一种气液两相流流动特性的测试装置

1.本实用新型涉及混相输送试验技术领域。具体地说是一种气液两相流流动特性的测试装置。


背景技术：

2.为了提高管道的利用率并降低管道建设的投资，在开采油、气时，采用了混相输送技术，即在一根管道内输送多种资源。
3.中国专利cn 208721532 u公开了一种气液两相流流动特性的测试装置，利用离心泵为试验液体增压，利用压缩机为试验气体增压，并输入至试验管路内，且试验管路能够通过钢丝软管调节方向，最终通过采集试验管路内的数据，进行试验。
4.在上述专利文献中，采用离心泵为试验液体增压，泵在运行时，或多或少都会存在一定的脉冲现象，影响试验管路内流体的平稳性，从而影响试验结果，且同一种泵，不能够很好的适用于各种粘稠度的试验液体，具有一定的不足，且试验后，实验液体会黏附在管路内，清理较为麻烦。


技术实现要素：

5.为此，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种适用于不同粘度流体、无脉冲现象且便于清理的一种气液两相流流动特性的测试装置。
6.为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种气液两相流流动特性的测试装置，包括储存箱、增压机构、气泵、储气罐、温度控制组件和试验管组，所述储存箱的出口端通过管路与所述增压机构的进口端流体导通，所述气泵的出气端通过管路与所述储气罐的进气端流体导通，所述储气罐的出气端和所述增压机构的出口端均通过管路与所述温度控制组件的进口端流体导通，所述温度控制组件的出口端与所述试验管组的进口端流体导通，所述试验管组上设置有压力表和流量计，所述试验管组包括两节或两节以上首尾依次连接的试验管，所述试验管包括固定连接的下半壳和上半壳。
7.上述一种气液两相流流动特性的测试装置，所述下半壳和所述上半壳的外壁两侧上均固定连接有连接板，所述连接板上开设有固定孔，所述固定孔内穿有螺栓，所述下半壳和所述上半壳相互拼合构成圆管状，所述上半壳两侧的连接板与所述下半壳两侧的连接板位置相互对应，且所述上半壳和所述下半壳通过螺栓固定连接；所述上半壳和所述下半壳的相对面上均开设有密封槽，所述密封槽内设置有密封垫。
8.上述一种气液两相流流动特性的测试装置，所述试验管的两端均设置有斜切面，所述试验管第一端的斜切面上开设有连接槽，所述试验管第二端的斜切面上固定连接有连接头，所述连接头与所述连接槽相互匹配；相邻两个所述试验管：一个所述试验管的第二端通过连接头与第二个所述试验管第一端的接槽连接；所述试验管组第一端的试验管第一端为平口，所述试验管组的第一端与所述温度控制组件的第二端流体导通。
9.上述一种气液两相流流动特性的测试装置，所述温度控制组件包括主管道和盘
管，所述盘管螺旋缠绕在所述主管道的管壁上，所述主管道的第一端与所述储气罐出气端的管路和所述增压机构出口端的管路流体导通，所述主管道的第二端与所述试验管组的第一端流体导通。
10.上述一种气液两相流流动特性的测试装置，所述增压机构包括第一增压组件、第二增压组件和减速电机，所述第一增压组件和所述第二增压组件并排设置且固定连接，所述减速电机固定连接在所述第一增压组件和第二增压组件的顶部中间，所述减速电机的输出轴上固定连接有驱动齿轮，所述驱动齿轮的两侧分别与所述第一增压组件的动力输入端和所述第二增压组件的动力输入端驱动连接。
11.上述一种气液两相流流动特性的测试装置，所述第一增压组件和第二增压组件的结构相同，所述第一增压组件包括外筒体、连接杆和活塞，所述活塞密封配合在所述外筒体内，所述连接杆的底端固定连接在所述活塞的顶部，所述外筒体的顶端位于所述连接杆的两侧均设置有支撑板，所述支撑板与所述外筒体固定连接，所述连接杆的两侧均开设有限位槽，所述支撑板的侧壁固定连接有限位块，所述限位块滑动连接在所述限位槽内，所述连接杆的侧壁上沿其长度方向设置有齿牙，所述外筒体的底端分别流体导通有抽吸管和输出管，所述抽吸管上设置有第一单向阀，所述输出管上设置有第二单向阀，所述抽吸管的另一端与所述储存箱流体导通，所述输出管的另一端与所述温度控制组件的第一端流体导通；所述第一增压组件的外筒体与所述第二增压组件的外筒体固定连接，所述第一增压组件连接杆侧壁的齿牙与所述第二增压组件连接杆侧壁的齿牙相对设置，所述第一增压组件连接杆侧壁的齿牙与所述驱动齿轮的一侧啮合，所述第二增压组件侧壁的齿牙与所述驱动齿轮的另一侧啮合。
12.本实用新型的技术方案取得了如下有益的技术效果：
13.1、通过设置增压机构，在减速电机的驱动作用下，带动第一增压组件和第二增压组件配合运动，提高输送效率，活塞能够平稳的挤压试验液体时，避免产生脉冲现象，且能够适用于不同粘度的实验液体。
14.2、通过设置有多个试验管构成的试验管组，且试验管与试验管之间通过连接头和连接槽连接，能够在试验时，自由的调节管路的弯曲方向，最大程度的模拟真实的试验管路；且试验管由下半壳上半壳拼合而成，在试验结束后，能够进行方便的拆解，并进行清理，从而实现最大程度的清理管路。
15.3、通过设置温度控制组件，能够对管路内的试验液体和试验气体进行加热或降温，以达到模拟不同温度的目的，从而便于试验不同温度下流体流动情况。
附图说明
16.图1本实用新型的正视结构示意图；
17.图2本实用新型中增压机构的正视剖面结构示意图；
18.图3本实用新型中第一增压组件俯视结构示意图；
19.图4本实用新型中一节试验管的正视结构示意图；
20.图5本实用新型中试验管的横截面结构示意图；
21.图6本实用新型中两节试验管连接的示意图；
22.图7本实用新型中两节试验管转向连接的示意图。
23.图中附图标记表示为：1-储存箱；2-增压机构；21-第一增压组件；22-第二增压组件；201-外筒体；202-连接杆203-活塞；204-齿牙；205-限位槽；206-支撑板；207-驱动齿轮；208-减速电机；209-抽吸管；210-第一单向阀；211-输出管；212-第二单向阀；3-气泵；4-储气罐；5-温度控制组件；6-试验管组；601-下半壳；602-上半壳；603-连接板；604-螺栓；605-连接头；606-连接槽；607-密封垫；7-压力表；8-流量计。
具体实施方式
24.本实施例中的气液两相流流动特性的测试装置，请参阅图1，包括储存箱1、增压机构2、气泵3、储气罐4、温度控制组件5和试验管组6，所述储存箱1的出口端通过管路与所述增压机构2的进口端流体导通，所述气泵3的出气端通过管路与所述储气罐4的进气端流体导通，所述储气罐4的出气端和所述增压机构2的出口端均通过管路与所述温度控制组件5的进口端流体导通，所述温度控制组件5的出口端与所述试验管组6的进口端流体导通，所述试验管组6上设置有压力表7和流量计8，通过设置增压机构2，在减速电机208的驱动作用下，带动第一增压组件21和第二增压组件22配合运动，提高输送效率，活塞203能够平稳的挤压试验液体时，避免产生脉冲现象，且能够适用于不同粘度的实验液体，所述温度控制组件5包括主管道和盘管，所述盘管螺旋缠绕在所述主管道的管壁上，所述主管道的第一端与所述储气罐4出气端的管路和所述增压机构2出口端的管路流体导通，所述主管道的第二端与所述试验管组6的第一端流体导通，通过设置温度控制组件5，能够对管路内的试验液体和试验气体进行加热或降温，以达到模拟不同温度的目的，从而便于试验不同温度下流体流动情况。
25.如图2、图3所述，所述增压机构2包括第一增压组件21、第二增压组件22和减速电机208，所述第一增压组件21和所述第二增压组件22并排设置且固定连接，所述减速电机208固定连接在所述第一增压组件21和第二增压组件22的顶部中间，所述减速电机208的输出轴上固定连接有驱动齿轮207，所述驱动齿轮207的两侧分别与所述第一增压组件21的动力输入端和所述第二增压组件22的动力输入端驱动连接；所述第一增压组件21和第二增压组件22的结构相同，所述第一增压组件21包括外筒体201、连接杆202和活塞203，所述活塞203密封配合在所述外筒体201内，所述连接杆202的底端固定连接在所述活塞203的顶部，所述外筒体201的顶端位于所述连接杆202的两侧均设置有支撑板206，所述支撑板206与所述外筒体201固定连接，所述连接杆202的两侧均开设有限位槽205，所述支撑板206的侧壁固定连接有限位块，所述限位块滑动连接在所述限位槽205内，所述连接杆202的侧壁上沿其长度方向设置有齿牙204，所述外筒体201的底端分别流体导通有抽吸管209和输出管211，所述抽吸管209上设置有第一单向阀210，所述输出管211上设置有第二单向阀212，所述抽吸管209的另一端与所述储存箱1流体导通，所述输出管211的另一端与所述温度控制组件5的主管道第一端流体导通；所述第一增压组件21的外筒体201与所述第二增压组件22的外筒体201固定连接，所述第一增压组件21连接杆202侧壁的齿牙204与所述第二增压组件22连接杆202侧壁的齿牙204相对设置，所述第一增压组件21连接杆202侧壁的齿牙204与所述驱动齿轮207的一侧啮合，所述第二增压组件22侧壁的齿牙204与所述驱动齿轮207的另一侧啮合。
26.如图1、图4所示，所述试验管组6包括两节或两节以上首尾依次连接的试验管，所
述试验管包括固定连接的下半壳601和上半壳602。
27.如图5所示，所述下半壳601和所述上半壳602的外壁两侧上均固定连接有连接板603，所述连接板603上开设有固定孔，所述固定孔内穿有螺栓604，所述下半壳601和所述上半壳602相互拼合构成圆管状，所述上半壳602两侧的连接板603与所述下半壳601两侧的连接板603位置相互对应，且所述上半壳602和所述下半壳601通过螺栓固定连接；所述上半壳602和所述下半壳601的相对面上均开设有密封槽，所述密封槽内设置有密封垫607，试验管由下半壳601上半壳602拼合而成，在试验结束后，能够进行方便的拆解，并进行清理，从而实现最大程度的清理管路，在实际试验中，可以在上半壳602和下半壳601的接触面上涂抹密封胶以达到最佳的密封效果。
28.如图4、图6、图7所示，所述试验管的两端均设置有斜切面，所述试验管第一端的斜切面上开设有连接槽606，所述试验管第二端的斜切面上固定连接有连接头605，连接头605为两半式，一半连接头605固定在上半壳602的斜切面上，另一半连接头605固定在下半壳601的斜切面上，所述连接头605与所述连接槽606相互匹配，连接头605的形状与连接槽606相同，上半壳602和下半壳601松开时，连接头605能够在连接槽606内转动；相邻两个所述试验管：一个所述试验管的第二端通过连接头605与第二个所述试验管第一端的接槽606连接，通过设置有多个试验管构成的试验管组6，且试验管与试验管之间通过连接头605和连接槽606连接，能够在试验时，自由的调节管路的弯曲方向，最大程度的模拟真实的试验管路；所述试验管组6第一端的试验管第一端为平口，即位于试验管组6首段的试验管管头设置成常规的接口，便于与主管道进行连接，所述试验管组6的第一端与所述温度控制组件5的主管道第二端流体导通。
29.工作原理：在进行试验时，向储存箱1内加入实验液体，通过气泵3压缩需要的试验气体至储气罐4内，使储气罐4内的试验气体达到需要的压力；开启减速电机208，减速电机208带动驱动齿轮207旋转，驱动齿轮207同时驱动第一增压组件21和第二增压组件22朝相反的方向运动；第一增压组件21向下运动，驱动齿轮207带动第一增压组件21的连接杆202向下推动活塞203，其底部的第一单向阀210关闭，第二单向阀212打开，其内部的空气通过输出管211排出，也可以在第二单向阀212的上方安装一个三通阀门，在启动运行时，打开三通阀门，便于将第一增压组件21内空气排出，在第一增压组件21向下运动的同时，第二增压组件22向上运动，驱动齿轮207带动第二增压组件22的连接杆202向上拉动活塞203，此时第二增压组件22底部的第一单向阀210打开，第二单向阀212关闭，将储存箱1内的实验液体通过抽吸管209抽入第二增压组件22内，直至第二增压组件22内抽满；然后反向启动减速电机208，带动第一增压组件21抽吸试验液体，同时带动第二增压组件22下压，将试验液体压入温度控制组件5内，以此往复运行，实现压入试验液体；
30.同时开启储气罐4出气管路上的阀门，向温度控制组件5内进行供气，气液经过温度控制组件5后进入试验管组6内，根据需要，在增压机构2的出液管路上、储气罐4的出气管路上、主管路上和试验管组6安装相应的温度、流速和压力传感器等，以便于进行试验数据采集；
31.需要调节试验管组6的方向时，如图6、图7所示，松开相邻两节试验管两侧的螺栓604，转动一节试验管至需要的角度，然后拧紧相邻两节试验管两侧的螺栓604，使下半壳601相互靠近上半壳602并压紧密封垫607，同时连接槽606不断的压紧连接头605，实现密封
和固定；需要调节温度时，向盘管内通入相应温度的冷水或热水；
32.当试验结束后，需要清洗时，仅需将试验管两侧的螺栓604拆除，分离下半壳601和上半壳602，并分别清洗即可。
33.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本专利申请权利要求的保护范围之中。