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专利号: 202110132164X
申请人: 西南石油大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种含硫天然气集输管道硫沉积测试装置,其特征在于:该装置包括供给系统、硫沉积测试系统、数据图像采集系统、尾气回收系统;

所述供给系统包括气瓶(1),阀门A(2),压缩机(3),压力补充管(4),硫颗粒储罐(5),匀速加料机(6);所述气瓶(1)通过主管道依次串接阀门A(2)、压缩机(3)、匀速加料机(6);所述压力补充管(4)位于压缩机(3)与匀速加料机(6)之间,一端连接主管路,一端连接硫颗粒储罐(5);所述硫颗粒储罐(5)与匀速加料机(6)之间通过下料管连接;

所述硫沉积测试系统,包括反Z型立管硫沉积测试管路(10)、阀门B(11)、抗高压透明测试管A(13)、抗高压透明测试管B(15)、阀门C(17)、阀门开度硫沉积测试管路(18)、阀门D(19)、抗高压透明测试管C(21)、测试阀门(22)、阀门E(26)、水平弯管硫沉积测试管路(27)、阀门F(28)、抗高压透明测试管D(30)、阀门G(32);所述反Z型立管硫沉积测试管路(10)依次串接阀门B(11)、抗高压透明测试管A(13)、抗高压透明测试管B(15)、阀门C(17);所述阀门开度硫沉积测试管路(18)依次串接阀门D(19)、抗高压透明测试管C(21)、测试阀门(22)、阀门E(26);所述水平弯管硫沉积测试管路(27)依次串接阀门F(28)、抗高压透明测试管D(30)、阀门G(32);

所述数据图像采集系统,包括压力变送器(A(7)、B(23))、气体流量计(A(9)、B(25))、粉尘浓度变送器(A(8)、B(12)、C(14)、D(16)、E(20)、F(24)、G(29)、H(31))、计算机(38)、高清相机(39);所述压力变送器A(7)连接在匀速加料机(6)后的主管路上,其后依次连接粉尘浓度变送器A(8)、气体流量计A(9);所述粉尘浓度变送器B(12)连接在阀门B(11)与抗高压透明测试管A(13)之间;所述粉尘浓度变送器C(14)连接在抗高压透明测试管A(13)与抗高压透明测试管B(15)之间;所述粉尘浓度变送器D(16)连接在抗高压透明测试管B(15)与阀门C(17)之间;所述粉尘浓度变送器E(20)连接在阀门D(19)与抗高压透明测试管C(21)之间;所述压力变送器B(23)、粉尘浓度变送器F(24)、气体流量计B(25)依次串接于测试阀门(22)与阀门E(26)之间;所述粉尘浓度变送器G(29)连接在阀门F(28)与抗高压透明测试管D(30)之间;所述粉尘浓度变送器H(31)连接在抗高压透明测试管D(30)与阀门G(32)之间;所述计算机(38)通过数据线与系统内其他设备进行连接;所述高清相机(39)根据实验拍摄需求摆放于透明测试管道前;

所述尾气回收系统,包括硫颗粒回收箱(33)、泄压阀(34)、泄压罐(35)、阀门H(36)、气体回收罐(37);所述硫颗粒回收箱(33)通过管道依次串接阀门H(36)、气体回收罐(37);所述泄压阀(34)与泄压罐(35)依次串接于硫颗粒回收箱(33)与阀门H(36)之间的泄压管路上。

2.根据权利要求1所述的一种含硫天然气集输管道硫沉积测试装置,其特征在于:所述硫颗粒储罐(5)罐顶部安装有硫颗粒加料口(40),底部通过下料管依次连接震动器(41)、下料螺旋阀门(42);所述匀速加料机(6)内部设置有旋转扇叶(43)与匀速电机(44),底部通过加料管连接文丘里管(45);所述文丘里管(45)位于下料管底部,文丘里管(45)与缓冲管(46)依次串接于压缩机(3)与压力变送器A(7)之间的主管路上。

3.根据权利要求1所述的一种含硫天然气集输管道硫沉积测试装置,其特征在于:通过控制匀速电机(44)频率,可实现对旋转扇叶(43)转速控制,从而实现对硫颗粒加料量的精确控制;通过控制压缩机(3)频率,可实现对管道中压力流量的控制,从而配合匀速电机(44)频率可实现对管道中硫颗粒浓度的精确控制。

4.根据权利要求1所述的一种含硫天然气集输管道硫沉积测试装置,其特征在于:所述粉尘浓度变送器(A(8)、B(12)、C(14)、D(16)、E(20)、F(24)、G(29)、H(31))为高精度粉尘浓度变送器,根据粉尘浓度变送器的流量,可实现对硫颗粒临界悬浮速度的精确测量,根据测试段两端粉尘浓度变送器的流量差值,可实现对硫颗粒沉积速率、累计沉积量的精确测量。

5.根据权利要求1所述的一种含硫天然气集输管道硫沉积测试装置,其特征在于:所述抗高压透明测试管(A(13)、B(15))包括抗高压透明弯管和直管;所述抗高压透明测试管C(21)包括两段抗高压透明直管;所述抗高压透明测试管D(30)是可更换为同外径、不同壁厚的抗高压透明弯管的可拆卸弯管段,实现测试段硫颗粒沉积动态可视化。