[发明专利]一种探究水蒸气干度与压力关系的实验系统

说明书

本发明公开一种探究水蒸气干度与压力关系的实验系统，包括釜体和数据采集控制系统，釜体外壁上设有加热保温套，釜体下部设有高压可视计量管、高压视窗、液体入口、气体入口、压力传感器、热电偶和安全阀，釜体内设有活塞，活塞与活塞升降机构相连接；数据采集控制系统与压力传感器、热电偶、加热保温套、安全阀和活塞升降机构电连接。通过改变压力，结合从高压可视计量管内读取的水的体积，来分析压力对水蒸气的影响规律。通过保温加热套可以实现任意温度下的实验工况以及达到控温的效果。通过气体入口充入一定量的气体改变实验压力，实现不同压力下的实验研究。通过改变总压和分压来探究水蒸气的干度是受分压影响还是受总压影响。

技术领域

本发明涉及蒸汽干度研究技术领域，特别是涉及一种探究水蒸气干度与压力关系的实验系统。

背景技术

近年来，随着石油的不断开采，油田进入了稠油超稠油的开采阶段。实践证明注蒸汽热力采油是行之有效的开采方式之一，而其中SAGD技术又是效率最好的热采方式。在国家节能减排、低碳生产、保护环境、原油价格等一系列政策、因素的要求背景下，需要探寻更高效、成本的稠油热采技术。现有SAGD技术注高干度湿蒸汽、非凝气体辅助蒸汽等一系列技术的应用证明，影响SAGD技术开发最大的因素依然是蒸汽的品质和热量，所以研究水蒸气的干度与压力的关系是有必要的。

一些研究者围绕饱和蒸汽干度主要对双涡街法测量饱和蒸汽干度、电导式测量饱和蒸汽干度、节流法测量饱和蒸汽干度等干度测量问题以及饱和水蒸汽流量中干度修正问题展开了讨论和研究，但这些技术主要集中在干度的测量问题上，并未进行实质的物理模拟实验来对影响干度的因素展开研究，也没有在高压情况下对蒸汽干度是否受分压影响进行过研究。就目前来看还没有一种实验装置来探究水蒸气的干度是和总压有关还是和分压有关，还有水蒸气的干度与压力的具体关系。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种探究水蒸气干度与压力关系的实验系统，可以便捷地研究水蒸气的干度与压力的关系。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种探究水蒸气干度与压力关系的实验系统，包括釜体和数据采集控制系统，所述釜体外壁上设置有加热保温套，所述釜体下部设置有高压可视计量管、高压视窗、液体入口、气体入口、压力传感器、热电偶和安全阀，所述釜体内设置有一活塞，所述活塞通过一活塞杆与设置于所述釜体上方的活塞升降机构相连接；所述液体入口处设置有液体流量控制单元，所述气体入口处设置有气体流量控制单元，所述数据采集控制系统与所述压力传感器、所述热电偶、所述液体流量控制单元、所述气体流量控制单元、所述加热保温套、所述安全阀和所述活塞升降机构电连接。

可选的，所述釜体采用耐高压材料制成，承受压力范围为0-15MPa。

可选的，所述热电偶分为多组，每组所述热电偶包括多个热电偶器，所述多组热电偶在所述釜体内由上至下依次设置。

可选的，包括四组热电偶，每组所述热电偶包括四个热电偶器，所述四个热电偶器均匀分布于所述釜体的周围。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明探究水蒸气干度与压力关系的实验系统主要结构包括釜体、高压可视计量管、高压视窗、液体入口、气体入口、压力传感器、热电偶、安全阀和数据采集控制系统；通过改变压力，结合从高压可视计量管内读取的水的体积，来分析压力对水蒸气的影响规律。通过保温加热套可以实现任意温度下的实验工况以及达到控温的效果。通过气体入口充入一定量的气体改变实验压力，实现不同压力下的实验研究。通过改变总压和分压来探究水蒸气的干度是受分压影响还是受总压影响。

附图说明