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，可以進行精確定量地注入，并具有加熱溶液的功能，在進行水合物開采實驗時，利用回壓控制模塊進行模型出口壓力的控制，壓力的控制在降壓、注熱等開采實驗中非常關(guān)鍵。開采實驗產(chǎn)生的氣體和液體通過氣液分離器進行分離，然后分別計量。

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。

該泵具有計算機通訊接口，可由計算機控制其工作，也可手動操作。

儲液系統(tǒng)

由3只ZR-3型1000ml/20MPA活塞容器組成。

用于存儲驅(qū)替介質(zhì)，并在驅(qū)替過程中起壓力緩沖作用。

液體注入量的計量

利用平流泵計量

設(shè)定平流泵的注入瞬時流時，由計算機記錄注入時間，計算不同時刻的累積注入量。

減壓閥

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

注入氣量計量

采用高壓氣體質(zhì)量流量計計量

流量計型號：D07-12M/ZM,瞬時流量量程：500/min

流量積算儀 型號：D08-8M/ZM

注入量由計算機即時采集保存。

預熱器

用于注入流體的加熱，自動控制注入流體的溫度。

溫控范圍：室溫~150℃，控制精度±1℃。

試驗模型管

內(nèi)有效尺寸φ38×500mm，耐壓20MPA，管子中心設(shè)計有4套測溫裝置，用于準確測量溫度梯度。

高低溫恒溫箱

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

試驗模型管，安裝在恒溫箱內(nèi)。

壓力計量

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

溫度計量

將PT100測溫探頭插入試驗管內(nèi)，保證探頭與流體接觸口，溫度數(shù)據(jù)由計算機即時采集保存。

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。

出口計量

出口氣體通過氣體流量計計量，出口液體通過電子天平計量，數(shù)據(jù)由計算機采集保存。

氣體質(zhì)量流量計量程：3000sccm

天平量程：2200g，精度0.01g

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

包括計算機、打印機、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)境下運行，運用VB編程，儀器工作流程顯示在界面上，可實驗人機對話，操作簡單方便。

安全報警系統(tǒng)

裝置設(shè)計超溫、超壓安全報警系統(tǒng)，當系統(tǒng)過溫、過壓會自動報警并切斷電源。