CN106248676A - 一种高温高压油水分离计量器和实验计量设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高温高压油水分离计量器和实验计量设备,所述高温高压油水分离计量器包括:底座、分离器本体、分离装置、排油口、油水进入口、排水口、观察缝以及压紧块,压紧块上设置有透明的观察窗。本发明将分离器本体安装在底座上,通过油水进入口向设置在分离器本体内部的分离装置内注入油水混合物,利用排油口排油或者利用排水口排水,通过观察缝和压紧块上的观察窗观察分离装置内的油水分界面的变化,最终计算油水混合物中油的含量或者水的含量。本发明具有结构简单,测量准确,能承受较高压强的特点,解决了在相对渗透率实验中的计量滞后效应。
Description
技术领域
本发明涉及试验用的油水计量技术领域,具体涉及一种用于模拟在高温高压环境下计量油水混合物中油水含量的高温高压油水分离计量器和实验计算量设备。
背景技术
实验室内进行油水相对渗透率实验中的油水的分离和计量经常用到油水分离器,但现有的油水分离器一般都不能承受压力,所以都放在流程的最后端进行常压计量,在常压下计量油水量就导致实验的延迟,不能及时的记录有效数据,末端效应明显实验误差大,原始的读取方法精确度也不够精确,因此急需一种既能承受高压,又计量准确的油水分离计量器。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高温高压油水分离计量器和实验计量设备。用以解决现有的油水分离计量器无法承受高温高压和油水的计量不够准确的缺点。
为实现上述目的,本发明提供一种高温高压油水分离计量器,所述高温高压油水分离计量器包括:底座和安装在所述底座上的分离器本体,其特征在于,所述高温高压油水分离计量器还包括:设置在所述分离器本体内部由至少一段闭合管线构成的分离装置、设置在所述分离器上部与所述分离装置连通用于向所述分离装置内注油的注油口、设置在所述分离器上部与所述分离装置连通用于排油的排油口、设置在所述分离器中部与所述分离装置连通用于向所述分离装置内注入油水混合物的油水进入口、设置在所述分离器下部与所述分离装置连通用于向所述分离装置内注水的注水口、设置在所述分离器下部与所述分离装置连通用于排水的排水口、至少一条设置在所述分离器本体上与所述分离装置连通的观察缝以及安装在所述分离器本体上与所述观察缝位置对应的压紧块,所述压紧块上设置有透明的观察窗。
优选的,所述分离装置包括:竖直设置在所述分离器本体内部利用重力分离油与水的分离管、竖直设置在所述分离器本体内部设置与所述观察缝连通的连通管、连通所述分离管上部与所述连通管上部的上连接管、连通所述分离管下部与所述连通管下部的下连接管。
优选的,所述分离管与所述连通管互相平行,所述上连接管与所述下连接管互相平行,所述上连接管与所述分离管互相垂直。
优选的,所述注油口和注水口内均安装有用于密封的堵头。
优选的,所述高温高压油水分离计量器还包括:设置在所述分离器本体上用于增加所述分离器本体强度的防爆块和套设在所述分离器本体外侧用于保温的保温套,所述保温套上设置有与观察窗位置对应的观察孔。
优选的,所述观察窗为蓝宝石观察窗,所述分离器本体为不锈钢分离器本体或钛钢分离器本体。
优选的,所述压紧块通过内六方螺丝安装在所述分离器本体上。
优选的,所述底座包括两个呈L形对称安装在所述分离器底部的金属板。
相对应的,本发明的另一目的在于提供一种实验计量设备,所述实验计量设备包括:摄像机、与所述摄像机连接的电脑以及高温高压油水分离计量器,所述高温高压油水分离计量器为权利要求1-9任意一项权利要求所述的高温高压油水分离计量器。
优选的,所述摄像机为工业用的黑白摄像机。
本发明具有如下优点:本发明将分离器本体安装在底座上,通过油水进入口向设置在分离器本体内部的分离装置内注入油水混合物,利用排油口排油或者利用排水口排水,通过观察缝和压紧块上的观察窗观察分离装置内的油水分界面的变化,最终计算油水混合物中油的含量或者水的含量。本发明具有结构简单,测量准确,能承受较高压强的特点,解决了在相对渗透率实验中的计量滞后效应。
附图说明
图1为本发明高温高压油水分离计量器的截面图;
图2为本发明高温高压油水分离计量器的立体图;
图3为本发明高温高压油水分离计量器的后视图;
图4为本发明高温高压油水分离计量器的俯视图;
图5为本发明实验计量设备的结构图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
实施例1
如图1、2所示,该高温高压油水分离计量器包括:底座1、分离器本体2、分离装置3、油水进入口4、注油口5、排油口6、注水口7、排水口8、观察缝10以及压紧块9。本发明将分离器本体2安装在底座1上,通过油水进入口4向设置在分离器本体2内部的分离装置3内注入油水混合物,利用排油口6排油或者利用排水口8排水,通过观察缝10和压紧块9上的观察窗91观察分离装置3内的油水分界面的变化,最终计算油水混合物中油的含量或者水的含量。本发明具有结构简单,测量准确,能承受较高压强的特点,解决了在相对渗透率实验中的计量滞后效应。
该底座1用来固定分离器本体2,在本实施例中,该底座1为两个对称设置在分离器本体2下方的L形金属板,可以理解的,也可以是立方体形状的底座1或者其他形状的底座1。当分离器本体2承受高压作用时,由于底座1的存在将分离器本体2牢牢固定住,防止分离器本体2出现移动和倾倒等危险情况的发生。
该分离器本体2用来作为分离装置3的载体,分离器本体2形状为长方体,也可以是正方体或圆柱体。由于注入的油水混合物是高压下注入的,分离器本体2需要承受较大的压力,在本实施例中,分离器本体2为不锈钢分离器本体2,可以理解的,也可以是钛钢分离器本体2或其他材料的分离器本体2,具体可以根据实际需要和生产成本确定。
该分离装置3为至少一段闭合管线构成连通机构,用于通过重力作用将压入分离装置3内的油和水自动分离开来便于用户观察油水界面变化。分离装置3包括分离管31、连通管32、上连接管33以及下连接管34。该分离管31和该连通管32均沿着所述分离器本体2长度方向竖直设置所述分离器本体2内部,该连通管32与观察缝10连通,用户可以通过观察窗91透过观察缝10观察分离装置3内的油水界面变化,通过上连接管33将分离管31和连通管32的上部连通,通过下连接管34将分离管31和连通管32的下部连通,分离管31、连通管32、上连接管33以及下连接管34构成了一个闭合的连通机构,在本实施例中,该分离管31与连通管32互相平行,上连接管33与下连接管34互相平行,上连接管33垂直于分离管31。可以理解的,也可以是分离管31与连通管32通过弯曲的上连接管33以及弯曲的下连接管34构成了一个闭合的连通机构,当然也可以是其他形状连通机构。为了计算注入油水混合物中的水含量,分别打开注水口7和注油口5,向分离装置3内分别先注入一定量的水和油,使得水和油充满分离管31、连通管32、上连接管33以及下连接管34,由于油水是不相溶,油与水会形成一个分界面,注入油和水的量必须使得油和水的分界面刚好显示在观察窗91内,上紧堵头关闭注水口7和注油口5。分别打开油水进入口4和排水口8,利用高压将一定量的油水混合物通过油水进入口4注入分离管31内,同时由于压力排水口8排出与油水混合物相同体积的水,从排水口8排出的水送入天平进行称量便可得排出水的质量M,通过查表便可得到相同压力下的水的密度ρ1,因此排出水的体积为V1=M/ρ1,同时由于油水混合物的注入,从油水混合物中分离出去的油导致观察窗91内的油水界面位移了一定距离H,而由于分离管31的截面S是已知的,因此便可得到油水混合物分离出油的体积V2=H×S,油水混合物分离出水的体积V3=V1-V2,最终得到油水混合物中水的质量M2=V3×ρ1。同理当需要得到油水混合物中油的质量和体积时,只需打开油水进入口4和排油口6,根据前面公式得出油水混合物中油的质量和体积,由于算法和前面算法相同此处不在详细介绍。
该油水进入口4设置在分离器本体2中部与分离管31连通,通过该油水进入口4向分离装置3内注入高压的油水混合物,由于油与水的比重不同,在重力的作用下,进入分离器的油往上运动水往下运动,由于油水混合物中分离出去的油和水导致观察窗91内的油水界面发生变化。
如图4所示,该注油口5设置在分离器本体2上部与连通管32连通,用于向分离装置3内注入油。注油口5上安装有堵头,为了密封堵头上安装有O型密封圈,堵头通过螺丝安装在注油口5中。当需要向分离装置3注入油时,只需要卸下堵头向注油口5注入一定量的油后再上紧堵头。
该排油口6设置在分离器本体2上部与分离管31连通,排油口6与外界的回压阀连接,当需要计算压入分离装置3的油水混合物中的油的含量时,只要打开排油口6,在压力的作用下分离装置3中的油被排出来,放入天平便可称量排出油的质量。
该注水口7设置在分离器本体2上部与连通管32连通,用于向分离装置3内注入水。注水口7上安装有堵头,为了密封堵头上安装有O型密封圈,堵头通过螺丝安装在注水口7中。当需要向分离装置3注入水时,只需要卸下堵头想注水口7内注入一定量的水后再上紧堵头。
该排水口8设置在分离器本体2下部与分离管31连通,排水口8与外界的回压阀连接,当需要计算压入分离装置3的油水混合物中的水的含量时,只要打开排水口8,在压力的作用下分离装置3中的水被排出来,放入天平便可称量排出水的质量。
该观察缝10为一条设置在分离器本体2上细长的缝隙,观察缝10与连通管32连通。便于用户从观察窗91中观察分离装置3中的油水界面,观察缝10的宽度小于连通管32的宽度。
该压紧块9安装在分离器本体2上与观察缝10的位置对应,该压紧块9上设置有与观察缝10尺寸匹配的透明的观察窗91,便于用户从外界透过观察窗91观察分离装置3内的油水界面位置变化。该压紧块9可以选用内六方螺丝固定在分离器本体2上,也可选用其他方式固定在分离器本体2上。该观察窗91为蓝宝石观察窗91。
进一步的,因为分离器本体2上设置有观察缝10,此处为分离器本体2的薄弱点,为了防止分离器本体2在承受高压过程中出现爆裂等不安全事故,本实施例中,在分离器本体2靠近观察窗91的侧面上设置有防爆块11,通过增加防爆块11,加强了分离器本体2自身的强度,防爆块11为梯台状,也可以是长方体或者其他形状。
如图3所示,进一步的,为了保证使用高温高压油水分离计量器时候,模拟温度达到高温的要求,可以在再分离器本体2外侧套设一个用于阻止分离器本体2温度散失的保温套12,保温套12上设置有与观察窗91对应的观察孔。
实施例2
以上述实施例1为基础,提出实施例2。
图5示除了本发明实施例2的实验计量设备的结构示意图,为了便于说明,仅示出与本实施例相关的部分,详述如下:
如图5所示,与实施例1不同之处在于,本实施例中的实验计量设备除了包括实施例1中所述的高温高压油水分离计量器100外,还包括:摄像机200、与摄像机连接的电脑300。
该摄像机200为工业摄像机,设置在高温高压油水分离计量器100的观察窗91旁边,用于实时记录分离装置3内的油水界面位置变化,并将影像发送到电脑300上经行处理计算。
进一步的,为了能让摄像机200清晰看清分离装置3内的油水界面位置,可以在高温高压油水分离计量器100旁边或者后面设置一个探照灯,这样就能更清楚的记录分离装置3内的油水界面位置。
该电脑300为常规的PC机,用来识别摄像机200发送的影像数据,电脑300上装有专门的图像识别软件,由于油水的有着不同的透光性,因此在探照灯的照射下,油和水有着不同的灰度值,软件通过识别不同的灰度来准确分析出油水分界面。并通过软件上的刻度值,计算液面的变化值H。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种高温高压油水分离计量器,所述高温高压油水分离计量器包括:底座和安装在所述底座上的分离器本体,其特征在于,所述高温高压油水分离计量器还包括:设置在所述分离器本体内部由至少一段闭合管线构成的分离装置、设置在所述分离器上部与所述分离装置连通用于向所述分离装置内注油的注油口、设置在所述分离器上部与所述分离装置连通用于排油的排油口、设置在所述分离器中部与所述分离装置连通用于向所述分离装置内注入油水混合物的油水进入口、设置在所述分离器下部与所述分离装置连通用于向所述分离装置内注水的注水口、设置在所述分离器下部与所述分离装置连通用于排水的排水口、至少一条设置在所述分离器本体上与所述分离装置连通的观察缝以及安装在所述分离器本体上与所述观察缝位置对应的压紧块,所述压紧块上设置有透明的观察窗。
2.根据权利要求1所述的高温高压油水分离计量器,其特征在于,所述分离装置包括:竖直设置在所述分离器本体内部利用重力分离油与水的分离管、竖直设置在所述分离器本体内部设置与所述观察缝连通的连通管、连通所述分离管上部与所述连通管上部的上连接管、连通所述分离管下部与所述连通管下部的下连接管。
3.根据权利要求2所述的高温高压油水分离计量器,其特征在于,所述分离管与所述连通管互相平行,所述上连接管与所述下连接管互相平行,所述上连接管与所述分离管互相垂直。
4.根据权利要求1所述的高温高压油水分离计量器,其特征在于,所述注油口和注水口内均安装有用于密封的堵头。
5.根据权利要求1所述的高温高压油水分离计量器,其特征在于,所述高温高压油水分离计量器还包括:设置在所述分离器本体上用于增加所述分离器本体强度的防爆块和套设在所述分离器本体外侧用于保温的保温套,所述保温套上设置有与观察窗位置对应的观察孔。
6.根据权利要求1所述的高温高压油水分离计量器,其特征在于,所述观察窗为蓝宝石观察窗,所述分离器本体为不锈钢分离器本体或钛钢分离器本体。
7.根据权利要求1所述的高温高压油水分离计量器,其特征在于,所述压紧块通过内六方螺丝安装在所述分离器本体上。
8.根据权利要求1所述的高温高压油水分离计量器,其特征在于,所述底座包括两个呈L形对称安装在所述分离器底部的金属板。
9.一种实验计量设备,其特征在于,所述实验计量设备包括:摄像机、与所述摄像机连接的电脑以及高温高压油水分离计量器,所述高温高压油水分离计量器为权利要求1-8任意一项权利要求所述的高温高压油水分离计量器。
10.根据权利要求9所述的实验计量设备,其特征在于,所述摄像机为工业用的黑白摄像机。
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