[其他]定压毛细管恒流装置

说明书

定压毛细管恒流装置是适用于多相流体通过岩心的驱替实验的发明。其中组成该装置的进口压力恒定装置，还可以适用于各种要求溢出压力恒定的情况（如在多相流体驱动实验中提高岩石出口端压力）。

目前在石油学科方面的科研实验中，经常要做多相流体通过岩心的驱替实验。这种驱替实验要求注入的流量很小，有时只有0.03Cm³／S或更少，而且要求流量基本不随时间变化。要保持很稳定。现有的驱动液体流动的装置——微量活塞泵（如江苏海安石油科学仪器厂生产的）是用两个活塞泵交替排液。这种泵的排液量随泵的出口回压有一定的变化，并且在交换过程中流量的波动很大。为了解决这个问题，石油化工总公司某单位设计了一种微量活塞泵，该装置采用电子设备调节排量，使泵排量不受回压的影响，但其电子部份是从国外进口的，所以这种装置成本很高。

本实用新型旨在研制一种新型驱动流体流动的装置——定压毛细管恒流装置。它体积小、重量轻、结构简单、造价低廉、又能够解决在小流量驱动情况下，流量不受出口压力（在实验中常是岩心的进口压力）波动影响，保持稳定。

附图说明：

图1是定压毛细管恒流装置示意图，其中（1）是毛细管进口，（2）是毛细管，（3）是毛细管出口，（4）是不直接连通的管子上的后部溢出装置，（5）为进口压力恒定装置，（6）为密封胶皮的密封环，（7）为该装置出口，（8）为隔板，（9）、（13）为管线接头，（10）密封胶筒，（11）为进口压力恒定装置外壳，（12）为不能直接流通的管子，（14）不能直接流通的管子的前部溢出装置。

本实用新型的目的是以下述方式实现的。

如图1所示，本实用新型由两部份组成。前一部份是毛细管（2），后一部分是进口压力恒定装置（5）。

毛细管（2）的孔道是等径的圆形孔道，孔径可以小到0.1毫米或更小的尺寸。毛细管的外部形状可以是圆柱形的，外部直径可以在5～6mm左右。毛细管前端为毛细管进口（1），后端为毛细管出口（3）。毛细管可以采用具有一定强度，而又不受流体腐蚀的材料（如玻璃）做成。

进口压力恒定装置由以下几部份组成。圆形管子（12）、中部隔板（8）（或采用一段实心管）。在该管子外面套的是圆形密封橡皮（10），在密封橡皮外套有环形加压圈或绕的密封线（6），进口压力恒定装置外壳（11）上有一管线接头（9）。在圆形管子（12）上有前溢出装置（14）和后溢出装置（4）。进口压力恒定装置可以用具有较高强度，不生锈或不受流体腐蚀的材料（如不锈钢）做成。

在该定压毛细管恒流装置中，恒定流量是这样来实现的。

毛细管本身有一个稳定的阻力。联结在毛细管出口端（3）的进口压力恒定装置（5）可以人为地调节毛细管的出口压力（具体调节方法在下一段讲）。如果再人为给定毛细管的进口压力（这是一个已广泛解决了的问题）。这样，毛细管进口和出口端的压力就确定了，同时两端的压差也就确定了。这样，毛细管流过的流量就恒定不变。由于流过毛细管的流体流量恒定不变，必然有该定压毛细管恒流装置出口端的流量就恒定不变的情况。而且这个流量不会因该装置的出口端（7）的出口回压的变化而变化。但同时这个流量是人为可以调节的。

在进口压力恒定装置中，进口压力的恒定是这样来实现的。由于密封橡皮（10）的外部人为地给定了一定的压力（给定这个压力可以通过从外壳上部的孔（9）加入一定量的气体或液体实现）。使密封胶皮筒对流体从前部溢出装置（14）流到后部溢出装置有一定的密封压力。在实际流动过程中，只有该进口压力恒定装置的进口（3）的压力达到或等于或稍大于这个密封压力后流体才能胀开胶皮（10）从前部溢出装置（14）流到后部溢出装置（4），最后流出该装置的出口（7）。流体胀开密封胶筒（10）后，由于流体溢出，流体的压力就不会升高。即使流量增加很大，进口压力只有很小的变化。这样就基本上达到在流动过程中，进口压力恒定装置的进口压力能较好地稳定在等于或稍高于密封压力的压力数值上。

为了防止流体在较高的压力下从各部件的接触处漏出，各接触处都采用了压垫密封等相应的密封办法。

本实用新型的优点：

1、稳定性好。与微量活塞泵相比，该装置不存在回压对排量的影响，以及两活塞交换驱动时对流量稳定性的影响。

2、可以恒流量驱动气体，而微量活塞泵是做不到这一点的。因为气体弹性大，活塞又具有一定的容积，泵出口回压有一点变化，气体流量变化很大。