[發明專利]一種氣液固多相流管路沖蝕實驗裝置及其測試方法

在審

• 申請號: 201911128415.6
• 申請日: 2019-11-18
• 公開（公告）號: CN110887757A
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 彭文山;曹學文;侯建;馬力
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二五研究所
• 主分類號: G01N3/56
• 分類號: G01N3/56;G01N3/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種氣液固多相流管路沖蝕實驗裝置，其特征在于，包括液相段、氣相段、氣液混合段及測試彎管，液相段出口與氣相段出口共同連至氣液混合段，

在氣液混合段后安裝有隔膜壓力表，測試彎管的上游管段與隔膜壓力表相連，測試彎管的下游管段經過氣液分離器與液相段進口相連形成環路，通過氣液分離器，保證氣液兩相分離；

所述液相段包括通過管道依次相連的水箱、耐磨耐蝕泵、液體流量計，所述水箱內設有攪拌器，水箱內盛裝有實驗介質，實驗介質包括液體與砂粒，水箱由透明材質制成，便于觀察水箱內液體與砂粒的混合情況，水箱上方設攪拌器，用來攪拌實驗介質，耐磨耐蝕泵與變頻器相連，用過調節變頻器調節管道中液體流速；

所述氣相段包括通過管道依次相連的壓縮機、緩沖罐、過濾器、氣體流量計，氣體流量計與壓力變送器連接；

所述測試彎管為一種可拆卸式的水平彎管，由測試彎管內拱部分和測試彎管外拱部分組成，測試彎管內拱部分和測試彎管外拱部分均具有彎管段以及設置在彎管段兩端并且與彎管段一體成型的直管段，測試彎管內拱部分和測試彎管外拱部分通過卡箍固定，其上開有螺栓孔，兩端加工了一體式法蘭，通過螺栓與前后管道相連，測試彎管內壁有多個放置實驗試樣的凹槽，可測試不同位置處的沖蝕形貌和沖蝕失重量，試樣底部設計有與螺桿連接的小孔，同時在彎管凹槽底部設有螺桿安裝孔，可供小螺桿穿過，螺桿外側安裝螺母用于固定試樣。

2.根據權利要求1所述的一種氣液固多相流管路沖蝕實驗裝置，其特征在于，所述水箱內壁均布2個擋板，保證水箱內的砂粒分布均勻。

3.根據權利要求1或2所述的一種氣液固多相流管路沖蝕實驗裝置，其特征在于，所述測試彎管內徑為40mm，彎徑比為1.5。

4.根據權利要求1或2所述的一種氣液固多相流管路沖蝕實驗裝置，其特征在于，所述試樣的長度、寬度及厚度尺寸與凹槽相配，試樣粘貼固定后與彎管內壁平齊，確保管內介質流動狀態不受影響。

5.根據權利要求1或2所述的一種氣液固多相流管路沖蝕實驗裝置，其特征在于，所述耐磨耐蝕泵與測試彎管之間的管道上安裝有止回閥與隔膜式抗震壓力表，隔膜式抗震壓力表用于測量管道中的壓力。

6.根據權利要求1或2所述的一種氣液固多相流管路沖蝕實驗裝置，其特征在于，所述液體流量計采用電磁流量計測量液體流量，氣體流量計采用數字式渦街流量計進行氣體流量計量，采用電容式壓力變送器測量測量氣體渦街流量計處的氣體壓力；流量及壓力采集儀表均輸出信號，通過多通道高速數據采集卡采集信號；為盡量消除共模噪聲的影響，實驗中采用差分接線方式，儀表輸出的電壓信號或電流信號轉換為電壓信號輸入接線盒中端子上；使用Labview軟件編制相應采集程序實現數據的采集和分析。

7.根據權利要求1或2所述的一種氣液固多相流管路沖蝕實驗裝置，其特征在于，所述實驗裝置主體管道是透明有機玻璃管，測試彎管上游直管段長度為8 m，下游為1 m，另外，可視化管段為有機玻璃管，有機玻璃管的內徑與前后連接管路的內徑相同，在測試彎管上游直管段上安裝有多普勒超聲測速探頭，進行管道內部流體速度參數的測量。