一种测量气-液两相流系统带液量的装置及方法

摘要

本发明公开了一种测量气-液两相流系统带液量的装置及方法，在气-液两相流工质系统出口安置加热功率可调的加热模块对系统出口气-液两相流工质进行加热，调节加热模块加热功率使得加热模块出口工质达到气相饱和状态，利用温度和压力传感器对加热后的工质进行状态判断。当加热模块出口工质状态为气相饱和态或过热态时，结合所消耗的加热功率、系统工质质量流量及工质汽化潜热，利用热力学关系式判断出工质中液相部分份额。此种气-液两相流带液量测量的方法克服了现有光学法无法应用于低温领域、测试时间长、数据量大、装置复杂昂贵的缺点，具有适应极端条件、装置简单、便于实现、测量范围广和稳定性好等优点。

主权项

一种测量气‑液两相流系统带液量的装置，其特征在于，包括：加热模块：设于气‑液两相流系统出口，对气‑液两相工质进行加热，以输出气态饱和或气相过热状态的工质；压力测量模块：设于加热模块出口，测量加热模块出口工质的压力；温度测量模块：设于加热模块出口，测量加热模块出口工质的温度；流量测量模块：设于加热模块出口，测量加热模块出口工质的流量；数据处理及显示模块：根据压力测量模块和温度测量模块所反映的加热模块输出工质的状态，结合加热模块出口工质的质量流量和此时的加热功率进行运算处理，获得气‑液两相流系统的带液量并将结果进行显示；加热模块输出气态饱状态的工质时，数据处理及显示模块获得气‑液两相流系统的带液量的计算为：α=W/(m·γ)；其中α为带液量，γ为气‑液两相流系统工质在加热模块出口压力P下的气化潜热，W为加热功率，m为加热模块出口工质的质量流量；加热模块输出气相过热状态的工质时，数据处理及显示模块获得气‑液两相流系统的带液量的计算为：α=[W‑m(h‑h_o)]/(m·γ)；其中α为带液量，γ为气‑液两相流系统工质在加热模块出口压力P下的气化潜热，W为加热功率，m为加热模块出口工质的质量流量，h为加热模块出口过热气体工质对应状态参数（Τ、P）下的比焓，h_o为气‑液两相流系统工质在加热模块出口压力P下对应饱和状态气体工质的比焓。