CN115265998A - 一种天然气内流场测试用示踪粒子加注装置及加注方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种天然气内流场测试用示踪粒子加注装置及加注方法。该示踪粒子加注装置包括粒子发生单元和粒子加注单元；粒子发生单元包括混合腔，混合腔设置有示踪剂添加口、进气口和出气口；粒子加注单元包括环道组合加注模块、天然气分流器和加注管线；环道组合加注模块的两端分别与上下游天然气管道连接，具有环形侧壁，且其内径与天然气管道的内径一致；环形侧壁上均匀设置有三个以上加注喷嘴，加注喷嘴的出口端面与天然气管道的内壁面齐平，出口方向与所在环形侧壁处切线垂直，并朝向环形内部；天然气分流器的上游一端与混合腔的出气口连通，下游一端通过加注管线分别与加注喷嘴连通；每个加注喷嘴对应的加注管线上均设置有截止阀。
Description
技术领域
本发明涉及天然气技术领域，具体涉及一种天然气内流场测试用示踪粒子加注装置及加注方法。
背景技术
在利用激光测量天然气管道中气体流速和流场变化时，需要在天然气管道中添加示踪粒子。示踪粒子在管道中跟随气体流动，其位置坐标被高速摄像机捕捉并记录下来，然后通过相应的算法可获得粒子的运动速度，进一步推算出气体在管道中的流动状态与速度。现有的粒子加注装置均为外置设备，并通过高压管线与天然气主管道连接，然后利用主管道壁面或内部管道完成示踪粒子加注，在实际应用过程中存在几个突出问题：①普通粒子加注装置没有考虑到高压天然气测试环境，没有考虑安全防爆因素。天然气区别于液相和一般气相，示踪粒子在加注过程和流动过程中严禁产生大量静电；②由于天然气无色且密度小于空气，需要示踪粒子同时具有良好的跟随性和显影性，而跟随性和显影性两个指标本身是互斥的，需要合理设计喷口口径；③管道外壁面单点加注，示踪粒子大量附着于对侧管壁，不仅造成示踪粒子二次耗损，而且会导致下游透明测试管段快速积液，严重干扰激光测速，并且需要频繁对高压管道进行卸压并拆卸清洗；④普通粒子加注装置加注口深入管道内部，会显著地干扰高压天然气流动中涡量场、湍流强度等数据测试。这几个问题导致天然气管道内流场测试过程中加注效果差，测试数据准确度低。
因此，设计一种新的天然气管道内示踪粒子加注方法，解决传统方法中示踪剂损耗大但利用率低，加注效果差，测试数据准确度低，外部加注装置结构复杂、体积庞大且操作不便的问题，对于提高光学法测量天然气管道内流场的技术水平，具有十分重要的意义。
专利申请CN201911171167.3公开了一种可就地校准加药量的气田用加药系统，包括进泵管、泵、输药管、流量计、标定筒、引压口、三通、出药阀；所述进泵管与泵连接相通；所述泵与输药管连接相通，所述输药管上设置流量计；所述标定筒上部设置引压口,下部通过三通分别与输药管、出药阀连接相通。该气田用加药系统能够有效解决加药系统的加药流量计量、调整、控制、偏流难题，能够节省加药量。
专利申请CN202010026975.7公开了一种自动加药装置，包括滴注罐、引压口、气体连通管、液位计、出药三通、高压流量计、出药管；所述滴注罐顶部设置引压口；所述滴注罐底部与出药管一端连接相通；所述出药管另一端与出药三通侧面接口连接相通；所述出药三通上部接口与液位计底部接口连接相通；所述出药三通下部接口与高压流量计进口连接相通；所述高压流量计是高压齿轮流量计、超声波流量计、高压涡轮流量计、高压金属管浮子流量计或转子流量计的任意一种。该自动加药装置也能够有效解决天然气流道的加药流量计量、调整、控制、偏流难题，能够节省加药量，能够一罐多用，能够满足生产要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种天然气内流场测试用示踪粒子加注装置及加注方法。本发明极大地丰富和改进了示踪粒子的加注方式，并且提高了光学法测量天然气管道内流场的测试准确度。
为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：
本发明一方面提供一种天然气内流场测试用示踪粒子加注装置，其中，该示踪粒子加注装置包括粒子发生单元和粒子加注单元；
所述粒子发生单元包括混合腔，所述混合腔设置有示踪剂添加口、进气口和出气口；
所述粒子加注单元包括环道组合加注模块、天然气分流器和加注管线；
所述环道组合加注模块的两端分别与上游天然气管道和下游天然气管道连接；所述环道组合加注模块具有环形侧壁，且其内径与天然气管道的内径一致；所述环形侧壁上均匀设置有三个以上加注喷嘴，并且所述加注喷嘴的出口端面与天然气管道内壁面齐平，避免加注口深入管道内部，显著地干扰高压天然气流动中涡量场、湍流强度等数据测试，所述加注喷嘴的出口方向与所在环形侧壁处切线垂直，并朝向环形内部；
所述天然气分流器的上游一端与所述混合腔的出气口连通，下游一端通过加注管线分别与所述加注喷嘴连通；每个所述加注喷嘴对应的加注管线上均设置有截止阀。
根据本发明的示踪粒子加注装置，优选地，所述加注喷嘴设计口径为6mm，可形成粒径范围0.1μm～5μm的微米级气溶胶液粒，应用于高压天然气管道测试过程中可以最大程度的平衡好示踪粒子的跟随性和显影性。考虑到高压天然气测试环境需要确保安全防爆，示踪粒子在加注过程和流动过程中严禁产生大量静电，因此不能选择固相微粒示踪剂，本发明优选癸二酸二辛脂作为示踪粒子，癸二酸二辛脂经过喷嘴雾化后可以形成微米级气溶胶液粒，同时具备优秀的跟随性和显影性。
通过所述示踪剂添加口向所述混合腔中添加示踪剂，然后通过所述进气口向混合腔中充入指定气体，与所述示踪剂混合，并将混合腔内压力提升至工作压力；之后混合气体通过所述出气口输出，通过天然气分流器分流进入各加注管线。本发明的环道组合加注模块可直接连接在天然气管道上，其环形侧壁上均匀分布多个加注喷嘴，并配套设置有止逆阀，因此，可以通过控制止逆阀的开关实现多种空间组合的粒子加注方式。例如，单点加注、多点轴对称加注、多点非轴对称加注、多点中心对称加注、多点中心非对称加注等，极大地丰富和改进了示踪粒子加注方式，提升了科学研究和现场应用的实验效率。
根据本发明的示踪粒子加注装置，优选地，所述加注管线在截止阀远离加注喷嘴的一侧设置有压力传感器，用以实时监测各加注位点的压力。
根据本发明的示踪粒子加注装置，优选地，所述压力传感器的精度为±0.1MPa。
根据本发明的示踪粒子加注装置，优选地，所述环道组合加注模块的两端分别与上游天然气管道和下游天然气管道通过螺纹或者法兰等形式连接。
根据本发明的示踪粒子加注装置，优选地，所述加注喷嘴的数量≥4；例如优选实施例中的6个。
根据本发明的示踪粒子加注装置，优选地，所述混合腔为不锈钢釜体。
根据本发明的示踪粒子加注装置，优选地，所述不锈钢釜体的最大承压为10MPa。
本发明另一方面提供一种天然气内流场测试用示踪粒子加注方法，其中，该示踪粒子加注方法使用上述的示踪粒子加注装置。
根据本发明的示踪粒子加注方法，优选地，所述示踪粒子加注方法包括：
通过所述示踪剂添加口向所述混合腔内添加示踪剂，加注完毕后关闭示踪粒子添加口，打开所述进气口，向混合腔内注入天然气；
混合有示踪剂的天然气通过所述天然气分流器到达所述环道组合加注模块，使各加注点位与天然气管道内产生正压差，并且保持稳定；
待压力稳定后，按照设计的加注方式打开相应的截止阀，控制所述混合有示踪剂的天然气通过选定的加注喷嘴雾化后形成示踪粒子注入天然气管道内。
根据本发明的示踪粒子加注方法，优选地，所述正压差为0.5MPa～1.0MPa。
根据本发明的示踪粒子加注方法，优选地，所述雾化后形成的示踪粒子的粒径为0.1μm～5μm。
根据本发明的示踪粒子加注方法，优选地，所述加注方式包括单点加注、多点对称加注和多点非对称加注。
根据本发明的示踪粒子加注方法，优选地，通过控制所述进气口的注气速度进而控制混合腔的内部压力。
根据本发明的示踪粒子加注方法，优选地，通过控制所述截止阀的开度实时调节示踪粒子的加注速率，以便对下游天然气管道内示踪粒子浓度进行控制。
本发明的有益效果包括：
(1)本发明设计的加注喷嘴的出口端面与天然气管道内壁面齐平，避免加注口深入管道内部，显著地干扰高压天然气流动中涡量场、湍流强度等数据测试。
(2)本发明的加注喷嘴设计口径为6mm，可形成粒径范围0.1μm～5μm的微米级气溶胶液粒，应用于高压天然气管道测试过程中可以最大程度的平衡好示踪粒子的跟随性和显影性。
(3)本发明极大地丰富和改进了示踪粒子的加注方式，提升了科学研究和现场应用的实验效率。本发明设计了环形多点加注模块和配套的截止阀，可通过截止阀的打开和关闭自行设计多种示踪粒子加注方式，包括不同位置的单点加注、不同位置的多点对称加注和多点非对称加注方式，从而优选出适用于不同压力条件下的最佳示踪粒子加注方式。
(4)本发明提高了光学法测量天然气管道内流场的测试准确度和技术水平。以四点中心对称加注方式为例，将其与现有的单点管壁加注方式和管道中心加注方式在同一实验条件下进行对比，结果表明，相较于现有的加注方式，四点中心对称加注的示踪粒子在管道中浓度分布更加均匀，且示踪粒子加注后对流场影响范围更小，积液现象得到显著改善，测量结果更加准确。
附图说明
在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。
图1为优选实施例中的天然气管道内流场示踪粒子加注装置的侧面视图。
图2为优选实施例中的天然气管道内流场示踪粒子加注装置的正面视图。
图3为优选实施例中的天然气内流场测试用示踪粒子加注方法流程图。
图4为效果对比实验中的湍流强度分布图。
图5为效果对比实验中的示踪粒子浓度分布图。
附图标记说明：
1—粒子发生单元，11—示踪剂添加口，12—进气口，13—混合腔，14—出气口，2—粒子加注单元，21—天然气分流器，22—环道组合加注模块，23—加注管线，24—截止阀，25—压力传感器，26—加注喷嘴，3—天然气管道，31—上游天然气管道，32—下游天然气管道。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
另外，在本发明中的实施例中所提到的一些方位词，例如“上游”、“x方向”、“y方向”等，这些方位词的含义与装置的放置或使用情况有关，不应理解为对本发明保护范围的限制。
本发明在此提供一优选实施例，如图1和图2所示，该天然气内流场测试用示踪粒子加注装置包括粒子发生单元1和粒子加注单元2。
粒子发生单元1包括混合腔13，混合腔13上设置有示踪剂添加口11、进气口12和出气口14。示例性的，如图1和图2所示，其中的示踪剂添加口11和进气口12位于同一侧，出气口14位于对侧。混合腔13可以为不锈钢釜体，优选最大承压为10MPa。
所述粒子加注单元2包括天然气分流器21、环道组合加注模块22和加注管线23。
所述环道组合加注模块22在使用时与天然气管道3连接，如图1所示，环道组合加注模块22两端分别与上游天然气管道31和下游天然气管道32连接；连接方式可以采用螺纹或者法兰等形式，环道组合加注模块22的两端会设置有相应的部件以实现连接，本发明在此不再赘述。所述环道组合加注模块22具有环形侧壁，且其内径与天然气管道3的内径保持一致，本发明的环道组合加注模块22可以适用于内径为DN80～DN500的天然气管道，本优选实施例中的内径为DN 100。
所述环形侧壁上均匀设置有三个以上(优选≥4)加注喷嘴26，所述加注喷嘴26的出口端面与天然气管道的内壁面齐平，避免加注口深入管道内部，显著地干扰高压天然气流动中涡量场、湍流强度等数据测试。所述加注喷嘴26的出口方向与所在环形侧壁处切线垂直，并朝向环形内部。
所述天然气分流器21的上游一端与混合腔13的出气口连接，下游一端通过各加注管线23与所述加注喷嘴26连接，并且每个加注喷嘴26配套在加注管线23上设置有截止阀24，用以控制加注喷嘴26的开关，实现不同加注方式。本领域技术人员理解的，所述天然气分流器21的上游指混合气进入天然气分流器21的一侧，下游指混合气流出天然气分流器21的一侧。
进一步的，在截止阀24外侧(远离加注喷嘴26的一侧)的加注管线上设置有压力传感器25，用以实时监测各加注位点的压力。优选地，所述压力传感器的精度为±0.1MPa。
使用本优选实施例的示踪粒子加注装置进行的加注方法，如图3所示，包括以下步骤：
S1、通过示踪剂添加口11向混合腔13内添加示踪剂，加注完毕后关闭示踪粒子添加口11，打开进气口12，向混合腔13内注入天然气；
S2、混合有示踪剂的天然气通过天然气分流器21到达环道组合加注模块22，通过压力传感器25实时监测各加注点位的压力值，使其与天然气管道内压力产生正压差(优选所述正压差为0.5MPa～1.0MPa)，并且保持稳定；
S3、待压力稳定后，按照设计的加注方式打开相应的截止阀24，混合有示踪剂的天然气通过选定的加注喷嘴26雾化后形成示踪粒子注入天然气管道3内。
进一步的，在以上方法中，可以通过控制进气口12的注气速度进而控制混合腔13的内部压力；通过控制截止阀24的开度可以实时调节示踪粒子加注速率，方便对下游管道内示踪粒子浓度进行控制。
本优选实施例中采用6mm开孔的laskin结构喷嘴，经试验测试雾化后形成示踪粒子粒径为0.1μm～5μm。
具体的，所述加注方式可以设计为单点加注、多点对称加注和多点非对称加注等。
效果对比实验：
本应用实例在同一实验条件(实验压力2.0MPa，温度20℃，实验管径DN100，天然气流量100m3/h)下，对比了使用单点管壁加注、新型模块加注(具体为使用本发明的加注装置进行的四点对称加注，其中四点为相互垂直直径所对应的四个加注喷嘴)和管道中部水平加注三种方案对天然气管道内流场稳定性的影响和示踪粒子浓度分布的影响。
结果表明：新型模块示踪粒子加注方法与现有方法相比具有显著优势，粒子浓度分布更加均匀，对流场的影响范围小于10d(10倍管径长度)。
湍流强度是表征流场微观脉动特征的重要参数之一，在探究管道内流场的流动特性时，湍流强度是一个重要标准，当湍流强度小时，流场即趋于稳定。
如图4所示，可以看出，方案一(单点管壁加注)在距离粒子加注口法向切面位置-d～3d处湍流强度最大，沿流动方向湍流强度逐渐减小，约8倍管径处湍流强度降至极低，天然气流场趋于稳定。方案二(新型模块加注)在距粒子加注口法向切面位置-2d～5d处湍流强度最大，沿流动方向湍流强度逐渐减小，约10倍管径处湍流强度降至极低，流场趋于稳定。方案三(管道中部水平加注)在距粒子加注口法向切面位置d～5d处湍流强度最大，沿流动方向呈伞雾状逐渐减小，在约8倍管径处湍流强度降至极低，流场趋于稳定。
由湍流强度的对比分析可以得到结论：三种方案对天然气管道内流场的影响范围基本一致，均小于10倍管径长度，由于实际测试过程中PIV/LDV装置激光发射器距离示踪粒子加注口超过30倍管径长度，此时流场均处于稳定状态。
PIV技术是通过采集管道内示踪粒子在CCD相机两次曝光的位置，利用位置差除以曝光时间求得速度，进而求得和速度有关的其余物理量。因此要得到完成的流场结果，其示踪粒子在管道内的分布必须均匀，以下对三种加注方法的示踪粒子浓度分布进行比较。
如图5所示，可以看出：方案一示踪粒子分布大量集中在管壁附近，管道中心颗粒较少，粒子分布不均匀。方案二的示踪粒子在注射时存在与主流场速度方向垂直的速度，且粒子在y方向行驶的过程中，直到主管底部粒子y方向速度仍不为0，故颗粒在流场的剪切力作用下，会布满整个管道，因此示踪粒子分布均匀。方案三的示踪粒子分布非常不均匀，主要集中在管道中心位置，管壁附近颗粒浓度几乎为0。这是由于L型管道的粒子出口处y方向速度很小，且主管道的流速也较小，湍流强度不高，以至于颗粒无法到达管壁附近，造成粒子浓度分布不均的现象。因此，新型模块示踪粒子加注方法与现有方法相比具有显著优势。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (15)
1.一种天然气内流场测试用示踪粒子加注装置，其中，该示踪粒子加注装置包括粒子发生单元和粒子加注单元；
所述粒子发生单元包括混合腔，所述混合腔设置有示踪剂添加口、进气口和出气口；
所述粒子加注单元包括环道组合加注模块、天然气分流器和加注管线；
所述环道组合加注模块的两端分别与上游天然气管道和下游天然气管道连接；所述环道组合加注模块具有环形侧壁，且其内径与天然气管道的内径一致；所述环形侧壁上均匀设置有三个以上加注喷嘴；所述加注喷嘴的出口端面与环形侧壁的内壁面齐平，出口方向与所在环形侧壁处切线垂直，并朝向环形内部；
所述天然气分流器的上游一端与所述混合腔的出气口连通，下游一端通过加注管线分别与所述加注喷嘴连通；每个所述加注喷嘴对应的加注管线上均设置有截止阀。
2.根据权利要求1所述的示踪粒子加注装置，其中，所述加注喷嘴的口径为6mm。
3.根据权利要求1所述的示踪粒子加注装置，其中，所述示踪粒子为癸二酸二辛脂。
4.根据权利要求1所述的示踪粒子加注装置，其中，所述加注管线在截止阀远离加注喷嘴的一侧设置有压力传感器。
5.根据权利要求4所述的示踪粒子加注装置，其中，所述压力传感器的精度为±0.1MPa。
6.根据权利要求1所述的示踪粒子加注装置，其中，所述环道组合加注模块的两端分别与上游天然气管道和下游天然气管道通过螺纹或者法兰的形式连接。
7.根据权利要求1所述的示踪粒子加注装置，其中，所述加注喷嘴的数量≥4。
8.根据权利要求1所述的示踪粒子加注装置，其中，所述混合腔为不锈钢釜体。
9.根据权利要求8所述的示踪粒子加注装置，其中，所述不锈钢釜体的最大承压为10MPa。
10.一种天然气内流场测试用示踪粒子加注方法，其中，该示踪粒子加注方法使用权利要求1-9任一项所述的示踪粒子加注装置。
11.根据权利要求10所述的示踪粒子加注方法，其中，所述示踪粒子加注方法包括：
通过所述示踪剂添加口向所述混合腔内添加示踪剂，加注完毕后关闭示踪粒子添加口，打开所述进气口，向混合腔内注入天然气；
混合有示踪剂的天然气通过所述天然气分流器到达所述环道组合加注模块，使各加注点位与天然气管道内产生正压差，并且保持稳定；
待压力稳定后，按照设计的加注方式打开相应的截止阀，控制所述混合有示踪剂的天然气通过选定的加注喷嘴雾化后形成示踪粒子注入天然气管道内。
12.根据权利要求11所述的示踪粒子加注方法，其中，所述正压差为0.5MPa～1.0MPa。
13.根据权利要求11所述的示踪粒子加注方法，其中，所述雾化后形成的示踪粒子的粒径为0.1μm～5μm。
14.根据权利要求11所述的示踪粒子加注方法，其中，所述加注方式包括单点加注、多点对称加注和多点非对称加注。
15.根据权利要求11所述的示踪粒子加注方法，其中，通过控制所述截止阀的开度实时调节示踪粒子的加注速率，以便对下游天然气管道内示踪粒子浓度进行控制。
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001201510A (ja) * | 2000-01-20 | 2001-07-27 | Toho Gas Co Ltd | トレーサ粒子供給装置 |
| US20010029773A1 (en) * | 1999-11-08 | 2001-10-18 | Helgeson Norman Lewis | Annular after reactor with sound attenuator for use in a jet engine test cell and test stand |
| CN103743537A (zh) * | 2013-12-19 | 2014-04-23 | 浙江理工大学 | 用于piv实验示踪粒子的保压投放装置及方法 |
| CN203824731U (zh) * | 2014-05-06 | 2014-09-10 | 大连理工大学 | 一种小尺寸piv流场测试实验中示踪粒子布撒装置 |
| CN203836613U (zh) * | 2014-01-20 | 2014-09-17 | 白云 | 天然气管道组合式雾化加注装置 |
| CN106184995A (zh) * | 2016-08-27 | 2016-12-07 | 杨鹏翔 | 一种差压自流阀控加注方法及其自流阀控注塑桶 |
| CN106841661A (zh) * | 2017-01-12 | 2017-06-13 | 中国科学院工程热物理研究所 | 一种示踪粒子发生器 |
| CN109238648A (zh) * | 2018-10-29 | 2019-01-18 | 中国航空工业集团公司哈尔滨空气动力研究所 | 反推力piv试验高压示踪粒子投放装置 |
-
2021
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20010029773A1 (en) * | 1999-11-08 | 2001-10-18 | Helgeson Norman Lewis | Annular after reactor with sound attenuator for use in a jet engine test cell and test stand |
| JP2001201510A (ja) * | 2000-01-20 | 2001-07-27 | Toho Gas Co Ltd | トレーサ粒子供給装置 |
| CN103743537A (zh) * | 2013-12-19 | 2014-04-23 | 浙江理工大学 | 用于piv实验示踪粒子的保压投放装置及方法 |
| CN203836613U (zh) * | 2014-01-20 | 2014-09-17 | 白云 | 天然气管道组合式雾化加注装置 |
| CN203824731U (zh) * | 2014-05-06 | 2014-09-10 | 大连理工大学 | 一种小尺寸piv流场测试实验中示踪粒子布撒装置 |
| CN106184995A (zh) * | 2016-08-27 | 2016-12-07 | 杨鹏翔 | 一种差压自流阀控加注方法及其自流阀控注塑桶 |
| CN106841661A (zh) * | 2017-01-12 | 2017-06-13 | 中国科学院工程热物理研究所 | 一种示踪粒子发生器 |
| CN109238648A (zh) * | 2018-10-29 | 2019-01-18 | 中国航空工业集团公司哈尔滨空气动力研究所 | 反推力piv试验高压示踪粒子投放装置 |
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