1.本发明涉及石油石化环境保护技术领域，具体而言，涉及一种天然气水合物反应釜。


背景技术：

2.由于各地区的地质条件、水合物类型不同，形成机制各异，所以模拟实验研究仍是首推的实施方案。近年来模拟实验系统也在取得不断的完善，相关新测试技术的应用，也使实验装置可视化、精确化程度提高，从而大大提高实验成果的指导意义。目前来看，试验装置的核心设备反应釜一般容积过小、拆装不便、检测点位置单一及试验连续性不好等缺点，极大的限制了模拟实验装置的实验和测试效果。
3.例如：
4.一发明公开了“一种天然气水合物合成反应釜”，该装置主要由筒体、上平盖封头、下平盖封头、温度传感器、压力传感器、搅拌棒等部件组成，通过搅拌，可有效提高水合反应过程的气液接触面积，提高水合反应效率。
5.一发明公开了“水合物试验釜”，该装置主要由圆柱形的釜筒和釜盖和在釜筒一端的外侧壁上设有电子元件连接模块等组成，该装置安装方便、安装可靠性高、提高了测试结果的准确性。
6.一发明公开了“天然气水合物合成反应釜”，该装置主要由筒体，筒体的上下两侧的平盖封头，以及封头上的气体进出口、温度传感器、压力传感器、进出液口、筒体上的测阻元件和筒体内部的搅拌器等组成。可以根据装置上的传感器获取的温度、压力、电阻率等参数来调整天然气水合物的合成效率。
7.一发明“一种可视观察气体水合物生长的反应釜”，该装置包括反应釜底座、蓝宝石反应釜本体、反应釜盖体、进气管线、进液管线和压力传感器等。该装置结构简单，操作方便，可以清楚的观察到水合物在相界面生成过程中形态学的变化规律，并且可以监测相界面水合物生成的动力学过程。
8.一发明专利“一种合成海洋天然气水合物的实验装置和方法”，该发明涉及的反应釜由反应釜本体、内套、外套、轴压活塞、电控系统等组成，可合成海洋天然气水合物。该实验装置可以使天然气水合物模拟实验条件更接近自然界条件，实验结果更具有可信度，为使现实中开采天然气水合物提供实验基础和依据。
9.以上专利提到的反应釜装置，结构相对较为简单，灵活性差，绝热冷却功能不全，进行规模实验连续性能差，较难拆装，并且测试点分布不全，不能全面的反应水合物生成情况等缺点。


技术实现要素：

10.本发明的主要目的在于提供一种天然气水合物反应釜，以解决现有技术中的天然气水合物反应釜的灵活性差的问题。
11.为了实现上述目的，本发明提供了一种天然气水合物反应釜，包括：支架，支架呈门字形结构，且支架的底部设置有滑轮，并使天然气水合物反应釜整体可移动设置；反应釜体，反应釜体设置在门字形结构内并与支架可转动连接，且反应釜体相对于支架的转动轴线与反应釜体的中心轴线形成有夹角，反应釜体包括筒体、盖设在筒体顶部的上封盖、盖设在筒体底部的下封盖以及监测器，上封盖、筒体侧面和下封盖上均穿设有监测器，下封盖具有气室，气体经由气室进入筒体内，气室内填充有承压填料；步进调整组件，步进调整组件位于支架和反应釜体之间，且反应釜体的一侧通过步进调整组件与支架连接，步进调整组件驱动反应釜体相对于支架转动；吊装组件，吊装组件与支架的顶部连接，并能够上下运动以将物料和配件吊装到反应釜体上。
12.进一步地，支架包括：多个纵梁，纵梁的侧面具有固定销，反应釜体的侧面具有固定套，固定套可转动地套设在固定销的外侧；悬臂梁，悬臂梁与纵梁的顶端连接，悬臂梁的底部具有滑轨，吊装组件滑动设置在滑轨上；多个底板，底板设置在纵梁的底部，且滑轮设置在底板的底部。
13.进一步地，纵梁成对设置，且成对设置的两个纵梁分别位于反应釜体周向相对的两侧，成对设置的两个纵梁中，一个纵梁的侧面具有固定销，另一个纵梁的侧面具有支撑板，步进调整组件支撑在支撑板上。
14.进一步地，支架还包括加强筋，加强筋设置在纵梁和底板之间，并且加强筋、纵梁和底板围成三角形结构。
15.进一步地，滑轮为多个，且包括万向轮和定向轮，每个底板的底部均设置有至少一个万向轮和至少一个定向轮。
16.进一步地，反应釜体还包括：保温筒，保温筒套设在筒体的外侧；观察窗，观察窗设置在筒体的侧面并且为透明窗口。
17.进一步地，保温筒包括：外筒，外筒套设在筒体的外侧；夹流板，夹流板设置在外筒和筒体之间，并具有供流体流过的通道，且通道沿外筒的周向呈螺旋形，外筒体的两端侧面分别具有与通道连通的入口和出口。
18.进一步地，上封盖和下封盖均呈凸字形结构，且上封盖和下封盖的一部分伸入至筒体内反应釜体还包括进气管线，进气管线与下封盖连接，并与气室连通。
19.进一步地，天然气水合物反应釜还包括多个密封件，上封盖和筒体之间、下封盖和筒体之间均设置有至少一个密封件。
20.进一步地，反应釜体还包括：钻筒，上封盖开设有供过孔，钻筒穿过过孔并伸入至筒体内；盖板，盖板可拆卸地盖设在过孔处，钻筒穿设在盖板上并通过盖板固定在上封盖上。
21.进一步地，钻筒包括：管体，管体的一部分伸入至筒体内，且管体伸入筒体的一端的侧面开设有筛孔；套筒，套筒套设在管体远离筛孔的一端；注液管；排液管；排气管，注液管、排液管和排气管三者一体化设置，且可拆卸地穿设在套筒和管体内。
22.应用本发明的技术方案，通过设置底部有滑轮的支架、步进调整组件和吊装组件，从而使得反应釜体在安装、维护、运输等工序花费的人、物力得到较大节约，具体而言，支架采用可移动式的设计，使得天然气水合物反应釜能够根据需要移动使用场所，步进调整组件可使反应釜体自动倾斜，可方便安全的清理内部模拟实验所用的砂石和其他固态模拟材
料，吊装组件可自行在实验室内进行吊装反应釜体及其上封盖的拆卸安装工作，上述设置整体一体化，占地面积小，安装简单灵活，且极大提高了天然气水合物反应釜使用的便利性以及灵活性。
附图说明
23.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
24.图1示出了本发明的天然气水合物反应釜的结构示意图；
25.图2示出了图1中的天然气水合物反应釜的支架的结构示意图；
26.图3示出了图1中的天然气水合物反应釜的反应釜体的结构示意图；
27.图4示出了图3中的反应釜体的爆炸图；
28.图5示出了图3中的反应釜体的保温筒的结构示意图；
29.图6示出了图3中的反应釜体的下封盖的结构示意图；
30.图7示出了图3中的反应釜体的钻筒的结构示意图；
31.图8示出了图3中的反应釜体的盖板的结构示意图。
32.其中，上述附图包括以下附图标记：
33.10、支架；11、滑轮；12、纵梁；13、悬臂梁；14、底板；15、固定销；16、支撑板；17、加强筋；20、反应釜体；21、筒体；22、上封盖；23、下封盖；231、气室；24、保温筒；241、外筒；242、夹流板；243、入口；244、出口；25、监测器；26、观察窗；27、进气管线；28、钻筒；281、管体；282、套筒；283、注液管；284、排液管；285、排气管；286、筛孔；29、盖板；30、步进调整组件；40、吊装组件；50、密封件。
具体实施方式
34.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
35.需要指出的是，除非另有指明，本技术使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
36.在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。
37.为了解决现有技术中的天然气水合物反应釜的灵活性差的问题，本发明提供了一种天然气水合物反应釜。
38.如图1至图8所示的一种天然气水合物反应釜，包括支架10、反应釜体20、步进调整组件30和吊装组件40，支架10呈门字形结构，且支架10的底部设置有滑轮11，并使天然气水合物反应釜整体可移动设置；反应釜体20设置在门字形结构内并与支架10可转动连接，且反应釜体20相对于支架10的转动轴线与反应釜体20的中心轴线形成有夹角，反应釜体20包括筒体21、盖设在筒体21顶部的上封盖22、盖设在筒体21底部的下封盖23以及监测器25，上封盖22、筒体21侧面和下封盖23上均穿设有监测器25，下封盖23具有气室231，气体经由气
室231进入筒体21内，气室231内填充有承压填料；步进调整组件30位于支架10和反应釜体20之间，且反应釜体20的一侧通过步进调整组件30与支架10连接，步进调整组件30驱动反应釜体20相对于支架10转动；吊装组件40与支架10的顶部连接，并能够上下运动以将物料和配件吊装到反应釜体20上。
39.本实施例通过设置底部有滑轮11的支架10、步进调整组件30和吊装组件40，从而使得反应釜体20在安装、维护、运输等工序花费的人、物力得到较大节约，具体而言，支架10采用可移动式的设计，使得天然气水合物反应釜能够根据需要移动使用场所，整体便于移动，灵活性能高，监测器25的设置可以多方位全角度的监测反应釜体20内天然气水合物及体内环境的温度、电阻、压力等参数变化，最大限度提高实验效果精度，气室231以及气室内的承压填料便于在水合物气体的均匀注入同时防止注气孔因填砂而堵塞，步进调整组件30可使反应釜体20自动倾斜，可方便安全的清理内部模拟实验所用的砂石和其他固态模拟材料，吊装组件40可自行在实验室内进行吊装反应釜体20及其上封盖22的拆卸安装工作，上述设置整体一体化，占地面积小，安装简单灵活，且极大提高了天然气水合物反应釜使用的便利性以及灵活性。
40.如图2所示，支架10包括多个纵梁12、悬臂梁13、多个底板14，本实施例的纵梁12和底板14分别设置有两个，悬臂梁13设置有一个，并且纵梁12和悬臂梁13之间形成门字形结构，两个纵梁12组成一对，纵梁12的侧面具有横向伸出的固定销15，反应釜体20的侧面具有固定套，固定套可转动地套设在固定销15的外侧，从而使得反应釜体20支撑在纵梁12上的同时相对于纵梁12能够沿固定套的轴线进行转动，即反应釜体20绕横向的转动轴线翻转；悬臂梁13的两端分别与两个纵梁12的顶端连接，悬臂梁13的底部具有滑轨，吊装组件40滑动设置在滑轨上，从而使得吊装组件40能够改变位置，悬臂梁13一方面为吊装组件40的运动提供轨道，另一方面也增加支架10的强度；底板14设置在纵梁12的底部，底板14的表面与纵梁12的轴线之间垂直设置，在底板14的下表面设置有滑轮11。
41.由于悬臂梁13的两端分别与两个纵梁12的顶端连接，因而两个纵梁12分别位于反应釜体20周向相对的两侧，在其中一个纵梁12的侧面具有固定销15，另一个纵梁12的侧面具有支撑板16，步进调整组件30通过螺栓固定支撑在支撑板16上，在步进调整组件30的侧面也具有固定销15，反应釜体20相对的两侧分别有一固定套，从而分别套设在两个固定销15外侧。当然，支架10的形状结构可以根据需要设置成其他形式，例如增加纵梁12的数量等。
42.可选地，支架10还包括加强筋17，加强筋17设置在纵梁12和底板14之间，加强筋17的一端与纵梁12的侧面连接，另一端与底板14的上表面连接，并且加强筋17的轴线与纵梁12的轴线形成夹角，这样，加强筋17、纵梁12和底板14围成三角形结构，从而提高支架10整体的结构强度。
43.可选地，滑轮11为多个，且包括万向轮和定向轮，每个底板14的底部均设置有至少一个万向轮和至少一个定向轮，本实施例为了保证整体的平衡性，每个底板14的下表面均设置有两个滑轮11，其中一个万向轮，一个定向轮，且万向轮和定向轮均带有刹车装置，从而确保整体移动。
44.如图3和图4所示，反应釜体20除了包括筒体21、上封盖22、下封盖23外，还包括保温筒24和观察窗26，保温筒24套设在筒体21的外侧；观察窗26设置在筒体21的侧面并且为
透明窗口，本实施例采用蓝宝石观察窗，以观察反应釜体20内实验变化。
45.如图5所示，保温筒24包括外筒241和夹流板242，外筒241套设在筒体21的外侧，并与筒体21之间形成密封空腔；夹流板242设置在外筒241和筒体21之间的密封空腔内，并具有供流体流过的通道，且通道沿外筒241的周向呈螺旋形，外筒241的底端和顶端侧面分别具有与通道连通的入口243和出口244，入口243与冷却外设设备相连，形成液体循环通过入口243向夹流板242内通入合适温度的液体即可对筒体21的温度进行保持和调节，从而达到调节温度的功能，确保实验温度。
46.如图6所示，上封盖22和下封盖23均呈凸字形结构，且上封盖22和下封盖23凸出的部分伸入至筒体21内，反应釜体20还包括进气管线27，下封盖23上设置有进气管座，进气管线27通过与进气管座连接从而与气室231和筒体21内部连通，通过在气室231内填充具有良好承压和透气性能的承压填料，便于在水合物气体的均匀注入同时防止注气孔因填砂而堵塞。
47.可选地，天然气水合物反应釜还包括多个密封件50，上封盖22、筒体21和下封盖23上均开设有环形凹槽，密封件50可以容纳在环形凹槽内，从而密封上封盖22和筒体21之间、下封盖23和筒体21之间的缝隙，保证反应釜体20整体的密封效果。
48.如图4、图7和图8所示，反应釜体20还包括钻筒28和盖板29，上封盖22开设有供过孔，钻筒28穿过过孔并伸入至筒体21内，钻筒28用于模拟海洋钻井；盖板29可拆卸地盖设在过孔处，钻筒28穿设在盖板29上并通过盖板29固定在上封盖22上，这样当需要拆卸钻筒28时，只需要将盖板29连同钻筒28一同拆下即可，从而避免拆卸上封盖22等较难拆卸的部件，便于检修和更换零件。并且钻筒28和盖板29之间也可以设置有密封圈等密封件进行密封。
49.如图7所示，钻筒28包括管体281、套筒282、注液管283、排液管284和排气管285，管体281的一部分伸入至筒体21内，且管体281伸入筒体21的一端的侧面开设有筛孔286，筛孔286能够模拟海底天然气水合物的降压开采过程；套筒282套设在管体281远离筛孔286的一端；注液管283、排液管284和排气管285三者一体化设置，且可拆卸地穿设在套筒282和管体281内，从而形成多线一管式结构，在实现注液、排液和排气等过程的同时节约空间及便于更换。
50.需要说明的是，上述实施例中的多个指的是至少两个。
51.从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
52.1、解决了现有技术中的天然气水合物反应釜的灵活性差的问题；
53.2、支架采用可移动式的设计，使得天然气水合物反应釜能够根据需要移动使用场所；
54.3、步进调整组件可使反应釜体自动倾斜，可方便安全的清理内部模拟实验所用的砂石和其他固态模拟材料；
55.4、吊装组件可自行在实验室内进行吊装反应釜体及其上封盖的拆卸安装工作；
56.5、多监测点设计可最大限度确保监测反应釜体内的参数变化准确；
57.6、整体一体化，占地面积小，安装简单灵活，极大提高了天然气水合物反应釜使用的便利性以及灵活性。
58.显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有
其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
59.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
60.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
61.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。