[發明專利]電脈沖激勵超臨界CO2 在審
| 申請號: | 202110606038.3 | 申請日: | 2021-06-01 |
| 公開(公告)號: | CN113389532A | 公開(公告)日: | 2021-09-14 |
| 發明(設計)人: | 王海東;陳學習;張鳳巖;李雪冰;秦洪巖;楊濤;高佳慧 | 申請(專利權)人: | 華北科技學院(中國煤礦安全技術培訓中心) |
| 主分類號: | E21B43/26 | 分類號: | E21B43/26;E21F7/00 |
| 代理公司: | 沈陽利泰專利商標代理有限公司 21209 | 代理人: | 王東煜 |
| 地址: | 065201 河北省廊*** | 國省代碼: | 河北;13 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 電脈沖 激勵 臨界 co base sub | ||
1.電脈沖激勵超臨界CO2相變壓力響應監測裝置,包括電源、充電系統、超臨界CO2發生器、CO2充填系統和數據采集系統;
其特征在于:所述超臨界CO2發生器,包括反應釜(2),反應釜(2)的一端固定設置有液態CO2加注頭(3),反應釜(2)的另一端固定設置有電極座(4),電極座(4)上固定設置有電極(5),電極(5)的前端位于反應釜(2)內,反應釜(2)內充填有液態CO2,反應釜(2)上固定設置有壓力傳感器(6);
所述放電系統,包括高壓點火開關(7)、高壓開關觸發器(8)和電容儲能柜(9),電容儲能柜(9)由一電源按設計要求為其充電,該電源是一個升壓、整流、濾波,穩壓電源,所述高壓點火開關7的信號輸出端通過導線與高壓開關觸發器(8)的對應接口連接,高壓開關觸發器(8)的電壓輸出端通過導線與電極(5)連接,電容儲能柜(9)的電壓輸出端通過導線與高壓開關觸發器(8)的電壓輸入接口連接;
所述數據采集系統,包括壓力傳感器(6)和數據采集器(11),壓力傳感器(6)設置在反應釜(2)上,壓力傳感器(6)通過導線與數據采集器(11)的信號輸入端連接,數據采集器(11)的信號輸出端通過導線與計算機(1)的主機的對應接口連接,壓力傳感器(6)實時檢測反應釜(2)內相變壓力變化情況,并通過導線將采集到的相變壓力信號送到數據采集器(11),數據采集器(11),將采集的相變壓點信號輸送給計算機(1)的主機,經計算機(1)的主機分析、運算、得出反應釜(2)內超臨界CO2的相變壓力規律,并通過顯示器顯示出;
所述液態CO2充填系統,包括液態CO2充填器(12)、空壓機(13)和裝有液態CO2的耐壓瓶(10),空壓機(13)和耐壓瓶(10)分別通過管路與液態CO2充填器(12)的第一和第二接口連接,液態CO2充填器(12)的出口端通過管路與反應釜(2)上的液態CO2加注頭(3)連接。
2.根據權利要求1所述的電脈沖激勵超臨界CO2相變壓力響應監測裝置,其特征在于其測試方法,包括下述步驟:
步驟一:通過空壓機(13)加壓至8MPa將耐壓瓶(10)內液態CO2通過液態CO2充填器(12)通過管路,經過加注頭(3)將液態CO2壓入反應釜(2)內;
步驟二:給電容儲能柜(9)通電儲能后,通過高壓點火開關(7)啟動高壓開關觸發器(8)給電極通過高壓電流,電極瞬間放電產生熱量激勵反應釜(2)內液態CO2相變為超臨界CO2;
步驟三:反應釜(2)內液態CO2相變為超臨界CO2后體積膨脹,通過壓力傳感器(6)監測反應釜(2)內超臨界CO2壓力,并由計算機(1)的顯不器顯示變化規律。
3.根據權利要求1所述的電脈沖激勵超臨界CO2相變壓力響應監測裝置,其特征在于針對超臨界CO2相變過程符合熱力學理論、Span&Wagner和等熵方程狀態方程,計算機(1)分析計算各因素對反應釜(2)內超臨界CO2壓力變化的影響,建立高壓脈沖放電激勵過程中主要影響因素與超臨界CO2壓力響應特征參數,如:相變壓力峰值、升壓時間、降壓時間之間的關系,確定高壓脈沖放電激勵超臨界CO2壓力響應數學模型。
4.根據權利要求1所述的電脈沖激勵超臨界CO2相變壓力響應監測裝置,其特征在于所述的高壓開關觸發器(8)可實現不同電壓等級放電,所述的電容儲能柜(9)可實現不同放電能量。
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