[实用新型]基于变焦可视化技术的水合物生成分解动力学实验装置

说明书

技术领域

本实用新型属于石油天然气技术领域，涉及基于变焦可视化技术的水合物生成分解动力学实验装置。

背景技术

天然气水合物是一种潜力巨大的新型能源。作为水合物理论基础的水合物动力学研究备受国内外专家的重视，成为水合物领域的研究重点。开展天然气水合物生成分解动力学研究对于解释自然界中天然气水合物矿藏的形成、演化及消亡等过程的相关现象与特征具有重要意义，能够为天然气水合物勘探开发利用提供重要的理论指导。

专利名称为：气体水合物蓄冷/储气的可视化装置系统及方法(专利号：200810032822)，该项实用新型涉及一种气体水合物蓄冷/储气的可视化装置系统，其结构主要包括高压反应釜、低温恒温水槽、稳压进气系统以及视频监测系统。

该背景技术涉及的装置主要用于水合物储气及蓄冷技术实验研究，虽具备简单的可视化和温压数据测量功能，但未针对天然气水合物的形成分解动力学过程实验研究的实际需要设置相应的结构设计和有效监测手段。此外，背景技术在实验过程的安全监控和环境保护方面未加考虑。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供基于变焦可视化技术的水合物生成分解动力学实验装置，解决了现有的设备未针对天然气水合物的形成分解动力学过程实验研究的实际需要设置相应的结构设计和有效监测手段的问题。

本实用新型所采用的技术方案是包括高低温恒温箱，反应釜实验所在高低温恒温箱内部设有釜体托盘，釜体托盘上设有摄像系统和高压可视反应釜系统，高压可视反应釜系统用于水合物生成分解反应，其上安装有蓝宝石玻璃作为视窗，由摄像系统对反应过程进行拍摄，在高低温恒温箱内还安装有气体安全报警探头，有效监控水合物生成分解过程中釜体内可燃气体的泄漏情况，高低温恒温箱连接有自动压力跟踪泵和二级制冷系统，气体安全报警探头连接气体安全报警控制仪，摄像系统分别连接二次显示及温控装置和显示器，高压可视反应釜系统通过回压阀、气体分离器及电子天平分别连接活塞容器和尾气收集瓶，可视反应釜系统与尾气收集瓶的管道上设有气体质量流量计，活塞容器上设有手动泵。

进一步，所述高压可视反应釜系统包括水合物反应釜、蓝宝石视窗、快开机构、推拉机构和釜体支架；釜体整体采用316L不锈钢加工而成，釜体内部直径为80mm，有效容积为600ml，设计压力为25Mpa；蓝宝石视窗采用蓝宝石，窗口的密封形式是全包围密封防止压碎；釜体采用卡箍式快开结构能够方便快速取出釜体内合成的水合物样品和实验后釜体清洗。

本实用新型的有益效果是能够很好的研究和监测天然气水合物的形成分解动力学过程。

附图说明

图1是本实用新型水合物生成分解动力学实验装置结构示意图。

图中，1.釜体托盘；2.摄像系统；3.高压可视反应釜系统；4.气体安全报警探头；5.高低温恒温箱；6.自动压力跟踪泵；7.二级制冷系统；8.气体安全报警控制仪；9.二次显示及温控装置；10.显示器；11.控制面板；12.回压阀、气体分离器及电子天平；13.活塞容器；14.工控主机；15.移动支架；16.尾气收集瓶；17.气体质量流量计；18.手动泵。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

天然气水合物生成分解动力学研究主要集中在水合物生成或分解动力学机理研究和动力学促进剂或抑制剂研究两个方面。本实用新型装置既可用于模拟海底条件下天然气水合物形成和分解过程，也可用于天然气水合物形成促进剂或抑制剂的对比筛选。

本实用新型提供了基于变焦可视化技术的水合物生成分解动力学实验装置。该实验装置可视化系统可以根据实验要求进行变焦调节以获取更加清晰的水合物图像；装置能够有效监控水合物生成分解过程中气体的消耗量、产出量以及产水量；反应釜主体采用快开式结构，与普遍的螺栓密封结构相比，能够满足短时间内取出水合物样品的需要；此外，针对实验安全和环保需要，装置还配置了可燃气体报警和尾气收集系统。

注入系统、可视高压反应釜系统、磁力搅拌系统、视频采集系统、温度压力采集控制系统、反应物产出和计量系统、安全控制系统、设备软件系统、计算机系统和设备辅件。图1为装置整体结构图。

(1)注入系统主要用于水合物生成前将实验所需气体及水注入到高压水合物反应釜内，并根据实验需要实现恒压。

包括实验气瓶、自动压力跟踪泵、手动增压泵和活塞容器。

实验气瓶为水合物反应釜提供实验用气体。