CN114088576A - 一种多管型的气液固三相流实验系统 - Google Patents

一种多管型的气液固三相流实验系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多管型的气液固三相流实验系统，包括压缩机，压缩机通过进气管路连接气体喷射器，压缩机与气体喷射器之间安装有储气罐，还包括提升管，气体喷射器设置于提升管的中部和提升管的下部之间，提升管一端连接有混合水箱，另一端连接气体分离箱，气体分离箱底部连接颗粒过滤器，颗粒过滤器底部连接临时储水箱；提升管一侧布置有高速摄像机；混合水箱顶部通过输砂管连接有颗粒供给箱，混合水箱一侧通过进水管路连接有供水箱，供水箱通过循环管路A与循环管路B连接储液箱；本发明解决目前实验台架存在的问题，满足一个实验台架可以模拟多种实验情况和改变多种实验参数，同时对多相流流型进行观测。

Description

一种多管型的气液固三相流实验系统
技术领域
本发明涉及河道清淤、采矿工程领域，具体涉及一种多管型的气液固三相流实验系统。
背景技术
气液固三相流实验系统是研究气力提升技术的一种实验台架，将压缩空气通过空气喷嘴注入提升管，利用提升管和混合水箱之间形成的压差达到输送物体的目的。气液固混合物或者气液混合物通过提升管先后进入气体分离箱、颗粒过滤器和临时储水箱。气体在气体分离箱逸出；颗粒过滤器收集颗粒，经天平称量颗粒质量后，进一步计算得出颗粒的质量流量；临时储水箱收集液体，进一步测量液体的体积并得到体积流量。气体流量可以由进气管路上的涡旋流量计得到。通过改变浸入率、气体流量、颗粒浓度和提升管形状等实验参数，得到不同的颗粒质量流量、液体流量、提升效率等来研究不同的实验参数对提升性能造成的影响。高速摄像机可以满足对气液固三相流和气液两相流流型的研究。目前已经存在的实验台架大多采用直的提升管，模拟情况单一，实验中仅能改变较少的实验参数；实验台架未利用循环管路，造成水资源浪费；实验中忽略了对多相流流型的研究。
发明内容
本发明的目的是提供一种多管型的气液固三相流实验系统，解决目前实验台架存在的问题，满足一个实验台架可以模拟多种实验情况和改变多种实验参数，同时对多相流流型进行观测。
本发明所采用的技术方案是，一种多管型的气液固三相流实验系统，包括压缩机，压缩机通过进气管路连接气体喷射器，压缩机与气体喷射器之间安装有储气罐，储气罐位于进气管路上；
还包括提升管，气体喷射器设置于提升管的中部和提升管下部之间，提升管一端连接有混合水箱，提升管另一端连接气体分离箱，气体分离箱底部连接颗粒过滤器，颗粒过滤器底部连接临时储水箱；提升管一侧布置有高速摄像机；
混合水箱顶部通过输砂管连接有颗粒供给箱，混合水箱一侧通过进水管路连接有供水箱，供水箱通过循环管路A与循环管路B连接储液箱。
本发明的特点还在于：
其中进气管路位于储气罐与气体喷射器之间依次安装有冷干机和净化器、流量调节阀、涡旋流量计和防倒流阀；
其中提升管包括提升管上部、提升管中部和提升管下部，提升管中部通过法兰依次连接气体喷射器与提升管上部，气体喷射器通过法兰连接提升管下部，提升管下部伸入混合水箱内，提升管下部伸入混合水箱的一端连接吸砂器；
其中气体喷射器包括位于气体喷射器两侧的空气进口，两侧所述空气进口呈八字环型设置；
其中气体分离箱上部为开口，气体分离箱底部为斜角设置，且气体分离箱下倾角处连接颗粒过滤器，储水箱底部还连接有出水阀；
其中输砂管上设置有颗粒控制阀，输砂管伸入混合水箱，输砂管伸入混合水箱一端连接有导砂片；
其中导砂片为弧形导砂片；
其中进水管路位于供水箱的底部，循环管路B自供水箱底部伸入悬于供水箱内，且循环管路B上还设置有循环泵和进水阀；其中供水箱顶部连接有液位控制装置；
其中液位控制装置包括定滑轮，用于控制供水箱的位置高度；进而控制提升管的初始液位高度，确定气力提升系统提升管的浸入率。
本发明的有益效果是：
本发明的一种多管型的气液固三相流实验系统可以模拟气液三相流动和气液两相流动，并对多相流流型进行观测；液位控制装置可以改变供水箱的高度进而控制提升管的浸入率；提升管中部可拆卸，便于更换不同管型的提升管；可更换的空气喷嘴可提供不同的进气方式。因此可以研究浸入率、进气方式、进气流量、颗粒浓度、颗粒粒径等多个实验参数对气力提升效率的影响。本发明设计巧妙，采用循环管路，节约资源且体积较小。
附图说明
图1是本发明的一种多管型的气液固三相流实验系统的结构示意图；
图2是本发明的一种多管型的气液固三相流实验系统中可供替换的不同管型的提升管；
图3是本发明的一种多管型的气液固三相流实验系统中空气喷嘴剖面图。
图中，1.压缩机，2.储气罐，3.冷干机和净化器，4.流量调节阀，5.涡旋流量计，6.防倒流阀，7.气体喷射器，8.混合水箱，9.提升管，10.进气管路，11.气体分离箱，12.颗粒过滤器，13.临时储水箱，14.高速摄像机，15.计算机，16.颗粒控制阀，17.输砂管，18.颗粒供给箱，19.供水箱，20.液位控制装置，21.储液箱，22.进水阀，23.循环泵，24.循环管路A，25.循环管路B，26.进水管路，27.导砂片，28.吸砂器，29.出水阀，30.空气进口。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明提供了一种多管型的气液固三相流实验系统，如图1所示，具体包括：压缩机1、气体喷射器7、混合水箱8、提升管9、气体分离箱11、颗粒过滤器12、临时储水箱13、高速摄像机14、计算机15、颗粒供给箱18、供水箱19、液位控制装置20、储液箱21和循环泵23。压缩机1通过进气管路10与气体喷射器7相连，进气管路10上布置有储气罐2，冷干机和净化器3、流量调节阀4、涡旋流量计5、防倒流阀6。
提升管9下端与混合水箱8连接，上端与气体分离箱11连接；提升管9中部通过法兰与提升管上部和气体喷射器7相连，提升管9中部可拆卸，更换图2中的不同管型；气体喷射器7的空气进口30采用斜向上开口，呈八字环型，方便气体喷入。气体分离箱11上部敞口，方便气体逸出，底部向连接有颗粒过滤器12和临时储水箱13的一侧倾斜，避免固体和气体残留在气体分离箱11内部；临时储水箱13下部设有出水阀；颗粒供给箱18通过输砂管17与混合水箱8相连，输砂管17上设有颗粒控制阀16，可以控制颗粒供给的速度，输砂管17下方连接有弧形的导砂片27，避免颗粒堆积在混合水箱8的角落。提升管9一侧布置有与计算机15相连的高速摄像机14，可以借此对多相流流型进行研究；供水箱19通过进水管路26与混合水箱连接；液位控制装置20由一个定滑轮组成(也可由液压升高车替代)，根据连通器原理，可以改变提升管9的浸入率；储液箱21通过循环管路A24和循环管路B25与供水箱19连接，循环管路B25上布置有循环泵23和进水阀22，便于向供水箱19供水。当供水箱19中水位达到循环管路A24的位置，水便通过循环管路A24流回储液箱，既能保证供水箱19中水位不变，又能保证节约水资源。
本发明的工作原理是：实验台架工作时，首先，关闭防倒流阀6，打开进水阀22与循环泵23，储液箱21中的水通过循环管路B25进入供水箱19并向混合水箱8持续供水。通过调节液位控制装置20控制供水箱19的位置高度，进而控制提升管9的初始液位高度，确定气力提升系统提升管9的浸入率。打开颗粒控制阀16颗粒供给箱18向混合水箱8供给颗粒。然后，打开空气压缩机1，气体进入储气罐2，待气体达到指定压力后，打开流量调节阀4和防倒流阀6，气体通过冷干机和净化器3的干燥净化，进入气体喷射器7，气体流量可以由涡旋流量计5测得。气体通过气体喷射器7进入提升管9，造成提升管9和混合水箱8之间产生压力差，气体带动混合水箱内的液体或者固液体混合物向上流动至气体分离箱11，气体在此逸出，剩余固体颗粒被颗粒过滤器12收集，液体由临时储水箱13收集。收集的颗粒和液体可分别由精密电子称和量筒称量，得到固体与液体的提升量；实验过程中，可以通过高速摄像机14拍摄提升管中多相流的流型，并将照片传输到计算机15，进一步对多相流流型进行分析。

Claims (10)

1.一种多管型的气液固三相流实验系统，其特征在于，包括压缩机(1)，压缩机(1)通过进气管路(10)连接气体喷射器(7)，压缩机(1)与气体喷射器(7)之间安装有储气罐(2)，储气罐(2)位于进气管路(10)上；
还包括提升管(9)，气体喷射器(7)设置于提升管(9)的中下部，提升管(9)一端连接有混合水箱(8)，提升管(9)另一端连接气体分离箱(11)，气体分离箱(11)底部连接颗粒过滤器(12)，颗粒过滤器(12)底部连接临时储水箱(13)；提升管(9)一侧布置有高速摄像机(14)；
混合水箱(8)顶部通过输砂管(17)连接有颗粒供给箱(18)，混合水箱(8)一侧通过进水管路(26)连接有供水箱(19)，供水箱(19)通过循环管路A(24)与循环管路B(25)连接储液箱(21)。
2.根据权利要求1所述的一种多管型的气液固三相流实验系统，其特征在于，所述进气管路(10)位于储气罐(2)与气体喷射器(7)之间依次安装有冷干机和净化器(3)、流量调节阀(4)、涡旋流量计(5)和防倒流阀(6)。
3.根据权利要求1所述的一种多管型的气液固三相流实验系统，其特征在于，所述提升管(9)包括提升管上部、提升管中部和提升管下部，提升管中部通过法兰依次连接气体喷射器(7)与提升管上部，气体喷射器(7)通过法兰连接提升管下部，提升管下部伸入混合水箱(8)内，提升管下部伸入混合水箱(8)的一端连接吸砂器(28)。
4.根据权利要求1所述的一种多管型的气液固三相流实验系统，其特征在于，所述气体喷射器(7)包括位于气体喷射器(7)两侧的空气进口(30)，两侧所述空气进口(30)呈八字环型设置。
5.根据权利要求1所述的一种多管型的气液固三相流实验系统，其特征在于，所述气体分离箱(11)上部为开口，气体分离箱(11)底部为斜角设置，且气体分离箱(11)下倾角处连接颗粒过滤器(12)，储水箱(13)底部还连接有出水阀(29)。
6.根据权利要求1所述的一种多管型的气液固三相流实验系统，其特征在于，所述输砂管(17)上设置有颗粒控制阀(16)，输砂管(17)伸入混合水箱(8)，输砂管(17)伸入混合水箱(8)一端连接有导砂片(27)。
7.根据权利要求6所述的一种多管型的气液固三相流实验系统，其特征在于，所述导砂片(27)为弧形导砂片。
8.根据权利要求1所述的一种多管型的气液固三相流实验系统，其特征在于，所述进水管路(26)位于供水箱(19)的底部，循环管路B(25)自供水箱(19)底部伸入悬于供水箱(19)内，且循环管路B(25)上还设置有循环泵(23)和进水阀(22)。
9.根据权利要求1所述的一种多管型的气液固三相流实验系统，其特征在于，所述供水箱(19)顶部连接有液位控制装置(20)。
10.根据权利要求9所述的一种多管型的气液固三相流实验系统，其特征在于，所述液位控制装置(20)包括定滑轮，用于控制供水箱(19)的位置高度，进而控制提升管(9)的初始液位高度，确定气力提升系统提升管(9)的浸入率。
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Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0427871A (ja) * 1990-05-23 1992-01-30 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 気液二相流実験装置
CN101392638A (zh) * 2008-11-03 2009-03-25 中国海洋石油总公司 一种天然气水合物固态开采实验模拟装置
CN203560065U (zh) * 2013-10-25 2014-04-23 江苏荣马新能源有限公司 空压机机头干燥系统
CN104236848A (zh) * 2014-09-01 2014-12-24 江苏大学 一种气液两相流相含率控制及气液两相混合装置
CN207555212U (zh) * 2017-12-14 2018-06-29 爱思开希（江苏）尖端塑料有限公司 一种生产车间空压机除水装置
CN108982058A (zh) * 2018-06-23 2018-12-11 西南石油大学 一种气液固三相管流可视化实验装置及方法
CN109424856A (zh) * 2017-09-01 2019-03-05 湖北恒泰新能源开发有限公司 一种用于醇基燃料输送控制气动阀的供气装置
CN208999253U (zh) * 2018-10-06 2019-06-18 中南大学 一种矿产气力输送系统实验装置
CN110160902A (zh) * 2019-05-06 2019-08-23 浙江理工大学 可拆卸式环道式气液固冲蚀磨损联合试验装置
CN111458478A (zh) * 2020-05-19 2020-07-28 吉林大学 天然气水合物反循环钻井多相流输运模拟实验装置及方法
CN112903328A (zh) * 2021-01-28 2021-06-04 武汉理工大学 液固两相用气力提升试验台架
CN213629905U (zh) * 2020-09-10 2021-07-06 天津港第一港埠有限公司 空压机清洁供气系统

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0427871A (ja) * 1990-05-23 1992-01-30 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 気液二相流実験装置
CN101392638A (zh) * 2008-11-03 2009-03-25 中国海洋石油总公司 一种天然气水合物固态开采实验模拟装置
CN203560065U (zh) * 2013-10-25 2014-04-23 江苏荣马新能源有限公司 空压机机头干燥系统
CN104236848A (zh) * 2014-09-01 2014-12-24 江苏大学 一种气液两相流相含率控制及气液两相混合装置
CN109424856A (zh) * 2017-09-01 2019-03-05 湖北恒泰新能源开发有限公司 一种用于醇基燃料输送控制气动阀的供气装置
CN207555212U (zh) * 2017-12-14 2018-06-29 爱思开希（江苏）尖端塑料有限公司 一种生产车间空压机除水装置
CN108982058A (zh) * 2018-06-23 2018-12-11 西南石油大学 一种气液固三相管流可视化实验装置及方法
CN208999253U (zh) * 2018-10-06 2019-06-18 中南大学 一种矿产气力输送系统实验装置
CN110160902A (zh) * 2019-05-06 2019-08-23 浙江理工大学 可拆卸式环道式气液固冲蚀磨损联合试验装置
CN111458478A (zh) * 2020-05-19 2020-07-28 吉林大学 天然气水合物反循环钻井多相流输运模拟实验装置及方法
CN213629905U (zh) * 2020-09-10 2021-07-06 天津港第一港埠有限公司 空压机清洁供气系统
CN112903328A (zh) * 2021-01-28 2021-06-04 武汉理工大学 液固两相用气力提升试验台架

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