發(fā)布于:2019/9/19 9:33:31 點(diǎn)擊量:229
氣液混輸管線,其流動(dòng)情況復(fù)雜,主要原因有:①流動(dòng)不穩(wěn)定,流態(tài)多變;②管線中有液相積聚;③流動(dòng)規(guī)律復(fù)雜,流動(dòng)阻力大。由于液相的急劇擾動(dòng),液相被氣相的拖帶,氣液相間的相對(duì)運(yùn)動(dòng),以及液相的積聚等原因,使混流動(dòng)輸壓降比單相流動(dòng)大得多,流速小時(shí)差異更大?;谏鲜鲈颍壳吧袩o成熟的通用理論計(jì)算公式描述其特性規(guī)律。為了確定蝶閥的壓力損失、流量和調(diào)節(jié)閥開度的關(guān)系,采用實(shí)液標(biāo)定方法進(jìn)行,即在給定的流量(原油、天然氣、水的流量各自設(shè)定)下,采用高精度差壓變送器、壓力變送器、溫度變送器和流量計(jì)進(jìn)行在線測(cè)量,采用HY-103振動(dòng)測(cè)量?jī)x檢測(cè)振動(dòng)情況。
試驗(yàn)內(nèi)容如下:
①測(cè)試蝶形閥門在不同的開度下,流量與壓差的關(guān)系,確定閥門的流量特性曲線檢測(cè);
②觀察介質(zhì)在不同的配比情況下,流態(tài)和流型的變化;
③測(cè)試蝶形閥門在不同開度下的振動(dòng)和沖擊。
根據(jù)試驗(yàn)方案,進(jìn)行了單相(試驗(yàn)介質(zhì)為水)和氣液兩相(試驗(yàn)介質(zhì)為水和天然氣)的蝶閥特性曲線測(cè)試。
對(duì)于單相介質(zhì)(試驗(yàn)介質(zhì)為水)從試驗(yàn)中可得出以下結(jié)論:
(1)對(duì)于A形蝶閥,當(dāng)關(guān)度在50%以下,其流量調(diào)節(jié)作用不大;當(dāng)閥門關(guān)度在50%時(shí),流量調(diào)節(jié)量為關(guān)度0時(shí)的18%(最大);當(dāng)關(guān)度在50%以上,流量變化急?。划?dāng)關(guān)度在80%時(shí),閥門關(guān)閉。
(2)隨著閥門的關(guān)閉,入口壓力升高,差壓增大。閥門關(guān)度小于40%時(shí),差壓變化小。當(dāng)閥門關(guān)度大于40%時(shí),壓差變化明顯。
(3)振動(dòng)在測(cè)試過程中變化不大。
(4)對(duì)于牛頓流體,根據(jù)伯努力方程和連續(xù)性方程,可計(jì)算閥門的局部阻力系數(shù)。但因?yàn)橐韵略颍溆?jì)算結(jié)果僅作為參考值:
①液體流過局部裝置時(shí)形成漩渦區(qū)產(chǎn)生摩擦和碰撞現(xiàn)象,因而消耗能量;
②液體流過局部裝置時(shí),其速度的大小和方向發(fā)生急劇變化,使液體的速度重新分布,引起液體的附加摩擦而消耗能量。
對(duì)于氣液兩相介質(zhì),隨著閥門關(guān)閉角度的變化,壓差波動(dòng)幅度較大。當(dāng)閥門關(guān)度小于或等于50%時(shí),通過通明管段觀察,產(chǎn)生段塞,壓差波動(dòng)幅度較大,特別在閥門關(guān)度30%~40%時(shí),段塞發(fā)生頻率較高,且沖擊振動(dòng)較大。當(dāng)閥門關(guān)度60%時(shí),流態(tài)發(fā)生變化,由原來的沖擊流態(tài)改變?yōu)椴盍鳎瑝翰畈▌?dòng)幅度很小。同時(shí)氣相的流量接近零。隨著閥門的關(guān)閉,液相的流量在減少。在關(guān)度小于或等于40%時(shí),流量變化幅度不大,從現(xiàn)有的數(shù)據(jù)分析可知,變化幅度不大于10%。當(dāng)關(guān)度大于40%時(shí)變化幅度較大,直至為零。
氣相的流量變化與液相的流量變化一致。當(dāng)閥門關(guān)度30%~40%時(shí),段塞發(fā)生頻率較高的原因:
①氣液流量變化幅度?。?/p>
②流通面積變小,當(dāng)關(guān)度為40%時(shí),流通面積為全開流通面積的1/3,流速加快。當(dāng)閥門關(guān)度50%~60%時(shí),氣相流量變化幅度較大。
在關(guān)度為60%時(shí),氣相流量接近零,其主要原因:
①流通面積變??;
②由于氣液的比重相差懸殊,故在較小的流通面積上,以液相的流通為主。
閥門的沖擊與振動(dòng)在閥門關(guān)度為30%~40%最大。其主要原因是流量較大,流速較快,流通面積較小,同時(shí)段塞產(chǎn)生頻率較高。
通過試驗(yàn)證明,對(duì)于A型蝶閥,當(dāng)關(guān)度為80%時(shí),接近全部關(guān)閉。
由于多相流流態(tài)復(fù)雜,同時(shí)影響因素較多,對(duì)閥板沖擊力的計(jì)算目前沒有統(tǒng)一的解析公式,可根據(jù)動(dòng)量方程進(jìn)行調(diào)節(jié)蝶閥閥板的最大沖擊力的估計(jì),的出數(shù)據(jù)和結(jié)論。
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