本实用新型涉及一种天然气开采模拟系统，具体来说设计一种天然气初步净化模拟系统。
背景技术：
自地层采出的天然气及脱硫后的天然气中一般含有饱和水蒸气，甚至会携带一定量的液态水，会给天然气的输送和加工造成困难，天然气中水分的存在往往会造成严重的后果：含有CO2和H2S的天然气在有水存在的情况下形成酸而腐蚀管路和设备；在一定条件下形成天然气水合物而堵塞阀门、管道和设备；降低管道输送能力，造成不必要的动力消耗。同时CO2在天然气液化时由于沸点高易冻结，堵塞管道等，因此，为了研究这些问题的解决方法，需要一个天然气去除CO2和H2O的模拟系统。
技术实现要素：
为解决以上技术问题，本实用新型提供一种天然气初步净化模拟系统。
技术方案如下：
一种天然气初步净化模拟系统，其关键在于：包括过滤加湿装置、CO2供应装置和超音速喷管，所述过滤加湿装置、CO2供应装置分别通过管道连接所述超音速喷管，所述超音速喷管还连接有尾气处理装置。该方案的有益效果：空气通过过滤加湿装置和CO2供应装置可以模拟含有H2O和CO2的天然气，超音速喷管膨胀冷却可以脱水和除去气体中CO2，尾气处理装置可以将冷却为液体的CO2和H2O排除。
作为优选方案，所述过滤加湿装置包括依次连接的空压机、储气罐和空气加湿器，所述空气加湿器连接所述超音速喷管，所述空压机与储气罐之间、所述储气罐与空气加湿器之间、以及所述空气加湿器与超音速喷管之间分别设有过滤器组。该方案的效果是：空压机对空气增压进入储气罐，然后通过过滤器组除去部分杂质后进入空气加湿器加湿，加湿后的空气再过滤除雾稳压后进入喷嘴进行超音速膨胀冷却。
作为优选方案，所述CO2供应装置包括依次连接的CO2高压储存罐和预冷器，所述预冷器与所述超音速喷管连接。该方案的效果是：CO2高压储存罐提供CO2，预冷器可先预冷CO2使其达到液化要求，可以模拟天然气除CO2。
作为优选方案，所述尾气处理装置包括汇管，所述汇管的进口连接所述超音速喷管的出口，所述汇管上部设有排气管，所述汇管下部连接有排流管，所述排流管设有排流阀。该方案的效果是：汇管将过滤的天然气收集，将液化的CO2和H2O从底部排除，达到初步净化目的。
作为优选方案，所述超音速喷管上游和下游分别设有变送器组件，所述变送器组件包括串联的压力变送器、温度变送器和流量变送器；所述超音速喷管上游的所述变送器组件为第一变送器组件，所述超音速喷管下游的所述变送器组件为第二变送器组件；所述第一变送器组件同时连接所述空气加湿器和所述预冷器，所述第二变送器组件连接所述汇管。
作为优选方案，所述天然气初步净化模拟系统，还包括高速摄像机，所述超音速喷管为透明塑料，所述高速摄像机的摄像头正对所述超音速喷管，所述高速摄像机可拍摄所述超音速喷管中气体成雾过程及高速流动过程。
以上方案的效果是：变送器组件和高速摄像机的设置可以根据所得到的数据对天然气进行内流场分析。
有益效果：采用本实用新型可以模拟天然气脱水和除CO2，通过高速摄像机可以拍摄超音速喷管中气体的成雾过程和高速流动过程，结合变送器组件得到的数据来分析气体内流场，出口的汇管可以将冷却为液体的CO2和H2O从底部排除，达到初步净化天然气的目的。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。
如图1所示一种天然气初步净化模拟系统，包括过滤加湿装置、CO2供应装置和超音速喷管11，所述过滤加湿装置、CO2供应装置分别通过管道连接所述超音速喷管11，所述超音速喷管11还连接有尾气处理装置。
所述过滤加湿装置包括依次连接的空压机1、储气罐2、增压机4、缓存罐5和空气加湿器6，所述空气加湿器6连接所述超音速喷管11；所述CO2供应装置包括依次连接的CO2高压储存罐7和预冷器8，所述预冷器8与所述超音速喷管11连接；所述尾气处理装置包括汇管13，所述汇管13的进口连接所述超音速喷管11的出口，所述汇管13上部设有排气管，所述汇管13下部连接有排流管，所述排流管设有排流阀14。
所述超音速喷管11上游和下游分别设有变送器组件，所述变送器组件包括串联的压力变送器、温度变送器和流量变送器；所述超音速喷管11上游的所述变送器组件为第一变送器组件10，所述超音速喷管11下游的所述变送器组件为第二变送器组件12；所述第一变送器组件10同时连接所述空气加湿器6和所述预冷器8，所述第二变送器组件12连接所述汇管13。
所述天然气初步净化模拟系统还包括高速摄像机15，所述超音速喷管11为透明塑料，所述高速摄像机15的摄像头正对所述超音速喷管11，所述高速摄像机15可拍摄所述超音速喷管11中气体成雾过程及高速流动过程，通过摄像结果和变送器组件测得数据可以进行天然气内流场的分析。
所述储气罐2与增压机4之间、所述缓存罐5与空气加湿器6之间、以及所述空气加湿器6与第一变送器组件10之间分别设有过滤器组3，所述过滤器组3包括两个的过滤器，第一个过滤器进行粗滤，第二个过滤器再进行精滤。
最后需要说明的是，上述描述仅仅为本实用新型的优选实施例，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不违背本实用新型宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本实用新型的保护范围之内。