Устройство для изучения сорбционно-капилярных характеристик газонасыщенных пористых материалов

Союз Соввтсиин Социалистических Республик(51) М, Кл.Е 21 Р 7/00Е 21 С 39/00 Гасударственный квинтет Совета Ннннотров СССР аа делам яэооретвннй я открытнй(43) Опубликовано 25,02.78, Бюллетень 7 (45) Дата опубликования описания 06.02.78(72) Автор изобретения Ю. Ф. Васючков Московский ордена Трудового Красного Знамени горный институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ СОРВЦИОННО-КАПИЛЛЯРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ГАЗОНАСЫЩЕННЫХ ПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ1Изобретение относится к горной промышленностн н может быть нспользовано в измерительных прнборая цля изучений свойств горных пород,Известно устройство для изучения фильтрационных свойств угля, выполненное в виде рабочей емкости цля размещения в ней образца угля н позволяющее производить насыщение угля газами.и жидкостями 1 110Однако это устройство не позволяет осуществлять регулируемую подачу жидкости в уголь н контролнруемый выпуск жидкости нэ угля, а также не обеспечнвает равенства давленнй.газа в угле и в окружающей ат мосфере при сливе жидкости иэ рабочей камеры.Известно также устройство для изучения сорбцнонно капиллярных характеристик газонасыщенныя пористых материалов,включающее рабочую емкость размещения в ней исследуемого образца, подающую емкость с рабочей жидкостью, сообщавшуюся с рабочей емкостью, трубки для подвода газа в рабочую емкость, манометр 121 . 25 2Однако такое устройство имеет сравнительно невысокую точность измерений.Цель изобретения - повышение точностиизмерений.Это достигается тем, что устройствоснабжено емкостью для слива рабочей жндкости, соединенной с рабочей емкостью уравнительнымн и соединительными трубками сзапорной арматурой, н дополнительными манометрами цля осуществлення замеров впоцающей н сливной емкостяя, причем рабочая емкость сообщена с емкостью для слива рабочей жндкостн н подающей емкостьюпосредством уравнительных трубок,На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий виц, на фиг. 2 - схема, поясняющая принцип работы устройства.Устройство состоит нэ подающей емкости1, герметиэнрующей крышки 2 подающей емкости, рабочей емкости 3, герметнзнрующейкрышки 4 этой емкости, емкости 5 для слива, герметизирующей крышки 6 сливной емкости,вентилей, 7,8,9,10,11,12,13,14 н 15, манометров 16, 17 и 18, уравнительных 1 рубок 19 и 20.Устройство работает следующим образом. Стадия загрузки, Сливная емкость 5 пуста. К крышке 6 привинчивают вентили 12, 13 а 14. На вентиль 12 привиичивают рабочую емкость 3, в которую помешают сверху образец горной породы (угля). Образец дол.жен свободно устанавливаться на круговую решетку, которая служит для последующего слива жидкости из камеры. Далее завинчивают крышку 4 и вентили 9, 11 и 12, щ На вентиль 9 навинчивают подаюшую емкость 1, в которую заливают расчетный объем жидкости при закрытом вентиле 9, Завинчивают крышку 2 и вентили 7 и 8, подключают трубку манометра 16. К вентилям 10 15 и 13 подключают соответственно манометры 17 и 18, Через вентиль 11 к рабочей камере 3 подключают вакуумную систему (на схеме не показана) при закрьггых вентилях 9, 10 и 12. При открытом вентиле 11 прэизводят вакуумирование образца. Вентиль 11 закрывают, отключают вакуумную линию и подключают газовую линию. К вентилю 11 подают газ под давлением и открывают вентили 11 и 10, Насьпцение производят в те чение заданного времени, затем вентиль 11. закрывают и газовую линию выключают, Вентили 8, 11 и 13 соединяют между собой уравнительными газовыми трубками 19 и 20 через тройник Т (на чертеже подсоединен 30 слева к вентилю 11). Стадия исследований (пропитки). К вентилю 7 подключают газовую линию, открывают вентиль 7 и поднимают давление в по 35 даюшейемкости до равенства показаний манометров 16 и 17. Вентиль 7 закрываюти открывают вентили 8 и 11, соединеные уравнительной трубкой 19. После этого можно открыть вентиль 9 и осуществить беэнапорный впуск жидкости из камеры 1 в камеру 3. Через заданный промежуток времени закрывают вентили 8, 9 и 11. За изменением давления в рабочей камере 3 наблюдают по манометру 17. Через вентиль 7 выбрасывают в атмосферу остатки газа из камеры 1, отвинчивают от крышки 2 вентили 7 и 8, снимают крышку 2 и определяют объем оставшейся в камере 1 жидкости; а следовательно, и объем жидкости, поданный в рабочую камеру 5 3, По истечении определенного интервала времени квентилю 13 подсоединяют газовую линию (на чертеже не показана) и в сливной камере 5 при закрытых вентилях 12 и 15 и открытом вентиле 14 поднимают дав5 .ление газа до величины, регистрируемой манометром 17 Затем газовую линию отключают и вентиль 13 соединяют с вентилем 11 через уравнительную трубку 20, при этом вентиль 8 закрыт. После уравнения давлений (определяют по манометрам 17 и 18) в камерах 3 и 5 можно осуществлять безнапорный слив жидкости из камеры 3 в камеру 5 путем открьггия вентиля 12. При этом также открьггы вентили 10, 11, 13 и 14 и закрыты вентили 8, 9 и 15. По истечении заданного интервала времени вентили 12 и 13 закрывают, а вентиль. 15 открывают и жидкость выпускают в мерную емкость, где измеряют объем слитой жидкости при атмосферном давлении, и, следовательно, количество впитавшейся в уголь жидкости.Стадия разгрузки, Вентили 9, 10 и 11и крышку 4 отвинчивают, Образец пинцетом извлекают из рабочей камеры и отправляют на дальнейшие исследования. В случае,если в камере 3 имеются остатки жидкости,камеру 3 отвинчивают вместе с вентилем12 от крышки 6 и измеряют объем оставшейся жидкости,Применение предлагаемого устройся ва позволяет за счет сокрашения потерь жидкости из образца горной породы при разгрузке рабочей емкости повысить точность измерений важных физико-химических характеристик пористых материалов, таких, как сорбционная емкость гаэонасыщенной горной породы жидкостью, скорость капиллярнэго впитывания, коэффициенты массопереноса жидкости и газа в пористых средах, краевой угол смачивания и др. Предлагаемое устройство, таким образом, повышает. надежность результатов экспериментальных исследований,формула изобретенияУстройство для изучения сорбционно-капиллярных характеристик газонасьпценных пористых материалов, включающее рабочую емкость для размещения в ней исследуемого образца, подающую емкость с рабочей жидкостью, сообщающуюся с рабочей емкостью, трубки для подвода газа в рабочую емкость, манометр, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измеренийг оно снабжено емкостью для слива рабочей жидкости, соединенной с рабочей емкостью уравнительными и соединительными трубками с запорной арматурой, и дополнительными манометрами для осуществления замеров в подающей и сливной емкостях, причем рабочая емкость сообщена с емкостью для слива рабочей жидкости и подающей емкостью посредством уравнительных трубок.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.1, Рзцэгэпскиц В. А, Факторы, спэсэбствую 1 нце повышению эффективности увлаенднця угэльнэгэ массива. - В сб, Нагнетанце вэпы в угэльные пласты", М., "Недра", 1065, с, 110. 52, 1 йсючкэв К 3, Ф. и лр. Реакция насин 1 енцэгэ метаном угля ца цньекпцю жцдкэстМ. Технэлэгця и экэнэмика угледэбыцц, (ШИИТЗИУгля), М 5, М., "Цедра., 1 160, с. 74-75,ИПИ Закщ 813/ илиал ППП Патент ж 7 ород, ул. одпи оное нан, 4