湿蒸汽管网的干度流量测量系统

摘要

一种湿蒸汽管网的干度流量测量系统，给水电导率计安装在注汽炉入口前的管道上。各分流均相三通分别安装在注汽炉蒸汽管网的各蒸汽分流口处。各分流均相三通的各出口与入口的蒸汽干度相同，并且两个出口的蒸汽为均相。各采样汽水分离器分别位于各出口蒸汽管道的出口端。在各被分离水管上装有电导率计。井口干度处理器与给水电导率计和电导率计通信连接，采集给水电导率D0和被分离水电导率Dn，得到注汽炉蒸汽管网中出口蒸汽管道的出口蒸汽干度(Dn-D0)/Dn。本发明能准确测量注汽炉蒸汽管网中各采油井井口的蒸汽干度，其蒸汽干度的测量精度高达98％以上，为稠油热采的技术监控提供了可靠的依据，并为提高稠油热采的经济性提供了准确的依据。

主权项

一种湿蒸汽管网的干度流量测量系统，其特征在于，包括给水电导率计(2)、干度流量处理器(4)、等干度分配三通(6)、闭路式干度器(8)和终端采集器(16)；其中：a.所述的等干度分配三通(6)分别安装在注汽炉蒸汽管网(5)的管路分支口处，每个等干度分配三通(6)的两个出口其蒸汽干度相同且为均相；在注汽炉蒸汽管网(5)上的各管网出口管(7)的出口端安装有闭路式干度器(8)；给水电导率计(2)安装在注汽炉给水管(1)上；b.所述的闭路式干度器(8)包括出口管流量计(10)、出口管压力计(11)、管道流体阻力器(12)、分离器出汽管(13)、出水管电导率计(14)、分离器出水管(15)、串片散热器(17)、采样汽水分离器(18)和蒸汽采样管(19)；沿管内湿蒸汽流动方向，在管网出口管(7)上依次有出口管流量计(10)、出口管压力计(11)、蒸汽采样管(19)的入口、管道流体阻力器(12)、分离器出汽管(13)的出口；采样汽水分离器(18)分别与蒸汽采样管(19)的出口、分离器出汽管(13)的入口、分离器出水管(15)的入口相通；串片散热器(17)套装在分离器出水管(15)的外壁面上；出水管电导率计(14)安装在位于串片散热器(17)之后的分离器出水管(15)上；c.所述的终端采集器(16)包括CPU处理器、通信接口和AD转换，它分别与出口管流量计(10)、出口管压力计(11)、出水管电导率计(14)通信连接，并将采集到的模拟信号转换为数字信号，并向干度流量处理器(4)发送；d.所述的干度流量处理器(4)位于注汽炉操作台旁，包括通信接口、CPU处理器、显示器，它与给水电导率计(2)以及注汽炉蒸汽管网(5)中各终端采集器(16)通信连接，采集给水电导率计(2)所测的给水电导率D0、干度流量处理器(4)中出口管流量计(10)所测的体积流量VN、出口管压力计(11)所测的压力PN、出水管电导率计(14)所测的电导率DN，并通过下式得出管网出口管(7)的蒸汽干度XN和蒸汽质量流量mN：XN＝(DN‑D0)/DNvq＝fq(PN)vw＝fw(PN)vN＝XN·vq+(1‑XN)·vwmN＝VN/vN上式中，vq和vw分别为干饱和蒸汽比容和饱和水比容，所述的干饱和蒸汽比容vq和饱和水比容vw与压力PN的关系为公知的热物性函数vq＝fq(PN)和vw＝fw(PN)，vN为管网出口管(7)的蒸汽比容。