[发明专利]一种可改变混合气体黏度的等温吸附装置及操作方法

说明书

本发明提供了一种可改变混合气体黏度等温吸附装置及操作方法，它包括：混合气体供给系统和真空脱气系统，混合气体供给系统与真空脱气系统通过管路连接；其特征在于：真空脱气系统通过管路与混合气体黏度测量系统连接；混合气体黏度测量系统与气体吸附系统通过管路连接；所述混合气体黏度测量系统包括测量箱（16），测量箱（16）内安装有黏度感应器（15），黏度感应器（15）与安装在测量箱（16）顶部的显示器（14）通过导线连接；解决了现有技术没有可用于改变气体黏度的等温吸附装置以模拟煤矿开采现场混合气体黏度的变化等技术问题。

技术领域

本发明属于等温吸附装置技术领域，尤其涉及一种可改变混合气体黏度的等温吸附装置及操作方法。

背景技术

在采煤作业过程中，很容易破坏地下自然环境条件，比如混入黏度较大的气体改变原先的黏度条件。煤层中蕴含丰富的煤层气资源，其主要成分是瓦斯。煤储层渗透率是煤层气开采的重要参数之一，渗透率随各种条件的变化关系历来为众多科研工作者关注，其中地应力是其变化的主要敏感因素，但随着煤层开采深度的增加，随之带入了大量的空气，因而，混合气体黏度对煤层渗透率的影响不容忽视，煤体渗透率与地应力的关系，已有不少研究者做过相应的研究，但进行不同气体黏度条件下的等温吸附实验还比较少，研究气体的黏度对煤瓦斯吸附量的影响具有重要意义。目前为止，还没有可用于改变气体黏度的等温吸附装置，因此有必要对现有的吸附装置进行一定的改进以模拟煤矿开采现场混合气体黏度的变化。

因此建立该实验装置来模拟煤层气开采过程中气体的黏度变化对煤层吸附特性影响的实验，同时采用研究不同载荷和温度及多因素耦合作用下进行试验，可以更好的研究原煤吸附规律，为煤层气抽采等提供技术指导。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种可改变混合气体黏度的等温吸附装置及操作方法，以解决现有技术没有可用于改变气体黏度的等温吸附装置以模拟煤矿开采现场混合气体黏度的变化等技术问题。

本发明的技术方案是：

一种可改变混合气体黏度的等温吸附装置，它包括：混合气体供给系统和真空脱气系统，混合气体供给系统与真空脱气系统通过管路连接；真空脱气系统通过管路与混合气体黏度测量系统连接；混合气体黏度测量系统与气体吸附系统通过管路连接；所述混合气体黏度测量系统包括测量箱，测量箱内安装有黏度感应器，黏度感应器与安装在测量箱顶部的显示器通过导线连接。

所述混合气体供给系统包括第一储气罐、第二储气罐、第三储气罐、第一开关阀、第二开关阀、第三开关阀及第一压力表、第二压力表、第三压力表、增压泵和气体混合装置；第一储气罐与气体混合装置通过管路连接；管路上依次安装有第一开关阀和第一压力表；第二储气罐与气体混合装置通过管路连接，管路上依次安装有第二开关阀和第二压力表；第三储气罐与气体混合装置通过管路连接，管路上依次安装有第三开关阀和第三压力表；气体混合装置出气管路上安装有增压泵。

真空脱气系统包括真空泵和第五开关阀，真空泵的进气端与气体混合装置的出气管路连接；真空泵的出气管路上连接有第五开关阀。

气体吸附系统包括第六开关阀、第七开关阀、第四压力表、参考室及吸附室及水浴恒温装置，第六开关阀、第四压力表和第七开关阀依次安装在吸附室的进气管路上；在第六开关阀与第七开关阀之间管路上连接有参考室。

它还包括压力加载系统，压力加载系统与气体吸附系统连接；所述压力加载系统由轴压泵和围压泵组成；轴压泵和围压泵的输出端分别与气体吸附系统连接。

所述的一种可改变混合气体黏度的等温吸附装置的操作方法，它包括：

步骤1、首先将原煤试样放入吸附室中，打开真空泵，关闭真空泵之前的开关阀，对实验装置进行脱真空处理，然后将吸附室和参考室放入设置好温度的水浴恒温装置中，并同时对吸附室施加恒定轴压和围压；