[发明专利]一种减阻剂加注和评价实验装置及方法

权利要求书

1.一种减阻剂加注和评价实验装置，其特征在于，包括沿主管道(100)依次布置的注气系统、减阻剂加注系统和减阻剂评价系统；

所述注气系统包括沿主管道依次布置的空压机(30)、第一阀门(1)、缓冲罐(31)、第二阀门(2)、涡街流量计(32)、第三阀门(3)；

所述减阻剂加注系统包括布置在主管道上的加注管(33)，所述加注管(33)通过第四阀门(4)与加药罐(34)连接；所述加注管(33)为变径管，加注管(33)管径从入口处到管道中部管径逐渐变小，越过管道中部管径逐渐变大直至末端复原；所述加注管(33)出口端设置有雾化喷头(40)；

所述减阻剂评价系统包括沿主管道依次布置的进口处三通连接器(10)、可拆卸的实验管道(50)和出口处三通连接器(13)；所述进口处三通连接器(10)与进口处测压表(20)连接，出口处三通连接器(13)与出口处测压表(21)连接。

2.根据权利要求1所述的一种减阻剂加注和评价实验装置，其特征在于，所述实验管道(50)两端分别通过进口活动接口(11)、出口活动接口(12)与主管道螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的一种减阻剂加注和评价实验装置，其特征在于，所述雾化喷头(40)通过螺纹与加注管(33)连接，雾化喷头(40)的直径小于其外部管道的直径。

4.根据权利要求3所述的一种减阻剂加注和评价实验装置，其特征在于，所述加注管(33)的管道中部与第四阀门(4)所接管道相通。

5.根据权利要求1所述的一种减阻剂加注和评价实验装置，其特征在于，所述出口处三通连接器(13)的出口端直接通过管道与周围环境连通。

6.采用上述权利要求1-5所述的减阻剂加注和评价实验装置的实验方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，在进行实验测试前，先打开第一阀门(1)、第二阀门(2)和第三阀门(3)，关闭第四阀门(4)；

步骤二，启动空压机(30)将空气注入到实验系统中，待整个装置通气后稳定后，记录此时涡街流量计(32)的读数，记下进口处测压表(20)和出口处测压表(21)的测量数值，计算出实验管道(50)的前后压差；

步骤三，慢慢打开第四阀门(4)，将加药罐(34)中的减阻剂通入到实验管道(50)中，持续时间(20)min，让减阻剂与管道内壁充分接触润化，然后关闭第四阀门(4)；

步骤四，待进口处测压表(20)和出口处测压表(21)的测量值稳定后记录其测量值，计算出注入减阻剂后实验管道(50)的压力差大小；

步骤五：根据减阻率的计算公式就可以计算出该减阻剂的减阻率大小；

步骤六：将加药罐(34)中的减阻剂换成一定量的蒸馏水，再缓慢地打开第四阀门(4)，打开的同时开始计时，待实验管道(50)前后压力稳定后，记录进口处测压表(20)和出口处测压表(21)的测量数值，关闭第四阀门(4)记录此时涡街流量计(32)的读数，结束计时，然后再次测量加药罐(34)中蒸馏水的量；

步骤七：根据记录的时间和输入的蒸馏水量可以计算出输液量，结合涡街流量计(32)的数据就可以计算出此时注入装置气体的含液率；

步骤八：控制第四阀门(4)的不同开度，重复步骤六～七，就可以计算出同一减阻剂对于不同含液率气体的减阻效果。

7.根据权利要求6所述的减阻剂加注和评价实验装置的实验方法，其特征在于，上述步骤五中，减阻剂的减阻率计算公式为：

其中：DR—减阻率，％；ΔP₀—未添加减阻剂管道运行压降，KPa；ΔP_t—添加减阻剂之后管道运行压降，KPa。

8.根据权利要求6所述的减阻剂加注和评价实验装置的实验方法，其特征在于，上述步骤七中，含液率的计算公式为：

其中：H—含液率，％；Q_液—通过蒸馏水的减少量和时间记录相比可得，m³/h；Q_气—根据涡街流量计记录的数据可得，m³/h。