天然氣水合物裝置中高壓模型為核心元件，放置于恒溫室內(nèi)。另外，由穩(wěn)壓供氣模塊向模型內(nèi)注入氣體，來補(bǔ)充氣體或者維持系統(tǒng)壓力；穩(wěn)壓供液模塊向模型內(nèi)注入液體，包括水和各種溶液，可以進(jìn)行精確定量地注入，并具有加熱溶液的功能，在進(jìn)行水合物開采實(shí)驗(yàn)時(shí)，利用回壓控制模塊進(jìn)行模型出口壓力的控制，壓力的控制在降壓、注熱等開采實(shí)驗(yàn)中非常關(guān)鍵。開采實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的氣體和液體通過氣液分離器進(jìn)行分離，然后分別計(jì)量。

天然氣水合物裝置主要用來模擬研究海底天然氣水合物的生成及開采過程，主要由以下部件組成。

供液系統(tǒng)

供液主要由一臺(tái)平流泵完成，選用北京衛(wèi)星廠的平流泵，該泵流量范圍0.01~20ml/min,壓力范圍0~20MPA。

該泵具有計(jì)算機(jī)通訊接口，可由計(jì)算機(jī)控制其工作，也可手動(dòng)操作。

儲(chǔ)液系統(tǒng)

由3只ZR-3型1000ml/20MPA活塞容器組成。

用于存儲(chǔ)驅(qū)替介質(zhì)，并在驅(qū)替過程中起壓力緩沖作用。

液體注入量的計(jì)量

利用平流泵計(jì)量

設(shè)定平流泵的注入瞬時(shí)流時(shí)，由計(jì)算機(jī)記錄注入時(shí)間，計(jì)算不同時(shí)刻的累積注入量。

減壓閥

選用TESCOM公司產(chǎn)品，型號(hào)44-1812-24，進(jìn)口壓力6000psi，出口壓力0~2500psi可調(diào)。

注入氣量計(jì)量

采用高壓氣體質(zhì)量流量計(jì)計(jì)量

流量計(jì)型號(hào)：D07-12M/ZM,瞬時(shí)流量量程：500/min

流量積算儀 型號(hào)：D08-8M/ZM

注入量由計(jì)算機(jī)即時(shí)采集保存。

預(yù)熱器

用于注入流體的加熱，自動(dòng)控制注入流體的溫度。

溫控范圍：室溫~150℃，控制精度±1℃。

試驗(yàn)?zāi)Ｐ凸?/p>

內(nèi)有效尺寸φ38×500mm，耐壓20MPA，管子中心設(shè)計(jì)有4套測(cè)溫裝置，用于準(zhǔn)確測(cè)量溫度梯度。

高低溫恒溫箱

內(nèi)腔尺寸：長(zhǎng)700×高450×深450mm，控溫范圍-10~100℃，溫度波動(dòng)：±1℃，恒溫試驗(yàn)箱帶有輪子，可以方便移動(dòng)。

試驗(yàn)?zāi)Ｐ凸埽惭b在恒溫箱內(nèi)。

壓力計(jì)量

分別計(jì)量入口、出口壓力，入口、出口壓力均采用高精度壓力傳感器計(jì)量，量程25MPA,精度：0.1％F·S。

溫度計(jì)量

將PT100測(cè)溫探頭插入試驗(yàn)管內(nèi)，保證探頭與流體接觸口，溫度數(shù)據(jù)由計(jì)算機(jī)即時(shí)采集保存。

回壓控制系統(tǒng)

用來控制出口壓力，采用頂部加載式回壓控制器，耐壓25MPA，控制精度±0.05MPA，設(shè)定壓力由精密壓表顯示。

出口計(jì)量

出口氣體通過氣體流量計(jì)計(jì)量，出口液體通過電子天平計(jì)量，數(shù)據(jù)由計(jì)算機(jī)采集保存。

氣體質(zhì)量流量計(jì)量程：3000sccm

天平量程：2200g，精度0.01g

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

包括計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、采集控制板卡、采集控制電路以及數(shù)據(jù)采集處理軟件等。

適時(shí)采集：注入液量，注入氣量，壓力、壓差、溫度，產(chǎn)出氣量，產(chǎn)出液量變化。

軟件在windows7環(huán)境下運(yùn)行，運(yùn)用VB編程，儀器工作流程顯示在界面上，可實(shí)驗(yàn)人機(jī)對(duì)話，操作簡(jiǎn)單方便。

安全報(bào)警系統(tǒng)

裝置設(shè)計(jì)超溫、超壓安全報(bào)警系統(tǒng)，當(dāng)系統(tǒng)過溫、過壓會(huì)自動(dòng)報(bào)警并切斷電源。