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新型气液两相环状流液膜质量流量测量装置及方法

  • 发布时间: 2024-12-16
预算 双方协商
基本信息
成果方:河北大学
合作方式:技术转让
成果类型:发明专利,
行业领域
其他
成果描述

本发明提供了一种新型气液两相环状流液膜质量流量测量装置及方法。所述液膜质量流量测量装置包括液膜取出与收集机构、液膜检测机构、质量流量测量机构以及自动控制系统。液膜取出与收集机构中由扩张管和多孔渗透管联合作用,可对多种流量、流速条件下的液膜进行取出。自动控制系统通过接收并处理液膜检测机构、电容式液位计所测数据,同时对气泵、电动伸缩管、电动调节阀、换向器等器件进行PID调节控制,实现了气液两相环状流液膜的精确取出与计量,为环状流液膜质量流量的测量提供了新方法新思路。与现有技术中的液膜取出方法相比,本发明可实现多种流速流量条件下液膜的精确取出与计量。

应用范围
环状流是气液两相流动最典型的流型之一,广泛存在于石油化工、空调制冷系统以及核反应堆冷却等领域。液膜是环状流传质传热的重要载体,液膜的取出与计量对环状流液膜质量流速、气芯液滴夹带率、液滴沉积率等参数的研究以及工业上对传热管壁干涸的预测、提高安全生产等具有重要意义。目前应用最广泛的液膜直接提取方法是萃取法以及多孔介质差压渗透法。
液膜萃取装置的示意图如图1所示。萃取法即由孔隙为100μm的萃取管路组成,通过针孔排出气体,由于内外压差,内部液膜在S1段被压出,由于气芯的夹带作用以及液滴的沉降,管壁形成新的液膜,通过S2段取出的液体质量计算液滴沉降率。当再增加排气量,下方可视化流动状态观察管从不透明变为透明,后排气量再增大,都不再观察到变化时假定液膜在S1段被完全取出。但该方法仅适用于流速较低的环状流液膜的取出,当有较高的水流量时很难通过可视化观察判定液膜是否取出完全;同时利用量筒测量液膜体积,加大了人工测量带来的测量误差,且存在实验结果无法远传,数据不能自动采集,响应缓慢等弊端。


前景分析
与现有技术中的液膜取出方法相比,本发明可实现多种流速流量条件下液膜的精确取出与计量。自动控制系统的设计避免了人为操作因素所带来的误差,自动控制系统对电容式液位计、液膜检测机构等所测数据进行处理,通过PID调节控制气泵、电动伸缩管、电动调节阀和换向器等器件,确保了液膜自动取出的同时也保证了液膜的完全取出,并实现了液膜质量流量的精确计量。


联系方式

  • 联系人:

    赵宁

  • 联系电话:

    19933576696

  • 通讯地址:

    河北省保定市五四东路180号

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