一種基于聲發(fā)射技術(shù)的二氧化碳泄漏檢測與定位裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種基于聲發(fā)射技術(shù)的二氧化碳泄漏檢測與定位裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著能源危機(jī)和環(huán)境問題日益嚴(yán)重，碳捕獲和封存(Carbon Capture andStorage, CCS)技術(shù)被認(rèn)為是處理全球氣候變暖、減少溫室氣體最有效的一種方法。CCS技術(shù)是將工業(yè)、能源產(chǎn)業(yè)所生產(chǎn)出來的二氧化碳分離出去，再通過碳存儲(chǔ)手段，將其輸送到海底或者地下等與大氣隔絕的地方。使用管道運(yùn)輸捕獲的CO2是目前公認(rèn)的最經(jīng)濟(jì)、最可靠的方式，但是輸送過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)泄漏問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種基于聲發(fā)射技術(shù)的二氧化碳泄漏檢測與定位裝置，利用一整套二氧化碳輸送、泄漏及回收裝置，配合聲發(fā)射采集使用。
[0004]上述的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0005]—種基于聲發(fā)射技術(shù)的二氧化碳泄漏檢測與定位裝置，二氧化碳?xì)庠?、壓縮機(jī)、導(dǎo)流管、保護(hù)罩，所述的二氧化碳?xì)庠磫蜗驅(qū)胨龅膲嚎s機(jī)，所述的壓縮機(jī)單向?qū)脒^濾器，所述的過濾器通過球閥I控制，所述的球閥連接高壓緩沖罐，所述的高壓緩沖罐連接氣液分離器，所述的氣液分離器通過球閥II連接基體管道單元，所述的基體管道單元上包括聲溫度控制單元、聲發(fā)射采集與預(yù)處理單元，所述的基體管道單元通過球閥III連接回收罐；所述的基體管道單元、溫度控制單元與聲發(fā)射采集與預(yù)處理單元均裝入所述的保護(hù)罩內(nèi)，所述的保護(hù)罩的上方連接所述的導(dǎo)流管。
[0006]所述的一種基于聲發(fā)射技術(shù)的二氧化碳泄漏檢測與定位裝置，所述的基體管道單元包括基體管道，所述的基體管道的左側(cè)連接法蘭I ，所述的法蘭I連接所述的球閥II，所述的基體管道的右側(cè)連接法蘭II，所述的法蘭II連接所述的球閥III。
[0007]所述的一種基于聲發(fā)射技術(shù)的二氧化碳泄漏檢測與定位裝置，所述的溫度控制單元包括溫度傳感器、管道加熱器與保溫層，所述的基體管道的外表面連接所述的溫度傳感器與所述的管道加熱器，所述的管道加熱器與所述的溫度傳感器的外表面包裹所述的保溫層。
[0008]所述的一種基于聲發(fā)射技術(shù)的二氧化碳泄漏檢測與定位裝置，所述的聲發(fā)射采集與預(yù)處理單元包括聲發(fā)射傳感器、前置放大器、數(shù)據(jù)采集卡和分析處理器，所述的保溫層的上端開有一組插口，所述的插口內(nèi)裝入所述的聲發(fā)射傳感器與所述的前置放大器，所述的聲發(fā)射傳感器與所述的前置放大器無線連接所述的數(shù)據(jù)采集卡，所述的數(shù)據(jù)采集卡無線連接所述的分析處理器。
[0009]所述的一種基于聲發(fā)射技術(shù)的二氧化碳泄漏檢測與定位裝置，所述的法蘭I與所述的法蘭II之間的基體管道開有管道泄漏孔，所述的泄漏孔徑分別為1mm，3mm，5mm，10mm，15mm,20mmo
[0010]有益效果:
[0011]1.本實(shí)用新型的保護(hù)罩將管道泄漏孔罩起來，防止泄漏的二氧化碳對(duì)實(shí)驗(yàn)人員造成傷害，并且可以有效的減小環(huán)境噪聲對(duì)系統(tǒng)的影響；所述導(dǎo)流管將保護(hù)罩內(nèi)的二氧化碳導(dǎo)入室外或安全場所。
[0012]2.本實(shí)用新型的根據(jù)需要定制其他泄漏孔徑的管道，模擬不同泄漏孔徑下的二氧化碳泄漏特性。
[0013]3.本實(shí)用新型的聲發(fā)射傳感器位于人造管道泄漏孔的兩側(cè)，用于檢測二氧化碳泄漏時(shí)的聲發(fā)射信號(hào)，經(jīng)前置放大器放大后能過數(shù)據(jù)采集卡傳到分析處理器，處理器通過數(shù)據(jù)信號(hào)處理，得到不同系統(tǒng)溫度、不同管道壓力、不同泄漏孔徑條件下的二氧化碳泄漏聲發(fā)射特性。
[0014]【附圖說明】:
[0015]附圖1是本實(shí)用新型的流程框圖。
[0016]【具體實(shí)施方式】:
[0017]實(shí)施例1
[0018]—種基于聲發(fā)射技術(shù)的二氧化碳泄漏檢測與定位裝置，其組成包括:二氧化碳?xì)庠础嚎s機(jī)、導(dǎo)流管、保護(hù)罩，所述的二氧化碳?xì)庠磫蜗驅(qū)胨龅膲嚎s機(jī)，所述的壓縮機(jī)單向?qū)脒^濾器，所述的過濾器通過球閥I控制，所述的球閥連接高壓緩沖罐，所述的高壓緩沖罐連接氣液分離器，所述的氣液分離器通過球閥II連接基體管道單元，所述的基體管道單元上包括聲溫度控制單元、聲發(fā)射采集與預(yù)處理單元，所述的基體管道單元通過球閥III連接回收罐；所述的基體管道單元、溫度控制單元與聲發(fā)射采集與預(yù)處理單元均裝入所述的保護(hù)罩內(nèi)，所述的保護(hù)罩的上方連接所述的導(dǎo)流管。保護(hù)罩將管道泄漏孔罩起來，防止泄漏的二氧化碳對(duì)實(shí)驗(yàn)人員造成傷害，并且可以有效的減小環(huán)境噪聲對(duì)系統(tǒng)的影響；所述導(dǎo)流管將保護(hù)罩內(nèi)的二氧化碳導(dǎo)入室外或安全場所。
[0019]實(shí)施例2
[0020]實(shí)施例1所述的一種基于聲發(fā)射技術(shù)的二氧化碳泄漏檢測與定位裝置，所述的基體管道單元包括基體管道，所述的基體管道的左側(cè)連接法蘭I ，所述的法蘭I連接所述的球閥II，所述的基體管道的右側(cè)連接法蘭II，所述的法蘭II連接所述的球閥III。
[0021]實(shí)施例3
[0022]實(shí)施例1或2所述的一種基于聲發(fā)射技術(shù)的二氧化碳泄漏檢測與定位裝置，所述的溫度控制單元包括溫度傳感器、管道加熱器與保溫層，所述的基體管道的外表面連接所述的溫度傳感器與所述的管道加熱器，所述的管道加熱器與所述的溫度傳感器的外表面包裹所述的保溫層。
[0023]實(shí)施例4
[0024]實(shí)施例1所述的一種基于聲發(fā)射技術(shù)的二氧化碳泄漏檢測與定位裝置，所述的聲發(fā)射采集與預(yù)處理單元包括聲發(fā)射傳感器、前置放大器、數(shù)據(jù)采集卡和分析處理器，所述的保溫層的上端開有一組插口，所述的插口內(nèi)裝入所述的聲發(fā)射傳感器與所述的前置放大器，所述的聲發(fā)射傳感器與所述的前置放大器無線連接所述的數(shù)據(jù)采集卡，所述的數(shù)據(jù)采集卡無線連接所述的分析處理器。
[0025]實(shí)施例5
[0026]實(shí)施例2所述的一種基于聲發(fā)射技術(shù)的二氧化碳泄漏檢測與定位裝置，所述的法蘭I與所述的法蘭II之間的基體管道開有管道泄漏孔，所述的泄漏孔徑分別為1mm，3mm，5mm，10mm，15mm，20mmo
[0027]實(shí)施例6
[0028]實(shí)施例5所述的一種基于聲發(fā)射技術(shù)的二氧化碳泄漏檢測與定位裝置，所述的管道泄漏孔配合泄漏檢測及源定位單元使用，所述的泄漏檢測及源定位單元安裝在所述的基體管道單元上，所述的泄漏檢測及源定位包括頻譜分析儀，所述的頻譜分析儀裝入所述的保護(hù)罩內(nèi)。
[0029]聲發(fā)射傳感器位于人造管道泄漏孔的兩側(cè)，用于檢測二氧化碳泄漏時(shí)的聲發(fā)射信號(hào)，經(jīng)前置放大器放大后能過數(shù)據(jù)采集卡傳到分析處理器，處理器通過數(shù)據(jù)信號(hào)處理，得到不同系統(tǒng)溫度、不同管道壓力、不同泄漏孔徑條件下的二氧化碳泄漏聲發(fā)射特性。
[0030]為便于對(duì)上述二氧化碳泄漏檢測及定位裝置的理解，這里簡單介紹一下該裝置的工作原理和相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作:
[0031](I)管道中的二氧化碳包括氣態(tài)、液態(tài)、氣液兩相狀態(tài)。
[0032](2)系統(tǒng)溫度通過溫度控制單元設(shè)置在10 - 40°C之間。
[0033](3)針對(duì)不同相態(tài)的二氧化碳，在不同系統(tǒng)溫度下，分別做以下實(shí)驗(yàn):管道壓恒定，模擬不同泄漏孔徑條件下，泄漏處聲學(xué)特性、噴流速度及擴(kuò)散情況；泄漏孔徑恒定，模擬不同管道壓力條件下，泄漏處聲學(xué)特性、噴流速度及擴(kuò)散情況。
[0034](4)通過聲發(fā)射采集與預(yù)處理單元，可以得到不同管道壓力，不同管道溫度、不同泄漏孔徑條件下的二氧化碳泄漏聲發(fā)射特性。
[0035](5)通過泄漏檢測及源定位單元，對(duì)有無泄漏以及不同泄漏條件下的頻率譜進(jìn)行分析研究，做為泄漏是否發(fā)生的判斷依據(jù)，并通過互相關(guān)算法進(jìn)行泄漏源的定位。
[0036]當(dāng)然，上述說明并非是對(duì)本實(shí)用新型的限制，本實(shí)用新型也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于聲發(fā)射技術(shù)的二氧化碳泄漏檢測與定位裝置，其組成包括:二氧化碳?xì)庠?、壓縮機(jī)、導(dǎo)流管、保護(hù)罩，其特征是:所述的二氧化碳?xì)庠磫蜗驅(qū)胨龅膲嚎s機(jī)，所述的壓縮機(jī)單向?qū)脒^濾器，所述的過濾器通過球閥I控制，所述的球閥連接高壓緩沖罐，所述的高壓緩沖罐連接氣液分離器，所述的氣液分離器通過球閥II連接基體管道單元，所述的基體管道單元上包括聲溫度控制單元、聲發(fā)射采集與預(yù)處理單元，所述的基體管道單元通過球閥III連接回收罐；所述的基體管道單元、溫度控制單元與聲發(fā)射采集與預(yù)處理單元均裝入所述的保護(hù)罩內(nèi)，所述的保護(hù)罩的上方連接所述的導(dǎo)流管。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于聲發(fā)射技術(shù)的二氧化碳泄漏檢測與定位裝置，其特征是:所述的基體管道單元包括基體管道，所述的基體管道的左側(cè)連接法蘭I ，所述的法蘭I連接所述的球閥II，所述的基體管道的右側(cè)連接法蘭II，所述的法蘭II連接所述的球閥 III。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于聲發(fā)射技術(shù)的二氧化碳泄漏檢測與定位裝置，其特征是:所述的溫度控制單元包括溫度傳感器、管道加熱器與保溫層，所述的基體管道的外表面連接所述的溫度傳感器與所述的管道加熱器，所述的管道加熱器與所述的溫度傳感器的外表面包裹所述的保溫層。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于聲發(fā)射技術(shù)的二氧化碳泄漏檢測與定位裝置，其特征是:所述的聲發(fā)射采集與預(yù)處理單元包括聲發(fā)射傳感器、前置放大器、數(shù)據(jù)采集卡和分析處理器，所述的保溫層的上端開有一組插口，所述的插口內(nèi)裝入所述的聲發(fā)射傳感器與所述的前置放大器，所述的聲發(fā)射傳感器與所述的前置放大器無線連接所述的數(shù)據(jù)采集卡，所述的數(shù)據(jù)采集卡無線連接所述的分析處理器。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于聲發(fā)射技術(shù)的二氧化碳泄漏檢測與定位裝置，其特征是:所述的法蘭I與所述的法蘭II之間的基體管道開有管道泄漏孔，所述的泄漏孔徑分別為 1mm，3mm，5mm，10mm，15mm，20mmo
【專利摘要】一種基于聲發(fā)射技術(shù)的二氧化碳泄漏檢測與定位裝置。本實(shí)用新型涉及一種基于聲發(fā)射技術(shù)的二氧化碳泄漏檢測與定位裝置。所述的二氧化碳?xì)庠磫蜗驅(qū)胨龅膲嚎s機(jī)，所述的壓縮機(jī)單向?qū)脒^濾器，所述的過濾器通過球閥Ⅰ控制，所述的球閥連接高壓緩沖罐，所述的高壓緩沖罐連接氣液分離器，所述的氣液分離器通過球閥Ⅱ連接基體管道單元，所述的基體管道單元上包括聲溫度控制單元、聲發(fā)射采集與預(yù)處理單元，所述的基體管道單元通過球閥Ⅲ連接回收罐；所述的基體管道單元、溫度控制單元與聲發(fā)射采集與預(yù)處理單元均裝入所述的保護(hù)罩內(nèi)，所述的保護(hù)罩的上方連接所述的導(dǎo)流管。本實(shí)用新型用于二氧化碳泄漏檢測與定位。
【IPC分類】F17D5/06
【公開號(hào)】CN204943051
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520756242
【發(fā)明人】徐銘璐
【申請(qǐng)人】徐銘璐
【公開日】2016年1月6日
【申請(qǐng)日】2015年9月28日