CN104110368A - 高压液氮泵设备测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及机械装置测试领域，具体涉及高压液氮泵设备测试装置，包括依此相连的泵设备测试单元、阻尼装置单元和调节单元，其特征在于所述泵设备测试单元包括依次相连的液氮罐、液氮泵、第一单向阀、第一压力传感器。本发明操作简单，测试精确，实现了液体压力加载向气体压力加载的转换，克服了对气体实施压力加载而带来的困难，降低了安全风险。
Description
技术领域
[0001] 本发明涉及机械装置测试领域，具体涉及高压液氮泵设备测试装置。 技术背景
[0002] 氮气泡沫压裂是在水力压裂技术基础上发展起来的新技术，特别适用于油气田及 煤层气开发过程中对低压、低渗和水敏感性地层的改造。在煤层气氮驱开发技术领域也有 广泛应用。现有的氮气泡沫压裂泵设备的整机测试技术还不成熟，试验装置还不完善，尤其 是液氮泵的测试需要一套完整的测试装置。目前国内的测试装置只能满足低压、小排量的 液氮泵设备整机测试与试验需要，而氮气泡沫压裂使用的液氮泵设备具有大功率、大排量、 高排出压力等特点。这种设备的测试与低压、小排量的液氮泵设备的测试与试验相比，在安 全风险方面有本质的不同，主要区别是：小排量液氮泵排出压力可以采用在完备安全防护 下直接通过闸门调节的加载方式完成，试验过程中的数据采集与分析也可以直接获取。但 对于高压、大排量的液氮泵设备测试与试验，若采用上述直接加载方式，则需要很大的压力 调节阀才能实现排出压力调节，技术上很难实现。另一方面，对高压、大排量气体直接进行 压力调节，调节与监测安全风险也高，造成测试与试验过程中安全风险也很高。
发明内容
[0003] 为了解决上述问题，本发明提供一种操作简单，测试精确，实现了液体压力加载向 气体压力加载的转换，克服了对气体实施压力加载而带来的困难，降低了安全风险的高压、 大排量液氮泵测试装置。
[0004] 本发明高压液氮泵设备测试装置，包括依此相连的泵设备测试单元、阻尼装置单 元和调节单元，其特征在于所述泵设备测试单元包括依次相连的液氮罐、液氮泵、第一单向 阀、第一压力传感器。
[0005] 优选地，阻尼单元包括依次相连的水罐、流量传感器、水力泵、第二单向阀、第二压 力传感器及第一管汇，第一管汇与第一压力传感器相连。
[0006] 优选地，调节单元包括包括依此相连调节装置、集输装置、液气分离器、散热器、第 三管汇，所述第三管汇与水罐相连，所述调节装置包括三组依此相连的第二管汇、截止阀、 调节阀、消音管，且三组的第二管汇均相连，所述第二管汇与第一管汇相连。
[0007] 本发明操作简单，测试精确，实现了液体压力加载向气体压力加载的转换，克服了 对气体实施压力加载而带来的困难，降低了安全风险。
附图说明
[0008] 图1为高压液氮泵设备测试装置的结构示意图。
[0009] 附图标记：1-液氮罐，2-液氮泵，3-第一单向阀；4-第一压力传感器，5-水罐， 6_流量传感器，7-水力泵，8-第二单向阀，9-第二压力传感器，10-第一管汇，11-第二管 汇，12-截止阀，13-调节阀，14-消音管，15-集输装置，16-液气分离器，17-第三管汇， 18-散热器。
具体实施方式
[0010] 本发明高压液氮泵设备测试装置，包括依此相连的泵设备测试单元、阻尼装置单 元和调节单元，泵设备测试单元包括依次相连的液氮罐1、液氮泵2、第一单向阀3、第一压 力传感器4,阻尼单元包括依次相连的水罐5、流量传感器6、水力泵7、第二单向阀8、第二压 力传感器9及第一管汇10,第一管汇10与第一压力传感器9相连，调节单元包括，包括依 此相连调节装置、集输装置15、液气分离器16、散热器18、第三管汇17,所述第三管汇17与 水罐5相连，所述调节装置包括三组依此相连的第二管汇11、截止阀12、调节阀13、消音管 14,且三组的第二管汇11均相连，所述第二管汇11与第一管汇10相连。
[0011] 测试时，第一步，开启水力泵车，对水力泵车排出的水进行加压，通过第一压力传 感器4测得水压。同时开启压力调节单元中的截止阀12用于水压力粗调，通过调整截止阀 12,可以初步得到所需要的排出压力。通过调整调压阀13,可以对水力泵车的排出压力进行 精确调整。
[0012] 第二步，启动液氮泵设备，液氮泵设备排出的气态氮气与水力泵车排出的水进行 混合，第一管汇10输入到第二管汇11。由于事先对水力阻尼装置单元排出的水进行压力 加载，水力泵车向第一管汇10输入的是高压水，液氮泵设备排出的气体在排向第一管汇10 的过程中需要克服已经存在的压力，即水力阻尼装置单元排出水的压力等于液氮泵设备排 出气体压力需要克服的阻尼。这样就可利用水力压裂设备的排出液体压力加载系统对液氮 泵装置排出的氮气进行压力加载。在实际测试与试验过程中，利用压力调节单元中的截止 阀12、调压阀13对水力泵车、液氮泵设备排出的液气混合体的流量进行调整，从而对液氮 泵装置排出氮气的压力进行实时调整，以验证液氮泵设备的实际排出压力与设计指标的符 合程度。
[0013] 第三步，水力泵车、液氮泵设备排出的液气混合体汇集到集输装置15进入液气分 离器16,经液气分离器分离后，液体经循环管汇流入水罐5参与循环，气体排人适合的大气 环境。
Claims (3)
1. 一种高压液氮泵设备测试装置，包括依此相连的泵设备测试单元、阻尼装置单元和 调节单元，其特征在于所述泵设备测试单元包括依次相连的液氮罐（1)、液氮泵（2)、第一 单向阀（3)、第一压力传感器（4)。
2. 如权利要求1所述高压液氮泵设备测试装置，其特征在于所述阻尼单元包括依次相 连的水罐（5)、流量传感器（6)、水力泵（7)、第二单向阀（8)、第二压力传感器（9)及第一管 汇（10)，第一管汇（10)与第一压力传感器（9)相连。
3. 如权利要求1所述高压液氮泵设备测试装置，其特征在于所述调节单元包括，包括 依此相连调节装置、集输装置（15)、液气分离器（16)、散热器（18)、第三管汇（17)，所述第 三管汇（17)与水罐（5)相连，所述调节装置包括三组依此相连的第二管汇（11)、截止阀 (12)、调节阀（13)、消音管（14)，且三组的第二管汇（11)均相连，所述第二管汇（11)与第一 管汇（10)相连。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20141022 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |