SU866440A1

SU866440A1 - Устройство дл отбора проб двухкомпонентной газожидкостной смеси

Info

Publication number: SU866440A1
Application number: SU802869381A
Authority: SU
Inventors: Федор Федорович Браузман; Геннадий Петрович Клюшин
Original assignee: Тюменский государственный научно-исследовательский и проектный институт природных газов
Priority date: 1980-01-10
Filing date: 1980-01-10
Publication date: 1981-09-23

Description

Изобретение относится к технике отбора проб газожидкостной смеси из трубопроводов под давлением.

Известно устройство для отбора проб двухкомпонентной газожидкостной смеси из трубопроводов, включающее корпус, зонд, помещенный в камеру смешения ГП.

Недостатком известного устройства является то, что при движении газожидкостной смеси по трубопроводу на ¹его стенках при изменяющихся термодинамических условиях образуется пленка жидкости, двигающаяся в том же направлении, что и поток смеси, но с меньшей скоростью, что приведет к значительным ошибкам измерения.

Известно устройство для отбора проб двухкомпонентной газожидкостной смеси, состоящее из корпуса с размещенным в нем изокинетическим зондом и соединительных трубопроводов Г21.

Основной недостаток такого устройства - невозможность получения представительной пробы при наличии пленочной жидкости на стенках трубопровода. Известно, что при прохождении газожидкостной смеси через смеситель, выполненный в виде трубки Вентури, толщина пленки жидкости в горле трубки уменьшается.за счет увеличения скорости потока. Однако полностью пленка жидкости со стенок трубки не срывается; так как при любой средней скорости потока в ее горле местная скорость у стенок все рав-> но равняется нулю.

Кроме того, указанное устройство не может обеспечить равномерную концентрацию капель жидкости во всем сечении, поскольку в горле трубки увеличивается интенсивность турбулентности потокау но не происходит интенсивное перемешивание объема потока газожидкостной смеси в нижней части трубки, имеющем более высокую концентрацию жидкости за счет сил гравитации, с объе~ мом потока верхней части трубки, обедненным капельной жидкостью.

Цель изобретения - повышение представительности пробы за счет достижения однородности отобранного потока газожидкостной смеси.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве для отбора двухкомпонентной газожидкостной смеси, включающем корпус с размещенным в нем изокинетическим зонЦбм и соединительные трубопроводы, корпус выполнен с проточкой в средней его части, снабжен коаксиально установленным в проточке патрубком с острыми входными И скругленными выходными торцовыми кромками 5 а патрубок снабжен турбилизирующей решеткой, выполненной в виде стоек треугольного сечения, снабженных кольцом и конусом, целесообразно проточку выполнить с вы,ходными кромками в виде части поверхности тора.

На чертеже показано устройство, продольный разрез.

Устройство содержит цилиндрический полый корпус 1, в котором выполнена проточка 2, входной 3 и выходной 4 патрубки, сужение 5, у которого диаметр меньше, чем диаметр проточки, переход от входного патрубка 3 к проточке 2 выполнен плавно, а от проточки 2 к сужению 5 - в виде части поверхности тора 6. .

В проточке 2 установлен патрубок 7, у которого входные кромки 8 острые, а выходные 9 закруглены по радиусу. В патрубке 7 смонтирована турбулизирующая решетка 10, состоящая из стоек 11 Трехугольного сечения, кольца 12 и конуса 13, причем стойки 11 смонтированы острыми кромками к входному торцу патрубка 7.

В сужении 5 установлен изокинетический зонд 14, соединенный с трубопроводом 1 5.

Патрубок 7 установлен в проточке 2 коаксиально с равными диаметральными и торцевыми зазорами.

Устройство работает следующим образом.

Газожидкостная смесв на входе в проточку 2 острыми кромками 8 патрубг ка 7 разделяется на два потока. Большая часть потока проходит внутрь патрубка 7 через турбулизирующую решетку. Остальная часть потока с пленкой жидкости проходит через кольцевой зазор между внутренними стенками проточки 2 и наружной стенкой патрубка 7. При прохождении потока газожидкостной смеси через турбулизирующую решетку происходит интенсивное перемешивание потока с потерей напо·’· ра. Часть потока, проходящая по кольцевому .'зазору. вместе с пленкой жидкости, направляется тороидальным переходом 6 навстречу основному потоку. Встречному движению потоков способствует разность давления в кольцевом зазоре и за турбулизирующей решеткой, где.за счет потери напора давление меньше.

Проходя через сужение 5, имеющее меньший внутренний диаметр, чем проточка 2, газожидкостный поток, стабилизируется по всему сечению, что и будет способствовать отбору через зонд 1 3 и передаче представительной пробы через трубопровод 15 к анализатору.

Условная годовая экономическая эффективность применения указанного устройства только на промыслах ВПО Тюменгазпром составит около 60.0 тыс.руб.

Claims

Изобретение относитс к технике отбора проб газожидкостной смеси из трубопроводов под давлением. Известно устройство дл отбора проб двухкомпонентной газожидкостной смеси из трубопроводов, включающее корпус, зонд, помещенный в капер смешени ГП . Недостатком известного устройства вл етс то, что при движении гаэолсидкостной смеси по трубопроводу на его стенках при измен к цихс термоди намических услови х образуетс пленка жидкости, двигающа с в том же направлении, что и поток смеси, но с меньшей скоростью, что приведет к значительным ошибкам измерени . Известно устройство дл отбора пр двухкомпонентной газожидкостной смеси , состо щее из корпуса с размещенным в нем изокинетическим зондом и соединительных трубопроводов Г23. Основной недостаток такого устройства - невозможность получени представительной пробы при пленочной жидкости на стенках трубопровода . Известно, что при прохождении газожидкостной смеси через смеситель , выполненный в виде трубки Вентури, толщина пленки жидкости в горле трубки уменьшаетс .за счет увеличени скорости потока. Однако полностью пленка жидкости со стенок трубки не срываетс так как при любой средней скорости потока в ее горле местна скорость у стенок все равЧ но равн етс нулю. Кроме того, указанное устройство не может обеспечить равномерную концентрацию капель жидкости во всем сечении, поскольку в горле трубки увеличиваетс интенсивность турбулентности потока, но не происходит интенсивное перемешивание объема потока газожидкостной смеси в нижней части трубки, имеющем более высокую концентрацию жидкости за счет сил гравитации, с объе MOM потока верхней части трубки, обе flHBjfiHbiM капельной жидкостью. Цель изобретени - повышение пред ставительности пробы за счет достиже ни однородности отобранного потока газожидкостной смеси. Поставленна цель достигаефс тем что в известном устройстве дл отбор двухкомпонентной газожидкостной смеси , включающем корпус с размещенным в нем изокинетическим зон;: м и соединительные трубопроводы, корпус выполнен с проточкой в средней его час ти, снабжен коаксиально установленным в проточке патрубком с острыми входными и скругленными выходными торцовыми кромками а патрубок снабжен турбилизирующей решеткой, выполненной в виде стоек треугольного сечени , снабженных кольцом и конусом, целесообразно проточку выполнить с в , ходными кромками в виде части поверх ности тора. На чертеже показано устройство, продольный разрез, Устройство содержит цилиндрический полый корпус 1, в котором вьшолнена проточка 2, входной 3 и выходно 4 патрубки, сужение 5, у которого ди аметр меньше, чем диаметр проточки, переход от входного патрубка 3 к про точке 2 выполнен плавно, а от проточ ки 2 к сужению 5 - в виде части поверхности тора 6. . В проточке 2 установлен патрубок 7, у которого входные кромки 8 остры а выходные 9 закруглены по радИусу. В патрубке 7 смонтирована турбулизирующа решетка 10, состо ща из стое 11 трехугольного сечени , кольца 12 и конуса 13, причем стойки 11 смонтированы острыми кромками к входному торцу патрубка 7. В сужении 5 установлен изокинетический зонд 14, соединенный с трубопроводом 1 5. Патрубок 7 установлен в проточке 2 коаксиально с равными диаметральными и торцевыми зазорами. Устройство работает следующим об разом. Газожидкостна смесн на входе в проточку 2 острыми кромками 8 патруб ка 7 раздел етс на два потока. Боль ша часть потока проходит внутрь патрубка 7 через турбулизирующую решетку . Остальна часть потока с плен кой жидкости проходит через кольцевой зазор между внутренними стенками 04 проточки 2 и наружной стенкой патрубка 7. При прохождении потока газожидкостной смеси через турбулизирующую решетку происходит интенсивное перемешивание потока с потерей напсра . Часть потока, проход ща по кольцевому .зазору .вместе с пленкой жидкости, направл етс тороидальным переходом 6 навстречу основному потоку . Встречному движению потоков способствует разность давлени в кольцевом зазоре и за турбулизирующей решеткой, где.за счет потери напора давление меньше. Проход через сужение 5, имеющее меньший внутренний диаметр, чем проточка 2, газожидкостный поток стабилизируетс по всему сечению, что и будет способствовать отбору через зонр, 1 3 и передаче представительной пробы через трубопровод 15 к анализатору. Условна годова экономическа эффективность применени указанного устройства только на промыслах БПО Тюменгазпром составит около 60.0 тыс.руб. Формула изобретени 1. Устройство дл отбора проб двухкомпонентной газожидкостной смеси , содержащее корпус с размещенным в нем изокинетическим зондом и соединительные трубопроводы, отличающеес тем, что, с целью повьш1ени представительности пробы за счет достижени однородности отобранного потока газожидкостной смеси , корпус выполнен с проточкой в средней его части, снабжен коаксиально установленным в проточке патрубком с острым входными и скругленными выходными торцевыми кромками, а патрубок снабжен турбулизирующей решеткой, вьтолненной в виде стоек треугольного сечени , снабженным кольцом и конусом. 2. Устройство по п. 1, отличающеес тем, что проточка вьшолнена с выходными кромками в виде части поверхности тора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Задора Г.Н. Методы и установки дл газоконденсатных исследований скважин. Научно-технический обзор , сери Разработка и эксплуатаци газовых и газоконденсатных месторождений. М., ВНИИГазпром, 1979, с. 35.
2. Патент США № 2447595,кл.73-422, 1948.

////

Y/jy/ y/j /j J //y: / /,

i,

mmm0%m :

/ f