CN101620445B - 一种油、水和气三相流量稳定系统 - Google Patents

一种油、水和气三相流量稳定系统 Download PDF

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Abstract

一种油、水和气三相流量稳定系统，是由水流量稳定子系统、油流量稳定子系统和气流量稳定子系统组成，上述三个子系统共用计算机和变频器。水或油流量控制子系统包括依次装设在管路上的水泵或油泵、稳压罐、压力变送器、比例调节阀门和标准表。气流量控制子系统包括依次装设在管路上的空压机、稳压气罐、压力变送器、比例调节阀门和标准表。本发明克服了传统的三相(油、水、气)流量稳定系统中多相流量中的各单相流量所占比例，不能准确设定与控制的问题，具有流量调节智能化高、精度高、流量稳定、节约能源、工作效率高的优点，它适合用在实验室等场所。

Description

一种油、水和气三相流量稳定系统
技术领域
本发明涉及一种流量稳定系统，具体是涉及一种油、水和气三相流量稳定装置。
背景技术
通常产生液体稳定流量的方法是：由高压水泵给一个密闭的罐体加压，再通过一个调节角度的阀门，用这个阀门来调节设定的流量。上述装置存在以下的缺陷：密闭的罐体压力受流量大小影响，罐体压力发生波动，造成流量控制也随着压力波动。流量不能精确的调节到设定的流量，更为重要的问题是受机械阀门的控制精度限制，多相流量中的水或油流量所占比例，不能准确设定与控制。
气体稳定流量的方法是：由高压气泵给一个密闭的罐体加压，在罐体中的气压到达一定时，打开可控阀门，再通过一个调节角度的阀门，用这个阀门来调节设定的气体流量，其问题是：密闭的罐体气体压力受流量大小影响，罐体中的气体压力发生波动，造成气体流量控制也随着压力波动。气体流量不能精确的调节到设定的流量，其问题是：受机械阀门的控制精度限制，多相流量中的气单相流量所占比例，不能准确设定与控制。
发明内容
本发明的目的是提供一种能给出准确、稳定的油、水和气体流量、且使用方便的流量稳定系统。
为实现上述目的而采用的技术方案是：
一种油、水和气三相流量稳定系统，是由三个独立的流量稳定子系统组成，即水流量稳定子系统、油流量稳定子系统和气流量稳定子系统。
水流量控制子系统包括：
计算机、变频器、水泵、稳压罐、标准表、比例调节阀门和压力变送器。变频器、计算机、压力变送器和标准表作为流量控制的反馈回路，控制系统流量稳定。计算机通过标准表回传的流量与系统设定流量进行比较计算，在把计算的结果通过计算机控制变频器来改变水泵的转速，水泵在不同的转速下产生不同的流量和压力，以便最终达到稳定流量的目的。
油流量控制子系统包括：
计算机、变频器、油泵、稳压罐、标准表、比例调节阀门、和压力变送器。变频器、计算机、压力变送器和标准表作为流量控制的反馈回路，控制系统流量稳定。计算机通过标准表回传的流量与系统设定流量进行比较计算，在把计算的结果通过计算机控制变频器来改变油泵的转速，油泵在不同的转速下产生不同的流量和压力，以便最终达到稳定流量的目的。
气流量控制子系统包括：
计算机、变频器、空压机、冷干机、稳压气罐、比例调节阀门和压力变送器。变频器、计算机、压力变送器、和比例调节阀门作为压力控制的反馈回路，控制气体稳压罐的压力，计算机通过压力变送器回传的压力与系统设定压力进行比较计算，在把计算的结果通过计算机控制变频器来改变气泵的转速和比例调节阀门的角度，气泵(空压机)在不同的转速下产生不同的压力，以便最终达到稳定气体流量的目的。设置冷干机的目的是除去储气罐输入的空气中的水分。
水流量控制子系统、油流量控制子系统和气流量控制子系统共用一台计算机和变频器。
本发明克服了传统的三相(油、水、气)流量稳定系统中多相流量中的各单相流量所占比例，不能准确设定与控制的问题，具有流量调节智能化高、精度高、流量稳定、节约能源、工作效率高的优点，它适合用在实验室等场所。
本发明的工作原理：
在水、油流量的控制子系统中，计算机发出控制指令到变频器，然后变频器发出控制信号，对电机进行控制，通过标准表反馈的流量来修正变频器的控制参数，水、油泵在变频器的控制下产生不同转速和流量，将检测的流量与系统工作设定流量进行比较，将产生的流量误差经计算机处理后给出调节量，通过计算机控制变频器来改变水泵或油泵的转速，最终达到稳定流量的目的。在气流量的控制系统中，计算机发出控制指令到变频器，然后变频器发出控制信号，对电机进行控制，通过压力变送器反馈的压力来修正变频器的控制参数，压力变送器将检测的压力与系统工作设定压力进行比较，将产生的压力误差经计算机处理后给出调节量，通过计算机控制变频器来改变气泵的转速以及改变比例阀的角度，以便达到气体稳压罐压力的稳定，最终达到稳定气体流量的目的。
附图说明
图1是本发明设计的水、油、气流量系统框图。
图2是本发明设计的水、油、气系统结构示意图。
具体实施方式
一种油、水和气三相流量稳定系统，是由三个独立的控制子系统组成，即水流量控制子系统、油流量控制子系统和气流量控制子系统；水流量控制子系统、油流量控制子系统共同使用计算机6和变频器；
水流量子系统，包括水泵1、稳压罐2、比例调节阀门3、压力变送器7和标准表4，水泵1、稳压罐2、比例调节阀门3和标准表4依次连接在管路10上，压力变送器7的进液口与稳压罐2的出液口连接；比例调节阀门3和压力变送器7的信号输入和输入端分别通过导线与计算机6的对应接口连接；第一变频器的信号输出端通过导线与水泵1的调频电机的调频信号输入端连接，第一变频器的信号输入端通过导线与计算机6的对应接口连接，水泵1的调频电机的调频信号输出端通过导线与计算机6的信号输入对应接口连接；
油流量控制子系统，包括油泵13、第二稳压罐14、第二压力变送器15、第二比例调节阀门16、第二标准表17依次装设在管路11上，第二压力变送器15的进液口与第二稳压罐14的出液口连接；第二比例调节阀门16和第二压力变送器15的信号输出和输入端分别通过导线与计算机6的对应接口连接；第二变频器的信号输出端通过导线与油泵13的调频电机的信号输入端连接，第二变频器的信号输入端通过导线与计算机6的信号输出对应接口连接，水泵1的调频电机的调频信号输出端通过导线与计算机6的信号输入对应接口连接；
气流量控制子系统，包括压缩机18、储气罐19、第三压力变送器20、第三比例调节阀门5、冷干机9和第三标准表8；压缩机18、储气罐19、第三比例调节阀门5、冷干机9和第三标准表8依次连接在管路12上；第三压力变送器20的进气口与储气罐19的出气口连接；第三比例调节阀门5和第三压力变送器20的信号输出和输入端分别通过导线与计算机6的对应接口连接；压缩机18的调频电机的信号输入端与第三变频器的信号输出端通过导线连接，压缩机18的调频电机的信号输出端通过导线与计算机6的信号输入对应接口连接。

Claims (1)

1.一种油、水和气三相流量稳定系统，其特征是由三个独立的控制子系统组成，即水流量控制子系统、油流量控制子系统和气流量控制子系统；水流量子系统、油流量子系统和气流量控制子系统共同计算机(6)和变频器；
水流量子系统，包括水泵(1)、稳压罐(2)、比例调节阀门(3)、压力变送器(7)和标准表(4)，水泵(1)、稳压罐(2)、比例调节阀门(3)和标准表(4)依次连接在管路(10)上，压力变送器(7)的进液口与稳压罐(2)的出液口连接；比例调节阀门(3)和压力变送器(7)的信号输入和输入端分别通过导线与计算机(6)的对应接口连接；第一变频器的信号输出端通过导线与水泵(1)的调频电机的调频信号输入端连接，第一变频器的信号输入端通过导线与计算机(6)的对应接口连接，水泵(1)的调频电机的调频信号输出端通过导线与计算机(6)的信号输入对应接口连接；
油流量控制子系统，包括油泵(13)、第二稳压罐(14)、第二压力变送器(15)、第二比例调节阀门(16)、第二标准表(17)，第二稳压罐(14)、第二压力变送器(15)、第二比例调节阀门(16)和第二标准表(17)依次装设在管路(11)上，第二压力变送器(15)的进液口与第二稳压罐(14)的出液口连接；第二比例调节阀门(16)和第二压力变送器(15)的信号输出和输入端分别通过导线与计算机(6)的对应接口连接；第二变频器的信号输出端通过导线与油泵(13)的调频电机的信号输入端连接，第二变频器的信号输入端通过导线与计算机(6)的信号输出对应接口连接，水泵(1)的调频电机的调频信号输出端通过导线与计算机(6)的信号输入对应接口连接；
气流量控制子系统，包括压缩机(18)、储气罐(19)、第三压力变送器(20)、第三比例调节阀门(5)、冷干机(9)和第三标准表(8)；压缩机(18)、储气罐(19)、第三比例调节阀门(5)、冷干机(9)和第三标准表(8)依次连接在管路(12)上；第三压力变送器(20)的进气口与储气罐(19)的出气口连接；第三比例调节阀门(5)和第三压力变送器(20)的信号输出和输入端分别通过导线与计算机(6)的对应接口连接；压缩机(18)的调频电机的信号输入端与第三变频器的信号输出端通过导线连接，压缩机(18)的调频电机的信号输出端通过导线与计算机(6)的信号输入对应接口连接。
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