一种多元热流体发生器的制作方法

本发明涉及能源开采领域，尤其涉及一种多元热流体发生器。

背景技术：

目前在各实验室以及制造现场，机械搅拌和磁力搅拌得到广泛应用，但是由于密封元件及磁铁材料的限制，基本只能满足200℃左右的高压流体搅拌，并且流体的注入以及配比操作比较麻烦；市面上也有超过200℃的搅拌容器，但是其密封结构复杂、操作繁琐、成本较高。机械搅拌的密封元件一般采用橡胶或聚四氟乙烯密封圈，长时间在高温高压条件下容易出现老化、分解、热变形、蠕变，造成密封失效；磁力搅拌由于磁铁材料在高温下容易退磁，不能保证搅拌的有效性。

技术实现要素：

本发明的目的在于，解决现有技术中存在的上述不足之处。

为实现上述目的，本发明提供一种多元热流体发生器，包括铝型材支架、高温高压单向阀、热隔离组件支架、热隔离组件、活塞容器组支架、活塞容器组、搅拌组件、超临界介质罐；热隔离组件支架和活塞容器组支架固定在铝型材支架上，热隔离组件固定在热隔离组件支架上，活塞容器组固定在活塞容器组支架上；搅拌组件的上部为轴承座，超临界介质罐的上部安装有固定轴，轴与轴承座配合，可实现任何角度翻转；活塞容器组包括多个并联的活塞容器，每个活塞容器的输入端设置有一个pid温控仪，热隔离组件包括与活塞容器数量相等的热隔离罐，每个热隔离罐连接一个活塞容器,多个热隔离罐的输出端通过一个高温高压单向阀连接超临界介质罐。

优选地，热隔离组件支架上设置有与热隔离罐数量相等的第一抱环组，热隔离组件固定在热隔离组件支架上，具体包括：每个热隔离罐被一个第一抱环组环绕，并通过螺栓紧固。

优选地，活塞容器组支架上设置有多个与活塞容器数量相等的第二抱环组，活塞容器组固定在活塞容器组支架上，具体包括：每个活塞容器被一个第二抱环组环绕，并通过螺栓紧固。

优选地，热隔离罐包括冷却腔体和位于冷却腔体内部的循环盘管。

优选地，pid温控仪的型号为sr91或者xmt704。

优选地，高温高压单向阀和超临界介质罐之间还设置有混合盘管。

本发明的有益效果：

(1)分段式控温，保证了密封的可靠性。(2)可实现多种流体介质的精确注入。(3)高低温部分隔离，保证了设备使用的可靠性。可有效避免高温高压超临界流体介质的回流和快速冷却，保证了设备使用的可靠性；(4)流体介质可实时注入，保证了超临界流体介质的精确配比。(5)流体介质注入简便快捷，设备操作简单、成本较低。

附图说明

图1本发明实施例提供的一种多元热流体发生器的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种多元热流体发生装置工作原理图；

1-铝型材支架，2-高温高压单向阀，3-热隔离组件支架，4-热隔离组件，41-热隔离罐，5-活塞容器组支架，6-活塞容器组，61-活塞容器，7-搅拌组件，8-超临界介质罐.9-混合盘管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

如图1-2，本发明实施例提供一种多元热流体发生器，包括铝型材支架1、高温高压单向阀2、热隔离组件支架3、热隔离组件4、活塞容器组支架5、活塞容器组6、搅拌组件7、超临界介质罐8。

热隔离组件支架3和活塞容器组支架5固定在铝型材支架1上，热隔离组件4固定在热隔离组件支架3上，活塞容器组6固定在活塞容器组支架5上。

搅拌组件7的上部为轴承座，超临界介质罐8的上部安装有固定轴，轴与轴承座配合，可实现按照图1中箭头所示方向正向或者反向的任何角度翻转。

活塞容器组6包括3并联的活塞容器61，每个活塞容器61的输入端设置有一个pid温控仪，热隔离组件4包括与活塞容器61数量相等的热隔离罐41，每个热隔离罐41连接一个活塞容器61,多个热隔离罐41的输出端通过一个高温高压单向阀2连接超临界介质罐8，其中，高温高压单向阀2可有效防止超临界流体介质回流。

在一个示例中，热隔离组件支架3上设置有与热隔离罐41数量相等的第一抱环组，热隔离组件4固定在热隔离组件支架3上，具体包括：

每个热隔离罐41被一个第一抱环组环绕，并通过螺栓紧固。

在一个示例中，活塞容器组支架5上设置有多个与活塞容器61数量相等的第二抱环组，活塞容器组6固定在活塞容器组支架5上，具体包括：

每个活塞容器61被一个第二抱环组环绕，并通过螺栓紧固。

在一个示例中，热隔离罐41包括冷却腔体和位于冷却腔体内部的循环盘管，可快速冷却超临界流体介质，使其温度降低到200℃左右；。

在一个示例中，pid温控仪的型号为sr91或者xmt704。

高温高压单向阀2和超临界介质罐8之间还设置有混合盘管9，将循环盘管61冷却后的介质，充分混合。

在一个示例中，活塞容器组由于注入功能的限制，需要采用橡胶圈密封，设计为低温部分，可有效保证密封可靠性，其中，密封元件采用目前耐高温性能最优良的全氟醚材料，可实现200℃下长时间有效密封。

超临界介质罐需要在高温高压状态下工作，设计为高温部分，采用耐高温金属垫片或石墨垫片密封，也保证了密封的可靠性。

本发明实施例提供的多元热流体发生器，以热隔离组件为中间点，超临界介质罐为高温腔体，活塞容器组为低温腔体，分段式控温，最后实现425℃、35mpa高温高压流体的混合搅拌和精确注入。

当流体介质注入到活塞容器组中后升温至200℃，然后通过高压注入泵精确注入至超临界介质罐。超临界介质罐能保证425℃下长时间有效密封；当流体介质注入后，超临界介质罐升温至425℃，搅拌组件不断混合搅拌，并且活塞容器组多次注吸操作，直至流体达到425℃、35mpa精确配比的状态。

每个超临界介质罐配三个活塞容器，可实现三种不同流体介质的混合搅拌，通过在线组份分析获取超临界介质的组份配比，同时控制活塞容器注吸操作，可满足高温高压超临界流体的精确配比。

本发明的有益效果：

(1)分段式控温，保证了密封的可靠性。活塞容器组由于注入功能的限制，需要采用橡胶圈密封，设计为低温部分，可有效保证密封可靠性；超临界介质罐需要在高温高压状态下工作，设计为高温部分，采用耐高温金属垫片或石墨垫片密封，也保证了密封的可靠性；

(2)可实现多种流体介质的精确注入。活塞容器组配有多个活塞容器，同时满足多种流体介质的注入，同时活塞容器后端的定容定压泵可保证流体的精确注入；

(3)高低温部分隔离，保证了设备使用的可靠性。活塞容器组与超临界介质罐中间设计有高温高压单向阀、热隔离组件，可有效避免高温高压超临界流体介质的回流和快速冷却，保证了设备使用的可靠性；

(4)流体介质可实时注入，保证了超临界流体介质的精确配比。超临界介质罐在混合搅拌的过程中，由于热隔离组件的作用，活塞容器组可实时注入流体介质，保证了超临界流体的精确配比。

(5)流体介质注入简便快捷，设备操作简单、成本较低。分段式控温方式的设计，可实现流体介质的实时注入，简化了设备的操作步骤，降低了设备的成本。

应当理解，上述活塞容器的数量只是以3个为例，根据设计需求，其数量是可以改变的。

以上的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。