1.本实用新型涉及减阻剂加注和评价领域，具体为一种减阻剂加注和评价实验装置。
背景技术：
2.减阻剂是一种用于降低流体流动阻力的化学剂，在输量不变的情况下，使用减阻剂可以大幅度降低流体的沿程摩擦阻力损失，降低管道运行压力；在管线运行压力不变的情况下，使用减阻剂可以提高管线输量。使用减阻剂减阻或者増输的目的，具有投资风险小，使用灵活，见效快等特点。目前减阻剂广泛地运用到了工程实际中，在减阻剂进行工业应用前，需在实验室内对其进行综合性能评价，一方面通过对其各方面性能的考察不断优化调整其配方，另一方面对繁多的减阻剂样品进行筛选。
3.现有的减阻剂实验室加注和评价装置，其体积一般偏大，操作流程和步骤较复杂。气体压力系统通常使用高压氮气，包括储存气体的储气瓶和对气体加压的压力缓冲罐等，以及能够保证气体压力供给系统与减阻剂加注和评价装置的其他系统气密地连接的各种阀和接头。但氮气消耗量大，需要频繁更换气瓶，操作复杂，整个系统需保持气密性良好，因此不但成本较高而且不够安全，在室内进行实验时还存在许多不便。
4.在公知的减阻剂加注装置中，一般都是采用液压泵进行减阻剂的注入，液压泵除了占用实验场地资源外，同时增加了实验流程的复杂性以及不够经济性。
技术实现要素：
5.针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种减阻剂加注和评价实验装置，该减阻剂加注和评价装置采用空压机作为注入减阻剂的动力，从而节约了减阻剂加注和评价实验过程中有关场地，使操作更简单，节约了实验开支。
6.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
7.一种减阻剂加注和评价实验装置包括沿主管道依次布置的注气系统、减阻剂加注系统和减阻剂评价系统。
8.所述注气系统包括沿主管道依次布置的空压机、第一阀门、缓冲罐、第二阀门、涡街流量计、第三阀门；
9.所述减阻剂加注系统包括布置在主管道上的加注管，所述加注管通过第四阀门与加药罐连接；所述加注管为变径管，加注管管径从入口处到管道中部管径逐渐变小，越过管道中部管径逐渐变大直至末端复原；所述加注管出口端设置有雾化喷头。
10.所述减阻剂评价系统包括沿主管道依次布置的进口处三通连接器、可拆卸的实验管道和出口处三通连接器；所述进口处三通连接器与进口处测压表连接，出口处三通连接器与出口处测压表连接。
11.进一步的，所述实验管道两端分别通过进口活动接口、出口活动接口与主管道螺纹连接。
12.进一步的，所述雾化喷头通过螺纹与加注管连接，雾化喷头的直径小于其外部管道的直径。
13.进一步的，所述加注管的管道中部与第四阀门所接管道相通。
14.进一步的，所述的出口处三通连接器的出口端直接通过管道与周围环境连通。
15.本实用新型的有益效果为：
16.其一，所述装置的加注管为变径管，在加注减阻剂时，依据伯努利原理：流速越快，压力越小，空压机注入管道的气体在通过加注管时，将加药罐中的液体通过压差输送到加注管中，然后再顺着管道输送到雾化喷头处形成雾滴进入管道。在加注减阻剂的过程中，较现有的减阻剂加注实验装置，本实验装置在加注减阻剂时减少了泵的设置。节省了进行实验所需要的空间，将实验的操作复杂性降低，对于在室内进行减阻剂加注和评价时更加的便捷。除此之外也降低了进行此实验所需要的经济成本，在实验的安全操作性上也有所提高。
17.其二，所述装置在空压机后连接的是缓冲罐，可以防止用气量突然变大，罐内的存气可以起到缓冲作用。对于变频的空气压缩机可以起到增加开关的周期的作用，节约用电和增加空压机寿命。
18.其三，所述装置通过空压机直接将周围环境空气注入实验管道系统中，不需使用高压氮气注入管道系统中，减少了设置储存气体的储气瓶和对气体加压的压力缓冲罐等，以及能够保证气体压力供给系统与减阻剂加注和评价装置的其他系统气密地连接的各种阀和接头。使整个实验流程操作变得简单、方便，不需要频繁地更换气瓶，也提高了实验的安全性，节约了实验成本。
19.其四，所述装置在实验管道的出口活动接口接管道直接与周围环境相通，本装置所使用试剂均无毒无害，减少了排出气体的处理、回收流程，简化了实验装置操作流程，节省了实验成本。
20.其五，所述装置的实验管道采用外螺纹连接，便于拆卸、清洗，能重复进行实验。
附图说明
21.图1为本实用新型整体结构示意图，箭头方向表示气体流动方向。
22.图2为本实用新型加注减阻剂装置图，箭头方向表示气体流动方向。
23.图中：1、第一阀门，2、第二阀门，3、第三阀门，4、第四阀门，10、进口处三通连接器，11、进口活动接口，12、出口活动接口，13、出口处三通连接器，20、进口处测压表，21、出口处测压表，30、空压机，31、缓冲罐，32、涡街流量计，33、加注管，34、加药罐，40、雾化喷头，50、实验管道，100、主管道。
具体实施方式
24.以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
25.如图1，一种减阻剂加注和评价实验装置，包括沿主管道100依次布置的注气系统、减阻剂加注系统和减阻剂评价系统。所述注气系统包括沿主管道依次布置的空压机30、第一阀门1、缓冲罐31、第二阀门2、涡街流量计32、第三阀门3。所述减阻剂加注系统包括布置
在主管道上的加注管33，所述加注管33通过第四阀门4与加药罐34连接。所述减阻剂评价系统包括沿主管道依次布置的进口处三通连接器10、可拆卸的实验管道50和出口处三通连接器13；所述进口处三通连接器10与进口处测压表20连接，出口处三通连接器13与出口处测压表21连接。所述的出口处三通连接器13的出口端直接通过管道与周围环境连通。
26.空压机30与缓冲罐31通过第一阀门及其附带管道连接，缓冲罐31与涡街流量计32通过第二阀门2及其附带的管道连接，涡街流量计32通过第三阀门3及其附带管道与加注管33入口端相连，这部分构成了本实验装置的注气系统。加注管33与加药罐34通过第四阀门及其附带管道连接，构成了减阻剂加注系统。进口处三通连接器10与进口处测压表20相连，同时其另一端通过管道与进口活动接口11相连；出口处三通连接器13一端与出口处测压表21相连，同时其进口端通过管道与出口活动接口12相连，出口端通过管道与周围环境相连；实验管道50的进口处与进口活动接口11相连，其出口处与出口活动接口12相连，整体构成了本实验装置的减阻剂评价系统。
27.如图2，该实验装置的减阻剂加注系统，第四阀门4附带的管道与加注管33通过螺纹连接，第四阀门4另一端的管道伸入加药罐34液面以下。雾化喷头40与加注管33末端通过螺纹连接，雾化喷头40的直径小于其外部管道的直径。加注管33管径从入口处到管道中部管径逐渐变小，越过管道中部管径逐渐变大直至末端复原，管道的中部与第四阀门4所接管道相通。
28.采用上述装置计算减阻剂的减阻率大小的操作如下：
29.在进行实验测试前，先打开第一阀门1、第二阀门2和第三阀门3，关闭第四阀门4。启动空压机30将空气注入到实验系统中，待整个装置通气后稳定后，记下进口处测压表20和出口处测压表21的测量数值，计算出实验管道50的前后压差。然后再慢慢打开第四阀门4，气体在通过加注管33时，根据伯努利原理，管径越小管内气体流速越快，流速越快压力就越小，此时加药罐34与加注管33中部形成了一个压差，加药罐34中的液体被压到加注管33中，再通过雾化喷头40进入到实验管道50中，最后由末端管道排到周围环境中。此过程进行20min，让减阻剂与管道内壁充分接触润化，然后关闭第四阀门4，待实验管道50前后的测压计测量值稳定后记录其测量值，计算出注入减阻剂后实验管道50的压力差大小，此时根据减阻率的计算公式，如下公式(1)就可以计算出该减阻剂的减阻率大小。
[0030][0031]
其中：dr—减阻率，％；
[0032]
δp0—未添加减阻剂管道运行压降，kpa；
[0033]
δp
t
—添加减阻剂之后管道运行压降，kpa。
[0034]
该减阻剂注入和评价实验装置也可用于粗略测量不同含液率气体的减阻效果，操作如下：
[0035]
首先打开第一阀门1、第二阀门2和第三阀门3，关闭第四阀门4。启动空压机30将空气注入到实验系统中，待整个装置通气后稳定后，记下进口处测压表20和出口处测压表21的测量数值，计算出实验管道50的前后压差。在打开第四阀门4之前先记录此时涡街流量计32的读数，然后再慢慢地开启第四阀门，将加药罐34中的减阻剂通入到实验管道50中，持续时间20min，让减阻剂与管道内壁充分接触润化，然后关闭第四阀门4。此时将加药罐34中的
减阻剂换成一定量的蒸馏水，再缓慢地打开第四阀门4，打开的同时开始计时，待实验管道前后压力稳定后记录前后两个测压表的读数，关闭第四阀门4记录此时涡街流量计32的读数，结束计时，然后再次测量加药罐34中蒸馏水的量。根据记录的时间和输入的蒸馏水量可以计算出输液量，结合涡街流量计32的数据就可以计算出此时注入装置气体的含液率，如下公式(2)。
[0036][0037]
其中：h—含液率，％；
[0038]q液
—通过蒸馏水的减少量和时间记录相比可得，m3/h；
[0039]q气
—根据涡街流量计记录的数据可得，m3/h。
[0040]
根据两次测量的实验管道50前后压差可以计算出减阻剂对通入系统气体的减阻率，同时可以控制第四阀门4的不同开度，重复以上操作，就可以计算出同一减阻剂对于不同含液率气体的减阻效果。
[0041]
本装置中的实验管道50前后通过进口活动接口11、出口活动接口12与整个实验装置系统连接，在进行实验测试时可以更换同一材质、不同使用时间的实验管道50，这样就可以得出同一减阻剂对不同使用程度管道的减阻效果。
[0042]
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。