RU133022U1 - Стенд для исследования образования и разложения газогидратов - Google Patents
Стенд для исследования образования и разложения газогидратов Download PDFInfo
- Publication number
- RU133022U1 RU133022U1 RU2013100892/05U RU2013100892U RU133022U1 RU 133022 U1 RU133022 U1 RU 133022U1 RU 2013100892/05 U RU2013100892/05 U RU 2013100892/05U RU 2013100892 U RU2013100892 U RU 2013100892U RU 133022 U1 RU133022 U1 RU 133022U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- formation
- pressure chamber
- nozzle
- decomposition
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к лабораторной технике, а именно к устройствам, применяемым для исследования различных процессов в широком диапазоне температур и давлений, и может быть использована, например, для исследования образования и разложения газогидратной корки на пузырьках метана. Стенд состоит из пульта управления, камеры высокого давления, блоков температуры и видеорегистрации, системы напуска водогазовой смеси, насоса, патрубка и сопла. Благодаря введению сопла удалось повысить универсальность установки при изучении особенностей образования и всплытия газовых пузырьков в условиях образования газогидратов, которая заключается в возможности изучения указанных процессов для пузырьков газа различного диаметра.
Description
Полезная модель относится к лабораторной технике, а именно к устройствам, применяемым для исследования различных процессов в широком диапазоне температур и давлений, и может быть использована, например, для исследования образования и разложения газогидратной корки на пузырьках метана.
В настоящее время значительно возрос научный и практический интерес к изучению процессов образования и разложения газогидратов, в частности газогидрата метана. Одна из причин заключается в том, что газогидраты метана рассматриваются как потенциальный резерв углеводородного сырья. Другая причина связана с возможным парниковым эффектом и резким увеличением эмиссии метана в водную толщу и атмосферу, обусловленным разложением газогидратов в осадочной толще и пузырьковым транспортом метана со дна океана. Поэтому актуальным сейчас является исследование образования и разложения газогидратов в воде, осадочных породах и на поверхности пузырьков.
Известна установка, обеспечивающая получение гидратов и изучение кинетики их роста и диссоциации (Данько М.Ю. Кинетика роста газогидратов в объемной и дисперсной фазах воды // автореферат диссертации. Тюмень. 2012). Она состоит из камеры высокого давления, термостата, теплообменника, системы контроля давления, баллона с газом, источника питания. Установка позволяет визуально наблюдать за тем, как в реакторе высокого давления при контролируемых условиях образуются и разлагаются гидраты. Недостатками известной установки являются отсутствие единого пульта управления, что затрудняет управление, и невозможность регистрирования измеряемых параметров. Кроме того, известная установка не имеет блока видеорегистрации, что не позволяет непрерывно снимать происходящие в камере высокого давления процессы.
Указанных недостатков лишена установка для исследования гидратов «Газогидрат-ЗМ», которая выбрана в качестве прототипа (http://www.gubkin.ru/departaments/scientific_activity/kb/production/Gazogidrat3m/).
Известная установка состоит из камеры высокого давления, с установленными на ней блоком температуры, блоком видеорегистрации и датчиком давления, которые соединены с пультом управления, системы напуска водогазовой смеси, соединенной через насос и патрубок с камерой высокого давления. Известная установка работает следующим образом: первоначально оператор производит напуск водогазовой смеси через систему напуска водогазовой смеси в насос, затем с помощью насоса через патрубок производится поступление водогазовой смеси в камеру высокого давления. Значение давления в камере высокого давления контролируется по индикации величины давления, измеренной датчиком давления, на пульте управления. Затем оператор на пульте управления задает необходимые параметры для температуры. Сигнал с пульта управления поступает на блоки температуры и видеорегистрации. Блок температуры производит соответствующее изменение температуры камеры высокого давления путем ее нагрева или охлаждения. Блок видеорегистрации производит съемку процессов, происходящих в камере высокого давления, и передает сигнал в блок управления для визуализации изображения и его регистрации. Известная установка позволяет производить исследования образования и разложения газогидратов с регистрацией измеряемых параметров в диапазоне температур от 0 до 30°С и в диапазоне давлений до 20 МПа. Известная установка позволяет также исследовать процессы образования и разложения газогидратной корки на границе раздела вода-газ и изучать особенности отрыва и всплытия газовых пузырьков. Основной недостаток известной установки заключается в ее низкой универсальности при изучении особенностей образования и всплытия газовых пузырьков. Она не позволяет изучать пузырьки различного диаметра, поскольку размер образующихся в камере высокого давления пузырьков определяется внутренним диаметром отверстия в патрубке.
Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в повышении универсальности установки при изучении особенностей образования и всплытия газовых пузырьков в условиях образования газогидратов, а именно в возможности изучения указанных процессов для пузырьков газа различного диаметра.
Технический результат достигается стендом для исследования образования и разложения газогидратов, который состоит из камеры высокого давления, с установленными на ней блоком температуры, блоком видеорегистрации и датчиком давления, соединенными с пультом управления, системы напуска водогазовой смеси, соединенной через насос, патрубок и сопло с камерой высокого давления.
На фиг.1 схематически изображен предложенный стенд для исследования образования и разложения газогидратов. Он состоит из пульта управления (1), блока температуры (2), блока видеорегистрации (3), датчика давления (4), камеры высокого давления (5), системы напуска водогазовой смеси (6), насоса (7), патрубка (8) и сопла (9).
Стенд для исследования образования и разложения газогидратов работает следующим образом. Первоначально оператор производит напуск водогазовой смеси из системы напуска водогазовой смеси (6) в насос (7). Затем с помощью насоса (7) через патрубок (8) и сопло (9) производится поступление водогазовой смеси в камеру высокого давления (5). Значение давления в камере высокого давления контролируется по индикации величины давления, измеренной датчиком давления (4), на пульте управления (1). Затем оператор на пульте управления (1) задает необходимые параметры для температуры. Сигнал с пульта управления поступает на блоки температуры (2) и видеорегистрации (3). Блок температуры (2) производит соответствующее изменение температуры камеры высокого давления (5) путем ее нагрева или охлаждения. Блок видеорегистрации (3) производит съемку процессов, происходящих в камере высокого давления (5), и передает сигнал в блок управления (1) для визуализации изображения и его регистрации.
При изучении особенностей образования и всплытия газовых пузырьков в условиях образования газогидратов стенд для исследования образования и разложения газогидратов работает следующим образом. Первоначально на камере высокого давления (5) устанавливается сопло (9) с нужными внешними размерами и внутренним диаметром. Затем оператор производит напуск воды из системы напуска водогазовой смеси (6) в насос (7). Затем с помощью насоса (7) через патрубок (8) и сопло (9) производится поступление воды в камеру высокого давления (5). Значение давления в камере высокого давления (5) контролируется по индикации величины давления, измеренной датчиком давления (4), на пульте управления (1). Затем оператор на пульте управления (1) задает необходимые параметры для температуры. Сигнал с пульта управления (1) поступает на блок температуры (2), который производит соответствующее изменение температуры камеры высокого давления (5) путем ее нагрева или охлаждения. После достижения установленных параметров сигнал с пульта управления (1) поступает на блок видеорегистрации (3), который производит съемку процессов, происходящих в камере высокого давления (5), и передает сигнал в блок управления (1) для визуализации изображения и его регистрации. Оператор производит напуск газа из системы напуска водогазовой смеси (6) в насос (7). Затем с помощью насоса (7) через патрубок (8) и сопло (9) производится поступление газа в камеру высокого давления (5). В результате в камере высокого давления (5) на выходе сопла (9) образуются пузырьки, диаметр которых при отрыве определяется внутренним диаметром сопла (9).
Достижение заявленного технического результата, а именно повышения универсальности установки при изучении особенностей образования и всплытия газовых пузырьков, происходит за счет того, что в предлагаемом стенде для исследования образования и разложения газогидратов появляется возможность получения пузырьков различного диаметра. Технически это достигается тем, что установка дополнительно содержит сопло, установленное на камере высокого давления и соединенное с выходом патрубка.
Конкретное аппаратурное оформление заявляемой установки, а именно, пульт управления, камера высокого давления, блок температуры, блок видеорегистрации, датчик давления, система напуска водогазовой смеси, насос, являются стандартными и их характеристики зависят от поставленной задачи и требуемой точности. Пульт управления может быть выполнен на базе персонального компьютера. Сопло может быть изготовлено, например, из нержавеющей стали. Крепления сопла к патрубку и камере высокого давления являются стандартными, обеспечивающими надежное, герметичное соединение с учетом высоких давлений и используемого диапазона рабочих температур.
Авторами был создан и испытан стенд для исследования образования и разложения газогидратов. Пульт управления был выполнен на базе обычного персонального компьютера. Блок температуры был выполнен на базе промышленного контроллера фирмы ОВЕН ТРМ-200 с использованием в качестве датчика температуры термопары К-типа. Термостатирование осуществлялось с помощью элементов Пельтье в сочетании с терморегулятором фирмы ОВЕН ТРМ-210. В качестве датчика давления использовался цифровой датчик давления (тип А-10, фирмы Wika), в качестве насоса - насос высокого давления (модель HIP 112-5.75-5, http://www.highpressure.com/pdfs/section/ps.pdf), а в качестве патрубка - капилляр высокого давления из нержавеющей стали S316 с внешним диаметром 1\16 дюйма. Блок видеорегистрации был выполнен на базе цифрового микроскопа UM012B с матрицей 2 мегапикселя и восьмью светодиодами для подсветки. Основу системы напуска водогазовой смеси составили стандартный баллон с метаном с рабочим давлением 19,6 МПа и емкость с водой. Основу камеры высокого давления составил прозрачный цилиндр из лейкосапфира длиной 50 мм с внутренним диаметром 11 мм и внешним диаметром 30 мм. В качестве газа использовался метан. Для получения и исследования пузырьков различного диаметра был изготовлен набор сопел из нержавеющей стали длиной 15-20 мм с диаметром выходного отверстия от 0.2 мм до 3 мм, что позволило получать в камере высокого давления пузыри диаметром от 0.5 до 7 мм. Проведены исследования особенностей образования и всплытия пузырьков метана различного диаметра при температуре 4°С и давлении 5 МПа.
Таким образом, созданный стенд для исследования образования и разложения газогидратов позволил достичь заявленного технического результата, а именно, повысить универсальность при изучении особенностей образования и всплытия газовых пузырьков в условиях образования газогидратов, которая заключается в возможности изучения указанных процессов для пузырьков газа различного диаметра.
Claims (1)
- Стенд для исследования образования и разложения газогидратов, который состоит из камеры высокого давления с установленными на ней блоком температуры, блоком видеорегистрации и датчиком давления, соединенными с пультом управления, системы напуска водогазовой смеси, соединенной через насос с патрубком, отличающийся тем, что дополнительно содержит сопло, установленное на камере высокого давления и соединенное с выходом патрубка.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013100892/05U RU133022U1 (ru) | 2013-01-09 | 2013-01-09 | Стенд для исследования образования и разложения газогидратов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013100892/05U RU133022U1 (ru) | 2013-01-09 | 2013-01-09 | Стенд для исследования образования и разложения газогидратов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU133022U1 true RU133022U1 (ru) | 2013-10-10 |
Family
ID=49303218
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013100892/05U RU133022U1 (ru) | 2013-01-09 | 2013-01-09 | Стенд для исследования образования и разложения газогидратов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU133022U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2732548C1 (ru) * | 2019-12-26 | 2020-09-21 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Уренгой" | Установка для исследования газовых гидратов |
-
2013
- 2013-01-09 RU RU2013100892/05U patent/RU133022U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2732548C1 (ru) * | 2019-12-26 | 2020-09-21 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Уренгой" | Установка для исследования газовых гидратов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106000229B (zh) | 可视反应釜与置换天然气水合物的可视化实验系统及方法 | |
CN111239132B (zh) | 一种可视化高压微流控水合物模拟实验装置及其应用 | |
WO2017107639A1 (zh) | 一种原位观测水合物微观反应动力学过程的高压冷热台装置及使用方法 | |
JP6824354B2 (ja) | 堆積物の構造変化の可視化実験装置及びシミュレーション方法 | |
RU133022U1 (ru) | Стенд для исследования образования и разложения газогидратов | |
RU143248U1 (ru) | Стенд для исследования образования и разложения газогидратов | |
Kitamura et al. | Clathrate‐hydrate film growth along water/methane phase boundaries—an observational study | |
Khan et al. | Void fraction of supersonic steam jet in subcooled water | |
Li et al. | Quantitative investigation of phase characteristic effects on CO2 breakthrough pressures in unsaturated Low-Permeability sandstone | |
CN205620264U (zh) | 一种超临界co2泡沫流体流变学特性实验系统 | |
Leduhovsky et al. | Predicting the indicators characterizing the water decarbonization efficiency when using atmospheric-pressure thermal deaerators without subjecting water to steam bubbling in the deaerator tank | |
CN109668891A (zh) | 水合物的样品观测装置和显微观测模块以及显微观测系统 | |
Choi et al. | Experiment and numerical analysis for sulfuric acid decomposition reaction for applying hydrogen by nuclear | |
CN204165877U (zh) | 一种油气防砂筛管高温过滤精度观测装置 | |
CN103853201B (zh) | 一种用于模拟气候变暖调整水体pH的装置 | |
RU147199U1 (ru) | Лабораторная установка для исследования и проведения физико-химических процессов | |
CN204202683U (zh) | 一种气体体积测量装置 | |
Abiev et al. | Modeling the hydrodynamics of slug flow in a minichannel for liquid-liquid two-phase system | |
EP2706329A3 (en) | Method and system for a spent fuel pool level measurement without electrical power | |
RU139629U1 (ru) | Стенд для создания волнового воздействия на керновый материал коллекторов нефтегазоконденсатных месторождений | |
Băran et al. | The Determination of the Oxygen Transfer Speed in Water in Non-Stationary Conditions | |
CN107067932B (zh) | 一种曝气效果的模拟实验装置 | |
RU2732548C1 (ru) | Установка для исследования газовых гидратов | |
CN104282211A (zh) | 数字化化学探究实验系统 | |
Li et al. | In situ Raman observations reveal that the gas fluxes of diffuse flow in hydrothermal systems are greatly underestimated |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190110 |