[发明专利]一种模拟多段塞解堵工艺过程的开放式实验装置及方法

权利要求书

1.一种模拟多段塞解堵工艺过程的开放式实验装置，其特征在于，实验装置主体包括用于放置堵塞物（52）的测量杯（5），测量杯（5）底部为筛网（53）；测量杯（5）上方对应位置设置有冲刷喷头（4），下方对应位置设置有集液漏斗（7）；集液漏斗（7）通过排液软管（9）连接恒温槽（11）；实验装置主体还包括用于测量测量杯（5）重量的质量传感器（2）和用于测量测量杯（5）内温度的温度传感器（6）；

N个实验装置主体串联，N≥2；第一个实验装置主体前连接有M个恒温槽（11）；共设置有N+M个恒温槽（11），M为段塞数，M≥2；第一个实验装置中的集液漏斗（7）连接M个恒温槽（11）的供液软管（16）的主管；i≥1，第i个实验装置中的集液漏斗（7）出口对应第M+i个恒温槽（11）；第M+i-1个恒温槽（11）连接第i个实验装置中的冲刷喷头（4）入口端；

每个恒温槽（11）下部均设置有供液泵（15），供液泵（15）出口通过供液软管（16）连接冲刷喷头（4）入口端；供液软管（16）包括主管和M个与供液泵（15）一一对应的支管，每条支管上设置有第二控制阀（17）；温度传感器（6）、质量传感器（2）、供液泵（15）、恒温槽（11）、第一控制阀（18）和第二控制阀（17）连接控制装置（19）。

2.根据权利要求1所述的一种模拟多段塞解堵工艺过程的开放式实验装置，其特征在于，还包括固定台架（1），固定台架（1）上设置有测量杯固定架（3）和漏斗支架（8）；测量杯（5）设置在测量杯固定架（3）上，集液漏斗（7）设置在漏斗支架（8）上；冲刷喷头（4）设置在固定台架（1）上。

3.根据权利要求2所述的一种模拟多段塞解堵工艺过程的开放式实验装置，其特征在于，所述测量杯（5）与测量杯固定架（3）通过螺纹连接；测量杯（5）上部设置有测量杯外螺纹（51），测量杯固定架（3）对应位置设置有与测量杯外螺纹（51）相配合的内螺纹；冲刷喷头（4）与固定台架（1）连接。

4.根据权利要求1所述的一种模拟多段塞解堵工艺过程的开放式实验装置，其特征在于，所述供液泵（15）入口端设置有过滤筛网（14），恒温槽（11）对应位置设置有供液泵（15）入口端穿过的连接孔（12）。

5.根据权利要求1所述的一种模拟多段塞解堵工艺过程的开放式实验装置，其特征在于，所述恒温槽（11）上设置有盖子（10），恒温槽（11）下设置固定固定台架（1）的固定底座（13）；排液软管（9）的支管穿过盖子（10）伸入恒温槽（11）内。

6.根据权利要求1所述的一种模拟多段塞解堵工艺过程的开放式实验装置，其特征在于，所述冲刷喷头（4）包括喷头端（42）和上部入口端；喷头端（42）为圆锥形结构，喷头端（42）与平面的角度为10～25°。

7.根据权利要求1所述的一种模拟多段塞解堵工艺过程的开放式实验装置，其特征在于，所述冲刷喷头（4）上部设置有冲刷喷头外螺纹 （41），供液软管（16）的主管对应位置设置有与冲刷喷头外螺纹（41）相配合的内螺纹。

8.一种多段塞多节点堵塞物串联连续冲刷式解堵模拟实验方法，采用如权利要求1～7所述任一项模拟多段塞解堵工艺过程的开放式实验装置，其特征在于，

包括以下步骤：

步骤1：确定段塞数M和串联单元个数N，连接好装置；

步骤2：在前M个恒温槽（11）中装入配制好得解堵剂；

步骤3：固定测量杯（5），将质量传感器（2）清零；取下每个测量杯（5），分别装入称取好的堵塞物（52），采集此时质量为m_x0；

步骤4：固定测量杯（5），设置供液泵（15）和对应第二控制阀（17）开启时间、顺序和次数，供液泵（15）流量、质量传感器（2）和温度传感器（6）的数据采集周期；

步骤5：在前M个恒温槽（11）达到预设温度后，开始实验，通过质量传感器（2）定时采集测量杯（5）质量M_xi和堵塞物（52）温度T_xi；

步骤6：计算堵塞物解除率=（m_x0-M_xi）/m_x0×100%。