[发明专利]一种多相流实验装置

说明书

本发明涉及一种多相流实验装置，尤其是一种油水气三相流实验装置，石油与天然气工程技术领域。主要包括空气压缩机、油罐、水罐、混合存储罐、流型发生器和实验管，空气压缩机、油罐、水罐分别通过气体管路、油流管路、水流管路并联接入流型发生器以产生两相流或三相流以及不同流型，流型发生器通过混合管路与混合存储罐连接，在混合管路上设置有实验管用于实验研究，实验管安装在实验管调节器上，通过实验管调节器改变实验管安装角度模拟起伏管路，混合存储罐通过并联的油流回路与水流回路分别与油罐、水罐连接，使得油和水多相流实验中循环使用，同时能够得到不同温度、不同流量、不同流型、不同管径、主流与次流、起伏管路对多相流实验的影响。

技术领域

本发明涉及一种多相流实验装置，尤其是一种油水气三相流实验装置，石油与天然气工程技术领域。

背景技术

近些年来，在国内和国外对多相流的研究越来越多，其主要是因为多相流不仅对很多的工业过程具有重要影响，而且对工业机器的更新换代也有影响。涉及多相流的工业过程比较广泛，包括能源、动力、石油、化工、冶金等。在石油、天然气开采及运输过程中，对多相流的检测问题至关重要，多相流检测技术是解决该问题最有效、最直接的方法。目前虽然已经研制出可以在工业现场应用的流量计，但是还不具备对任意流型、任意相的检测功能。多相流实验装置是研究油水气多相流问题的重要手段，无论是对理论问题的研究，还是对实际操作数据的验证，都占有着重要的地位。国内外许多实验室和高校都已经建立了自己的多相流实验装置，但研制出的实验装备在油水两相流实验和油水气三相流实验中没有区分主流和次流对实验的影响，不能很好地模拟多相流的实际运动形态；也没有对起伏管路进行实验，不能得到多相流的在起伏管路的实际运动情况；并且也未涉及温度、流量对实验的影响，不能得到在不同温度、流量作用下对多相流造成的影响。因此，如何提供一种能对起伏管路进行实验研究，同时能够得到主流和次流、温度、流量对实验影响的多相流实验装置是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种能对起伏管路进行实验研究，同时能够得到主流和次流、温度、流量对实验影响的多相流实验装置。其采用的技术方案如下：

一种多相流实验装置，包括空气压缩机、油罐、水罐、混合存储罐和实验管，其特征在于：所述空气压缩机、油罐、水罐分别通过气体管路、油流管路、水流管路与所述流型发生器连接，所述流型发生器通过混合管路与所述混合存储罐连接，所述气体管路上依次设置有阀门一、带有压力表的稳压储气罐、压力表一、流量计一和阀门二，所述油流管路上依次设置有阀门三、泵一、温度表一、流量计二和阀门四，所述水流管路上依次设置有阀门五、泵二、温度表二、流量计三和阀门六，在所述混合管路上依次设置有阀门七、压力表二、温度表三、实验管和阀门八，所述实验管两端通过连接软管接入混合管路，所述混合存储罐通过油流回路与油罐连接，通过水流回路与水罐连接，所述油流回路上依次设置有阀门九和泵三，所述水流回路上依次设置有阀门十和泵四，所述油罐内部设置有加热器一、外部设置有温度显示器一，所述水罐内部设置有加热器二、外部设置有温度显示器二，所述混合存储罐上设置有出气阀。

作为本技术方案的进一步改进，所述流型发生器与实验管均由透明材料制成。

作为本技术方案的进一步改进，所述混合存储罐上部设有出气口，所述出气阀设置在出气口外侧。所述混合存储罐通过重力沉降对气油水进行分离，分离出的气体从出气口排出，分离出的油在泵三作用下回注到油罐，分离出的水在泵四作用下回注到水罐。

作为本技术方案的进一步改进，所述气体管路、油流管路、水流管路并联，所述油流回路与水流回路并联。