[发明专利]高低温高压吸附解吸试验装置与方法

权利要求书

1.高低温高压吸附解吸试验装置，其特征在于：包括充气系统、脱气系统、吸附系统、解吸系统、温度控制系统和数据采集系统；

充气系统包括甲烷充气单元和氦气充气单元，甲烷充气单元包括高压甲烷气瓶、甲烷储气罐和第一五通阀，高压甲烷气瓶和甲烷储气罐之间通过高压管连通，高压甲烷气瓶和甲烷储气罐之间的高压管上沿甲烷气体流通方向依次串联设有第一气体减压阀和高压气体增压泵，第一五通阀包括第一阀体，第一阀体上设有第一接口、第二接口、第三接口、第四接口和第五接口，阀体上设有与第一至第五接口相对应的五个接口开关，甲烷储气罐通过高压管与第四接口连接；氦气充气单元包括高压氦气瓶和第二气体减压阀，高压氦气瓶通过高压管与第二接口连接，第二气体减压阀设置在高压氦气瓶与第二接口之间的高压管上；

脱气系统包括真空泵、真空容器、真空计和第二五通阀，第二五通阀包括第二阀体，第二阀体上设有第六接口、第七接口、第八接口、第九接口和第十接口，第二阀体上设有与第六至第十接口相对应的五个接口开关，真空泵通过高压管与真空容器连接，真空计设在真空容器上，真空容器通过高压管与第三接口连接，第一五通阀的第一接口与第二五通阀的第八接口通过高压管连接，第一五通阀的第五接口与第二五通阀的第九接口通过高压管连接；

温度控制系统包括高温单元和低温单元，高温单元包括高温恒温箱和设在高温恒温箱上的第一控制面板，第一控制面板上设有第一温控仪、第一电源开关、加热开关和指示灯开关，高温单元还包括由加热开关控制的加热器；

低温单元包括低温恒温箱和设在低温恒温箱上的第二控制面板，第二控制面板上设有第二温控仪、第二电源开关和制冷开关，低温单元还包括由制冷开关控制的制冷单元；

吸附系统包括高温吸附单元和低温吸附单元，高温吸附单元包括设置在高温恒温箱内的第一气体缓冲罐和若干煤样罐，第一气体缓冲罐和每个煤样罐分别通过连接管并联设置在第一接口与第八接口之间的高压管上，第一接口与第八接口之间的高压管上沿气体流通方向依次串联设有第一气动阀和第一压力传感器，第一气体缓冲罐上设有第一温度传感器和第二压力传感器，第一气体缓冲罐上连接的连接管上设有第二气动阀，每个煤样罐上分别设有第二温度传感器和第三压力传感器，每个煤样罐上连接的连接管上分别设有第三气动阀；

低温吸附单元包括设置在低温恒温箱内的第二气体缓冲罐和若干煤样罐，第二气体缓冲罐和每个煤样罐分别通过连接管并联设置在第五接口和第九接口之间的高压管上，第五接口与第九接口之间的高压管上沿气体流通方向依次串联设有第四气动阀和第四压力传感器，第二气体缓冲罐上设有第三温度传感器和第五压力传感器，第二气体缓冲罐上连接的连接管上设有第五气动阀，每个煤样罐上分别设有第四温度传感器和第六压力传感器，每个煤样罐上连接的连接管上分别设有第六气动阀；

解吸系统包括气排水计量装置、电子天平和若干并联在一起的解吸气体流量计，各解吸气体流量计的量程互不相同，每个解吸气体流量计分别通过高压管与第七接口连接，每个解吸气体流量计与第七接口之间的高压管上分别设有第七气动阀；

气排水计量装置包括储水容器、排水管和集水容器，储水容器上端通过高压管与第六接口连接，储水容器与第六接口之间的高压管上设有第八气动阀，排水管一端与储水容器底部连通，排水管另一端与集水容器顶部连通，集水容器放置在电子天平上，第十接口上连接有排空管，排空管上设有第九气动阀；

数据采集系统包括计算机和控制单元，控制单元包括第三控制面板，第三控制面板上设有压力巡检仪、温度巡检仪、流量计显示器、用于控制第二电源开关的低温恒温箱开关、用于控制第一电源开关的高温恒温箱开关，以及用于控制压力巡检仪和温度巡检仪的第三电源开关，计算机控制连接第一气体减压阀、第二气体减压阀、第一五通阀、第二五通阀及第一至第九气动阀。

2.根据权利要求1所述的高低温高压吸附解吸试验装置，其特征在于：高温吸附单元内所述煤样罐为五个，分别为第一煤样罐、第二煤样罐、第三煤样罐、第四煤样罐和第五煤样罐，低温吸附单元内所述煤样罐为五个，分别为第六煤样罐、第七煤样罐、第八煤样罐、第九煤样罐和第十煤样罐。

3.根据权利要求1或2所述的高低温高压吸附解吸试验装置，其特征在于：解吸系统内所述解吸气体流量计为三个，分别为第一解吸气体流量计、第二解吸气体流量计和第三解吸气体流量计，第一解吸气体流量计的量程为0-2000ml/min，第二解吸气体流量计的量程为0-500ml/min，第三解吸气体流量计的量程为0-100ml/min；所述流量计显示器为三个，分别为与第一解吸气体流量计、第二解吸气体流量计和第三解吸气体流量计相对应的第一流量计显示器、第二流量计显示器和第三流量计显示器。