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  • 煤及巖層中污染物遷移實驗裝置

煤及巖層中污染物遷移實驗裝置

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  • 更新時間2020-12-11
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該裝置用于模擬自然狀態下,地下氣化過程中煤巖受地應力、瓦斯壓力等共同作用的三軸三軸應力狀態下煤樣的滲透率,并用于測定應力變化、溫度變化、介質變化等方面對煤巖滲透性的影響。實驗原理:通過向煤層模型中注入污染物和氣體,測量節點上的壓力,并且取樣分析濃度、組成等等參數,研究煤本地氣化過程中污染物的擴散規律。
煤及巖層中污染物遷移實驗裝置 產品詳情

UCGPMF-50型煤及巖層中污染物遷移實驗裝置

1.概述

該裝置用于模擬自然狀態下,地下氣化過程中煤巖受地應力、瓦斯壓力等共同作用的三軸三軸應力狀態下煤樣的滲透率,并用于測定應力變化、溫度變化、介質變化等方面對煤巖滲透性的影響。

實驗原理:通過向煤層模型中注入污染物和氣體,測量節點上的壓力,并且取樣分析濃度、組成等等參數,研究煤本地氣化過程中污染物的擴散規律。

2.主要技術參數

1)工作壓力

環壓:50Mpa

驅替壓力:40Mpa

壓力測試精度:0.1%FS

2)測量范圍:0.0110mL/min

3)工作溫度:200℃,控溫精度:±0.5

4)電 源:交流380V 50HZ

5)總 率:6KW

6)巖心規格:ф25×300

3.儀器的基本組成結構

該儀器主要由注入系統、模型系統、計量系統、自動控制系統、數據采集與處理系統組成。

注入系統:由注入泵、中間容器、管閥件組成,可將各種流體按一定流量注入到模型內。

模擬系統:由巖心夾持器、恒溫箱、環壓泵、回壓系統等組成。

計量系統:包括壓力測量、溫度測量、流量計量、油、水體積自動計量等。

自動控制:計算機自動控制注入泵的流量,環壓泵自動跟蹤內壓,恒溫箱加熱恒溫等。

數據采集處理:由各種數據采集卡、工控機、打印機、采集處理軟件組成,可適時采集壓力、溫度流量、油水體積等參數,并對數據進行運算處理。

4.組成儀器各部件的技術規范

1)注入泵

型號:NP-KX-500-10,工作壓力:60Mpa,流量:0.0110mL/min,泵可手動操作亦計算機。

2)中間容器

ZR-3型中間容器 容積:1000mL,耐壓:50Mpa,材質:1Cr18Ni9Ti,數量3只。

用于存儲驅替介質,并起緩沖作用。

ZR-3型哈氏合金中間容器 容積:200mL/50MPa1只。

3)巖心夾持器及填砂模型

夾持器適用巖心規格:ф25×300㎜,ф25×80

填砂模型:ф25×500㎜,32Mpa,二測壓點

工作壓力:50Mpa,環壓:60Mpa

材質:316L

4)環壓跟蹤泵

DJB-80A 工作壓力:60Mpa,用于給巖心夾持器施加環向壓力,密封巖心。

手動和電動操作,配通訊口,可微機操作。

5)恒溫箱

工作溫度:180℃±0.5

工作室內尺寸:1200×800×850㎜(長×寬×高)。

前后開門,內裝照明燈,不銹鋼材料制作。

熱風循環,采用PID調節控溫技術,箱內溫度均勻,控溫精度高。

安裝滾動腳輪,移動方便。

分兩節加工后連接為一個整體,方便搬運。

6)閥門、管線、管件及流程

采用DW3內卡 式高壓閥門管件,耐壓70Mpa

7)計量系統

壓力計量:壓力變送器DG1300-BZ-B-2-60/AADG1300-BZ-B-2-4/AA

測量精度0.25%F·S,用于巖心進出口及各測壓點的壓力測量,所有壓力采用WP-C901-20-17-P壓力數顯表顯示,也可通過數顯表上有RS232口由計算機采集。

溫度計量:采用PT100測溫探頭,XMT-7512ZX-RZ溫控儀設定、控溫、測量溫度。

流量計量:采用天平稱重法計算液體流量

天平型號:BP423S,量程420g,精度0.001g

計算機自動采集計算流量值。

油水自動計量:采用液位及電子天平自動計量油、水體積,油、水體積值油計算機自動采集計算。

8)數據采集系統

采用MOXA C168H/PCIMOXA C104H/PCI數據采集板適時采集壓力、溫度、流量。

9)自動控制系統

計算機可對下列外部設備進行自動控制

1)注入泵:通過泵的通訊接口,計算機可對注入流量進行控制;

2)環壓跟蹤泵:計算機通過HY6160端子板自動控制環壓泵及電磁閥的開關,維持驅替壓力與環壓的壓差。

1 測控系統示意圖

10)應用軟件與數據處理

軟件在windows2000/XP環境下運行,采用VB編程。儀器工作流程顯示在界面上,可實現人機對話,操作人員設定好參數后就可以實現無人值守,計算機可自動采集所有的壓力、流量,并控制泵的運行,環壓泵的自動跟蹤。

計算機采集的數據經處理可生成原始數據報表、分析報表以及曲線圖,同時生成數據庫文件格式,以便用戶靈活使用。

計算機:揚天 A8000C 打印機:HP1160

5.主要技術特征

1)裝置采用模塊化設計,可根據不同試驗要求進行組合;

2)能模擬地層條件下進行高溫高壓驅替試驗;

3)關鍵部件采用進口件,提高測試的可靠性、精確性;

4)實現計算機自動化控制、采集、處理;

5)環壓跟蹤注入壓力,保持恒定壓差;

6)高、低量程壓力變送器可切換,確保壓力測試精度;

7)儀器的結構合理、外型美觀大方、操作方便、經久耐用;

8)選購件齊全,可根據不同試驗要需要,選購我廠不同規格的模型,使儀器廣泛應用于各種試驗研究領域。

6.基本操作

1)巖樣準備

①巖樣的鉆取切割:將巖樣鉆成φ25或ф38的圓柱體,兩端切割平整,切割面與軸線垂直。

鉆取巖樣方法參見SY/T5336

②巖樣的洗油

洗油方法按SY/T5336執行

③巖樣的烘干

巖樣烘干溫度控制在6065℃,烘干24h后,每隔8h稱重一次,兩次稱重的差值小于10mg時,記下巖樣的實測質量。

④測量巖樣的幾何尺寸:長度(L)、直徑(D)。

⑤巖樣氣體滲透率測定按SY/T5336進行。

⑥巖樣抽空飽和油(水),稱濕重,計算巖樣孔隙體積。

⑦將飽和好油(水)的巖樣浸泡在油(水)中,待用。

2)流程準備

保證儲液容器、各種泵內液體充足,不足時請添加。

3)巖心的安裝

從燒杯中取出預先飽和好的巖心,放入夾持器膠套內,裝上夾持器堵頭,頂緊巖樣。

4)加環壓密封巖樣

①手動加環壓

將控制面板上手動、自動開關打到手動位置,打開環壓泵開關,增壓至需要壓力值時,關環壓泵開關。

②自動加環壓

將控制面板上手動、自動開關打到自動位置,在計算機實驗程序上,點擊實驗開始鍵后,計算機自動控制環壓泵的啟動與停止,并自動跟蹤驅替壓力,維持環壓與驅替壓力差。

5)加溫

先打開面板上恒溫箱風機開關,再打開加熱開關,在其控溫儀上設定需加熱的溫度,溫控儀自動控制恒溫箱加熱,至所需溫度恒溫。

溫控儀溫度設定方法詳見溫控儀使用說明書

停止加熱只需將加熱開關斷開,或將溫控儀溫度設定到低于環境溫度。

6)實驗評價

各種試驗方法詳見其實驗評價行業標準。

7.安全

儀器的安全操作涉及到操作者的人身安全和儀器的正常使用壽命,廠家提醒操作者注意如下要點:

1)儀器的各類儀表和計算機必須保證正確的電源輸入,必須配有自動穩壓保護裝置。

2)儀器各部保證有良好的接地。

3)流程管匯各部的壓力不高于設計壓力,特別不能高于各種檢測儀表的量程,使用氣體加壓時必須格外小心。

4)儀器的閥門設計為手動操作,請按試驗步驟預先設計好試驗流程走向,任何一閥門的操作錯誤均可能導致整個試驗的失敗。

5)系統在高溫操作時,必須帶有絕熱手套,以免燙傷。

8.維護

恒速泵要定期清洗,其詳細的維護請參閱讀泵說明書。

電子天平要避免強烈振動,切不可過載,其詳細的注意事項請閱讀天平說明書。

本儀器所配計算機為儀器的控制機,切忌亂拷軟件,尤其是來歷不明的軟盤,計算機病毒可能會導致控制及數據采集的混亂和錯誤。

儀器所有與液體接觸的部分均為不銹鋼材質,有一定的抗腐蝕性能,但并非一勞永逸。對流程管匯部分需經常清洗,尤其是注完酸或其它強腐蝕液體后要立即用清水清洗。流程*不用時,流程管匯內注滿油或用高壓氣吹干,以防銹蝕。

*使用會造成對流程密封件的正常破損,影響密封性能,所以,建議定期對儀器進行耐壓試驗,對儀器.的泄露部分更換密封件,對經常使用者其周期以3個月為宜。

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