[发明专利]气体水合物管道沉积可视化动态模拟装置

摘要

本发明涉及用于模拟气体水合物在高压高速气流中生成、运移与沉积的气体水合物管道沉积可视化动态模拟装置。能总结管道气固相的高速运动特征、运移机理和沉积规律。其技术方案是：低压储气罐顶端安有温度传感器与压力传感器，出口端联接高压气泵，再联高压储气罐，高压储气罐顶端安装压力传感器；储液罐出口端连接计量泵，气液分离器上端联真空泵及尾气处理装置；高压反应筒顶端联接出口电加热保温管线，底端安有压力传感器及入口电加热保温管线；由数据采集卡、计算机、冷光源和高速相机构成数据采集系统，另设置有管道温度姿态控制系统。本装置能真实模拟管道内高压高速气流中气体水合物的生成、运移与沉积过程，用于气体水合物抑制剂的评价。

主权项

气体水合物管道沉积可视化动态模拟装置，由气液循环系统、反应系统、数据采集系统、管道温度姿态控制系统组成，其特征是：气液循环系统由低压储气罐（3）、储液罐（4）、高压气泵（5）、高压储气罐（9）、计量泵（12）和气液分离器（34）构成，低压储气罐（3）顶端安装有第一温度传感器（1）与第一压力传感器（2），低压储气罐（3）的入口端接第三截止阀（36），出口端接高压气泵（5）；高压气泵（5）的出口端连接在高压储气罐（9）的入口端，高压气泵（5）与高压储气罐（9）间安装有第一止回阀（7）；高压储气罐（9）顶端安装第二压力传感器（8），高压储气罐（9）的出口端连接第二止回阀（11）；储液罐（4）的入口端连接第一截止阀（31），出口接计量泵（12），计量泵（12）的出口端再与第三止回阀（13）连接；第二止回阀（11）和第三止回阀（13）接出管线汇合后一支管线连接第一安全阀（15），另一支管线与第一稳压阀（14）联接，第一稳压阀（14）的出口端再连接入口电加热保温管线（16）；气液分离器（34）的入口端联接出口电加热保温管线（30）的末端，气液分离器（34）的下端出口联接第一截止阀（31），上端出口一支管线联接第三截止阀（36），另一支管线联接第二截止阀（35），第二截止阀（35）再接真空泵（33），真空泵（33）尾端接尾气处理装置（32）；反应系统由高压反应筒（19）、观察窗（25）构成，高压反应筒（19）顶端与第二稳压阀（28）联接，第二稳压阀（28）的出口端联接出口电加热保温管线（30），第二稳压阀（28）的另一出口联接第二安全阀（27），两个观察窗（25）分别安装在高压反应筒（19）靠顶端附近的筒壁两侧，高压反应筒（19）顶端安装有第二温度传感器（26）和第四压力传感器（29），高压反应筒（19）底端安装第三压力传感器（17），另一支管线联接入口电加热保温管线（16）；数据采集系统由数据采集卡（6）、计算机（10）、LED冷光源（23）与高速相机（24）构成，LED冷光源（23）与高速相机（24）分别固定在两个观察窗（25）的外部，高速相机（24）用电缆与计算机（10）相连接，计算机（10）再联接数据采集卡（6），温度传感器（1,26）和压力传感器（2,8,17,29）分别用数据线与数据采集卡（6）相连接；管道温度姿态控制系统由恒温箱（18）、夹持器（20）、旋转轴（21）、角度盘（22）构成，恒温箱（18）安装在整个反应系统的外部，包裹反应系统，旋转轴（21）安装在恒温箱（18）箱壁上，旋转轴（21）一端连接角度盘（22）、另一端连接夹持器（20），两端夹持器（20）与高压反应筒（19）紧紧接触。