天然气水合物装置

天然气水合物装置中高压模型为核心元件，放置于恒温室内。另外，由稳压供气模块向模型内注入气体，来补充气体或者维持系统压力；稳压供液模块向模型内注入液体，包括水和各种溶液，可以进行精确定量地注入，并具有加热溶液的功能，在进行水合物开采实验时，利用回压控制模块进行模型出口压力的控制，压力的控制在降压、注热等开采实验中非常关键。开采实验产生的气体和液体通过气液分离器进行分离，然后分别计量。

天然气水合物装置主要用来模拟研究海底天然气水合物的生成及开采过程，主要由以下部件组成。

供液系统

供液主要由一台平流泵完成，选用北京卫星厂的平流泵，该泵流量范围0.01~20ml/min,压力范围0~20MPA。

该泵具有计算机通讯接口，可由计算机控制其工作，也可手动操作。

储液系统

由3只ZR-3型1000ml/20MPA活塞容器组成。

用于存储驱替介质，并在驱替过程中起压力缓冲作用。

液体注入量的计量

利用平流泵计量

设定平流泵的注入瞬时流时，由计算机记录注入时间，计算不同时刻的累积注入量。

减压阀

选用TESCOM公司产品，型号44-1812-24，进口压力6000psi，出口压力0~2500psi可调。

注入气量计量

采用高压气体质量流量计计量

流量计型号：D07-12M/ZM,瞬时流量量程：500/min

流量积算仪 型号：D08-8M/ZM

注入量由计算机即时采集保存。

预热器

用于注入流体的加热，自动控制注入流体的温度。

温控范围：室温~150℃，控制精度±1℃。

试验模型管

内有效尺寸φ38×500mm，耐压20MPA，管子中心设计有4套测温装置，用于准确测量温度梯度。

高低温恒温箱

内腔尺寸：长700×高450×深450mm，控温范围-10~100℃，温度波动：±1℃，恒温试验箱带有轮子，可以方便移动。

试验模型管，安装在恒温箱内。

压力计量

分别计量入口、出口压力，入口、出口压力均采用高精度压力传感器计量，量程25MPA,精度：0.1％F·S。

温度计量

将PT100测温探头插入试验管内，保证探头与流体接触口，温度数据由计算机即时采集保存。

回压控制系统

用来控制出口压力，采用顶部加载式回压控制器，耐压25MPA，控制精度±0.05MPA，设定压力由精密压表显示。

出口计量

出口气体通过气体流量计计量，出口液体通过电子天平计量，数据由计算机采集保存。

气体质量流量计量程：3000sccm

天平量程：2200g，精度0.01g

数据采集系统

包括计算机、打印机、采集控制板卡、采集控制电路以及数据采集处理软件等。

适时采集：注入液量，注入气量，压力、压差、温度，产出气量，产出液量变化。

软件在windows7环境下运行，运用VB编程，仪器工作流程显示在界面上，可实验人机对话，操作简单方便。

安全报警系统

装置设计超温、超压安全报警系统，当系统过温、过压会自动报警并切断电源。