[發明專利]一種監測瓦斯水合分離反應過程溫度場特征變化的裝置及方法

在審

• 申請號: 201610028097.6
• 申請日: 2016-01-16
• 公開（公告）號: CN105628733A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 吳強;張保勇;張強;張賽
• 申請（專利權）人: 黑龍江科技大學
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳昕

1.一種監測瓦斯水合分離過程溫度場特征變化的裝置，其特征在于，它包括瓦斯儲罐 (1)、開氣截止閥(2)、空氣壓縮機(3)、氣體增壓泵(4)、氣體干燥筒(5)、進氣截止閥 (6)、壓力傳感器(7)、高低溫控制器(8)、陣列式溫度傳感器(9)、數據采集器(10)、工 控機(11)和可視反應釜(12)；

瓦斯儲罐(1)用于儲存瓦斯；空氣壓縮機(3)和氣體增壓泵(4)用于將瓦斯儲罐(1) 中的瓦斯壓入可視反應釜(12)內；

可視反應釜(12)用于放置液體，且為瓦斯和溶液發生反應提供場所；可視反應釜(12) 的頂端設置有進氣孔(14)；

開氣截止閥(2)設置在瓦斯儲罐(1)和氣體干燥筒(5)之間，用于控制氣路的開通和 斷開；

氣體干燥筒(5)用于干燥瓦斯儲罐(1)輸出的瓦斯；

進氣截止閥(6)設置在氣體干燥筒(5)和壓力傳感器(7)之間，用于控制可視反應釜 (12)內的進氣；

壓力傳感器(7)設置在可視反應釜(12)的進氣孔(14)處，用于實時監測可視反應釜 (12)內的壓力，且將監測的壓力發送至數據采集器(10)；

可視反應釜(12)設置在高低溫控制器(8)內，高低溫控制器(8)用于為可視反應釜 (12)提供反應溫度；

陣列式溫度傳感器(9)呈彎曲分布，且從下至上分n層分布在可視反應釜(12)內的溶 液液面以下，用于實時監測可視反應釜(12)內不同層位溫度變化；陣列式溫度傳感器(9) 將監測的溫度發送至數據采集器(10)；n為大于等于3的正整數；

數據采集器(10)用于將接收到的溫度和壓力發送至工控機(11)；

工控機(11)用于對陣列式溫度傳感器(9)和壓力傳感器(7)進行校準和調零，同時 接收數據采集器(10)發送的溫度和壓力。

2.根據權利要求1所述的一種監測瓦斯水合分離過程溫度場特征變化的裝置，其特征在 于，可視反應釜(12)的頂端設置有可視窗口(13)。

3.根據權利要求2所述的一種監測瓦斯水合分離過程溫度場特征變化的裝置，其特征在 于，陣列式溫度傳感器(9)監測反應過程中液體內部不同層位的溫度變化。

4.根據權利要求3所述的一種監測瓦斯水合分離過程溫度場特征變化的裝置，其特征在 于，陣列式溫度傳感器(9)呈3×5陣列式排列，即陣列式溫度傳感器共分為上、中、下三 層，每層為5個溫度傳感器，且陣列式溫度傳感器(9)的探針呈彎曲分布。

5.一種監測瓦斯水合分離過程溫度場特征變化的方法，其特征在于，該方法是基于一種 監測瓦斯水合分離過程溫度場特征變化的裝置實現的；該方法的具體步驟如下：

步驟一、檢查一種監測瓦斯水合分離過程溫度場特征變化的裝置的氣密性，待氣密性檢 測合格后，進行下一步；

步驟二、將按濃度配比好的溶液或者純水注入可視反應釜(12)內，并浸沒陣列式溫度 傳感器(9)，封閉可視反應釜(12)的蓋子；

步驟三、工控機(11)對陣列式溫度傳感器(9)和壓力傳感器(7)進行校準和調零， 同時通過設置高低溫控制器(8)的溫度，為可視反應釜(12)提供反應溫度；

步驟四、開啟開氣截止閥(2)和進氣截止閥(6)，瓦斯儲罐(1)內的瓦斯通過空氣壓 縮機(3)和氣體增壓泵(4)的作用，使瓦斯通過氣體干燥筒(5)干燥后由供氣孔(14)壓 入可視反應釜(12)內；

步驟五、陣列式溫度傳感器(9)將監測的溫度通過數據采集器(10)發送至工控機(11)； 壓力傳感器(7)將監測的壓力通過數據采集器(10)發送至工控機(11)；工控機(11)記 錄、存儲、顯示溫度和壓力；

步驟六、當工控機(11)上顯示壓力達到目標壓力時，關閉開氣截止閥(2)和進氣截止 閥(6)。