本實用新型涉及煤層氣開采技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種三相流調(diào)節(jié)器。

背景技術(shù)：

氣、液、固三相流廣泛存在于煤層氣抽采井內(nèi)，在煤層氣抽采的初級階段，氣、液、煤粉顆粒共同匯聚于抽采井內(nèi)，由此形成氣液固三相流。三相流的流體參數(shù)對于評價煤氣產(chǎn)量、煤層工況、預(yù)測產(chǎn)量趨勢至關(guān)重要，同時也是制定排采工藝、預(yù)測井下事故等的重要參數(shù)，因此國內(nèi)外相關(guān)學(xué)者對三相流進(jìn)行了大量的研究。而對三相流進(jìn)行研究的基礎(chǔ)則是建立可控的三相流模型，精確控制三相流的參數(shù)，包括三相流的流體參數(shù)、含水量、含氣量及固定濃度參數(shù)。目前，還未出現(xiàn)能夠精確控制三相流的參數(shù)的三相流模型。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型通過提供一種三相流調(diào)節(jié)器，解決了現(xiàn)有技術(shù)中難以準(zhǔn)確控制三相流參數(shù)(如三相流的流體參數(shù)、含水量、含氣量及固定濃度參數(shù))的技術(shù)問題，實現(xiàn)了對三相流參數(shù)的準(zhǔn)確控制，為三相流研究提供了可靠的模型。

本實用新型提供了一種三相流調(diào)節(jié)器，包括：氣體比例閥、液體比例閥、基座、固體添加單元、混合單元及出口塞；所述基座內(nèi)開設(shè)有第一通道、第二通道、第三通道及內(nèi)腔；所述氣體比例閥通過所述第一通道與所述內(nèi)腔連通；所述液體比例閥通過第二通道與所述內(nèi)腔連通；所述出口塞通過所述第三通道與所述內(nèi)腔連通；所述固體添加單元與所述內(nèi)腔的一端連接，所述混合單元設(shè)置在所述內(nèi)腔內(nèi)，氣體、液體及粉末經(jīng)所述混合單元混合后經(jīng)所述出口塞輸出。

進(jìn)一步地，所述混合單元包括：電機、聯(lián)軸器、密封桿、骨架油封、密封環(huán)及刀片；所述內(nèi)腔為三級階梯孔，從外向內(nèi)為內(nèi)徑依次減小的第一級孔、第二級孔及第三級孔；所述電機固定在所述第一級孔，所述電機通過所述聯(lián)軸器與所述密封桿的一端固定連接，所述刀片固定在所述密封桿的另一端；所述密封桿上設(shè)置有凸臺，所述骨架油封設(shè)置在所述凸臺與所述第二級孔頂壁之間；所述密封環(huán)設(shè)置在所述第三級孔內(nèi)的所述密封桿上。

進(jìn)一步地，所述混合單元還包括：第一連接件；所述電機通過所述第一連接件與所述基座固定連接。

進(jìn)一步地，所述混合單元還包括：第二連接件；所述密封桿通過所述第二連接件與所述聯(lián)軸器固定連接。

進(jìn)一步地，所述混合單元還包括：鎖緊螺母；所述刀片通過所述鎖緊螺母固定在所述密封桿上。

進(jìn)一步地，所述固體添加單元包括：進(jìn)料桶、進(jìn)料盤及進(jìn)料桿；所述進(jìn)料桿及所述進(jìn)料盤設(shè)置在所述第三級孔內(nèi)，所述進(jìn)料桿的一端與所述密封桿固定連接，另一端與所述進(jìn)料盤固定連接；所述進(jìn)料盤上開設(shè)有通孔；所述進(jìn)料桶與所述基座固定連接，所述進(jìn)料桶的輸出端與所述進(jìn)料盤相對設(shè)置。

進(jìn)一步地，所述固體添加單元還包括：第三連接件；所述進(jìn)料盤通過所述第二連接件與所述進(jìn)料桿固定連接。

進(jìn)一步的，還包括：第一墊圈；所述氣體比例閥與所述基座固定連接；所述氣體比例閥與所述基座之間設(shè)置有所述第一墊圈。

進(jìn)一步的，還包括第二墊圈；所述液體比例閥與所述基座固定連接；所述液體比例閥與所述第二墊圈之間設(shè)置有所述第二墊圈。

進(jìn)一步的，還包括：第三墊圈；所述出口塞通與所述基座固定連接；所述出口塞與所述基座之間設(shè)置有所述第三墊圈。

本實用新型提供的一種或多種技術(shù)方案，至少具備以下有益效果或優(yōu)點：

本實用新型提供的三相流調(diào)節(jié)器，通過氣體比例閥、液體比例閥及液體 比例閥分別輸入氣體、液體及固體，便于調(diào)節(jié)三相流中的氣體、液體及固體的流量或濃度，實現(xiàn)了對三相流參數(shù)的準(zhǔn)確控制。氣體、液體及固體在內(nèi)腔進(jìn)行充分混合，可模擬出氣、液、固三相流的混合狀態(tài)，為三相流研究提供了準(zhǔn)確的模型。

進(jìn)一步，本實用新型提供的三相流調(diào)節(jié)器，混合單元中設(shè)置有骨架油封及密封環(huán)，可保證電機與第三級孔之間的密封性，防止三相流浸入電機而損壞電機。

進(jìn)一步，本實用新型提供的三相流調(diào)節(jié)器，進(jìn)料盤上開設(shè)有通孔，進(jìn)料盤在旋轉(zhuǎn)的過程中，進(jìn)料盤上開設(shè)的通孔間歇性的與進(jìn)料桶的輸出端口對齊，通過調(diào)節(jié)進(jìn)料盤的速度，可實現(xiàn)對進(jìn)料桶中固體輸入速度的調(diào)節(jié)。

進(jìn)一步，本實用新型提供的三相流調(diào)節(jié)器，設(shè)置有第一墊圈，可防止內(nèi)腔中的三相流通過第一通道溢出；設(shè)置有第二墊圈，可防止內(nèi)腔中的三相流通過第二通道溢出；設(shè)置有第三墊圈，可防止內(nèi)腔中的三相流通過第一通道溢出。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例提供的三相流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中框A中所示結(jié)構(gòu)的放大圖；

圖3為圖1中框B中所示結(jié)構(gòu)的放大圖。

具體實施方式

本實用新型實施例通過提供一種三相流調(diào)節(jié)器，解決了現(xiàn)有技術(shù)中難以準(zhǔn)確控制三相流參數(shù)(如三相流的流體參數(shù)、含水量、含氣量及固定濃度參數(shù))的技術(shù)問題，實現(xiàn)了對三相流參數(shù)的準(zhǔn)確控制，為三相流研究提供了可靠的模型。

參見圖1-圖3，本實用新型實施例提供了一種三相流調(diào)節(jié)器，包括：氣 體比例閥3、液體比例閥5、基座7、固體添加單元、混合單元、出口塞15、第一墊圈2、第二墊圈6及第三墊圈18?；?內(nèi)開設(shè)有第一通道、第二通道、第三通道及內(nèi)腔，氣體管道4與氣體比例閥3連接，氣體比例閥3通過第一通道與內(nèi)腔連通，氣體比例閥3與基座7固定連接，氣體比例閥3與基座7之間設(shè)置有第一墊圈2；液體管道與液體比例閥5連接，液體比例閥5通過第二通道與內(nèi)腔連通，液體比例閥5與基座7固定連接，液體比例閥5與基座7之間設(shè)置有第二墊圈6；出口塞15通過第三通道與內(nèi)腔連通，出口塞15與基座7固定連接，出口塞15與基座7之間設(shè)置有第三墊圈18。固體添加單元與內(nèi)腔的一端連接，混合單元設(shè)置在內(nèi)腔內(nèi)，氣體、液體及粉末經(jīng)混合單元混合后經(jīng)出口塞15輸出。第一通道及第二通道設(shè)置在內(nèi)腔的一側(cè)，第三通道設(shè)置在內(nèi)腔的另一側(cè)，第一通道、第二通道及第二通道平行設(shè)置，第三通道設(shè)置在第一通道及第二通道中間。

參見圖1-圖3，混合單元包括：電機9、聯(lián)軸器10、密封桿14、骨架油封12、密封環(huán)13、刀片16、第一連接件8、第二連接件11及鎖緊螺母17。內(nèi)腔為三級階梯孔，從外向內(nèi)為內(nèi)徑依次減小的第一級孔、第二級孔及第三級孔。電機9固定在第一級孔，電機9通過第一連接件8與基座7固定連接，其中第一連接件8采用固定螺栓。電機9通過聯(lián)軸器10與密封桿14的一端固定連接，密封桿14通過第二連接件11與聯(lián)軸器10固定連接，第二連接件11采用鎖緊螺釘。刀片16通過鎖緊螺母17固定在密封桿14的另一端，刀片16設(shè)置在第三通道的內(nèi)側(cè)開口處。密封桿14上設(shè)置有凸臺，骨架油封12設(shè)置在凸臺與第二級孔頂壁之間，凸臺與第二級孔頂壁對骨架油封12起限位作用；密封環(huán)13設(shè)置在第三級孔內(nèi)的密封桿14上，且第一密封圈設(shè)置在第二通道的下側(cè)，防止第一密封圈堵塞第二通道。

參見圖1-圖3，固體添加單元包括：進(jìn)料桶19、進(jìn)料盤20及進(jìn)料桿1。進(jìn)料桿1及進(jìn)料盤20設(shè)置在第三級孔內(nèi)，進(jìn)料桿1的一端與密封桿14螺接固定，另一端通過第三連接件與進(jìn)料盤20固定連接，其中進(jìn)料桿1的端部設(shè) 置有凸起，進(jìn)料盤20上設(shè)置有凹槽，該凸起與凹槽相配合。進(jìn)料盤20上開設(shè)有通孔，通孔的孔徑小于或等于進(jìn)料桶19的輸出端口的孔徑。進(jìn)料桶19與基座7固定連接，進(jìn)料桶19的輸出端與進(jìn)料盤20相對設(shè)置，進(jìn)料盤20在旋轉(zhuǎn)的過程中，進(jìn)料盤20上開設(shè)的通孔間歇性的與進(jìn)料桶19的輸出端口對齊，通過調(diào)節(jié)進(jìn)料盤20的速度，可實現(xiàn)對進(jìn)料桶19中固體輸入速度的調(diào)節(jié)。

下面對本實用新型實施例提供的三相流調(diào)節(jié)器的工作原理進(jìn)行說明：參見圖1-圖3，氣體通氣體比例閥3經(jīng)第一通道進(jìn)入內(nèi)腔，液體通過液體比例閥5經(jīng)第二通道浸入內(nèi)腔，固體顆粒經(jīng)進(jìn)料桶19的輸出端口及進(jìn)料盤20上開設(shè)的通孔進(jìn)入內(nèi)腔。電機9啟動后，電機9的輸出軸帶動密封桿14轉(zhuǎn)動，密封桿14帶動刀片16轉(zhuǎn)動。氣體、液體及固體顆粒經(jīng)過刀片16的攪動、粉碎及充分混合后形成三相流，三相流經(jīng)出口塞15輸出。密封桿14轉(zhuǎn)動時帶動進(jìn)料桿1轉(zhuǎn)動，進(jìn)料桿1帶動進(jìn)料盤20同時轉(zhuǎn)動，當(dāng)進(jìn)料盤20上的通孔與進(jìn)料桶19的輸出端口重合時，進(jìn)料桶19內(nèi)的固體顆粒進(jìn)入內(nèi)腔，當(dāng)進(jìn)料盤20上的通孔與進(jìn)料桶19的輸出端口不重合時，無固體顆粒進(jìn)入內(nèi)腔。通過調(diào)整電機9轉(zhuǎn)速可精確控制進(jìn)入內(nèi)腔的固體顆粒流量。

參加與1-圖3，本實用新型實施例提供的一種或多種技術(shù)方案，至少具備以下有益效果或優(yōu)點：

本實用新型實施例提供的三相流調(diào)節(jié)器，通過氣體比例閥3、液體比例閥5及液體比例閥5分別輸入氣體、液體及固體，便于調(diào)節(jié)三相流中的氣體、液體及固體的流量或濃度，實現(xiàn)了對三相流參數(shù)的準(zhǔn)確控制。氣體、液體及固體在內(nèi)腔進(jìn)行充分混合，可模擬出氣、液、固三相流的混合狀態(tài)，為三相流研究提供了可靠的模型。

本實用新型實施例提供的三相流調(diào)節(jié)器，混合單元中設(shè)置有骨架油封12及密封環(huán)13，可保證電機9與第三級孔之間的密封性，防止三相流浸入電機9而損壞電機9。

本實用新型實施例提供的三相流調(diào)節(jié)器，進(jìn)料盤20上開設(shè)有通孔，進(jìn)料 盤20在旋轉(zhuǎn)的過程中，進(jìn)料盤20上開設(shè)的通孔間歇性的與進(jìn)料桶19的輸出端口對齊，通過調(diào)節(jié)進(jìn)料盤20的速度，可實現(xiàn)對進(jìn)料桶19中固體輸入速度的調(diào)節(jié)。

本實用新型實施例提供的三相流調(diào)節(jié)器，設(shè)置有第一墊圈2，可防止內(nèi)腔中的三相流通過第一通道溢出；設(shè)置有第二墊圈6，可防止內(nèi)腔中的三相流通過第二通道溢出；設(shè)置有第三墊圈18，可防止內(nèi)腔中的三相流通過第一通道溢出。

最后所應(yīng)說明的是，以上具體實施方式僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照實例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。