[发明专利]一种模拟单段塞解堵工艺过程的开放式实验装置及方法

权利要求书

1.一种模拟单段塞解堵工艺过程的开放式实验装置，其特征在于，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)下方出口对应位置有放置解堵剂的恒温槽(15)；恒温槽(15)通过供液泵(10)连接冲刷喷头(4)入口端；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)；温度传感器(6)、质量传感器(2)、供液泵(10)和恒温槽(15)连接控制装置(17)；

N个实验装置串联，N≥2；N个实验装置共用一个控制装置(17)；设置有N+1个恒温槽(15)；i≥1；第i个实验装置中的集液漏斗(7)出口对应第i+1个恒温槽(15)，第i个实验装置中的恒温槽(15)连接第i+1个实验装置中的冲刷喷头(4)入口端。

2.根据权利要求1所述的一种模拟单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所述的一种模拟单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所述的一种模拟单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(10)入口端设置有过滤筛网(11)，恒温槽(15)对应位置设置有供液泵(10)入口端穿过的连接孔(12)。

5.根据权利要求1所述的一种模拟单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(15)上设置有盖子(16)，恒温槽(15)下设置有固定固定台架(1)的固定底座(14)；集液漏斗(7)下端连接出口软管(9)一端，出口软管(9)另一端穿过盖子(16)伸入恒温槽(15)内。

6.根据权利要求1所述的一种模拟单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所述的一种模拟单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(10)通过供液软管(13)连接冲刷喷头(4)入口端；冲刷喷头(4)上部设置有冲刷喷头外螺纹(41)，供液软管(13)对应位置设置有与冲刷喷头外螺纹(41)相配合的内螺纹。

8.如权利要求1～7所述任一项实验装置的单节点堵塞物循环冲刷式解堵模拟实验方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将供液泵(10)出口与冲刷喷头(4)连接，集液漏斗(7)出口对应恒温槽(15)；

步骤2：恒温槽(15)内装入解堵剂；

步骤3：测量杯(5)固定好后，控制装置(17)控制质量传感器(2)清零；测量杯(5)内装入堵塞物(52)，采集此时质量m₀；

步骤4：通过控制装置(17)设置供液泵(10)运行时间、流量和质量传感器(2)、温度传感器(6)的数据采集周期；

步骤5：控制装置(17)控制恒温槽(5)内解堵剂达到设定温度，开始实验；

步骤6：定时采集测量杯(5)质量M_i，定时采集堵塞物温度T_i；

步骤7：计算得到堵塞物解除率＝(m₀-M_i)/m₀×100％。

9.如权利要求8所述实验装置的多节点堵塞物串联连续冲刷式解堵模拟实验方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：确定串联单元的个数N，将装置连接好；

步骤2：在第一个恒温槽(15)中装入解堵剂；

步骤3：每个测量杯(5)均固定好，控制装置(17)控制各个质量传感器(2)均清零；每个测量杯(5)内均装入堵塞物，分别记录其质量m_x0，x＝1,2，…，N；

步骤4：通过控制装置(17)设置每个供液泵(10)运行时间、流量和每个质量传感器(2)、每个各个温度传感器(6)的数据采集周期；

步骤5：控制装置(17)控制第一个恒温槽(15)内解堵剂达到设定温度，开始实验；

步骤6：定时采集每个测量杯(5)质量M_xi，定时采集堵塞物温度T_xi；

步骤7：计算得到每个节点堵塞物解除率＝(m_x0-M_xi)/m_x0×100％。