3.2和列管式排列的冷卻管3.1。其中，散熱片3.2與冷卻管3.1連接，增大了散熱面積，加快冷卻管3.1的散熱。而風(fēng)機3.3對應(yīng)冷卻管3.1和散熱片3.2設(shè)置，在圖3中，風(fēng)機設(shè)在冷卻管3.1的左側(cè)，用于對冷卻管3.1和散熱片3.2散熱。另外，為了方便維修及控制，換向閥2與冷卻管3.1的入口 3.4之間的連接管路上設(shè)有第一閥門3.6。與冷卻管3.1并列的切換管路9上設(shè)有第二閥門3.7。冷卻管3.1的出口 3.5和切換管路9的出口均連接到三通連接閥4上。在需要冷卻降溫時，換向閥2切換到冷卻裝置3的一側(cè)，開啟風(fēng)機3.3，通過調(diào)節(jié)風(fēng)機3.3的轉(zhuǎn)速，能改變冷卻速率。不需要冷卻時，只需要將換向閥2切換到切換管路9 一側(cè)，就能使冷卻裝置3離線。
[0043]如圖4所示，為加熱裝置5的一種具體結(jié)構(gòu)。該加熱裝置5包括用于保溫的殼體5.5、列管式排列的加熱管5.2、用于對加熱管5.2加熱的電阻絲5.3。電阻絲5.3分布在列管式排列的加熱管5.2的管間及周圍。為了在對電阻絲5.3加熱時，熱量能更好地傳遞給加熱管5.2內(nèi)的流體，在加熱管5.2與電阻絲之間的間隙處填充有導(dǎo)熱性能和絕緣性能均良好的結(jié)晶氧化鎂粉末作為導(dǎo)熱材料。另外，在加熱管5.2的入口處設(shè)有溫度傳感器5.1，電阻絲5.3通電后，產(chǎn)生的熱量通過結(jié)晶氧化鎂粉末迅速向加熱管5.2擴散，當溫度達到溫度傳感器5.1的設(shè)定溫度時，與溫度傳感器5.1連接的控制器關(guān)閉與電阻絲5.3的電源控制開關(guān)5.4，停止對電阻絲5.3加熱。在不需要加熱時，例如冷卻過程中，電阻絲5.3的電源控制開關(guān)5.4也是斷開的，此時的加熱管5.2起到與普通的導(dǎo)管一樣的連接導(dǎo)通作用。因此，采用這種結(jié)構(gòu)的加熱裝置5不僅加熱效率高，而且加熱裝置5內(nèi)產(chǎn)生的熱量比較均勻，還能比較精確的控制加熱的溫度。
[0044]為了保證加熱的效率，減少能量損失，流體循環(huán)回路上的連接管路均采用的是保溫導(dǎo)管。在本實施例中，保溫導(dǎo)管采用的是在導(dǎo)管外設(shè)置隔熱保溫套的結(jié)構(gòu)。具體實施中，保溫導(dǎo)管并不限于這種結(jié)構(gòu)，也可以采用其它結(jié)構(gòu)的保溫導(dǎo)管。而且，在本實施例中，流體循環(huán)回路上的保溫導(dǎo)管包括巖心夾持器I與恒壓泵7之間的連接管路、巖心夾持器I與冷卻裝置3之間的連接管路、冷卻裝置3與加熱裝置5之間的連接管路、加熱裝置5與三通閥8之間的連接管路。另外，為了保證加熱效率，切換管路9也采用的是保溫導(dǎo)管。
[0045]如圖5所示，為循環(huán)泵6的一種具體結(jié)構(gòu)。其中，循環(huán)泵6包括泵體6.1、葉輪6.2、磁聯(lián)動轉(zhuǎn)盤6.3和電機6.4。其中，泵體6.1采用耐高溫高壓的泵體。磁聯(lián)動轉(zhuǎn)盤6.3有兩個，一個設(shè)在泵體6.1內(nèi)，一個設(shè)在泵體6.1外，電機6.4經(jīng)磁聯(lián)動轉(zhuǎn)盤6.3與葉輪6.2連接。葉輪6.2設(shè)在泵體6.1的流體腔內(nèi)。磁聯(lián)動轉(zhuǎn)盤6.3在電機6.4的帶動下旋轉(zhuǎn)，依靠磁力帶動泵體6.1內(nèi)的葉輪6.2轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)泵體6.1內(nèi)的流體從入口到出口的壓差。循環(huán)泵6工作時，加速流體循環(huán)回路的流體的流動速度，從而提高加熱或冷卻效率。采用這種結(jié)構(gòu)的循環(huán)泵6，不僅密封性強，而且能夠承受高溫高壓。
[0046]在本實施例中，恒壓泵7采用法國VINCE公司生產(chǎn)的BTDP100型外置恒壓泵。該恒壓泵7的壓力能達到lOOMPa、泵缸體積100ml，滿足該恒溫系統(tǒng)的高溫高壓要求。
[0047]本發(fā)明的恒溫系統(tǒng)各組件的獨立性較好，方便根據(jù)具體情況進行安裝。整個恒溫系統(tǒng)的密封性好，能承受高溫高壓。而且?guī)r心夾持器在使用時，能很方便地與其它設(shè)備結(jié)入口 ο
[0048]本發(fā)明還涉及一種采用該恒溫系統(tǒng)進行實驗的方法，該方法包括以下步驟:
[0049]開啟恒壓泵7以使流體循環(huán)回路達到實驗壓力，同時控制換向閥2使冷卻裝置3離線；
[0050]啟動循環(huán)泵6和加熱裝置5對流體循環(huán)回路的流體進行加熱到實驗溫度，待壓力穩(wěn)定后保持恒溫，然后進彳丁實驗；
[0051]實驗結(jié)束后，關(guān)閉加熱裝置5，開啟冷卻裝置3進行降溫；
[0052]待降至室溫后，關(guān)閉循環(huán)泵6，并關(guān)閉恒壓泵7以對流體循環(huán)回路卸壓。
[0053]另外，在啟動恒壓泵7之前先向流體循環(huán)回路內(nèi)注入一部分流體，以使流體循環(huán)回路能快速升壓。在關(guān)閉恒壓泵7之后釋放一部分液體來加快卸壓速度。
[0054]說明的是，本發(fā)明中的恒溫指的是在實驗時通過冷卻裝置3和加熱裝置5進行調(diào)節(jié)，使得溫度達到實驗需要的溫度并保持在一個恒定的溫度范圍內(nèi)。因此恒溫系統(tǒng)也可以理解為溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
[0055]雖然已經(jīng)結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行了描述，然而可以理解，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對其進行各種改進或替換。尤其是，只要不存在結(jié)構(gòu)上的沖突，各實施例中的特征均可相互結(jié)合起來，所形成的組合式特征仍屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。本發(fā)明并不局限于文中公開的特定實施例，而是包括落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有技術(shù)方案。
【主權(quán)項】
1.一種巖心夾持器的恒溫系統(tǒng)，包括: 包含流體腔室的巖心夾持器； 恒壓泵，與巖心夾持器的流體腔室的進口連接，用于對巖心夾持器加壓； 冷卻裝置，其入口與巖心夾持器的流體腔室的出口連接，且并列連接有切換管路；冷卻裝置工作時對巖心夾持器進行冷卻；冷卻裝置離線時，巖心夾持器的流體腔室與切換管路連通； 加熱裝置，其入口與冷卻裝置的出口及切換管路連通；加熱裝置通過切換管路對巖心夾持器加熱；和 循環(huán)泵，連接在加熱裝置的出口與巖心夾持器的入口之間，以形成整個流體循環(huán)回路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱裝置包括殼體和設(shè)在殼體內(nèi)的列管式排列的加熱管，列管式排列的加熱管間分布有電阻絲，且在電阻絲與加熱管之間的間隙處填充有用于導(dǎo)熱的導(dǎo)熱材料。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱管的入口設(shè)有在溫度達到設(shè)定值時使電阻絲斷電的溫度傳感器。4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻裝置包括: 冷卻管，入口與巖心夾持器連接，出口與加熱裝置連接； 散熱片，與冷卻管連接，用于對冷卻管散熱；和 風(fēng)機，對應(yīng)冷卻管的位置設(shè)置，用于對散熱片和冷卻管散熱。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻管為列管式排列的導(dǎo)管，所述散熱片分布在列管式排列的導(dǎo)管的間隙處。6.根據(jù)權(quán)利要求1?5中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述循環(huán)泵包括: 泵體； 葉輪，設(shè)在泵體內(nèi)； 磁聯(lián)動轉(zhuǎn)盤，其包括兩部分，一部分設(shè)在泵體內(nèi)，另一部分設(shè)在泵體外，磁聯(lián)動轉(zhuǎn)盤與泵體之間經(jīng)軸承連接；和 電機，其通過磁聯(lián)動轉(zhuǎn)盤與葉輪連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1?6中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，包括切換管路在內(nèi)的流體循環(huán)回路的連接管路均為導(dǎo)管外設(shè)有保溫套的保溫導(dǎo)管。8.一種采用權(quán)利要求1?7中任一項所述的系統(tǒng)進行實驗的方法，其特征在于，包括以下步驟: 開啟恒壓泵以使流體循環(huán)回路達到實驗壓力，使冷卻裝置離線； 啟動循環(huán)泵和加熱裝置對流體循環(huán)回路的流體進行加熱到實驗溫度，待壓力穩(wěn)定后保持恒溫，然后進行實驗； 實驗結(jié)束后，關(guān)閉加熱裝置，開啟冷卻裝置進行降溫； 待降至室溫后，關(guān)閉循環(huán)泵，并關(guān)閉恒壓泵以對流體循環(huán)回路卸壓。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在啟動恒壓泵前先向流體循環(huán)回路內(nèi)注入一部分流體，在關(guān)閉恒壓泵后釋放一部分液體進行卸壓。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種巖心夾持器的恒溫系統(tǒng)及其實驗方法，該恒溫系統(tǒng)包括：包含流體腔室的巖心夾持器；恒壓泵，與巖心夾持器的流體腔室的進口連接，用于對巖心夾持器加壓；冷卻裝置，其入口與巖心夾持器的流體腔室的出口連接，且并列連接有切換管路；冷卻裝置工作時對巖心夾持器進行冷卻；冷卻裝置離線時，巖心夾持器的流體腔室與切換管路連通；加熱裝置，其入口與冷卻裝置的出口及切換管路連通，加熱裝置通過切換管路對巖心夾持器加熱；和循環(huán)泵，連接在加熱裝置的出口與巖心夾持器的入口之間，以形成整個流體循環(huán)回路。該恒溫系統(tǒng)能更方便地與其它設(shè)備組合使用、能提高實驗效率。
【IPC分類】G01N15/08, B01L7/00
【公開號】CN105080630
【申請?zhí)枴緾N201410149563
【發(fā)明人】周宇, 呂成遠, 倫增珉, 王銳, 潘偉義
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油勘探開發(fā)研究院
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2014年4月15日