地下气化实验平台的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种地下气化实验平台，包括炉体；密封仓和可移动的进气管道，进气管道的第一端设置在密封仓内，进气管道的第二端设置在炉体内；待测喷嘴，该待测喷嘴与第二端连接；以及动态密封装置，进气管道延伸穿过动态密封装置，并且密封仓通过动态密封装置连接至炉体。本实用新型至少能够实现利用密封仓对进气管道进行有效密封，以避免进气管道出现泄露风险。
【专利说明】
地下气化实验平台
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及地下气化技术领域，具体而言，涉及一种地下气化实验平台。
【背景技术】
[0002]在地下气化过程中，曾遇到注入气化剂装置的喷头及喷头附近油管管壁出现较为严重的腐蚀及回火烧损的现象。为提高喷头的使用寿命，并保证连续油管气化运行的安全性，地下气化使用了水夹套注水喷嘴进行控温，为此也设计了多种喷嘴。
[0003]为评价喷嘴性能，降低地下实验成本和周期，需要进行地面实验。但现有实验装置不能准确的模拟气化工艺(加压气化)，也不能够准确的对注入位置进行控制，温度测量和注水量都难以精确控制，进而无法满足评价喷嘴实验的要求。
[0004]中国专利CN203643143U提供了一种管材检测装置，其中，炉体的一端设置有进气孔，进气孔与待测管一端连接，待测管的另一端为敞开的自由端。在该专利中，由于进气管道被放置在试验装置内，无法进行移动，即无法确定注入点的位置，难以达到控制注入点位置。而且该检测装置的进气管道存在泄露风险。
[0005]中国专利CN203925463U提供了一种地下气化工艺模拟试验装置其中气化炉包括壳体，该壳体内部设置有炉膛，并且该壳体和该炉膛之间贯通设置有至少一个人孔和至少两个辅助孔以及至少一个煤气出口；进气系统设置在所述气化炉外，该进气系统的气源连接第一注入管并通过一所述辅助孔向所述炉膛内部输入气化剂。在该专利中，虽然进气管道通过动态密封能够进行移动，但是无法对注入点进行精确控制，同时在进行高压实验时，动态密封存在较大的泄露风险并且无法判断和控制。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的是提供一种地下气化实验平台，以至少实现利用密封仓对进气管道进行有效密封，以避免进气管道出现泄露风险。
[0007]为了解决上述问题，本实用新型提供一种地下气化实验平台，包括炉体;密封仓和可移动的进气管道，进气管道的第一端设置在密封仓内，进气管道的第二端设置在炉体内；待测喷嘴，该待测喷嘴与第二端连接；以及动态密封装置，进气管道延伸穿过动态密封装置，并且密封仓通过动态密封装置连接至炉体。
[0008]根据本实用新型的一个实施例，该地下气体实验平台还包括:可移动的传动杆，传动杆具有设置在密封仓的外部并连接至动力传动系统的外端、以及设置在密封仓的内部并与第一端固定连接的内端，传动杆的外表面卷绕有软管；以及输送管线，输送管线延伸进入密封仓并穿过软管且连接至进气管道。
[0009]根据本实用新型的一个实施例，输送管线至少包括氧气输送管和注水管，其中，氧气输送管连接至进气管道的第一端，进气管道内设置有中心管，中心管通过中心管支架支撑在进气管道中并且注水管连接至中心管。
[0010]根据本实用新型的一个实施例，其中，输送管线还包括热电偶补偿导线，并且进气管道内还设置有热电偶，热电偶补偿导线连接至热电偶。
[0011]根据本实用新型的一个实施例，软管通过固定卡盘支撑在传动杆的外表面，固定卡盘设置在传动杆的内端处。
[0012]根据本实用新型的一个实施例，密封仓还设置有第一保护气体进口，并且炉体还设置有第二保护气体进口。
[0013]根据本实用新型的一个实施例，炉体内还设置有玻璃钢支护管，进气管道的第二端容纳在玻璃钢支护管中并且第二保护气体进口连接至玻璃钢支护管。
[0014]根据本实用新型的一个实施例，动力传动系统为液压传动系统，液压传动系统包括与传动杆连接的长度计量装置。
[0015]根据本实用新型的一个实施例，密封仓和传动杆中的一者上设置有定位柱，并且二者中的另一者设置有容纳定位柱的定位槽。
[0016]根据本实用新型的一个实施例，密封仓与动态密封装置连接，并且动态密封装置与炉体的炉体法兰连接，其中，动态密封装置具有套设在进气管道的外壁并与进气管道的外壁接触的至少一个密封圈。
[0017]根据本实用新型的一个实施例，传动杆的内端设置有第一连接头，进气管道的第一端设置有过渡仓，过渡仓的封闭端设置有与第一连接头固定连接的第二连接头，其中，输送管线由过渡仓连接至进气管道。
[0018]根据本实用新型的一个实施例，输送管线与密封仓和进气管道连接的位置分别设置有第一卡套和第二卡套。
[0019]根据本实用新型的一个实施例，密封仓上还设置有压力表。
[0020]本实用新型的有益效果在于:
[0021]在本实用新型中，将进气管道的第一端设置在密封仓内并且将第二端与待测喷嘴连接，使得进气管道的第一端能够通过密封仓进行有效地密封;进一步在此基础上结合动态密封装置，并将密封仓通过动态密封装置连接至炉体，使得进气管道完全封闭在密封仓和动态密封装置中，从而使得本实用新型中的进气管道构造成全封闭式管道，以实现利用密封仓对进气管道进行有效密封，进而避免进气管道出现泄露风险。
【附图说明】
[0022]图1是本实用新型地下气化实验平台密封仓的一个实施例的结构示意图；
[0023]图2是本实用新型地下气化实验平台动力传动系统的一个实施例的结构示意图；
[0024]图3是本实用新型地下气化实验平台炉体及进气管道的一个实施例的结构示意图；
[0025]图4是本实用新型地下气化实验平台传动杆的一个实施例的结构示意图；
[0026]图5是本实用新型地下气化实验平台传动杆沿图4中线A-A’截取的示意性剖面图。
【具体实施方式】
[0027]下面将参照附图对本实用新型的地下气化实验平台进行详细的描述。
[0028]如图1所示，在一个实施例中，本实用新型的地下气化实验平台，包括炉体11，还包括:密封仓2和可移动的进气管道5，进气管道5的第一端设置在密封仓2内，进气管道5的第二端设置在炉体11内；待测喷嘴10，待测喷嘴10与第二端连接；以及动态密封装置6，进气管道5延伸穿过动态密封装置6，并且密封仓2通过动态密封装置6连接至炉体11。
[0029]在本实施例中，将进气管道5的第一端设置在密封仓2内并且将第二端与待测喷嘴10连接，使得进气管道5的第一端能够通过密封仓2进行有效地密封;进一步在此基础上结合动态密封装置6，并将密封仓2通过动态密封装置6连接至炉体11，使得进气管道5完全封闭在密封仓2和动态密封装置6中，从而使得本实用新型中的进气管道5构造成全封闭式管道，以实现利用密封仓2对进气管道5进行有效密封，进而避免进气管道出现泄露风险。
[0030]此外，由于进气管道5构造成可移动的管道，其会带动连接至进气管道5的第二端的待测喷嘴10进行移动，从而实现注入点的控制和调节。
[0031]在可选实施例中，本实用新型涉及的地下气化实验平台还包括可移动的传动杆3以及输送管线。其中，传动杆3具有设置在密封仓2的外部并连接至动力传动系统的外端、以及设置在密封仓2的内部并与第一端固定连接的内端，并且传动杆3的外表面卷绕有软管12。输送管线延伸进入密封仓2并穿过软管12且连接至进气管道5。
[0032]在优选实施例中，软管12通过固定卡盘31支撑在传动杆3的外表面，固定卡盘31设置在传动杆3的内端处。通过将输送管线穿过卷绕在传动杆3外表面的软管12并将软管12由固定卡盘31固定，能够保证输送管线在密封仓2内随传动杆3进行伸缩，达到连续稳定供给的目的。
[0033]如图1和3所示，在优选实施例中，输送管线至少包括氧气输送管和注水管。其中，对于氧气输送管而言，其直接连接至进气管道5的第一端;对于注水管而言，在进气管道5内可以设置有中心管101，中心管101通过中心管支架102支撑在进气管道5中并且注水管连接至中心管101，从而使得注水管连接至进气管道5的内部。
[0034]在另一个实施例中，输送管线还包括热电偶补偿导线，并且进气管道5内还设置有热电偶104，热电偶补偿导线连接至热电偶104。
[0035]可以理解，根据以上布置方式，在密封仓外部于注水管上还可以设置计量栗以对注水量进行精确控制。同样，氧气输送管也可以设置有氧气流量计以对输入炉体11的氧气进行精确控制。而热电偶104可以用于对炉体内温度进行检测，从而通过如上结构实现实时显示喷嘴工作情况。
[0036]此外，在一些实施例中，密封仓2还可以设置有第一保护气体进口 21，并且炉体11还设置有第二保护气体进口 111。如图1所示，在优选实施例中，密封仓2上还设置有压力表22。
[0037]可以理解，上述第一保护气体进口21和第二保护气体进口 111在进行常压实验中可以作为保护气体的通入口使用；而在用于加压实验中时，一旦气体泄漏至密封仓2，压力表22压力升高，密封仓2上的第一保护气体进口 21还可以作为排气孔使用，同样，如果需要的话，在一些情况下，第二保护气体进口 111同样可以充当排气孔使用。
[0038]如图3所示，在一个实施例中，炉体11内还设置有玻璃钢支护管103，进气管道5的第二端容纳在玻璃钢支护管103中并且第二保护气体进口 111连接至玻璃钢支护管103。在上述实施例中，保护气体直接通过第二保护气体进口 111被输送至玻璃钢支护管103内，节省保护气体用量，进而降低实验成本并且可以利用支护管103对连接在第二端的待测喷嘴1进行保护。
[0039]返回参照图2，根据本实用新型的一个优选实施例，动力传动系统为液压传动系统，液压传动系统包括液压缸体9，液压缸体9套设在传动杆3上，液压缸体9的一端还设有长度计量装置8，液压缸体9的另一端通过连接装置93与密封仓2连接，液压缸体9还设有第一液压进出管91和第二液压进出管92。在使用时，可以将第一和第二液压进出管91、92分别作为液压入口和出口使用，通过液压推动传动杆3移动，同时以长度计量装置8来确定移动距离。在可选的实施例中，液压缸体9与密封仓2之间的连接方式可以为螺栓连接、焊接或其他可以实现该连接功能的合适的连接方式，本实用新型不再进行详细描述。
[0040]可以理解，液压传动系统仅仅为本实用新型的一个优选实施例，在其他实施例中，本实用新型的动力传动系统还可以是机械传动系统、电气传动系统、气动传动系统或其他可能的传动系统，本实用新型并不局限于此。通过该液压传动系统，可以对进气管道5的位置进而对注入点的位置进行连续调节;而且使用精度更高的液压传动系统可以达到精确控制进注入点的目的。
[0041]如图4和5所示的实施例中，传动杆3上设置有定位柱34，密封仓2上设置有容纳定位柱34的定位槽13。此种结构保证在移动进气管道5的过程中，传动杆3只有沿其轴线方向上的运动，而在传动杆3的径向方向上不会发生移动或转动，进而保证卷绕于传动杆3上的软管不会缠绕和/或阻塞。
[0042]可以理解，作为本实用新型的一个可选择实施例，定位柱34也可以被设置在密封仓2的内壁上，而相应地，传动杆3上则设置有容纳定位柱34的定位槽13。此处应当理解的是，上述定位柱34和定位槽13并不构成对上述结构形状的限定，本实用新型可以采用任何可以实现传动杆3和密封仓2之间限位功能的配合结构，本实用新型并不局限于此。
[0043]再次参照图1，密封仓2与动态密封装置6连接，并且动态密封装置6与炉体11的炉体法兰7连接，其中，动态密封装置6具有套设在进气管道5的外壁并与进气管道5的外壁接触的至少一个密封圈61。
[0044]根据另一个实施例，为了便于更换和维修，传动杆3的内端设置有第一连接头32，进气管道5的第一端设置有过渡仓4，过渡仓4的封闭端设置有与第一连接头32固定连接的第二连接头41，其中，输送管线由过渡仓4连接至进气管道5。其中，过渡仓4与进气管道5之间可以使用法兰连接，以便进气管道与待测喷嘴之间的连接易于操作。
[0045]此外，输送管线与密封仓2和进气管道5连接的位置还可以分别设置有第一卡套23和第二卡套42，以保证炉体11内的气体不会泄露。
[0046]在本实用新型的优选实施例中，上述输送管线可以包括三根四氟管，这三根四氟管分别用作氧气输送管、注水管以及用作容纳热电偶补偿导线。在可选的实施例中，上述软管12可以为金属软管。当然应当理解，如上所述的选材并不对本实用新型构成任何限定，其它适当的管材均可以应用在本实用新型当中。
[0047]此外，在实际实验过程中，为保证密封仓2内管路与线路安全，从第一保护气体进口 21通入的保护气体可以为氮气，并且保证其压力为0.4MPa。另外，在其它可选的实施例中，动态密封装置6可以使用预置在其中的O型圈作为密封圈61，使得其与进气管道5之间进行密封并且可以耐受2.5MPa的压力。可选地，动态密封装置6与炉体11之间可以用法兰密封。
[0048]综上所述，本实用新型提供的实验平台可以进行完整模拟MUCG(移动单元气化技术，也称连续油管控制注气气化技术)实验过程，对待测喷嘴可以进行常压和加压试验评价。此外，本实用新型能够保证进气管道，进水管道及热电偶在密封仓内随传动杆进行伸缩，达到连续稳定供给的目的；同时能够检测炉体是否存在泄露，并能够迅速泄放处理。进一步，本实用新型能够精确控制注入点位置，实现待测喷嘴的位置、注水量与温度的耦合，达到待测喷嘴评价的目的。
[0049]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种地下气化实验平台，包括炉体(11)，其特征在于，还包括: 密封仓(2)和可移动的进气管道(5)，所述进气管道(5)的第一端设置在所述密封仓(2)内，所述进气管道(5)的第二端设置在所述炉体(11)内； 待测喷嘴(10)，所述待测喷嘴(10)与所述第二端连接；以及 动态密封装置(6)，所述进气管道(5)延伸穿过所述动态密封装置(6)，并且所述密封仓(2)通过所述动态密封装置(6)连接至所述炉体(11)。2.根据权利要求1所述的地下气化实验平台，其特征在于，还包括: 可移动的传动杆(3)，所述传动杆(3)具有设置在所述密封仓(2)的外部并连接至动力传动系统的外端、以及设置在所述密封仓(2)的内部并与所述第一端固定连接的内端，所述传动杆(3)的外表面卷绕有软管(12);以及 输送管线，所述输送管线延伸进入所述密封仓(2)并穿过所述软管(12)且连接至所述进气管道(5)。3.根据权利要求2所述的地下气化实验平台，其特征在于，所述输送管线至少包括氧气输送管和注水管， 其中，所述氧气输送管连接至所述进气管道(5)的所述第一端，所述进气管道(5)内设置有中心管(101)，所述中心管(101)通过中心管支架(102)支撑在所述进气管道(5)中并且所述注水管连接至所述中心管(101)。4.根据权利要求2或3所述的地下气化实验平台，其特征在于，其中，所述输送管线还包括热电偶补偿导线，并且所述进气管道(5)内还设置有热电偶(104)，所述热电偶补偿导线连接至所述热电偶(104)。5.根据权利要求2所述的地下气化实验平台，其特征在于，所述软管(12)通过固定卡盘(31)支撑在所述传动杆(3)的外表面，所述固定卡盘(31)设置在所述传动杆(3)的所述内端处。6.根据权利要求1所述的地下气化实验平台，其特征在于，所述密封仓(2)还设置有第一保护气体进口( 21)，并且所述炉体(11)还设置有第二保护气体进口( 111)。7.根据权利要求6所述的地下气化实验平台，其特征在于，所述炉体(11)内还设置有玻璃钢支护管(103)，所述进气管道(5)的所述第二端容纳在所述玻璃钢支护管(103)中并且所述第二保护气体进口( 111)连接至所述玻璃钢支护管(103)。8.根据权利要求2所述的地下气化实验平台，其特征在于，所述动力传动系统为液压传动系统，所述液压传动系统包括与所述传动杆(3)连接的长度计量装置(8)。9.根据权利要求2所述的地下气化实验平台，其特征在于，所述密封仓(2)和所述传动杆(3)中的一者上设置有定位柱(34)，并且二者中的另一者设置有容纳所述定位柱(34)的定位槽(13)。10.根据权利要求1所述的地下气化实验平台，其特征在于，所述密封仓(2)与所述动态密封装置(6)连接，并且所述动态密封装置(6)与所述炉体(11)的炉体法兰(7)连接， 其中，所述动态密封装置(6)具有套设在所述进气管道(5)的外壁并与所述进气管道(5)的外壁接触的至少一个密封圈(61)。11.根据权利要求2所述的地下气化实验平台，其特征在于，所述传动杆(3)的所述内端设置有第一连接头(32)，所述进气管道(5)的所述第一端设置有过渡仓(4)，所述过渡仓(4)的封闭端设置有与所述第一连接头(32)固定连接的第二连接头(41)， 其中，所述输送管线由所述过渡仓(4)连接至所述进气管道(5)。12.根据权利要求2所述的地下气化实验平台，其特征在于，所述输送管线与所述密封仓(2)和所述进气管道(5)连接的位置分别设置有第一卡套(23)和第二卡套(42)。13.根据权利要求1或6所述的地下气化实验平台，其特征在于，所述密封仓(2)上还设置有压力表(22)。
【文档编号】E21B43/295GK205537125SQ201620034733
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年1月14日
【发明人】姚凯, 李金国
【申请人】新奥气化采煤有限公司