фильтра позволяет производить периодические взвешивания фильтроэлемента, не вынимая его из корпуса. Взвешивание осуществляется при рабочем давлении с помощью тензодатчиков, размещаемых в корпусе фильтра. Устройство фильтра позволяет освобождать фильтроэлемент для взвешивания. Для достижения герметичности соединения входной штуцер - фильтроэлемент, последний прижимается к нему с помощью кулачкового механизма.

Схема подключения элементов устройства для определения количества жидкости в пробе газа показана на Фиг.1.

Проба газа, отобранная посредством пробоотборного зонда 1, имеющего сальниковое устройство 2, установленного на кране 3 отвода трубопровода 4, поступает через кран 5 по гибкому рукаву высокого давления 6 в фильтр 7. В фильтре из пробы газа улавливаются капли жидкости, далее газ последовательно проходит расходомер 8, регулирующий вентиль 9 и сбрасывается в атмосферу через свечу либо в газопровод низкого давления. Фильтр, расходомер, вентиль и свеча соединены гибкими рукавами 10, 11, 12. К датчикам, размещенным в фильтре 7, подключен вторичный преобразователь 13.

Предлагаемое устройство содержит фильтр (поз.7 на Фиг.1), включающий цилиндрический корпус 14 с крышкой 15, оснащенной быстросъемным соединением 16, штуцеры входа 17 и выхода 18 газа, установленные на торцевой стенке корпуса, снабженные резьбовыми соединениями для подключения гибких рукавов высокого давления 6 и 10, конус 19, расположенный с внутренней стороны стенки корпуса 14 коаксиально штуцеру 17, фильтроэлемент 20, состоящий из цилиндрической обечайки и двух съемных плоских днищ, сменного фильтропатрона 21, поджатого пружиной 22 к конусу 23.

Фильтроэлемент 20 в верхней его части снабжен двумя петлями, на которых посредством крюков 24 подвешен к коромыслам 25, которые одной стороной закреплены на оси, а другой опираются на тензодатчики 26. Провода от тензодатчиков 26 подведены к колодке 27. На наружной поверхности корпуса 14 фильтра имеется аналогичная колодка для подключения вторичного преобразователя 13 к тензодатчикам 26. Проводники между внутренней 27 и внешней колодками пропущены через отверстие в стенке корпуса 14 фильтра, отверстие залито герметизирующим составом. Прижатие и освобождение, подъем и опускание фильтроэлемента при взвешивании осуществляются с помощью кулачкового механизма. Кулачки 28 посажены на вал 29, уплотненный сальником 30. Вращение вала производится с помощью ручки 31. Средний кулачок предназначен для толкания разъемного штифта 32, два других - для толкания горизонтальных штоков 33. С помощью штоков 33 осуществляются плавные подъем и опускание фильтроэлемента 20 при взвешивании. На штоках установлены наклонные пластины, которые при поступательном движении поднимают вертикальные штоки 34 и опирающийся на них фильтроэлемент 20. Возвратное движение штоков 33 и штифта 32 производится под действием пружин. Для контроля горизонтального положения фильтра на нем сверху прикреплен пузырьковый уровень 35. Для измерения температуры пробы газа предусмотрен термокарман 36, в который может устанавливаться как ртутный, так и электронный термометр. Для предотвращения изменения температуры газа, поступающего из трубопровода, предусмотрена теплоизоляция корпуса фильтра и рукавов высокого давления (на Фиг 1-3 не показана). Дополнительным фактором обеспечения изотермичности пробы газа при ее прохождении через фильтр является путь движения газа (на Фиг.2 показано стрелками) в пространстве между стенками фильтра и корпусом фильтроэлемента после улавливания из него жидкости. Газ, проходящий в кольцевом пространстве вокруг фильтроэлемента, выполняет роль дополнительного теплоизолятора.

Работы по определению количества жидкости в пробе газе проводят в следующей последовательности:

В трубопровод 4 с исследуемым потоком газа через боковой штуцер с установленным на нем краном 3 через сальниковое устройство 2 вводится пробоотборный зонд 1, снабженный запорным краном 5. Фильтр 7 устанавливают горизонтально (контроль по пузырьковому уровню 35) и прикрепляют к неподвижной опоре. В корпус 14 устанавливают фильтроэлемент 20, ввинчивают разъемный штифт 32. Вращая ручку 31 на 270 градусов против часовой стрелки, посредством кулачкового механизма 28 устанавливают фильтроэлемент в рабочее положение (изображено штрихпунктирными линиями на Фиг.2: расположен соосно входному штуцеру и прижат штифтом 32 через пластину 37 к герметизирующему конусу 19). Устанавливают крышку 15 с быстросъемным соединением 16. Гибкими рукавами 6, 10, 11, 12 соединяют элементы устройства согласно Фиг.1.

С помощью зонда 1 отбирают из трубопровода 4 и пропускают через фильтр 7 пробу газа, при этом должно соблюдаться условие изокинетичности потока (равенство линейной скорости газа в трубопроводе 4 и трубке зонда 1) - скорость регулируется вентилем 9. Периодически проводят взвешивание фильтроэлемента 20, для этого закрывают кран 5 и регулирующий вентиль 9, вращают ручку 31 на 270 градусов по часовой стрелке, фильтроэлемент освобождается от прижатия штифтом 32 и от опоры на вертикальные штоки 34 (при этом фильтроэлемент остается подвешенным на крюках 24 и, благодаря их форме, соскальзывает в направлении крышки 15, таким образом обеспечивается отсутствие касания фильтроэлемента к конусу 19. Вращая ручку 31 на 180 градусов против часовой стрелки и обратно (движутся только вертикальные штоки 34, штифт 32 неподвижен), несколько раз нагружают тензодатчики 26 весом фильтроэлемента и с помощью вторичного преобразователя 13, подключенного к тензодатчикам 26, определяют массу фильтроэлемента 20 с уловленной жидкостью. Положение фильтроэлемента в процессе взвешивания изображено основными линиями на Фиг.2.

В журнал эксперимента записывают массу фильтроэлемента, прирост массы после пропускания через фильтр пробы газа, объем пробы газа, технологические параметры (температура, давление, расход газа и другие). Вычисляют удельное содержание жидкости в пробе газа, равное отношению прироста массы фильтроэлемента к объему соответствующей этому приросту пробы газа, пропущенной через фильтр 7, измеренному расходомером 8.

Заявляемое устройство по сравнению с прототипом позволяет определять прирост массы уловленной фильтроэлементом жидкости при рабочем давлении газа. При этом исключаются погрешности, происходящие за счет испарения жидкости при снижении давления от рабочего до атмосферного. Кроме того, предлагаемое устройство позволяет значительно сократить время одного определения. Это дает возможность при проведении одного эксперимента выполнить серию определений, что также повышает достоверность данных измерений.

Источники информации

1. Патент №02118747 "Устройство для исследования газожидкостного потока в действующем трубопроводе".

2. Пробоотборное устройство ИКМ 122 ООО ВНИИгаз.

3. Измеритель уноса жидкости ГПР 420 ДОАО ЦКБН.

Устройство для определения количества жидкости в пробе газа, включающее пробоотборную зонд-трубку, вводимую одним концом через сальниковое устройство в трубопровод с исследуемым потоком газа; соединительные рукава высокого давления; краны и регулирующий вентиль; расходомер газа; фильтр для отделения из пробы газа капель жидкости, содержащий горизонтальный цилиндрический корпус с быстросъемной крышкой, штуцера входа и выхода газа, причем штуцер входа газа расположен на торце корпуса по его оси, отличающееся тем, что фильтр содержит кулачковый механизм, установленный в корпусе, позволяющий осуществлять вертикальные перемещения фильтроэлемента внутри корпуса фильтра при рабочем давлении газа и фиксацию фильтроэлемента относительно входного патрубка при пропуске через фильтр пробы газа; крюки, коромысла и тензодатчики, размещенные в верхней части корпуса, предназначенные для взвешивания фильтроэлемента; вторичный преобразователь, соединенный проводами с тензодатчиками, расположенный снаружи корпуса.

Изобретение относится к способам определения лигнина в целлюлозных полуфабрикатах. .

Способ определения обводненности продукции нефтяных скважин "охн++" // 2396427

Изобретение относится к нефтедобыче и может быть использовано для оперативного учета дебитов продукции нефтяных и газоконденсатных скважин в системах герметизированного сбора.

Устройство для определения содержания воды в жидких нефтепродуктах // 2381483

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для экспресс-анализа нефтепродуктов (топлив и масел) на нефтебазах, судах, заправочных станциях. .

Способ определения средней плотности связанной жидкости коллоидных и капиллярно-пористых тел // 2380683

Изобретение относится к области управления качеством продукции, получаемой при сушке и переработке коллоидных и капиллярно-пористых тел. .

Способ и устройство для определения плотности одного компонента в многокомпонентном потоке текучей среды // 2375696

Измерительное электронное устройство и способ для определения жидкой фракции потока в материале газового потока // 2371677

Комбинированный способ определения влагосодержания продукции газовых скважин и устройство для его осуществления // 2354823

Изобретение относится к газовой промышленности и может быть использовано для определения количества воды, содержащейся в продукции газовых скважин. .

Датчик влагомера скважинный компенсированный // 2340884

Свч-способ определения поверхностной влажности диэлектрических покрытий на металле и устройство, реализующее способ // 2338179

Определение количества расклинивающего наполнителя, добавленного в жидкость для гидроразрыва, с использованием кориолисового расходомера // 2308700

Устройство для определения объемных долей воды и нефти в отобранных пробах из потока продукции нефтяной скважины // 2474808

Изобретение относится к нефтедобыче и может быть использовано для определения объемных долей воды и нефти в отобранных пробах из потока продукции нефтяной скважины

Способ определения зольности горной массы // 2486492

Способ определения коэффициента массопроводности пористых проницаемых материалов // 2505796

Изобретение относится к технологии сушки и термовлажностной обработки пористых проницаемых (например, теплоизоляционных, а также дисперсных) материалов, в том числе в текстильной промышленности. Способ определения коэффициента массопроводности пористых проницаемых материалов включает определение величин, входящих в кинетический закон массопередачи, а именно: массы вещества, движущей силы процесса массопередачи (разности потенциалов сред) с обеих сторон материала и времени процесса. При этом одновременно при одних и тех же параметрах процесса проводят измерения указанных величин для двух или более образцов одной и той же природы, но разной толщины. Затем рассчитывают искомый коэффициент массопроводности по полученной аналитическим путем формуле: где δ1, δ2 - толщина образцов, м; ΔM1, ΔM2 - приращении е массы влаги в процессе опыта, кг; Δ - общая движущая сила процесса массопереноса, Па; F - площадь поверхности образца, м2; Δτ - приращение времени, соответствующее приращению массы влаги, с. При этом в данной формуле выражена количественная доля разности потенциалов на поверхностях материала, т.е. движущей силы массопереноса механизмом массопроводности, от общей движущей силы процесса массопередачи от одной среды к другой через проницаемый материал. Техническим результатом изобретения является повышение точности, а также упрощение способа определения коэффициента массопроводности пористых проницаемых материалов. 1 ил.

Способ диагностики остеопороза, методом определения динамики закрытия полостных образований для оценки эффективности применения различных остеопротекторов // 2511430

Изобретение относится к медицине, диагностике, оценке эффективности препаратов для лечения остеопороза. Диагностику остеопороза и контроль его динамики проводят рентгенабсорбционным методом на остеометре, причем за диагностический критерий остеопороза принимают наличие полостных образований в трабекулярных отделах костей, по динамике закрытия которых судят об эффективности препарата или препаратов. Способ обеспечивает объективную диагностику остеопороза и оценку эффективности действия препарата или препаратов-остеопротекторов, определение тяжести заболевания не по минеральной плотности, а по наличию полостей в трабекулярных отделах костей. 3 ил., 3 пр.

Устройство для определения длины работающего слоя углеродного микропористого сорбента при поглощении паров органических веществ // 2516642

Изобретение относится к области исследований или анализа защитных свойств сорбентов, поглощающих пары органических веществ по принципу физической адсорбции, весовым способом. Устройство для определения длины работающего слоя углеродного микропористого сорбента при поглощении паров органических веществ содержит круглый корпус, снабженный съемным основанием с выходным патрубком, на котором установлена гайка для крепления устройства на подставку, сверху корпус закрыт съемной крышкой с диффузором, снабженной входным патрубком для возможности подачи внутрь корпуса пара органического вещества. Внутри корпуса, по высоте, установлены пронумерованные чашечки с отверстиями, в которые послойно насыпан исследуемый сорбент с толщиной слоя 2 мм, а также уплотнительное кольцо для создания герметичности. Изобретение обеспечивает уменьшение времени на определение длины работающего слоя углеродного микропористого сорбента при поглощении паров органических веществ. 1 ил.

Способ непрерывного контроля средней влажности волокон в волоконной массе // 2528043

Способ относится к неразрушающим методам производственного контроля и может найти применение при анализе различных волоконных материалов в промышленности. Способ реализуется следующим образом. Волоконную массу заданного веса разрыхляют, помещают в сушильную камеру, выдерживают установленное время при заданной температуре и прозвучивают акустическими колебаниями, фиксируя показания изменения амплитуды и фазы акустических колебаний. Затем повторно взвешивают, прозвучивают акустическими колебаниями, фиксируя показания изменения амплитуды и фазы акустических колебаний, снова помещают в сушильную камеру. Далее повторяют взвешивание и прозвучивание, процедуру повторяют до достижения стабильного веса образца волоконной массы. Строят функциональные зависимости амплитуды от количества волокон в направлении прозвучивания и фазы от влажности волоконной массы. Процедуру повторяют для нескольких образцов различного веса, также устанавливая функциональные зависимости. Контролируемую волоконную массу формируют в ленту, пропускают через фильеру, имеющую акустические датчики, перпендикулярные направлению перемещения ленты, прозвучивают образец, пользуясь установленными зависимостями, по величине средней амплитуды судят о количестве волокон в направлении прозвучивания, а среднюю влажность волокна определяют по среднему значению фазы акустического сигнала, прошедшего через волоконную массу. Техническим результатом является повышение точности, объективности и оперативности непрерывного контроля влажности волокон в процессе их переработки. 1 ил.

Способ определения молекулярных масс и плотностей углеводородных фракций пластовых флюидов // 2548934

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для исследования физических и физико-химических свойств пластовых углеводородных систем в исследовательской практике, в нефтяной и других отраслях промышленности. Способ определения молекулярных масс и плотностей углеводородных фракций пластовых флюидов включает определение фракционного состава и определение молекулярных масс и плотностей фракций. Причем для определения молекулярных масс и плотностей углеводородных фракций пластовых систем без проведения разгонки флюида фракционный состав флюида определяют имитированной дистилляцией, а молекулярную массу и/или плотность каждой фракции определяют расчетным путем исходя из ранее известных результатов определения свойств фракций, выделенных в процессе разгонок ИТК флюидов, похожих по физическим и/или геологическим свойствам. Техническим результатом является разработка способа определения молекулярных масс и/или плотностей углеводородных фракций пластовых систем без проведения разгонки флюида. 1 ил.

Плотномер флюида, содержащий одиночный магнит // 2593440

Изобретение относится к измерению свойств флюида, более конкретно к определению плотности флюида с применением плотномера, содержащего одиночный магнит. Прибор (300) для определения свойств флюида содержит трубку (304) для приема флюида, одиночный магнит (302), прикрепленный к трубке, и единственную обмотку (306), намотанную вокруг одиночного магнита. Единственная обмотка подсоединена к импульсному источнику (312) тока и принимает импульсный ток, который создает в единственной обмотке магнитное поле, взаимодействующее с одиночным магнитом с приведением трубки в состояние вибрации. Прибор содержит также детектор (306), который связан с трубкой, а также с измерительным блоком (310) и детектирует свойства трубки в процессе ее вибрации. Измерительный блок, основываясь на детектированных свойствах трубки, определяет свойства флюида. У прибора имеется корпус (314), в котором размещены трубка, одиночный магнит и намотанная на него единственная обмотка. Техническим результатом является повышение чувствительности, а также упрощение конструкции прибора. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 11 ил.

Способ определения характеристик пористости грунта при компрессионных испытаниях // 2619821

Изобретение относится к области инженерной геологии, в частности к изучению физических свойств грунтов, и может быть использовано для определения характеристик пористости грунта при компрессионных испытаниях образцов в условиях невозможности бокового расширения. Способ определения характеристик пористости грунта при компрессионных испытаниях включает взвешивание образца, измерения высоты и площади поперечного сечения его, высушивание образца до установления постоянной массы, определение массы высушенного образца и объема минеральных частиц. Причем пористость грунта определяют на каждой из ступеней давления компрессионных испытаний по формуле: где QUOTE – объем минеральных частиц в образце; QUOTE площадь поперечного сечения образца; QUOTE – высота образца перед началом компрессионных испытаний (начальная высота); QUOTE – изменение высоты образца на i-й ступени, а коэффициент пористости грунта определяют на каждой из ступеней давления компрессионных испытаний по формуле QUOTE Техническим результатом является повышение скорости определения характеристик пористости грунта на всех ступенях давления и снижения трудоемкости. 1 ил.

Мультифазный поточный влагомер // 2632275

Мультифазный поточный влагомер относится к области измерительной техники и может быть использован для определения количества воды, содержащейся во взаимно несмешивающихся с ней нефтепродуктах и свободном нефтяном или природном газах. Влагомер содержит корпус, измерительное устройство, средство обработки сигнала измерительного устройства и средства представления результатов измерений. Измерительное устройство выполнено в виде n-числа проточных ячеек, размещенных по периметру коммутирующего устройства, расположенного в центральной части корпуса. Проточные ячейки включают в себя излучающие и приемные матрицы, выполненные с возможностью излучения и приема электромагнитных волн инфракрасного спектра излучения, высокочастотного и ультразвукового излучения. Средство обработки сигналов измерительного устройства выполнено с возможностью приема, обработки, управления и передачи средствам представления результатов измерений всех видов сигналов, поступающих с приемных матриц. Технический результат, наблюдаемый при реализации заявленного устройства, заключается в создании мультифазного поточного влагомера, работающего в диапазоне обводненности от 0 до 100% и позволяющего определять объемное содержание компонентов в негомогенных смесях типа нефтепродукты-вода-газ. 3 ил.