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煤体瓦斯瞬时解吸及渗流特性测试系统
作者:管理员  来源:实验中心  发布日期:2021-07-31  关键词:瓦斯  渗流
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该设备将高温高压蒸汽注入煤层,煤体升温会促使煤层气解吸,高压蒸汽在煤层中渗流扩散也会驱动煤层气流动,所以会引起煤层气解吸、渗流、煤体热量传递等一系的变化,进而影响到煤层气的开采,对于各因素的变化规律及相互作用关系,需要深入开展实验和理论研究。

主管教师:袁瑞甫

存放位置:实验大楼西配楼238室

主要功能:

(1)吸附气体瞬时卸压解吸对煤样的破坏测试;

(2)煤与瓦斯突出过程模拟试验;

(3)不同温度(<200℃)下碎煤的解吸和吸附规律测试;

(4)不同温度下(<200℃)承压煤样(20MPa) 瓦斯解吸、渗流规律测试;

(5)测试不同温度下,煤样瓦斯在水蒸汽驱动下的渗透规律;

(6)测试煤样常温、水蒸汽高温(<200℃)加热驱动下的渗透和热传导规律。

(7)设备设有过高气压保护装置,有爆炸性气体(CH4)浓度监测装置及防爆装置,安全可靠。

技术参数:

(1)瓦解瞬时卸压解吸测试系统

①高压容器罐;储气室压力范围 0-5MPa,容器内部尺寸∶中75×400mm,配备不同直径尺寸模型罐(中50 mm、中60mm),安设 8 个气体压力测试孔。

②快速开口∶ 高压容器侧端开口能够在 15ms 内快速打开。

③碎煤室∶透明材料,内部尺寸为中150×3000mm,顶部及侧部有透气窗口和过滤网。

④数据监测及采集∶测试高压容器内气体流量、压力变化(1KHz 以上)、碎煤喷出速度。

(2)高温煤样解吸渗流测试系统

①注入系统∶

(a)平 流 泵 ∶ 高 压 输 液 泵 ,0.1~50ml/min,压力范围 0~25MPa,流量精度∶≤±1%; 恒压特性∶ ≤±0.1MPa);

(b)减压阀∶ 入口压力 1-16MPa,出口压力 0-1MPa;

(c)气体流量计∶流 量 范 围∶0~1000mL/min,耐压 10MPa,在线计量可计量瞬时流量和累积流量,并带有标准的 232接口,由计算机自动采集;

(d)单向阀∶16MPa,卡套式;(e)平衡釜∶ 2L,最高压力 16MPa;(f)煤粉样品釜∶ 2L,最高压力16MPa;

(g)蒸汽发生器∶最高温度 300℃,加热功率 3KW;

(h)气体增压泵∶ 进口压力∶ 0.3-8MPa,出口最大压力∶ 20MPa。

②解吸渗流系统∶

(a)夹持器∶样品尺寸φ50×200mm,围压 20MPa,轴压 20MPa,注入压力>10MPa,材料 316L,耐温 300℃;

(b)压力加载结构∶ 轴向压力>20MPa,围压>20MPa,耐温 300℃;

(c)恒温箱∶用于放置夹持器,平衡釜等,最大加热温度 350℃,软件自动控制;

(d)加压泵∶ 自动控制液压泵2台,加载压力>20MPa,一个用于轴压加载,一个用于环压加载。

③回压和真空系统∶

(a)回压阀∶防止蒸发,提高计量精度;

(b)回压容器∶使流出液平稳;

(c)回压泵(手动)∶ JB-50 型手摇泵,工作压力∶ 50MPa;(d)真空容器∶容量适用于上述系统并有一定余量,304 材料;

(e)真空泵∶用于对整体管线进行抽真空处理,保证实验的真实性,真空度∶ 0.1Pa;

④数据采集控制系统

(a)压力传感器∶量程∶0-25MPa和 0-16MPa,各 2个,精度均为∶ 0.1%F.S;

(b)温度传感器∶Pt100,4个;

(c)辅助加热系统;

(d)自动化控制及处理系统∶电脑∶ 双核/2G 内存/2T硬盘/21时显示器,配备专用控制、数据采集、数据处理软件;

(e)配套电子电器∶1套。

⑤计量系统

(a)气体流量计∶量程范围∶500ml/min,与数据采集系统配套;

(b)干燥器∶与整套系统配套;

(c)气液分离器∶ 与整套系统配套;

(d)电子天平及控制部件2 台∶ 进口 BSA4202型,与数据采集系统配套,精度∶ 10mg,量程∶ 4000g;

(e)气象色谱仪∶ SP-6800A型,可检测甲烷、二氧化碳、氮气、氦气成分与含量;控温范围∶室温+15℃~399℃∶控温精度∶优于±0.1℃FID检测器∶检测限 Mf≤5×10-11g/s(苯);TCD检测器 灵敏度 S≥2000mv.ml/mg(苯);噪音≤ 0.02mv 漂移∶≤0.1mv/h。



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