[发明专利]一种适用于多工质液相夹带研究的实验装置及实验方法

权利要求书

1.一种适用于多工质液相夹带研究的实验装置，其特征在于：包括T型管实验段、称重平台、设置在称重平台上的称重水箱、工质容器A、工质容器B、工质容器C、风机，所述T型管实验段包括水平的主管段和竖直的支管段，工质容器A依次连接有第一离心泵、第一球阀、第一流量计、第六球阀，工质容器B依次连接第二离心泵、第三球阀、第二流量计、第五球阀，第五球阀、第六球阀均与主管段下方入口连通，所述风机依次连接有第十球阀、第三流量计，第三流量计通过管路与主管段上方入口连通，主管段出口通过第八球阀、第七球阀、第九球阀分别与工质容器A、工质容器B、工质容器C连通，在第一流量计、第二流量计、第三流量计出口的管路上均设置有热电偶和压力传感器，所述称重水箱内设置有折流板，所述支管段的上端伸入至称重水箱内且上端部设置有导流板；风机与第十球阀之间的管路上并联有第十一球阀，且第十一球阀的端部与大气相通，第一离心泵与第一球阀之间的管路上并联有第二球阀，第二球阀通过管路与工质容器A连通，第二离心泵与第三球阀之间的管路并联有第四球阀，第四球阀通过管路与工质容器B连通，工质容器A、第一离心泵及调节流量所用的第一球阀和第二球阀构成一号工质通道，工质容器B、第二离心泵及调节流量所用的第三球阀和第四球阀构成二号工质通道，风机、第十球阀、第十一球阀构成引风通道；构成了两条并联的工质通道和一条引风通道，实验时先进行一种工质的夹带实验，在切换另一种实验工质之前对实验回路进行吹扫和冲洗，然后利用另一条工质通道开展另一种工质的夹带特性实验。

2.一种适用于多工质液相夹带研究的实验方法，其特征在于：包括权利要求1所述的实验装置，步骤如下：

第一步：首先进行工质容器A内工质甲的液相夹带实验，打开第一球阀、第二球阀、第六球阀、第八球阀，关闭第三球阀、第四球阀、第五球阀、第七球阀、第九球阀，启动第一离心泵，调节第一球阀和第二球阀的开度，使一号工质通道达到初始液相流量；

第二步：打开第十球阀和第十一球阀，启动风机，调节第十球阀和第十一球阀的开度，使引风通道达到初始气相流量；

第三步：通过调节第八球阀控制主管段液位，找到夹带起始点；

第四步：继续增加主管段液位，进行不同气腔高度下的稳态夹带研究，收集不同气腔高度情况下的支管夹带量，并进行称重测量；

第五步：改变液相流量和气相流量，重复步骤3-4，进行不同液相、气相流量下的夹带起始点和稳态夹带过程的研究；

第六步：工质甲的夹带实验结束，停止第一离心泵，关闭第六球阀、第八球阀，打开第九球阀，此时对回路进行空气吹扫和两相冲洗操作；调节第十球阀和第十一球阀，加大气相流量，将回路内大部分残余液体吹扫到工质容器C中；保持风机运转，打开第三球阀、第四球阀、第五球阀，启动第二离心泵，用工质容器B中的工质乙和空气形成的两相流继续冲洗回路，调节第三球阀、第四球阀、第十球阀、第十一球阀，使实验段内形成泡状流或环状流，冲洗液最终流入工质容器C中；

第七步：打开第七球阀，关闭第九球阀，调节第三球阀、第四球阀的开度，使二号工质通道达到初始液相流量，调节第十球阀和第十一球阀的开度，使引风通道达到初始气相流量，然后重复步骤3-5，进行工质乙的夹带实验，通过调节第七球阀控制主管段液位。