微米級(jí)冰顆粒制備裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種冰顆粒制備裝置，特別是關(guān)于一種水合物實(shí)驗(yàn)室用的微米級(jí)冰顆粒制備裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]地球上天然氣水合物蘊(yùn)藏十分豐富，廣泛分布于多年凍土區(qū)、大陸架邊緣的深海沉積物和深湖泊沉積物中。在陸地上，適合天然氣水合物形成的地理環(huán)境是多年凍土區(qū)。中國多年凍土分布面積約占世界多年凍土面積的10%，其中青藏高原多年凍土區(qū)面積占世界多年凍土面積的7%。根據(jù)多年凍土條件和天然氣水合物形成的熱力學(xué)條件，青藏高原多年凍土區(qū)基本具備形成天然氣水合物的環(huán)境條件。由于冰點(diǎn)以下氣體水合物的生成動(dòng)力學(xué)研宄仍然存在一些問題，有待于進(jìn)一步認(rèn)識(shí)和解決，冰點(diǎn)以下合成實(shí)驗(yàn)中冰顆粒的粒徑大小、實(shí)驗(yàn)初始?jí)毫Α?shí)驗(yàn)溫度等因素和水合物的生成速率及時(shí)間的關(guān)系都是影響天然氣水合物形成的重要因素。因此，采用不同粒徑的冰顆粒開展天然氣水合物形成的實(shí)驗(yàn)研宄，討論和分析冰顆粒粒徑、初始?jí)毫铜h(huán)境溫度等條件對(duì)天然氣水合物合成的影響，以期對(duì)水合物的開發(fā)利用和對(duì)青藏高原多年凍土水合物的形成規(guī)律研宄提供基礎(chǔ)的研宄數(shù)據(jù)，為水合物高效開發(fā)、低成本天然氣儲(chǔ)輸理論與技術(shù)提供有利的技術(shù)支持。但是，實(shí)驗(yàn)室中冰顆粒的常規(guī)制取方法很難精確控制，不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求，將對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成一定影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種微米級(jí)冰顆粒制備裝置，該裝置能精確控制水形成噴霧的粒徑大小，保證生成冰的純度，已達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案:一種微米級(jí)冰顆粒制備裝置，其特征在于:它包括進(jìn)水管路、霧化噴嘴、冰顆粒生成室、進(jìn)氣管路和氮?dú)鈬娮?；所述進(jìn)水管路出口端連接所述霧化噴嘴，所述霧化噴嘴設(shè)置在所述冰顆粒生成室上方內(nèi)側(cè)；所述進(jìn)氣管路出口端連接所述氮?dú)鈬娮?，所述氮?dú)鈬娮煸O(shè)置在所述冰顆粒生成室下方內(nèi)側(cè)，且所述氮?dú)鈬娮炫c所述霧化噴嘴位于同一直線上，兩噴嘴的噴口方向相對(duì)設(shè)置。
[0005]上述技術(shù)方案中，所述進(jìn)水管路包括水箱、水泵和水過濾器；所述水箱出口端經(jīng)所述水泵連接所述水過濾器入口，所述水過濾器出口連接所述霧化噴嘴。
[0006]所述水泵與所述水過濾器之間的進(jìn)水管路上設(shè)置有壓力調(diào)節(jié)閥；所述水泵與所述水箱之間設(shè)置有止回閥。
[0007]所述水過濾器與所述霧化噴嘴的進(jìn)水管路上設(shè)置有壓力表。
[0008]上述技術(shù)方案中，所述冰顆粒生成室內(nèi)部設(shè)置有倒V形擋板，所述倒V形擋板位于所述氮?dú)鈬娮焐戏?，且所述倒V形擋板中軸線與所述氮?dú)鈬娮煳挥谕恢本€；所述倒V形擋板將所述冰顆粒生成室分隔成冰顆粒存儲(chǔ)空間和氮?dú)庖夯覂刹糠郑龅筕形擋板下部構(gòu)成氮?dú)庖夯?，所述倒V形擋板上部構(gòu)成冰顆粒存儲(chǔ)空間。
[0009]所述霧化噴嘴要上設(shè)置有濾網(wǎng)。
[0010]所述進(jìn)氣管路包括氮?dú)獯鎯?chǔ)裝置、氣體泵和氣體安全閥；所述氮?dú)獯鎯?chǔ)裝置出口端經(jīng)所述氣體泵連接所述氮?dú)鈬娮欤龅獨(dú)獯鎯?chǔ)裝置出口端還設(shè)置有氣體安全閥。
[0011]本實(shí)用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn):1、本實(shí)用新型由于在水過濾器與霧化噴嘴的進(jìn)水管路上設(shè)置有壓力表，通過控制計(jì)量水泵的液體壓力和流量可以精確控制水形成噴霧的粒徑大小，已達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求。2、本實(shí)用新型通過在氮?dú)獯鎯?chǔ)裝置出口處安裝氣體安全閥，進(jìn)而保證整個(gè)裝置的安全，使實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。3、本實(shí)用新型通過在進(jìn)水管路中安裝過濾器來保證實(shí)驗(yàn)中生成冰的純度。4、本實(shí)用新型通過氣體安全閥控制氮?dú)獾膲毫Υ笮。{(diào)節(jié)氮?dú)鈬娮斓膰婌F噴射速度，以控制水霧形成冰顆粒的冷卻過程。5、本實(shí)用新型通過在冰顆粒生成室內(nèi)設(shè)置倒V形擋板，來保證冰顆粒與液化氮的隔離，同時(shí)保證冰顆粒的分布均勻。本實(shí)用新型可以廣泛在冰生成水合物實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型實(shí)驗(yàn)裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0014]如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種微米級(jí)冰顆粒制備裝置，其包括進(jìn)水管路10、霧化噴嘴20、冰顆粒生成室30、進(jìn)氣管路40和氮?dú)鈬娮?0。進(jìn)水管路10出口端連接霧化噴嘴20，霧化噴嘴20設(shè)置在冰顆粒生成室30上方內(nèi)側(cè)。進(jìn)氣管路40出口端連接氮?dú)鈬娮?0，氮?dú)鈬娮?0設(shè)置在冰顆粒生成室30下方內(nèi)側(cè)，且氮?dú)鈬娮?0與霧化噴嘴20位于同一直線上，兩噴嘴的噴口方向相對(duì)設(shè)置。
[0015]上述實(shí)施例中，進(jìn)水管路10包括水箱11、水泵12和水過濾器13，水箱11的出口端經(jīng)水泵12連接水過濾器13入口，經(jīng)水泵12提高進(jìn)水管路10中水的壓力；水過濾器13出口連接霧化噴嘴20。其中:
[0016]位于水泵12與水過濾器13之間的進(jìn)水管路上設(shè)置有壓力調(diào)節(jié)閥14 ;位于水過濾器13與霧化噴嘴20的進(jìn)水管路上設(shè)置有壓力表15 ;位于水泵12與水箱11之間設(shè)置有止回閥16，防止水倒流入水泵12內(nèi)。
[0017]上述各實(shí)施例中，霧化噴嘴要20上設(shè)置有濾網(wǎng)，以提高噴入冰顆粒生成室30內(nèi)水的純度。
[0018]上述各實(shí)施例中，冰顆粒生成室30內(nèi)部還設(shè)置有倒V形擋板31，倒V形擋板31位于氮?dú)鈬娮?0上方，且倒V形擋板31中軸線與氮?dú)鈬娮?0位于同一直線。倒V形擋板31將冰顆粒生成室30分隔成冰顆粒存儲(chǔ)空間和氮?dú)庖夯覂刹糠?，倒V形擋板31下部構(gòu)成氮?dú)鈬娚浜蟮牡獨(dú)庖夯?，倒V形擋板31上部構(gòu)成冰顆粒存儲(chǔ)空間。
[0019]上述各實(shí)施例中，進(jìn)氣管路40包括氮?dú)獯鎯?chǔ)裝置41、氣體泵42和氣體安全閥43。氮?dú)獯鎯?chǔ)裝置41出口端經(jīng)氣體泵42連接氮?dú)鈬娮?0，氮?dú)饨?jīng)氣體泵42可以提高壓力；位于氮?dú)獯鎯?chǔ)裝置41出口端還設(shè)置有氣體安全閥43，用于調(diào)節(jié)氮?dú)獯鎯?chǔ)裝置41的內(nèi)部壓力。
[0020]綜上所述，本實(shí)用新型在使用時(shí)，包括以下步驟:
[0021]I)水箱11中的水通過水泵12提高壓力之后進(jìn)入水過濾器13內(nèi)，清除雜質(zhì)。
[0022]2)并通過壓力調(diào)節(jié)閥14改變進(jìn)水管路10中水的壓力后進(jìn)入霧化噴嘴20，通過霧化噴嘴20噴射到冰顆粒生成室30內(nèi)形成噴霧。
[0023]3)氮?dú)獯鎯?chǔ)裝置41中的氮?dú)馔ㄟ^氣體泵42提高壓力，并通過氣體安全閥43改變氮?dú)獾膲毫Υ笮　?br>[0024]4)氮?dú)饨?jīng)氣體泵42提高壓力后進(jìn)入氮?dú)鈬娮?0形成氮?dú)鈬婌F，噴射在冰顆粒生成室30內(nèi)，氮?dú)庠诒w粒生成室30中由于壓力下降變成液化氮，吸收熱量，達(dá)到冷卻的作用。
[0025]5)水霧由于氮?dú)獾睦鋮s作用，迅速降溫，形成水合物生成實(shí)驗(yàn)所需的微米級(jí)冰顆粒。
[0026]上述各實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型，各部件的結(jié)構(gòu)、尺寸、設(shè)置位置及形狀都是可以有所變化的，在本實(shí)用新型技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，凡根據(jù)本實(shí)用新型原理對(duì)個(gè)別部件進(jìn)行的改進(jìn)和等同變換，均不應(yīng)排除在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之外。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種微米級(jí)冰顆粒制備裝置，其特征在于:它包括進(jìn)水管路、霧化噴嘴、冰顆粒生成室、進(jìn)氣管路和氮?dú)鈬娮欤凰鲞M(jìn)水管路出口端連接所述霧化噴嘴，所述霧化噴嘴設(shè)置在所述冰顆粒生成室上方內(nèi)側(cè)；所述進(jìn)氣管路出口端連接所述氮?dú)鈬娮?，所述氮?dú)鈬娮煸O(shè)置在所述冰顆粒生成室下方內(nèi)側(cè)，且所述氮?dú)鈬娮炫c所述霧化噴嘴位于同一直線上，兩噴嘴的噴口方向相對(duì)設(shè)置。
2.如權(quán)利要求1所述的微米級(jí)冰顆粒制備裝置，其特征在于:所述進(jìn)水管路包括水箱、水泵和水過濾器；所述水箱出口端經(jīng)所述水泵連接所述水過濾器入口，所述水過濾器出口連接所述霧化噴嘴。
3.如權(quán)利要求2所述的微米級(jí)冰顆粒制備裝置，其特征在于:所述水泵與所述水過濾器之間的進(jìn)水管路上設(shè)置有壓力調(diào)節(jié)閥；所述水泵與所述水箱之間設(shè)置有止回閥。
4.如權(quán)利要求2所述的微米級(jí)冰顆粒制備裝置，其特征在于:所述水過濾器與所述霧化噴嘴的進(jìn)水管路上設(shè)置有壓力表。
5.如權(quán)利要求3所述的微米級(jí)冰顆粒制備裝置，其特征在于:所述水過濾器與所述霧化噴嘴的進(jìn)水管路上設(shè)置有壓力表。
6.如權(quán)利要求1?5任一項(xiàng)所述的微米級(jí)冰顆粒制備裝置，其特征在于:所述冰顆粒生成室內(nèi)部設(shè)置有倒V形擋板，所述倒V形擋板位于所述氮?dú)鈬娮焐戏剑宜龅筕形擋板中軸線與所述氮?dú)鈬娮煳挥谕恢本€；所述倒V形擋板將所述冰顆粒生成室分隔成冰顆粒存儲(chǔ)空間和氮?dú)庖夯覂刹糠?，所述倒V形擋板下部構(gòu)成氮?dú)庖夯?，所述倒V形擋板上部構(gòu)成冰顆粒存儲(chǔ)空間。
7.如權(quán)利要求1?5任一項(xiàng)所述的微米級(jí)冰顆粒制備裝置，其特征在于:所述霧化噴嘴要上設(shè)置有濾網(wǎng)。
8.如權(quán)利要求6所述的微米級(jí)冰顆粒制備裝置，其特征在于:所述霧化噴嘴要上設(shè)置有濾網(wǎng)。
9.如權(quán)利要求1?5、8任一項(xiàng)所述的微米級(jí)冰顆粒制備裝置，其特征在于:所述進(jìn)氣管路包括氮?dú)獯鎯?chǔ)裝置、氣體泵和氣體安全閥；所述氮?dú)獯鎯?chǔ)裝置出口端經(jīng)所述氣體泵連接所述氮?dú)鈬娮欤龅獨(dú)獯鎯?chǔ)裝置出口端還設(shè)置有氣體安全閥。
10.如權(quán)利要求6所述的微米級(jí)冰顆粒制備裝置，其特征在于:所述進(jìn)氣管路包括氮?dú)獯鎯?chǔ)裝置、氣體泵和氣體安全閥；所述氮?dú)獯鎯?chǔ)裝置出口端經(jīng)所述氣體泵連接所述氮?dú)鈬娮?，所述氮?dú)獯鎯?chǔ)裝置出口端還設(shè)置有氣體安全閥。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種微米級(jí)冰顆粒制備裝置，其特征在于：它包括進(jìn)水管路、霧化噴嘴、冰顆粒生成室、進(jìn)氣管路和氮?dú)鈬娮?；所述進(jìn)水管路出口端連接所述霧化噴嘴，所述霧化噴嘴設(shè)置在所述冰顆粒生成室上方內(nèi)側(cè)；所述進(jìn)氣管路出口端連接所述氮?dú)鈬娮?，所述氮?dú)鈬娮煸O(shè)置在所述冰顆粒生成室下方內(nèi)側(cè)，且所述氮?dú)鈬娮炫c所述霧化噴嘴位于同一直線上，兩噴嘴的噴口方向相對(duì)設(shè)置。本實(shí)用新型能精確控制水形成噴霧的粒徑大小，保證生成冰的純度，已達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求，可以廣泛在冰生成水合物實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用。
【IPC分類】F25C1-00
【公開號(hào)】CN204494932
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520103542
【發(fā)明人】李清平, 宋永臣, 劉衛(wèi)國, 趙佳飛, 王世圣, 楊明軍, 張煒, 李家鋼
【申請(qǐng)人】中國海洋石油總公司, 中海油研究總院, 大連理工大學(xué)
【公開日】2015年7月22日
【申請(qǐng)日】2015年2月12日