[实用新型]一种用于使海底冷泉渗漏气泡均匀破碎装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于使海底冷泉渗漏气泡均匀破碎装置，其目的是将上升的气泡分割成大小相等且分布均匀的小气泡，为获得声阻抗分布均匀的气泡-海水两相流，它是海底冷泉天然气渗漏流量原位超声波测量系统的重要部件。

背景技术

海底冷泉天然气渗漏流量原位测量装置是近十几年国外研究发展的一项新技术，国际上该领域的研究正在如火如荼的进行着。美国将深海技术作为本国海洋领域优先资助的高科技项目。1998年路易斯安那州立大学海岸研究所Harry Roberts教授已经设计制造出海底冷泉流体观测装置，成功地观察了墨西哥湾Bush Hill的天然气渗漏系统。1999年由墨西哥湾天然气水合物研究联合会组织了15所高校，5个联邦机构和数家私人公司，由密西西比大学牵头，开展了海底天然气水合物实时观测系统的研究，对墨西哥湾Mississippi Canyon Block118进行了地球化学、微生物和地震观测。与此同时，加州大学圣塔芭芭拉分校采用所设计的海底冷泉观测装置对水合物脊和墨西哥湾等全球典型的天然气渗漏和天然气水合物发育区进行了观测。渗漏系统发育的水合物（渗漏型水合物）具有埋藏浅，易开采，价值高等特点。每年通过这种海底冷泉天然气渗漏释放到海洋水体及大气中的甲烷的数量是非常惊人的，初步的估计为大于10Tg(10¹²g)每年。甲烷是强烈的温室效应气体，其温室效应是相同质量二氧化碳的20倍以上，如此巨大数量的甲烷是全球气候变化的一个重要的影响因子。因此，对海底冷泉天然气渗漏速率在线原位探测具有重要的经济价值和科学意义。

目前，国内已经开展了海底冷泉天然气渗漏流量原位测量装置的研究，而我们自行研制利用透射声波测定海底冷泉渗漏天然气气泡流量，为了获得声阻抗分布均匀的气泡-海水两相流，研制了一种用于使海底冷泉渗漏气泡均匀破碎装置。

实用新型内容

为获得声阻抗分布均匀的气泡-海水两相流，并且能够应用在海底冷泉天然 气渗漏流量原位超声波测量系统上，本实用新型提供一种用于使海底冷泉渗漏气泡均匀破碎装置，该装置设计简单且使用方便，其目的是将上升的大气泡分割成大小相等且分布均匀的小气泡。

为实现以上目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种用于使海底冷泉渗漏气泡均匀破碎装置，所述均匀破碎装置安装于海底冷泉天然气渗漏流量原位超声波测量系统的气泡破碎通道内，该均匀破碎装置包括至少二个气泡挡板以及气泡隔板，所述至少二个气泡挡板沿均匀破碎装置的高度方向由下至上依次设置，每个气泡挡板上设有用于对上升气泡进行分割的圆孔，每个气泡挡板的圆孔半径相等，沿均匀破碎装置的高度方向圆孔数量递增且半径递减；用于阻止所述上升气泡进行分割后的气泡再次融合的气泡隔板设置于相邻二个气泡挡板之间。

所述气泡隔板成网格状分布，气泡隔板的每个网格与其上侧的气泡挡板上的圆孔一一对应，且相邻四个网格的交汇点位于其下侧的气泡挡板上的圆孔的中心。

所述网格为正方形，每个正方形的中心点与其上侧气泡挡板上的圆孔的中心对应。

所述气泡隔板的下端设有用于插接于其下侧气泡挡板上的圆孔内的插接部。

相邻二个气泡挡板的间距相等。

所述气泡挡板和气泡隔板的表面均涂覆有防腐蚀或/和防生物附着涂层。

本实用新型中均匀破碎装置是将上升的大气泡分割成为半径大小相等且分布均匀的小气泡。向上渗漏的天然气气泡上升进入到气泡破碎通道后，气泡穿过气泡挡板中的孔洞被分割成4个半径大小相等的气泡，且被隔板分隔开，随后4个半径大小相等的气泡穿过下一个气泡挡板被分割成16个半径大小相等的气泡且被隔板分隔开，再后进入到下一个气泡挡板直到被分割成透射声波所需要的气泡半径为止，通道内则形成了半径大小相等且分布均匀的小气泡，随后便进入到测量通道。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：对于海底冷泉渗漏气泡流，主要是气泡上升，而海水并没有随之上升，上升的大气泡受到本实用新型的结构作用被分割成为半径大小相等且在水体中分布均匀的小气泡流；此外对直径较 小的海底冷泉渗漏气泡流，经过本实用新型的结构作用在水体中也可以趋向均匀分布。从而获得声阻抗分布均匀的气泡-海水两相流，满足了海底冷泉天然气渗漏流量原位超声波测量系统的声波传感要求。本实用新型设计简单且使用方便，能够达到把大气泡破碎和把较小的气泡流在水体中均匀分布的要求。

附图说明

图1为本实用新型一种用于使海底冷泉渗漏气泡均匀破碎装置实施例一的结构示意图；

图2为图1的分解结构示意图；