CN105169996A - 天然气水合物实验用压力调节罐 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种天然气水合物实验用压力调节罐，特别是一种应用于天然气水合物实验领域的天然气水合物实验用压力调节罐。本发明提供一种可以使循环管路中物质的质量不发生改变而进行压力调节的天然气水合物实验用压力调节罐，包括底座、罐体、盖子、搅拌装置、供压系统、弹性液囊、浆体输入管、浆体输出管，并且浆体输入管与罐体内部连通；并且浆体输出管与罐体内部连通；所述弹性液囊设置在罐体内。本发明的可在不向循环管路内注入任何物质的条件下，增加、降低与天然气水合物实验用压力调节罐罐体相连的循环管路内的压力，保证了实验管内物质的量不受增压设备的影响，提高了实验数据的精确性和试验方案的合理性。

Description

天然气水合物实验用压力调节罐

技术领域

本发明涉及一种天然气水合物实验用压力调节罐，特别是一种应用于天然气水合物实验领域的天然气水合物实验用压力调节罐。

背景技术

天然气水合物是由水和天然气在高压低温环境下生成的非化学计量性笼状晶体物质，是一种高密度、高热值的非常规能源，天然气水合物被普遍认为将是21世纪最有潜力的接替能源，尤其是海洋天然气水合物因其量大而尚未开发受到普遍重视,在固态流化开采过程中天然气水合物在管道中流动分解试验成为重要的开采方法研究手段。

天然气水合物流动分解实验过程中，需要对循环管路进行压力调节，但又不可将管路内的天然气水合物、水、天然气等释放减压，也不可向循环管路中注入气体或液体增压。因此，现有技术中还没有一种可以使循环管路中物质的质量不发生改变而进行压力调节的天然气水合物实验用压力调节罐。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可以使循环管路中物质的质量不发生改变而进行压力调节的天然气水合物实验用压力调节罐。

为解决上述技术问题本发明采用的天然气水合物实验用压力调节罐，包括底座、罐体、盖子、搅拌装置、供压系统、弹性液囊、浆体输入管、浆体输出管，所述罐体设置在底座上，所述盖子安装在罐体顶部，所述搅拌装置设置在罐体上，所述浆体输入管安装在罐体的侧壁上，并且浆体输入管与罐体内部连通；所述浆体输出管安装在罐体的侧壁上，并且浆体输出管与罐体内部连通；所述弹性液囊设置在罐体内，所述供压系统与弹性液囊的内部连通。

进一步的是，所述搅拌装置包括搅拌器和电机，所述搅拌器安装在罐体内的底部，所述电机安装在搅拌器下方，电机输出轴与搅拌器传动连接。

进一步的是，所述罐体的外表面还设置有保温层。

进一步的是，还所供压系统包括泵和压力管道，压力管道的一端与弹性液囊连通，另一端与泵的输出口连接。

进一步的是，所述压力管道上设置有压力管阀门。

进一步的是，所述浆体输入管上设置有压力表。

进一步的是，所述浆体输入管和浆体输出管对称安装在罐体的两侧。

进一步的是，所述浆体输入管上设置有输入管控制阀，所述浆体输出管上设置有输出管控制阀。

本发明的有益效果是：采用本发明的方案可在不向循环管路内注入任何物质的条件下，增加、降低与天然气水合物实验用压力调节罐罐体相连的循环管路内的压力，保证了实验管内物质的量不受增压设备的影响，提高了实验数据的精确性和试验方案的合理性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图中零部件、部位及编号：罐体1、弹性液囊2、盖子3、压力管道4、泵5、压力管阀门6、搅拌器7、电机8、浆体输入管9、浆体输出管10、压力表11、输出管控制阀12、输入管控制阀13、底座14。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明的天然气水合物实验用压力调节罐，包括底座14、罐体1、盖子3、搅拌装置、供压系统、弹性液囊2、浆体输入管9、浆体输出管10，所述罐体1设置在底座14上，所述盖子3安装在罐体1顶部，所述搅拌装置设置在罐体1上，所述浆体输入管9安装在罐体1的侧壁上，并且浆体输入管9与罐体1内部连通；所述浆体输出管10安装在罐体1的侧壁上，并且浆体输出管10与罐体1内部连通；所述弹性液囊2设置在罐体1内，所述供压系统与弹性液囊2的内部连通。罐体1作为天然气水合物浆体的容器使用，其具有抗高压性能，搅拌装置用来对罐体1内的水合物浆体进行搅拌，以免水合物浆体沉淀。盖子3与罐体1采用快开密封连接。供压系统通过压力改变，来调节弹性液囊2的大小，从而在不向循环管路内注入任何物质的条件下，调节作为循环管路的浆体输入管9、浆体输出管10的压力大小。

泵5可以采用容积式泵5，容积式泵5往弹性液囊2中注入液体时，弹性液囊2膨胀压缩罐内空间的体积，使与罐体1相连的循环管路压力增加，容积式泵5从系统液囊中抽出液体时液囊体积减小，导致罐内空间体积增大，与罐体1相连的循环管路压力降低，从而实现在不向循环管路内注入任何物质的条件下，增加、降低与罐体1相连的管路内的压力。

所述搅拌装置包括搅拌器7和电机8，所述搅拌器7安装在罐体1内的底部，所述电机8安装在搅拌器7下方，电机8输出轴与搅拌器7传动连接。电机8带动搅拌器7搅动可以防止水合物浆体沉淀。

所述罐体1的外表面还设置有保温层。保温层可以使罐体1内水合物浆体保持在所需的温度范围内。

还所供压系统包括泵5和压力管道4，压力管道4的一端与弹性液囊2连通，另一端与泵5的输出口连接。泵5通过压力管道4向弹性液囊2中注入或者抽取液体。泵5可以采用容积式泵5，容积式泵5往弹性液囊2中注入液体时，弹性液囊2膨胀压缩罐内空间的体积，使与罐体1相连的循环管路压力增加，容积式泵5从系统液囊中抽出液体时液囊体积减小，导致罐内空间体积增大，与罐体1相连的循环管路压力降低，从而实现在不向循环管路内注入任何物质的条件下，增加、降低与罐体1相连的管路内的压力。

所述压力管道4上设置有压力管阀门6。压力管阀门6用来控制泵5与弹性液囊2之间的通断。

所述浆体输入管9上设置有压力表11。压力表11可以实时显示供压系统的压力值。

所述浆体输入管9和浆体输出管10对称安装在罐体1的两侧。作为水合物浆体循环管路的浆体输入管9和浆体输出管10，对称设置罐体1两侧，可以保证水合物浆体在管路中不断循环。

所述浆体输入管9上设置有输入管控制阀13，所述浆体输出管10上设置有输出管控制阀12。输入管控制阀13和输出管控制阀12用来控制水合物浆体的进出。

实施例：如图1所示，罐体1与盖子3快开连接，弹性液囊2置于罐体1内，压力管道4穿过盖子3与弹性液囊2连接，容积式泵5安装在压力管道4上，压力管道4上装有压力管阀门6，搅拌机构安装在罐体1内底部并与罐体1动密封连接，下部连电机8。浆体输入管9、浆体输出管10通过法兰对称连接于罐体1下部两侧，输出管控制阀12、输入管控制阀13分别安装在浆体输出管10、浆体输入管9上，压力表11安装在浆体输出管10上。

本发明的运行步骤如下：

增压步骤：

关闭输出管控制阀12、和输入管控制阀13，打开压力管阀门6，打开盖子3，连同弹性液囊2一并取出，倒入制备好的水合物粉料，装入先前取出的弹性液囊2，关闭盖子3，打开输出管控制阀12，启动容积式泵5，由供压管向弹性液囊2注入高压清水，挤涨弹性液囊2，罐体1内的空间被压缩，压力升高，压力传递给与之相连的浆体输出管10，为与浆体输出管10相连的实验管路加压，启动电机8带动搅拌机构，以防将体中的水合物颗粒沉淀，观察压力表11，待压力增加到实验设定压力时，关闭容积式泵5，关闭压力管阀门6，关闭输出管控制阀12。

减压步骤：

当实验管路内的压力过高，需要降压时，在增压步骤之后，打开输出管控制阀12，调节压力管阀门6，观察压力表11，当压力表11显示的压力到达实验设定的压力时关闭输出管控制阀12，关闭压力管阀门6。

Claims (8)

1.天然气水合物实验用压力调节罐，其特征在于：包括底座(14)、罐体(1)、盖子(3)、搅拌装置、供压系统、弹性液囊(2)、浆体输入管(9)、浆体输出管(10)，所述罐体(1)设置在底座(14)上，所述盖子(3)安装在罐体(1)顶部，所述搅拌装置设置在罐体(1)上，所述浆体输入管(9)安装在罐体(1)的侧壁上，并且浆体输入管(9)与罐体(1)内部连通；所述浆体输出管(10)安装在罐体(1)的侧壁上，并且浆体输出管(10)与罐体(1)内部连通；所述弹性液囊(2)设置在罐体(1)内，所述供压系统与弹性液囊(2)的内部连通。

2.如权利要求1所述的天然气水合物实验用压力调节罐，其特征在于：所述搅拌装置包括搅拌器(7)和电机(8)，所述搅拌器(7)安装在罐体(1)内的底部，所述电机(8)安装在搅拌器(7)下方，电机(8)输出轴与搅拌器(7)传动连接。

3.如权利要求1所述的天然气水合物实验用压力调节罐，其特征在于：所述罐体(1)的外表面还设置有保温层。

4.如权利要求1所述的天然气水合物实验用压力调节罐，其特征在于：还所供压系统包括泵(5)和压力管道(4)，压力管道(4)的一端与弹性液囊(2)连通，另一端与泵(5)的输出口连接。

5.如权利要求4所述的天然气水合物实验用压力调节罐，其特征在于：所述压力管道(4)上设置有压力管阀门(6)。

6.如权利要求1所述的天然气水合物实验用压力调节罐，其特征在于：所述浆体输入管(9)上设置有压力表(11)。

7.如权利要求1所述的天然气水合物实验用压力调节罐，其特征在于：所述浆体输入管(9)和浆体输出管(10)对称安装在罐体(1)的两侧。

8.如权利要求1所述的天然气水合物实验用压力调节罐，其特征在于：所述浆体输入管(9)上设置有输入管控制阀(13)，所述浆体输出管(10)上设置有输出管控制阀(12)。