油氣水三相流裝置的研究與控制.pdf

1、多相流實(shí)驗(yàn)裝置是研究油氣水多相流問(wèn)題的重要手段，無(wú)論是在理論問(wèn)題研究還是在工程實(shí)際研究中均占有重要的地位。多相流實(shí)驗(yàn)裝置以小型室內(nèi)實(shí)驗(yàn)裝置為主，它廣泛存在于各個(gè)多相流研究機(jī)構(gòu)中。 正因?yàn)槿绱?，天津大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院檢測(cè)技術(shù)與自動(dòng)化裝置專業(yè)也于2003年開(kāi)始籌建小型油氣水三相流裝置。本著投資少、功能強(qiáng)的思路，本論文對(duì)油氣水三相流實(shí)驗(yàn)裝置各部分設(shè)計(jì)及控制系統(tǒng)進(jìn)行了深入的研究。該裝置具有0-90度可調(diào)角度模擬井筒實(shí)驗(yàn)段和DN50管徑40m

2、長(zhǎng)水平環(huán)管實(shí)驗(yàn)段；可實(shí)現(xiàn)水氣、油氣、油水、油氣水多種多相流；可生成泡狀流、彈狀流、混狀流、環(huán)狀流、霧狀流等多種流型。裝置的單相計(jì)量管排采用了組合儀表測(cè)量方式，該方式保證了流量計(jì)均在正常流量段工作，提高了計(jì)量精度、降低了成本。實(shí)驗(yàn)裝置建成后水計(jì)量精度在0.5-380m3/d范圍內(nèi)達(dá)到±0.5％，油計(jì)量精度在0.5-216m3/d范圍內(nèi)達(dá)到±0.5％，氣計(jì)量精度在6-5400m3/d范圍內(nèi)達(dá)到±1.0％，保證了實(shí)驗(yàn)的要求。油氣水三相流實(shí)驗(yàn)裝

3、置的控制系統(tǒng)采用了PC-BASED系統(tǒng)，控制系統(tǒng)硬件由工控機(jī)與數(shù)據(jù)采集卡組成，這種結(jié)構(gòu)有利于系統(tǒng)數(shù)據(jù)快速傳輸，且易于擴(kuò)展，為裝置的使用帶來(lái)了方便?？刂葡到y(tǒng)的上位控制軟件由組態(tài)軟件MCGS與VisualBasic混合編程實(shí)現(xiàn)，MCGS開(kāi)發(fā)控制軟件的界面，VisualBasic處理系統(tǒng)采集的信號(hào)，兩者通過(guò)專用接口完成通訊。這種獨(dú)特的開(kāi)發(fā)模式縮短了軟件開(kāi)發(fā)周期，降低了開(kāi)發(fā)成本，提高了軟件的適用性。油氣水三相流實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)建成后流量調(diào)節(jié)精度達(dá)到1.