CN209264491U - 一种多相流测量角度可调节的实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多相流测量角度可调节的实验装置，包括水罐、空压机、油罐、实验管段、油水分离沉降罐；所述水罐连接管式过滤器、水泵、涡街流量计，空压机连接储气罐、电磁流量计，油罐连接油泵、椭圆齿轮流量计；所述水罐、空压机、油罐连接的三个输出管路通过并联后连接可调节角度的、两端都可作为输入端的实验管段；所述实验管段通过串联的方式连接油水分离沉降罐；所述油水分离沉降罐分别通过回流管路一和回流管路二连接水罐和油罐，各管路上均设置有阀门。本实用新型的实验装置实验管段可以进行任意的角度调节，同时一个角度可进行多相流体上行和下行的测量，可以进行连续不断的循环实验。

Description

一种多相流测量角度可调节的实验装置

技术领域

本实用新型涉及一种实验装置，特别涉及一种多相流测量角度可调节的实验装置。

背景技术

多相流是指同时存在两种或两种以上不同混合物质的流动。常见的多相流有气固两相流、气液两相流、液固两相流、液液两相流以及气液液、气液固多相流等。多相流是一种复杂的流动现象,广泛存在于石油、化工、冶金、动力以及能源等工业领域,多相流的研究对于相关行业科技的进步具有十分重要的意义。作为科学研究中的重要基础设备,多相流实验装置的设计及应用始终对多相流研究的发展起到重要的作用,实验装置的建设和发展为多相流流动机理的发现及流动过程参数的获取提供研究平台和验证手段。目前，国内外许多实验室和高校都已经建立了自己的多相流实验装置。但是现有的多相流实验装置结构比较简单，大多是水平实验管段和垂直实验管段，很难全部模拟出各相流之间的不同流型，并不能进行实验管段角度的调节，且一次实验只能测量一组数据，操作繁琐，浪费时间。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有的实验装置结构比较简单，大多是水平实验管段和垂直实验管段，很难全部模拟出各相流之间的不同流型，并不能进行实验管段角度的调节，且一次实验只能测量一组数据，操作繁琐，浪费时间，提供了一种多相流测量角度可调节的实验装置。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种多相流测量角度可调节的实验装置，该装置主要包括水罐、空压机、储气罐、油罐、实验管段和油水分离沉降罐。

其中，所述水罐的输出管路上设有水罐、管式过滤器、水泵一、涡街流量计和温度表一。所述的空压机输出管路上设有空压机、储气罐和电磁流量计。所述的油罐输出管路上设有油罐、油泵一、椭圆齿轮流量计和温度表二。

所述的水罐和油罐上均设有温控装置和加热装置，水罐上设有排水阀，油罐上设有排油阀。

所述的水罐、空压机、油罐连接的三个输出管路末端通过倾斜管的方式与实验管段相连。

所述的实验管段包括多相流混合流量计、压力表一、压力表二、实验架、实验管段、旁通管路一和旁通管路二。

所述的实验管段，在实验架上可进行不同角度的调节，同时，固定的一个角度在不拆卸管路的情况下可进行实验管路相反方向的多相流测量。

所述的油水分离沉降罐包括罐体、导流板、泄压阀、可视窗、底部倾斜板。导流板不仅具有导流作用还可以有效的减弱混合后的多相流体在油水分离沉降罐中的飞溅，泄压阀排出进入油水分离沉降罐中的气体，可视窗观察油水分离情况及排出情况，底部倾斜板避免了油水在罐中的残留。

所述的油水分离沉降罐分离的水和油通过回流管路一和回流管路二回流进入水罐和油罐，回流管路上均设有阀门，回流管路一和回流管路二上分别设有水泵二和油泵二。

所述的水罐内径500mm，高800mm，油罐内径400mm，高800mm，储气罐内径500mm，高800mm，油水分离沉降罐内径700mm，高1000mm。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型在现有的实验装置的基础上进行改进，水罐和油罐内部均设有加热装置和温控装置，可以很好的研究温度对于多相流的影响。水罐、空压机、油罐连接的三个输出管路末端通过倾斜管的方式与实验管段相连，可以更加有益于流型的混合。

(2)实验管段在实验架上可以进行不同角度的调节，相比于现有实验管段更具有灵活性，同时，通过两个旁通管路满足了相反方向流型的研究，操作简单方便。油水分离沉降罐内部设有导流板，其不仅具有导流作用还有缓冲作用，可视窗可以观察油水分离情况及排出情况。因此本实用新型的装置提高了工作效率，操作简单，节约时间和成本。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1、本实用新型的多相流测量角度可调节实验装置的结构示意图。

图中标号：

1-排水阀、2-温控装置一、3-水罐、4-加热装置一、5-阀门一、6-管式过滤器、7-水泵一、8-涡街流量计、9-温度表一、10-阀门二、11-倾斜管段一、12-倾斜管段二、13-回流管路一、14-混合流量计、15-阀门三、16-阀门四、17-阀门五、18-压力表一、19-实验管路、 20-实验架、21-旁通管路一、22-压力表二、23-阀门七、24-阀门六、25-油水分离沉降罐、 26-泄压阀、27-水泵二、28-油泵二、29-阀门八、30-阀门九、31-阀门十、32-可视窗、33- 底部倾斜板、34-导流板、35-阀门十一、36-旁通管路二、37-回流管路二、38-阀门十二、 39-压力表三、40-电磁流量计、41-阀门十三、42-阀门十四、43-储气罐、44-温度表二、45- 阀门十五、46-椭圆齿轮流量计、47-空压机、48-油泵一、49-阀门十六、50-油罐、51-加热装置二、52-泄油阀、53-温控装置二。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1所示，本实用新型提供了一种多相流测量角度可调节的实验装置，该装置主要包括水罐3、空压机47、油罐50、实验管路19、油水分离沉降罐25。

所述的水罐3顶部设置了温控装置一2，内部设置了加热装置一4，一侧设置了排水阀1。在水罐3的输出管路上依次设置了水罐3、阀门一5、管式过滤器6、水泵一7、涡街流量计8、温度表一9、阀门二10。加热装置一4和温控装置2共同控制水罐3内部水的温度，排水阀1用于实验结束后排出水罐3内部的水，阀门一5控制着水罐3内部水的流出，阀门二10 控制着水罐3的整个输出管路。

所述的空压机47输出管路上依次设置了空压机47、阀门十五45、储气罐43、阀门十三 41、电磁流量计40、压力表三39。阀门十五45控制着空压机47向储气罐43内部储存气体，阀门十三41控制着空压机47的整个输出管路。

所述的油罐50顶部设置了温控装置二53，内部设置了加热装置二51，一侧设置了排油阀52。在油罐50的输出管路上依次设置了油罐50、阀门十六49、油泵一48、椭圆齿轮流量计46、温度表二44、阀门十四42。加热装置二51和温控装置二53共同控制油罐50内部的油温，排油阀52用于实验结束后排出油罐50内部的油，阀门十六49控制着油罐50内部油的流出，阀门十四42控制着油罐50的整个输出管路。

所述的水管3、空压机47和油罐50三条输出管路通过并联的方式连接，实验时可以任意的单条、两条或者三条输出管路运行。输出管路末端通过倾斜管的运行方式进入实验管段，从输出管路末端出来后流经混合流量计14，然后可进行相反方向的多相流实验。正方向流动，打开阀门三15、阀门四16、阀门七23，关闭阀门五17、阀门十二38、阀门六24、阀门十一 35，实验流体经过压力表一18、实验管段19、压力表二22，最后进入油水分离沉降罐25。反方向流动，先后经过旁通管路二36和旁通管路一21。打开阀门三15、阀门五17、阀门六24、阀门十一35、阀门十二38，关闭阀门四16、阀门七23。实验流体经过压力表二22、实验管段19、压力表一18，最后流入油水分离沉降罐25。

所述油分离沉降罐25外部设置了泄压阀26，内部设置了可视窗32、底部倾斜板33、导流板34，可视窗32可以观察油水分离情况及排出情况，导流板34具有导流作用和缓冲作用，底部倾斜板33避免了油水在油水分离沉降罐25中的残留。分离后的油水先后通过水泵二27 和油泵二28，然后分别经过回流管路一13和回流管路二37进入水罐3和油罐50。

上述的实验装置的工作过程：首先由水罐和油罐内部的加热装置对水和油进行加热，达到预期的实验温度，然后打开需要研究的输出管路，并联后进入实验管段，首先进行正方向的多相流实验，然后通过旁通管路一和旁通管路二进行反方向的多相流实验，最后进入油水分离沉降罐进行油水分离，分离后的水和油分别通过回流管路一和回流管路二进入水罐和油罐。多相流的准确测量对于油气资源的合理开采有着重要的意义。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (9)

1.一种多相流测量角度可调节的实验装置，其特征在于，包括水罐、空压机、油罐、实验管段、油水分离沉降罐；所述水罐连接管式过滤器、水泵、涡街流量计，空压机连接储气罐、电磁流量计，油罐连接油泵、椭圆齿轮流量计；所述水罐、空压机、油罐连接的三个输出管路通过并联后连接可调节角度的、两端都可作为输入端的实验管段；所述实验管段通过串联的方式连接油水分离沉降罐；所述油水分离沉降罐分别通过回流管路一和回流管路二连接水罐和油罐，各管路上均设置有阀门；所述水罐的输出管路上设有管式过滤器、水泵一、涡街流量计和温度表一，所述空压机的输出管路上设有储气罐和电磁流量计，所述油罐的输出管路上设置有油泵一、椭圆齿轮流量计和温度表二，所述实验管段设有多相流混合流量计、压力表一、压力表二、实验架和实验管段，所述回流管路一和回流管路二上分别设有水泵二和油泵二。

2.如权利要求1所述的一种多相流测量角度可调节的实验装置，其特征在于，所述的水罐和油罐均设有加热装置，考虑了温度对多相流动的影响。

3.如权利要求1所述一种多相流测量角度可调节的实验装置，其特征在于，所述的水罐和油罐均设有温控装置，水罐设有排水阀，油罐设有排油阀。

4.如权利要求1所述一种多相流测量角度可调节的实验装置，其特征在于，所述的水罐、空压机、油罐连接的三个输出管路末端通过倾斜管的方式与实验管段相连，促进了不同流体更好的混合流动。

5.如权利要求1所述一种多相流测量角度可调节的实验装置，其特征在于，所述的实验架与实验管段之间是可以调节的，使实验管段与地面形成不同的角度。

6.如权利要求1所述一种多相流测量角度可调节的实验装置，其特征在于，所述的实验管段旁通管路，使实验管段在一个角度可以进行相反方向的测量即流体上行和下行。

7.如权利要求1所述一种多相流测量角度可调节的实验装置，其特征在于，所述的实验管段为玻璃钢透明管。

8.如权利要求1所述一种多相流测量角度可调节的实验装置，其特征在于，所述的油水分离沉降罐，通过油水的密度不同把油水进行分离。

9.如权利要求1所述一种多相流测量角度可调节的实验装置，其特征在于，所述的水罐内径500mm，高800mm，油罐内径400mm，高800mm，储气罐内径500mm，高800mm，油水分离沉降罐内径700mm，高1000mm。