深海大型生物高压控温模拟培养装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于大型生物高压培养模拟实验研究领域，具体地说是一种深海大型生物高压控温模拟培养装置，包括混合舱、高压舱、转移高压舱以及各种阀体，利用高压管路连接。本实用新型专利技术在高压舱中，通过高压泵和温控系统实现深海高温或低温高静水压环境，同时经过转移球阀、转移高压舱装置，解决了高压下大型生物高压转移技术。材料绝大部分耐腐蚀性能强，成本低。低。低。

【技术实现步骤摘要】
深海大型生物高压控温模拟培养装置


[0001]本技术属于大型生物高压培养模拟实验研究领域，具体地说是一种深海大型生物高压控温模拟培养装置。

技术介绍

[0002]深海是典型的高压环境，耐压及嗜压大型生物、微生物是深海生态系统中的重要类群。但纵观国内外，对深海特殊生命过程的研究因受到相关岸基模拟平台建设不足的制约而仍处于起步阶段。特别是缺乏大型生物高压实验设备，导致无法对其生理生化过程的高压状态进行刻画与验证，导致仅能实现对大型生物的短期常压蓄养，致使对相关过程的解析仍易受压力影响，而无法真实反映深海原位状态及过程机制。
[0003]在大型压力模拟装置方面，美国于1951年研制出了一套规模较大的压力装置，该压力装置长22.9米，内径约为9.15米，试验压力约为4.2MPa，可用于潜水艇壳体的疲劳试验。2001年，美国西南研究院研制出可以模拟3900米水深的新型深海模拟器，该装置长7.3 米，内径为1.27米。2010年，日本海洋科学技术中心研制出的深水模拟高压装置最大工作压力可达147MPa，该压力装置高3米，内径为1.4m。俄罗斯的造船研究所于2012年开发的1.5万米深海压力模拟试验装置。2001年，英国BHRGroup公司所研制的深海压力试验装置底部安装了一个转盘，它的存在使得模拟压力可以实现在10MPa内每分钟1转到10转的转速控制。
[0004]我国的技术研发也蒸蒸日上，上海交通大学搭建了深海模拟与生物培养系统平台，开发了深海冷泉/热液模拟系统、深海沉积物保压采集器、2000米深海模拟试验装置、4000米深海高压模拟试验装置等。
[0005]哈尔滨工程大学也研制出了两项深海高压模拟设备，分别是 40MPa高压实验系统及80MPa高压实验系统。天津大学于2010年开发的深海压力装置应用于4300米的深海，并完成了对石油部件的试验测试，其内径为1.6米，总长为11.5米。2010年，中国船舶科学研究中心的深海压力模拟试验装置，最大工作压力为40MPa，稳压的时间能够长达180天。
[0006]目前，这些设备平台可以实现海洋微生物，尤其是模拟高压条件对深海环境生存的微生物纯培养，极少涉及大型生物培养。同时除了压力温度外其他环境因子也少有关注，其次，已有培养设备运行后无法在保压的条件下取样，制约了深海生命过程的认知和生物资源挖掘。

技术实现思路

[0007]针对目前高压大型生物培养的瓶颈问题，本技术的目的在于提供一种深海大型生物高压控温模拟培养装置。
[0008]本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0009]本技术包括混合舱、高压舱及转移高压舱，其中高压舱通过高压转移通道与转移高压舱连通，所述高压转移通道上设有转移球阀；所述混合舱通过带有阀体的气体注入管路与高压气瓶A相连，所述混合舱通过带有阀体及海水泵的海水管路与海水槽相连，所
述高压气瓶A及海水槽分别向混合舱内通入高压气体及海水，并在所述混合舱内混合；所述混合舱与高压舱之间依次设有三通、高压泵及四通，所述三通的第一个接口经混合舱注入电磁球阀与混合舱相连，所述三通的第二个接口与高压泵的入口端相连，所述高压泵的出口端与四通的第一个接口相连，所述四通的第二个接口经连通管路A与高压舱相连，所述连通管路A上分别设有高压电磁球阀B、高压单向阀A、高压背压阀A及高压针阀A，所述四通的第三个接口通过连通管路B与转移高压舱相连，所述连通管路B上分别设有高压电磁球阀C、高压单向阀C、高压背压阀D及高压针阀I；所述混合舱外部设有预冷舱，所述预冷舱内设有制冷盘管A；所述高压舱外部设有外部预冷舱，所述外部预冷舱内设有制冷盘管B。
[0010]其中：所述三通的第三个接口通过带有阀体的淡水管路与淡水槽相连，所述四通的第四个接口通过带有阀体的连通管路C与外界相通，所述高压泵通过淡水槽中的淡水进行冲洗。
[0011]所述淡水管路上的阀体为淡水电磁球阀，所述淡水槽的下端安装有淡水泄流阀；所述连通管路C上的阀体为高压电磁球阀A。
[0012]所述高压舱通过循环管路与混合舱上的混合舱回流口相连，所述循环管路上分别设有高压针阀H及高压背压阀C。
[0013]所述高压气瓶A为多个，均放置于防爆气瓶柜中，每个所述高压气瓶A均通过一路气体注入管路与混合舱相连，每路所述气体注入管路上均设有减压阀、气体电磁阀。
[0014]所述海水管路上的阀体为海水截止阀及海水止回阀，所述海水泵位于海水截止阀与海水止回阀之间，所述海水槽的下端安装有海水泄流阀。
[0015]所述混合舱的上端分别连通有排气管路A及安全管路A，所述排气管路A上设有用于气体排空和压力释放的混合舱排气阀，所述安全管路A上分别设有球阀及安全气阀；所述混合舱的上端还安装有压力表A，所述混合舱的下端连通有泄流管路A，所述泄流管路A上设有用于液体泄流的混合舱泄流球阀。
[0016]所述高压舱的上端分别连通有排气管路B及安全管路B，所述排气管路B至少为一路，所述排气管路B上设有高压泄压阀，所述安全管路B上分别设有用于安全保护的高压球阀B及安全阀A；所述高压舱的上端还安装有用于压力展示的高压球阀A及压力表B，所述高压舱的下端连通有泄流管路B，所述泄流管路B上设有用于海水排放的高压泄流阀A；所述高压舱的下端还连通有支管路A，所述支管路A 上分别设有用于额外其他液体或者气体注入的高压单向阀B及高压针阀B。
[0017]所述高压舱通过依次设置的高压针阀G、平衡器、高压气体球阀 A及高压气体管路与高压气瓶B相连，所述高压气体管路上并联有与高压气体注入口连接的支管路B，所述支管路B上设有高压气体注入球阀；所述高压气体管路上还并联有用于压力展示的高压气体球阀B、压力表C；所述平衡器内部具有平衡活塞，所述平衡活塞的两侧分别为与高压舱相连的平衡水舱及与高压气瓶B相连的平衡气舱。
[0018]所述转移高压舱的上端分别连通有排气管路C及安全管路C，所述排气管路C上设有高压泄压阀C，所述安全管路C上分别设有高压针阀D及安全阀B，所述转移高压舱的下端连通有泄流管路C，所述泄流管路C上设有用于液体泄流的高压泄流阀C；所述转移高压舱上还分别连通有支管路B及辅助泄压管路，所述支管路B上设有用于额外其他液体或者气体注入的高压针阀C，所述辅助泄压管路上分别设有高压针阀E及高压背压阀B；所述转移高压舱
上安装有用于样品获取、可开关的前盖。
[0019]所述转移高压舱与高压舱之间还连通有高压连通管路，所述高压连通管路上分别设有压力传感器、高压调节阀及高压针阀F。
[0020]本技术的优点与积极效果为：
[0021]本技术在高压舱中，通过高压泵和温控系统实现深海高温或低温高静水压环境，同时经过转移球阀、转移高压舱装置，解决了高压下大型生物高压转移技术。材料绝大部分耐腐蚀性能强，成本低。
附图说明
[0022]图1为本技术的结构示意图；
[0023]其中：1为防爆气瓶柜，2为高压气瓶A，4为减压阀,5为气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种深海大型生物高压控温模拟培养装置，其特征在于：包括混合舱(15)、高压舱(33)及转移高压舱(49)，其中高压舱(33)通过高压转移通道(46)与转移高压舱(49)连通，所述高压转移通道(46)上设有转移球阀(47)；所述混合舱(15)通过带有阀体的气体注入管路(6)与高压气瓶A(2)相连，所述混合舱(15)通过带有阀体及海水泵(12)的海水管路(10)与海水槽(8)相连，所述高压气瓶A(2)及海水槽(8)分别向混合舱(15)内通入高压气体及海水，并在所述混合舱(15)内混合；所述混合舱(15)与高压舱(33)之间依次设有三通(21)、高压泵(22)及四通(23)，所述三通(21)的第一个接口经混合舱注入电磁球阀(77)与混合舱(15)相连，所述三通(21)的第二个接口与高压泵(22)的入口端相连，所述高压泵(22)的出口端与四通(23)的第一个接口相连，所述四通(23)的第二个接口经连通管路A与高压舱(33)相连，所述连通管路A上分别设有高压电磁球阀B(25)、高压单向阀A(26)、高压背压阀A(28)及高压针阀A(27)，所述四通(23)的第三个接口通过连通管路B与转移高压舱(49)相连，所述连通管路B上分别设有高压电磁球阀C(79)、高压单向阀C(80)、高压背压阀D(82)及高压针阀I(81)；所述混合舱(15)外部设有预冷舱(14)，所述预冷舱(14)内设有制冷盘管A(20)；所述高压舱(33)外部设有外部预冷舱(31)，所述外部预冷舱(31)内设有制冷盘管B(32)。2.根据权利要求1所述的深海大型生物高压控温模拟培养装置，其特征在于：所述三通(21)的第三个接口通过带有阀体的淡水管路(86)与淡水槽(85)相连，所述四通(23)的第四个接口通过带有阀体的连通管路C与外界相通，所述高压泵(22)通过淡水槽(85)中的淡水(84)进行冲洗。3.根据权利要求2所述的深海大型生物高压控温模拟培养装置，其特征在于：所述淡水管路(86)上的阀体为淡水电磁球阀(87)，所述淡水槽(85)的下端安装有淡水泄流阀(83)；所述连通管路C上的阀体为高压电磁球阀A(24)。4.根据权利要求1所述的深海大型生物高压控温模拟培养装置，其特征在于：所述高压舱(33)通过循环管路与混合舱(15)上的混合舱回流口(76)相连，所述循环管路上分别设有高压针阀H(74)及高压背压阀C(75)。5.根据权利要求1所述的深海大型生物高压控温模拟培养装置，其特征在于：所述高压气瓶A(2)为多个，均放置于防爆气瓶柜(1)中，每个所述高压气瓶A(2)均通过一路气体注入管路(6)与混合舱(15)相连，每路所述气体注入管路(6)上均设有减压阀(4)、气体电磁阀(5)。6.根据权利要求1所述的深海大型生物高压控温模拟培养装置，其特征在于：所述海水管路(10)上的阀体为海水截止阀(11)及海水止回阀(13)，所述海水泵(12)位于海水截止阀(...

【专利技术属性】
技术研发人员：连超，李超伦，王敏晓，张鑫，栾振东，曹磊，陈浩，周丽，王昊，张峘，钟兆山，
申请(专利权)人：中国科学院海洋研究所，
类型：新型
国别省市：