本实用新型专利技术涉及一种天然气测试装置，具体为天然气水合物储气密度测试装置，包括水合物反应系统、注气及气体循环系统、注液及液体循环系统、稳压缓冲系统；还包括差压变送器，稳压缓冲罐上部空间气体通过气连通阀与差压变送器连接，稳压缓冲罐下部液体通过液连通阀与差压变送器连接，气连通阀和液连通阀之间安装有平衡阀；稳压缓冲罐通过补水阀与水箱连接，通过补气阀与反应釜连接。该装置消除了实验过程中动态波动变化的温压条件对气体流量测量带来的影响，保证实验初始时刻与实验结束时刻温压条件的一致性，通过补水的体积等效为消耗的气体的体积，降低了现有流量计测量过程中存在的累计误差。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种天然气测试装置，具体为天然气水合物储气密度测试装置。
技术介绍
天然气水合物，是由小分子烃类(主要是CH4)与水分子在低温和高压条件下依靠范德华力形成的一种笼型晶体物质。理论上，1m3的天然气水合物可释放164m3标准状态CH4和0.8m3的水。全球天然气水合物中蕴藏的甲烷量约为1.8-2.1x1016m3，相当于全球已发现的煤、石油、天然气等化石燃料的两倍多。水合物技术在能源气储运、混合气分离、温室气体捕获、海水淡化以及蓄冷等领域有着广泛的应用前景，实现水合物快速合成是水合物商业化应用的前提，目前水合物快速合成还存在以下几个方面的问题：(1)生成速度慢，(2)储气密度低。因此，实现天然气水合物快速合成及高密度的储气是天然气水合物大规模商业化应用的关键。在水合物生成的实验研究过程中，需要对天然气水合物的储气密度进行测试，对循环回路中天然气的气体流量进行检测，而传统的气体流量的测量已不能满足该实验测试的需要，主要存在的问题如下：(1)由于气体的体积是温度和压力的函数，受介质温度、压力的变化影响.(2)气体流量测量的动态性能有待改善，许多气体流量计的响应速度已无法满足生产要求，且温压补偿问题有待进一步解决以提高测量精度，(3)气体微小流量测量过程中存在泄露，间接测量质量流量需要测量压力，温度密度等参数，使得流量计的部件较多，从而增加了成本，降低了精度，提高了故障率。
技术实现思路
>针对以上问题，本技术提供了一种基于稳压补水操作系统的新型天然气水合物储气密度测试方法，该方法主要优势在于不涉及中间变化过程，消除了温压变化对气体流量测量带来的较大影响，且操作简单、可靠易实现。具体技术方案为：天然气水合物储气密度测试装置，包括水合物反应系统、注气及气体循环系统、注液及液体循环系统、稳压缓冲系统；水合物反应系统，包括反应釜，提供水合物制备与存储空间，通过制冷机组控制内部水和反应介质的温度，反应釜内部增设三种水合物快速合成装置，釜体中间架设搅拌器，釜顶架设喷淋器及釜底安装鼓泡器，釜体安装有压力指示器P-105、温度指示器T-105、差压式液位计L-102及电阻传感器C-101，反应釜外围安装有夹套换热器，换热器内部设有导流槽，由制冷机组通过进水阀门V-401和出水阀门V-402对反应釜内的温度进行调节控制；注气及气体循环系统，包括气瓶，气瓶上安装有检测气瓶压力的压力计P-106、截止阀V-101、压力计P-101、温度计T-101、截止阀V-103，主进气管路安装有压力计P-102、温度计T-102、气体循环泵、调节阀CV-105、压力计P-104、温度计T-104、调节阀CV-108、流量计F-2、截止阀V-110，出气管道上安有排空阀V-104，出气管道通过阀门V-112与反应釜连接，同时还连接流量计F-103和截止阀V-111，旁路调节管路上安有调节阀CV-109、流量计F-101；注液及液体循环系统，包括水箱、截止阀V-201、柱塞泵、注液管路上安有调节阀CV-204、截止阀V-205、截止阀V-210，液体循环主管路上安有调节阀CV-206、温度计T-201、压力计P-201、液体循环泵、调节阀CV-208、温度计T-202、压力计P-202、流量计F-202、调节阀CV-209、旁路调节管路上安有流量计F-201、流量调节阀CV-207；稳压缓冲系统，包括稳压缓冲罐，稳压缓冲罐上部空间充注气体，一侧通过截止阀V-102与气瓶相连，另一侧通过截止阀V-106与进气管路相连，同时通过截止阀V-301、压力计P-301与真空泵联接，实现对整个回路抽真空操作；稳压缓冲罐下部注水，一侧通过截止阀V-202、压力计P-203与水箱和进液管路相连，另一侧联接排空阀V-203，同时稳压缓冲罐上安有温度计T-103、压力计P-103、差压式液位计L-101及安全阀V-107，稳压缓冲罐外围安装有夹套换热器，换热器内部设有导流槽，由制冷机组通过进水阀门V-403和出水阀门V-404对反应釜内的温度进行调节控制；还包括差压变送器，所述的稳压缓冲罐上部空间气体通过气连通阀与差压变送器连接，稳压缓冲罐下部液体通过液连通阀与差压变送器连接，气连通阀和液连通阀之间安装有平衡阀；稳压缓冲罐通过补水阀与水箱连接，通过补气阀与反应釜连接。本技术提供的天然气水合物储气密度测试装置，消除了实验过程中动态波动变化的温压条件对气体流量测量带来的影响，同时，对于微小气体流量的测量，方法基于补水稳压操作系统，利用气体的可压缩性，保证实验初始时刻与实验结束时刻温压条件的一致性，通过补水的体积等效为消耗的气体的体积，大大降低了现有流量计测量过程中存在的累计误差，提高了精度，且操作简单可靠易实现。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是本技术的局部结构示意图。具体实施方式结合附图说明本技术的具体实施方式。如图1和图2所示，天然气水合物储气密度测试装置，包括水合物反应系统、注气及气体循环系统、注液及液体循环系统、稳压缓冲系统；水合物反应系统，包括反应釜，提供水合物制备与存储空间，通过制冷机组控制内部水和反应介质的温度，反应釜内部增设三种水合物快速合成装置，釜体中间架设搅拌器，釜顶架设喷淋器及釜底安装鼓泡器，釜体安装有压力指示器P-105、温度指示器T-105、差压式液位计L-102及电阻传感器C-101，反应釜外围安装有夹套换热器，换热器内部设有导流槽，由制冷机组通过进水阀门V-401和出水阀门V-402对反应釜内的温度进行调节控制；注气及气体循环系统，包括气瓶，气瓶上安装有检测气瓶压力的压力计P-106、截止阀V-101、压力计P-101、温度计T-101、截止阀V-103，主进气管路安装有压力计P-102、温度计T-102、气体循环泵、调节阀CV-105、压力计P-104、温度计T-104、调节阀CV-108、流量计F-2、截止阀V-110，出气管道上安有排空阀V-104，出气管道通过阀门V-112与反应釜连接，同时还连接流量计F-103和截止阀V-111，旁路调节管路上安有调节阀CV-109、流量计F-101；注液及液体循环系统，包括水箱、截止阀V-201、柱塞泵、注液管路上安有调节阀CV-204、截止阀V-205、截止阀V-210，液体循环主管路上安有调节阀CV-206、温度计T-201、压力计P-201、液体循环泵、调节阀CV-2本文档来自技高网...
【技术保护点】
天然气水合物储气密度测试装置，其特征在于：包括水合物反应系统、注气及气体循环系统、注液及液体循环系统、稳压缓冲系统；水合物反应系统，包括反应釜，提供水合物制备与存储空间，通过制冷机组控制内部水和反应介质的温度，反应釜内部增设三种水合物快速合成装置，釜体中间架设搅拌器，釜顶架设喷淋器及釜底安装鼓泡器，釜体安装有压力指示器P‑105、温度指示器T‑105、差压式液位计L‑102及电阻传感器C‑101，反应釜外围安装有夹套换热器，换热器内部设有导流槽，由制冷机组通过进水阀门V‑401和出水阀门V‑402对反应釜内的温度进行调节控制；注气及气体循环系统，包括气瓶，气瓶上安装有检测气瓶压力的压力计P‑106、截止阀V‑101、压力计P‑101、温度计T‑101、截止阀V‑103，主进气管路安装有压力计P‑102、温度计T‑102、气体循环泵、调节阀CV‑105、压力计P‑104、温度计T‑104、调节阀CV‑108、流量计F‑2、截止阀V‑110，出气管道上安有排空阀V‑104，出气管道通过阀门V‑112与反应釜连接，同时还连接流量计F‑103和截止阀V‑111，旁路调节管路上安有调节阀CV‑109、流量计F‑101；注液及液体循环系统，包括水箱、截止阀V‑201、柱塞泵、注液管路上安有调节阀CV‑204、截止阀V‑205、截止阀V‑210，液体循环主管路上安有调节阀CV‑206、温度计T‑201、压力计P‑201、液体循环泵、调节阀CV‑208、温度计T‑202、压力计P‑202、流量计F‑202、调节阀CV‑209、旁路调节管路上安有流量计F‑201、流量调节阀CV‑207；稳压缓冲系统，包括稳压缓冲罐(2)，稳压缓冲罐(2)上部空间充注气体，一侧通过截止阀V‑102与气瓶相连，另一侧通过截止阀V‑106与进气管路相连，同时通过截止阀V‑301、压力计P‑301与真空泵联接，实现对整个回路抽真空操作；稳压缓冲罐(2)下部注水，一侧通过截止阀V‑202、压力计P‑203与水箱和进液管路相连，另一侧联接排空阀V‑203，同时稳压缓冲罐(2)上安有温度计T‑103、压力计P‑103、差压式液位计L‑101及安全阀V‑107，稳压缓冲罐(2)外围安装有夹套换热器，换热器内部设有导流槽，由制冷机组通过进水阀门V‑403和出水阀门V‑404对反应釜内的温度进行调节控制；还包括差压变送器(7)，所述的稳压缓冲罐(2)上部空间气体通过气连通阀(4)与差压变送器(7)连接，稳压缓冲罐(2)下部液体通过液连通阀(5)与差压变送器(7)连接，气连通阀(4)和液连通阀(5)之间安装有平衡阀(6)；稳压缓冲罐(2)通过补水阀(1)与水箱连接，通过补气阀(3)与反应釜连接。...
【技术特征摘要】
1.天然气水合物储气密度测试装置，其特征在于：包括水合物反应系统、注
气及气体循环系统、注液及液体循环系统、稳压缓冲系统；
水合物反应系统，包括反应釜，提供水合物制备与存储空间，通过制冷机组
控制内部水和反应介质的温度，反应釜内部增设三种水合物快速合成装置，釜体
中间架设搅拌器，釜顶架设喷淋器及釜底安装鼓泡器，釜体安装有压力指示器
P-105、温度指示器T-105、差压式液位计L-102及电阻传感器C-101，反应釜外
围安装有夹套换热器，换热器内部设有导流槽，由制冷机组通过进水阀门V-401
和出水阀门V-402对反应釜内的温度进行调节控制；
注气及气体循环系统，包括气瓶，气瓶上安装有检测气瓶压力的压力计P-106、
截止阀V-101、压力计P-101、温度计T-101、截止阀V-103，主进气管路安装有
压力计P-102、温度计T-102、气体循环泵、调节阀CV-105、压力计P-104、温
度计T-104、调节阀CV-108、流量计F-2、截止阀V-110，出气管道上安有排空
阀V-104，出气管道通过阀门V-112与反应釜连接，同时还连接流量计F-103和
截止阀V-111，旁路调节管路上安有调节阀CV-109、流量计F-101；
注液及液体循环系统，包括水箱、截止阀V-201、柱塞泵、注液管路上安有
调节阀CV-204、截止阀V-205、截止阀V-210...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘艳军，李宝罗，袁娇，董孟阳，黄志强，赵金洲，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：新型
国别省市：四川;51
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