新型內(nèi)外管差壓流量計特性研究

近年來，我國工業(yè)化進程推進趨勢下，信息技術(shù)逐漸滲透至社會各個領(lǐng)域，在改革生產(chǎn)方式、提高生產(chǎn)效率及質(zhì)量等方面發(fā)揮著十分重要的作用。內(nèi)外管差壓流量計作為其中的一部分，是工業(yè)生產(chǎn)中常見的設(shè)備之一，而在節(jié)能減排號召下，傳統(tǒng)設(shè)備存在能耗高等弊端，對此本文針對新型設(shè)備的性能進行研究，明確其自身具有的節(jié)能降耗關(guān)鍵點，以期幫助人們更多的了解新型設(shè)備的優(yōu)勢，并積極引進該設(shè)備。

0 前言

隨著社會經(jīng)濟不斷發(fā)展，我國社會各領(lǐng)域?qū)δ茉葱枨罅咳諠u增加，能源開采逐漸受到了越來越多的關(guān)注。特別是石油開采，在油井實時產(chǎn)量作為一項基礎(chǔ)性工作，測量裝置必不可少，基于此減少測量裝置造成的能源浪費，降低生產(chǎn)成本，逐漸成為全社會關(guān)注的焦點問題。因此為了推進能源開采科學(xué)化、規(guī)劃化發(fā)展，落實好節(jié)能工作顯得尤為必要。而流量計作為一項基礎(chǔ)設(shè)備，在石油開采工作中發(fā)揮著十分重要的作用。

1. 新型內(nèi)外管差壓流量計裝置概述

本文主要介紹的設(shè)備基本結(jié)構(gòu)，前后兩個直管段，其中設(shè)備兩側(cè)為外管，節(jié)流裝置為四個取壓孔，與直管段相鄰。節(jié)流段是由兩個直管段與中間梯形管段構(gòu)成，取壓孔作為流量管段支撐，一般位于設(shè)備的***中間位置。在使用過程中，該設(shè)備在不改變流體橫截面積條件下能夠達到節(jié)流的目標。通過設(shè)備的 4 個取壓孔得到差壓質(zhì)量后，然后通過對內(nèi)外管差壓流量計的四個取壓孔進行取值，***終獲得到具體的流量值，以此來為實踐工作提供科學(xué)依據(jù)和參考，達到事半功倍的準確測量目。

2**新型內(nèi)外管差壓流量計特性分析

新型流量計與內(nèi)錐流量計比較為了了解設(shè)備在流量測量方面的特性，筆者選擇了內(nèi)錐流量計進行對比。由于本裝置取壓方式具有獨特性，本章選擇第 1 路差壓信號作為壓降，并后者進行對比。在實驗中，我們將模擬內(nèi)錐設(shè)備進行模擬，將其設(shè)置在與新型設(shè)備同樣的條件下，求解計算出流量情況。值得說明的一點是，由于內(nèi)錐壓降就是節(jié)流件前后的差壓信號，因此為了保證管道壓力能夠恢復(fù)到***初狀態(tài)，我們將內(nèi)錐的壓力損失確定為節(jié)流件前后 2D 的差壓信號。表 1 為二者在不同速度下的壓損對比。

就上表數(shù)據(jù)來看，隨著 β 的增加，在同等速度情況下，二者在壓損、壓降及壓損比三個方面都存在不同程度的下降，但是對比能夠發(fā)現(xiàn)，新型設(shè)備小于內(nèi)錐設(shè)備變化較小。簡單來說，新型設(shè)備穩(wěn)定性較強，且在相同情況下，新型設(shè)備壓降比內(nèi)錐設(shè)備變化要小，如當(dāng)節(jié)流比在 0.4、速度為 1.5 時，前者壓降為9688Pa，后者為 48321Pa。，同時壓力損失也明顯更小，進而內(nèi)錐設(shè)備的 25%，充分證明了在同等耗能情況下，新型設(shè)備能夠節(jié)省更多測量成本，可見新型設(shè)備在測量方面具有較強的有效性。

2.2 精度與量程比

為了對新型設(shè)備的測量精度、量程比等進行標定，筆者對設(shè)備進行油、氣水三相流模擬標定實驗，主要采取質(zhì)量法、容積法。根據(jù)相關(guān)標準規(guī)定，對實驗數(shù)據(jù)進行相應(yīng)處理，標定出了內(nèi)外管差壓流量計在不同雷諾數(shù)下的流出系數(shù)。為了拓展本設(shè)備的測量范圍，主要圍繞著 2.101~21.741m3/h 范圍內(nèi)的試驗數(shù)據(jù)進行分析，我們能夠發(fā)現(xiàn)二者之間存在一定差別。

綜合實驗結(jié)果來看，新型設(shè)備與內(nèi)錐設(shè)備相比，能夠發(fā)現(xiàn)誤差曲線較為平緩，且峰值處于較低水平，說明了誤差較小。同時，在實驗中，我們發(fā)現(xiàn)新型設(shè)備曲線幾乎集合重合，可見設(shè)備預(yù)測虛高值在預(yù)期范圍，能夠符合實踐工作的節(jié)能減排需求，一般誤差在 5% 以內(nèi)，具有穩(wěn)定性特點 。同時為了檢驗出流出系統(tǒng)，提高流量值準確性和真實性，筆者還結(jié)合了兩組實驗數(shù)據(jù)進行驗證，得到了該誤差更小，在 1% 之內(nèi)，滿足差壓式流量計流量測量的精度需求。在工業(yè)生產(chǎn)中，可以將設(shè)備測出數(shù)據(jù)作為參考依據(jù)，為后續(xù)生產(chǎn)工作提供支持，真正意義上實現(xiàn)節(jié)能減排的目標，提高資源利用效率，創(chuàng)造更多效益。

3 .結(jié)論

根據(jù)上文所述，本文通過對兩個設(shè)備進行模擬實驗，結(jié)合實驗數(shù)據(jù)進行分析，***終確定了節(jié)流比 β=0.6 為新型設(shè)備的***佳尺寸，同時為了驗證方針結(jié)果的可靠性和真實性，筆者對各類數(shù)據(jù)進行了比對后發(fā)現(xiàn)，方針結(jié)果無論是信度，還是效度都符合要求。

將內(nèi)錐設(shè)備作為參照設(shè)備，對比結(jié)果表明，新型設(shè)備在多個方面都具有較為突出的特性，其中新設(shè)備對流體產(chǎn)生的擾動較小，壓損比減小，差壓信號具有較強的穩(wěn)定性。針對工業(yè)領(lǐng)域而言，壓力損失耗能僅為內(nèi)錐設(shè)備的25%，能夠在很大程度上節(jié)約更多成本，為工業(yè)生產(chǎn)帶來更多經(jīng)濟收益。同時為了深入了解設(shè)備特性，筆者又進行了很多標定實驗，從實驗結(jié)果中我們發(fā)現(xiàn)，設(shè)備量程比 10:1，測量精度較高，與設(shè)備技術(shù)要求相契合，充分證明了設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域具有較強的適用性。