本實(shí)用新型涉及天然氣水合物固態(tài)流化開(kāi)采技術(shù)領(lǐng)域的一種模擬天然氣水合物固態(tài)流化開(kāi)采液氣分離實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

天然氣水合物是一種高效清潔的能源，主要分布在我國(guó)南海和內(nèi)地的永久凍土層地帶。目前對(duì)于天然氣水合物的開(kāi)采方式主要有降壓法、注熱法、注化學(xué)劑法和CO₂置換法，對(duì)于非成巖天然氣水合物的開(kāi)采方法是利用固態(tài)流化開(kāi)采技術(shù)。根據(jù)有關(guān)參考文獻(xiàn)給的定義，天然氣水合物固態(tài)流化開(kāi)采技術(shù)是指將深水不可控的非成巖天然氣水合物藏通過(guò)海底采掘、密閉流化、氣液固多相舉升系統(tǒng)變?yōu)榭煽氐奶烊粴馑衔镔Y源，從而保證生產(chǎn)安全，減少淺層水合物分解可能帶來(lái)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，達(dá)到綠色可控開(kāi)采的目的。在天然氣水合物固態(tài)流化開(kāi)采過(guò)程中，天然氣水合物固體和巖屑一起隨管道往上返，在上返的過(guò)程中天然氣水合物將會(huì)分解為氣體和水，當(dāng)上返至鉆井船時(shí)，天然氣水合物固體將全部分解為氣體和水，這時(shí)需要將液氣兩相分離出來(lái)，把氣體收集起來(lái)，剩余部分排至海底。液氣分離裝置的分離效果如何直接影響到將天然氣回收起來(lái)的效率，所以有必要研究一種適用于天然氣水合物固態(tài)流化開(kāi)采的氣液分離裝置來(lái)適用天然氣水合物固態(tài)流化開(kāi)采實(shí)際應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型目的是：提供了一種模擬天然氣水合物固態(tài)流化開(kāi)采液氣分離實(shí)驗(yàn)裝置。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：

本實(shí)用新型一種模擬天然氣水合物固態(tài)流化開(kāi)采液氣分離實(shí)驗(yàn)裝置，主要由電磁式空氣泵、氣體流量計(jì)A、貯水槽、水泵、球閥、液氣分離裝置、氣體干燥器和氣體流量計(jì)B組成。貯水槽與水泵和球閥相連；電磁式空氣泵與氣體流量計(jì)A相連；液氣分離裝置主要由支架、液體擋板、出水口、支架固定端、入水口、攪拌葉片、攪拌軸、氣體出口、密封墊、電機(jī)蓋和電機(jī)組成。液氣分離裝置內(nèi)的電機(jī)為精密電機(jī)，攪拌葉片采用S形設(shè)計(jì)，液體擋板為一個(gè)圓板上開(kāi)有32個(gè)小圓孔，用于擋住液體使氣體從氣體出口流出，入水口的大小與出水口的大小相同；氣體流量計(jì)A的量程為0.25～2.5m³/h，氣體流量計(jì)B的量程為0.1～1m³/h。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)：使用方便快捷、在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)水資源回收利用節(jié)約資源，攪拌葉片采用獨(dú)特的S形設(shè)計(jì)，能顯著氣液分離效果。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型一種模擬天然氣水合物固態(tài)流化開(kāi)采液氣分離實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1中液氣分離裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1.電磁式空氣泵，2.氣體流量計(jì)A，3.貯水槽，4.水泵，5.球閥，6.液氣分離裝置，7.氣體干燥器，8.氣體流量計(jì)B，61.支架，62.液體擋板，63.出水口，64.支架固定端，65.入水口，66.攪拌葉片，67.攪拌軸，68.氣體出口，69.密封墊，610.電機(jī)蓋，611.電機(jī)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型一種模擬天然氣水合物固態(tài)流化開(kāi)采液氣分離實(shí)驗(yàn)裝置，主要由電磁式空氣泵1、氣體流量計(jì)A2、貯水槽3、水泵4、球閥5、液氣分離裝置6、氣體干燥器7和氣體流量計(jì)B8組成。液氣分離裝置6主要由支架61、液體擋板62、出水口63、支架固定端64、入水口65、攪拌葉片66、攪拌軸67、氣體出口68、密封墊69、電機(jī)蓋610和電機(jī)611組成；貯水槽3與水泵4和球閥5相連；電磁式空氣泵1與氣體流量計(jì)A2相連，在模擬的過(guò)程中空氣模擬天然氣水合物分解出的甲烷氣體，水模擬真實(shí)工況下上返上來(lái)的液體。

如圖1、圖2所示，具體模擬過(guò)程為：首先開(kāi)啟電磁式空氣泵1，通過(guò)調(diào)節(jié)氣體流量計(jì)A2可控制進(jìn)氣量的大小，接著水從貯水槽3出來(lái)后流入水泵4經(jīng)過(guò)水泵加壓后由液體流量計(jì)計(jì)量，接著水和空氣一起從入水口65進(jìn)入液氣分離裝置6，電機(jī)611通過(guò)攪拌軸67帶動(dòng)攪拌葉片66旋轉(zhuǎn)，將空氣從液體中脫離出來(lái)；脫離出的空氣從氣體出口68流出，空氣經(jīng)過(guò)氣體干燥器7干燥和氣體流量計(jì)B8計(jì)量后可得到脫離出的氣體的流量值；將氣體流量計(jì)B8上顯示的值除以氣體流量計(jì)A2上的值即可得到脫出的效率，根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)脫出的效率在60％左右，且隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速的變化效率在上下波動(dòng)。在液氣分離裝置6內(nèi)的液體從出水口63后流入貯水槽3進(jìn)行重復(fù)使用，即整個(gè)模擬過(guò)程結(jié)束。