1.一种深水可燃冰降压试采三维模拟试验调温高压水供给系统,它主要由高压水供给器、温度调控器、高压水供给模拟试验控制系统和温度调控模拟试验控制系统组成,并远程自动供给连续稳定的调温高压水,实施可燃冰降压试采深水沉积物模拟产液调温高压水供给的作业流程,高压水供给器设置水滤器、变频式动力机和水力增压泵,温度调控器设置电换热器和高压水调温体并将高压水供给器和模拟可燃冰反应器连为一体,其特征在于:一高压水供给器;所述高压水供给器通过变频式动力机、水力增压泵和缓冲罐进水管入口处的压力气动控制阀供给稳定和压力连续可调的高压水,水滤器由水滤壳体、水滤网和滤网隔板组成,水滤壳体采用半封闭式圆壳体且其内嵌入水滤网,水滤壳体的壳壁上设有滤器进水管和滤器出水管,滤网隔板采用盘状钢板,同时水滤网采用沿径向分层布置的柱状滤芯,水滤网的滤眼由柱面和锥面组合而成;自秤式常压水罐采用立式圆罐体,且通过水罐进水管和滤器出水管与水滤器相连并经由常压输水管汇和泵进水管与水力增压泵连为一体,自秤式常压水罐的底部设置电子天平;带压管式缓冲罐通过缓冲罐出水管与调温进水管相连并经由缓冲罐进水管和高压输水管汇与水力增压泵连为一体,带压管式缓冲罐采用卧式圆罐体且其罐壁顶部设有缓冲罐进气管;水力增压泵采用多级离心泵并将蒸馏水的压力由常压增压至高压水压力,水力增压泵的各级叶轮采用旋向相同的螺旋叶片,且各级叶轮轴集于同一泵轴上,依据高压水压力和供水量,变频式动力机自动调整其上变频器的频率;
一温度调控器;所述温度调控器将高压水的供给温度调整至模拟可燃冰反应器内深水沉积物的模拟试验温度并供给连续稳定的调温高压水,高压水调温体采用可拆卸板式换热器,它通过调温进水管和缓冲罐出水管与带压管式缓冲罐连为一体并经调温出水管和调温输水管汇与反应器进水管相连,高压水调温体由调温壳体和调温板组成,调温壳体采用封闭式方盒体,调温板包含一组等间距排列的波纹板;电换热器采用管壳式防爆电加热器,电换热器通过换热进液管汇、换热出液管汇和换热三通与高压水调温体连为一体,电换热器由换热壳体和加热管组成,换热进液管汇和换热出液管汇中均设有换热三通,加热管包含一组分层排列的电阻丝管,每个电阻丝管的外形呈长U状;
一高压水供给模拟试验控制系统;所述高压水供给模拟试验控制系统实现远程自动控制深水沉积物模拟产液高压水供给作业流程并保障其流动安全,它通过变频器、压力气动控制阀、智能液体涡轮流量计和数据采集系统远程自动调控高压水的供给;水罐进水管上设有智能液体涡轮流量计,变频式动力机前设置就地控制盘、转换开关和变频器,自秤式常压水罐的罐壁上设有液位变送器,同时带压管式缓冲罐的罐壁上设有压力变送器,缓冲罐进水管的入口处设有压力气动控制阀,同时高压输水管汇上设有压力变送器;
一温度调控模拟试验控制系统;所述温度调控模拟试验控制系统实现远程自动控制深水沉积物模拟产液调温高压水供给作业流程并保障其流动安全,它通过自力式压力调节阀、压力泄放阀、温度变送器和数据采集系统远程自动调控调温高压水的供给温度,并依据压力泄放阀自动释放超压工况时高压水调温体内多余的调温高压水并调整调温壳体内的压力;调温进水管的入口处设有自力式压力调节阀,且电换热器前设置转换开关,同时调温输水管汇上设有温度变送器。
2.根据权利要求1所述的深水可燃冰降压试采三维模拟试验调温高压水供给系统,其特征在于:所述深水可燃冰降压试采三维模拟试验调温高压水供给系统依据高压水供给器和高压水供给模拟试验控制系统远程自动供给连续稳定的高压水,并通过温度调控器和温度调控模拟试验控制系统远程自动供给连续稳定的调温高压水;
所述高压水供给模拟试验控制系统设有压力气动控制阀和智能液体涡轮流量计,同时温度调控模拟试验控制系统设有自力式压力调节阀和压力泄放阀。
3.根据权利要求1所述的深水可燃冰降压试采三维模拟试验调温高压水供给系统,其特征在于:所述水滤器中的水滤壳体的壳底部采用半球形壳体,水滤网的上下两端通过滤网隔板进行封隔,滤网隔板的端面上铣有同轴心分层布置的环状凹沟,且滤网隔板的各层环状凹沟分别与水滤网的各层柱状滤芯相配合;水滤网各层柱状滤芯的滤芯壁上均钻有沿轴向等间距分层排列的滤眼,层间滤眼交错布置,且水滤网的各层柱状滤芯上的滤眼孔径沿径向由外至内逐渐减小;
所述高压水供给器的自秤式常压水罐实现过滤后蒸馏水的缓冲,水罐进水管和常压输水管汇分别位于自秤式常压水罐的上部和下部,自秤式常压水罐底部的电子天平及时记录并显示蒸馏水供水量的变化情况。
4.根据权利要求1所述的深水可燃冰降压试采三维模拟试验调温高压水供给系统,其特征在于:所述高压水供给器的带压管式缓冲罐实现水力增压泵增压后高压水的缓冲,水力增压泵泵轴的一端伸出泵外并与变频式动力机相连而实现动力的传递,变频式动力机通过变频器控制水力增压泵的泵轴转速并将蒸馏水的压力由常压增压至高压水压力,高压水压力等于模拟可燃冰反应器内的模拟试验压力与带压管式缓冲罐内压差和高压水调温体内压差之和。
5.根据权利要求1或3或4所述的深水可燃冰降压试采三维模拟试验调温高压水供给系统,其特征在于:所述高压水供给器的高压水供给流程为,蒸馏水经滤器进水管进入水滤器的水滤壳体内,并通过水滤网将蒸馏水所携带的颗粒杂质截流在各层柱状滤芯中,过滤后的蒸馏水经滤器出水管并由水罐进水管进入自秤式常压水罐进行缓冲,而后常压蒸馏水由常压输水管汇和泵进水管输送至水力增压泵,依据高压水压力和供水量,变频式动力机自动调整其上变频器的频率,进而控制水力增压泵的泵轴转速并将蒸馏水的压力由常压增压至高压水压力而形成高压水,接着高压水经高压输水管汇并由缓冲罐进水管进入带压管式缓冲罐进行缓冲,最后经缓冲罐出水管并由高压水调温体为模拟可燃冰反应器供给连续稳定的高压水。
6.根据权利要求1所述的深水可燃冰降压试采三维模拟试验调温高压水供给系统,其特征在于:所述温度调控器保证调温水温度的稳定,高压水调温体的调温壳体一侧的四个角分别设有水管,其中位于上部的两个水管分别为输送调温高压水的调温进水管和调温出水管,而位于下部的两个水管则连接输送换热流体的换热进液管汇和换热出液管汇;调温板的各波纹板的四周通过框架钢板重叠压紧而实现密封,波纹板的四个角分别钻有柱形孔眼,由此实现调温壳体内调温高压水与换热流体之间的分配和汇集。
7.根据权利要求1所述的深水可燃冰降压试采三维模拟试验调温高压水供给系统,其特征在于:所述电换热器的换热壳体的一侧设有法兰盘进行封闭,且换热壳体壳壁的顶部分别设置换热进液管汇和换热出液管汇并完成换热流体的分配,加热管的各层电阻丝管沿周向均布;模拟可燃冰反应器内的模拟试验温度低于室温时,电换热器的加热管停止工作,而分别通过换热进液管汇和换热出液管汇中的换热三通分配低温换热流体,并与高压水调温体内的调温高压水进行对流换热。
8.根据权利要求1或6或7所述的深水可燃冰降压试采三维模拟试验调温高压水供给系统,其特征在于:所述温度调控器的调温高压水供给流程为,带压管式缓冲罐内的高压水经缓冲罐出水管并由调温进水管进入高压水调温体,高压水在调温板的波纹板内先是朝下流动,而后在调温壳体的底部折返回流,并由此反复折流运动;与此同时,电换热器内的换热流体通过加热管进行加热,且经由换热出液管汇和换热三通进入高压水调温体,换热流体在调温板的波纹板内也作反复折流运动,并与高压水调温体内的高压水不断进行对流换热而将高压水的供给温度调整至模拟试验温度后形成调温高压水,最后经调温出水管和调温输水管汇并由反应器进水管为模拟可燃冰反应器供给连续稳定的调温高压水,同时对流换热后的换热流体经由换热进液管汇和换热三通重新流回电换热器的换热壳体内。
9.根据权利要求1所述的深水可燃冰降压试采三维模拟试验调温高压水供给系统,其特征在于:所述高压水供给模拟试验控制系统中,水罐进水管上的智能液体涡轮流量计通过流量变送器将实时监测到的常压蒸馏水供水量信号传送至数据采集系统及其瞬时流量显示仪和累积流量显示仪;
所述高压水供给模拟试验控制系统中,自秤式常压水罐上的液位变送器实时监测自秤式常压水罐内液位变化状况,并通过液位指示控制器和转换开关完成信号转换及数据处理,同时带压管式缓冲罐上的压力变送器实时监测带压管式缓冲罐内的高压水压力状况,并通过压力指示控制器和转换开关完成信号转换及数据处理,且依据压力指示控制器将高压水压力信号传送至数据采集系统,而后通过就地控制盘自动调整变频式动力机的变频器频率,进而控制水力增压泵的泵轴转速并将蒸馏水的压力由常压增压至高压水压力;
所述高压水供给模拟试验控制系统中,高压输水管汇上的压力变送器实时监测管汇内的高压水压力状况,并依次经压力指示控制器和气电转换器完成信号转换和数据处理,进而自动控制缓冲罐进水管入口处的压力气动控制阀的气动量并调控高压水的流压。
10.根据权利要求1所述的深水可燃冰降压试采三维模拟试验调温高压水供给系统,其特征在于:所述温度调控模拟试验控制系统中,调温进水管入口处的自力式压力调节阀将高压水的供给压力由高压水压力调整至模拟试验压力,并提供压力稳定的高压水;高压水调温体的调温壳体上设有压力泄放阀,保障调温高压水供给流动安全;
所述温度调控模拟试验控制系统中,调温输水管汇上的温度变送器实时监测调温高压水的温度状况,并通过温度指示控制器将调温水温度信号传送至数据采集系统,同时依据转换开关完成信号转换和数据处理,进而自动调节电换热器中加热管的输出功率。