[发明专利]深水可燃冰降压试采三维模拟试验高压气供给系统

权利要求书

1.一种深水可燃冰降压试采三维模拟试验高压气供给系统，它主要由甲烷供给器、氮气供给器、甲烷供给模拟试验控制系统和氮气供给模拟试验控制系统组成，并远程自动供给连续稳定的高压干燥甲烷和高压氮气，实施可燃冰降压试采深水沉积物模拟产液高压气供给的作业流程，甲烷供给器设置气滤器并通过输甲烷管汇与模拟可燃冰反应器相连，氮气供给器经由带压管式缓冲罐与模拟可燃冰反应器连为一体，其特征在于：

一甲烷供给器；所述甲烷供给器依据气滤器和甲烷滤前管汇上的自力式压力调节阀供给稳定和压力连续可调的高压干燥甲烷，它包括高压甲烷气罐、甲烷滤前管汇、气滤器和输甲烷管汇；高压甲烷气罐采用可移动式管制气瓶，气滤器通过甲烷进气管和甲烷滤前管汇与高压甲烷气罐相连并经由甲烷出气管和输甲烷管汇与模拟可燃冰反应器的反应器进气管连为一体；气滤器由气滤壳体和气滤芯组成，气滤壳体采用半封闭式圆壳体且其内嵌入气滤芯，气滤壳体的壳壁上设有甲烷进气管和甲烷出气管，气滤芯设有滤芯体和滤芯卡箍，气滤芯的滤芯卡箍采用环状卡箍，气滤芯的滤芯体整体采用柱体和锥体组合的构造，且滤芯体通过焊接而形成一组等间距均匀排列且流道曲折的滤气网，气滤芯的滤缝呈菱形；

一氮气供给器；所述氮气供给器依据输氮气管汇上的压力气动控制阀和自力式压力调节阀供给稳定和压力连续可调的高压氮气，它包括高压氮气罐和输氮气管汇，高压氮气罐采用可移动式管制气瓶；

一甲烷供给模拟试验控制系统；所述甲烷供给模拟试验控制系统实现远程自动控制深水沉积物模拟产液高压干燥甲烷供给作业流程并保障其流动安全，它通过压力释放阀、自力式压力调节阀、智能气体孔板流量计和数据采集系统远程自动调控高压干燥甲烷的供给，并依据压力释放阀自动释放超压工况时的高压甲烷气并调整高压甲烷气罐内的压力；输甲烷管汇上设有智能气体孔板流量计，智能气体孔板流量计采用微功耗的方式自动进行高压干燥甲烷压力和温度的补偿，甲烷滤前管汇上设有自力式压力调节阀，自力式压力调节阀和气滤器之间的甲烷滤前管汇上设有压力变送器；

一氮气供给模拟试验控制系统；所述氮气供给模拟试验控制系统实现远程自动控制深水沉积物模拟产液高压氮气供给作业流程并保障其流动安全，它通过压力释放阀、自力式压力调节阀、压力气动控制阀和数据采集系统远程自动调控高压氮气的供给，并依据压力释放阀自动释放超压工况时的高压氮气并调整高压氮气罐内的压力；输氮气管汇上设有自力式压力调节阀，且输氮气管汇上设有压力气动控制阀，带压管式缓冲罐的罐壁上设有压力变送器。

2.根据权利要求1所述的深水可燃冰降压试采三维模拟试验高压气供给系统，其特征在于：所述深水可燃冰降压试采三维模拟试验高压气供给系统依据甲烷供给器和甲烷供给模拟试验控制系统远程自动供给连续稳定的高压干燥甲烷，并通过氮气供给器和氮气供给模拟试验控制系统远程自动供给高压氮气并吹扫带压管式缓冲罐和模拟可燃冰反应器；

所述甲烷供给模拟试验控制系统设有自力式压力调节阀和智能气体孔板流量计，且氮气供给模拟试验控制系统设有压力气动控制阀和自力式压力调节阀。

3.根据权利要求1所述的深水可燃冰降压试采三维模拟试验高压气供给系统，其特征在于：所述甲烷供给器的高压甲烷气罐内存储高压甲烷气，气滤器中气滤壳体的壳壁采用圆筒且其壳底部采用半球形壳体，同时气滤壳体的顶端部设置法兰盘并实现气滤器的密封，甲烷进气管的轴线和甲烷出气管的轴线位于同一水平面上；

所述气滤芯的滤芯卡箍位于气滤芯的顶部，且滤芯卡箍通过圆周焊的方式与滤芯体连为一体，同时滤芯卡箍的外环面与气滤壳体的环腔内壁之间采用过盈配合，从而实现气滤芯的轴向固定。

4.根据权利要求1所述的深水可燃冰降压试采三维模拟试验高压气供给系统，其特征在于：所述气滤芯中的滤芯体的柱体外环面与气滤壳体的环腔内壁之间采用间隙配合，且滤芯体柱体的底端面同时位于甲烷进气管和甲烷出气管的下部，滤芯体锥体所在锥面的大端圆面直径等于滤芯体柱体的外环面直径；气滤芯滤缝的上部两个面相交而构成过滤高压甲烷气的折流槽，且气滤芯滤缝的下部两个面相交而构成高压甲烷气过滤后的集液槽。