NL194097C - Inrichting voor het onderzoeken van het gedrag van een uit meerdere fasen bestaand circulerend effluent. - Google Patents

Description

1 194097

Inrichting voor het onderzoeken van het gedrag van een uit meerdere fasen bestaand circulerend effluent

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het onderzoeken van het gedrag van een 5 uit meerdere fasen bestaand circulerend effluent.

Een dergelijke inrichting is uit EP-A-0.435.713 bekend. Deze bekende inrichting omvat een nabootsings-circuit, waarin het te bestuderen effluent, bijvoorbeeld een boorslib, in circulatie wordt gebracht en gehouden met behulp van één of meer pompen teneinde de rheologische eigenschappen te onderzoeken. Een dergelijk nabootsingscircuit is nodig, daar het vanwege economische redenen niet mogelijk is de circulatie 10 van uit meerdere fasen bestaande effluenten in leidingen met een reële lengte, die meerdere kilometers kan bedragen, te onderzoeken.

Deze bekende inrichting omvat onder meer een circulatiepomp, een filterpomp, alsmede een aantal filters. Een dergelijk systeem heeft een aantal nadelen voor het onderzoek van het dynamisch gedrag van ' een uit meerdere fasen bestaand effluent. In de eerste plaats worden de fasen van het uit meerdere fasen 15 bestaand effluent in de circulatiepomp en filterpomp opgemengd, waardoor scheidingsverschijnselen van de fasen, welke tijdens het circulatietransport van het effluent optreden, worden gemaskeerd. De rheologische eigenschappen van het effluent kunnen eveneens door de mechanische roering in de verschillende pompen veranderen. Pompen kunnen eveneens een vermaling van de vaste fasen veroorzaken. Daarnaast kunnen de vaste stoffen, welke zich in de fasen van het effluent bevinden, slijtage van de pomp veroorzaken, 20 waarbij tevens de slijtageproducten het te onderzoeken effluent kunnen vervuilen, alsmede de fysische chemie van de stroming doen veranderen.

De onderhavige uitvinding heeft ten doel de hierboven genoemde nadelen bij het onderzoek van het dynamisch gedrag van een uit meerdere fasen bestaand effluent te verminderen.

De inrichting van de in de aanhef genoemde soort omvat daartoe volgens de uitvinding een proefbuis 25 voor het opnemen van het effluent, en middelen die geschikt zijn om een fluïdum afwisselend in elk van de uiteinden van de proefbuis toe te voeren.

Het basisidee van de uitvinding is het onderwerpen van een bepaald volume van een uit meerdere fasen bestaand effluent aan een afwisselende verplaatsing in een proefbuis. De verplaatsing kan over een afstand en gedurende een tijd plaatsvinden, die de transportomstandigheden tijdens circulatie in industriële leidingen 30 nabootsen. De invloed van de lengte van de industriële leidingen wordt weergegeven door het effect van de verblijftijd van de effluenten, die in de proefbuis worden geplaatst.

De onderhavige uitvinding heeft in het bijzonder de volgende voordelen: - Er vindt geen scheiding van de verschillende fasen tijdens de gehele tijdsduur van de nagebootste industriële stroming plaats.

35 - Door de circulatiemiddelen wordt geen enkele homogenisatie van de fasen veroorzaakt. De natuurlijke ontwikkeling van het systeem kan zodoende worden onderzocht. In feite, als men de werking van bepaalde toeslagstoffen (bijvoorbeeld anti-corrosiemiddelen, bactericiden, dispergeermiddelen,...) wil beproeven, is het noodzakelijk om niet continu het effluent met de toeslagstoffen te mengen teneinde dicht bij de industriële omstandigheden te blijven, waar een dergelijke menging niet plaatsvindt. De wijze van de afwisselende 40 verplaatsing volgens de onderhavige uitvinding verbergt daarom niet de eventuele effecten van de scheiding tussen de verschillende producten, die kunnen optreden in de industriële leiding.

- De afwezigheid van de doorgang van het effluent door een pomp of een equivalent middel vermijdt in zijn geheel de afschuiving van fluïda en vaste stoffen, die aanwezig kunnen zijn. Zodoende wordt de ontwikkeling van de rheologische eigenschappen van het uit meerdere fasen bestaand effluent, dat in de buis 45 circuleert, niet veranderd.

- Als het effluent beladen is met vaste deeltjes respecteert de afwisselende beweging de verdeling van deze deeltjes tussen de verschillende fasen, evenals hun mogelijke decantatie of scheiding.

- De vaste deeltjes, die in het effluent aanwezig zijn, ondergaan geen morfologische overgang.

De buis en de middelen kunnen zodanig ten opzichte van elkaar zijn geplaatst, dat in hoofdzaak de 50 menging van het effluent en het fluïdum wordt beperkt.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm omvatten de genoemde middelen ten minste een zuiger, die met een afwisselende beweging in een mantel beweegbaar is, welke mantel in verbinding staat met ten minste één uiteinde van de proefbuis.

De middelen kunnen volgens een andere voorkeursuitvoeringsvorm eveneens een pompmiddel en 55 verdeelmiddelen omvatten, waarbij de verdeelmiddelen ingericht zijn voor het besturen van de toevoer van het fluïdum afwisseld in elk van de uiteinden van de proefbuis.

Volgens een voorkeursuitvoeringvorm omvatten de middelen een middel voor de afwisselende circulatie, 194097 2 welk middel twee cilinders en twee gelijke zuigers omvat, waarbij de zuigers mechanisch zijn verbonden door een stang, en in elke cilinder een voorste kamer en een achterste kamer gelegen aan de zijde van de stang begrenzen, waarbij de gelijke kamers elk met een uiteinde van de proefbuis in verbinding staan, en de twee andere kamers met de verdeelmiddelen in verbinding staan.

5 Wanneer een gasvormig werkfluïdum wordt toegepast, kan dit hoofdzakelijk de samenstelling van de gasvormige fase hebben, die zich in het uit meerdere fasen bestaand effluent bevindt teneinde verandering van de samenstelling daarvan te vermijden. Indien het werkfluïdum vloeibaar is, heeft dit bij voorkeur een samenstelling, die dicht bij de vloeistof met de hoogste dichtheid van het effluent ligt, teneinde eveneens een verandering van de samenstelling van het effluent te vermijden.

10 De inrichting kan voorzien zijn van een systeem voor het toevoeren van het werkfluïdum, hetzij in een afzonderlijk toevoerstelsel hetzij in de proefbuis.

De proefbuis kan zelf zijn uitgerust met middelen voor het regelen van de temperatuur van het effluent, alsmede middelen voor het meten en/of het regelen van het gedrag van het effluent

Teneinde het dynamisch gedrag van een uit meerdere fasen bestaand effluent te onderzoeken kan de 15 inrichting als volgt worden bedreven:

Men brengt het te onderzoeken effluent in een proefbuis, waarna men dit effluent in de buis volgens een afwisselende beweging laat verplaatsen door afwisselend een werkfluïdum toe te voeren in elk uiteinde van de proefbuis, waarbij tijdens de afwisselende verplaatsing van het effluent het gedrag wordt geregeld en/of gemeten.

20 De mate van toevoer van het effluent in de proefbuis kan worden geregeld door inwerking op in het bijzonder het debiet van de toevoer van het fluïdum.

Met behulp van geschikte middelen kan de druk van het effluent in de proefbuis worden geregeld door inwerking op de druk van het fluïdum.

De inrichting kan worden toegepast voor het beproeven en/of onderzoeken van het remmen van de 25 vorming van hydraten en/of het verminderen van de neiging tot opeenhopen van hydraten, die tijdens de afwisselende verplaatsing van het effluent worden gevormd.

Verschillende uit meerdere fasen bestaande effluenten kunnen worden onderzocht in de inrichting volgens de uitvinding. Dit kunnen in het bijzonder zijn: - Een vloeistof-gasmengsel: de gasvormige fase kan een zuiver gas of een gasmengsel zijn, dat in het 30 bijzonder bestaat uit aardgas. De verbindingen die tot deze categorie behoren, kunnen in het bijzonder zijn methaan, ethaan, propaan, n- of ί-butaan, C02 of ook H2S. De vloeistoffase kan zijn samengesteld uit zuiver of zout water en kan toeslagstoffen bevatten, bijvoorbeeld stoffen voor het remmen van de hydraatvorming, zoals methanol of een glycol.

- Een vloeistof-gasmengsel, zoals hierboven is beschreven met daarnaast een tweede vloeistoffase, 35 bijvoorbeeld een condensaat van aardgas of een ruwe aardolie.

- Een vloeistof-gas-vaste stofmengsel: de vloeibare en gasvormige fasen kunnen effluenten zijn, die hierboven zijn beschreven, waarbij de vaste fase is samengesteld uit gashydraten.

- Een vloeistofmengsel, dat in het bijzonder en hoofdzakelijk bestaat uit water en vloeibare koolwaterstoffen.

40 - Een vloeistof-vaste stofmengsel: de vloeibare fase is hoofdzakelijk samengesteld uit water, dat verzadigd is met daarin opgeloste gasvormige koolwaterstoffen, dat eventueel vloeibare koolwaterstoffen omvat. De vaste fase is samengesteld uit gashydraten.

In elk van de voorgaande gevallen kunnen toeslagstoffen (bijvoorbeeld middelen tegen corrosie, bactericiden, dispergeermiddelen...) toegevoegd zijn aan het te bestuderen uit meerdere fasen bestaande 45 effluent

De hierboven beschreven effluenten zijn gegeven als voorbeeld van een bijzondere toepassing van de inrichting en de werkwijze volgens de uitvinding, die betrekking hebben op het onderzoeken van effluenten, die gashydraten vormen. De onderhavige uitvinding is niet beperkt tot dergelijke bijzondere effluenten.

De vorming van hydraten wordt gevreesd, in het bijzonder in de aardolie- en gasindustrie, waarin men de 50 omstandigheden voor de vorming van hydraten vaak tegenkomt. Deze hydraten vormen zich, als het water zich in de aanwezigheid van gas bevindt, ofwel in de vrije toestand, ofwel in een toestand waarbij het opgelost is in een vloeibare fase, zoals een vloeibare koolwaterstof, en als de temperatuur, die door het mengsel wordt bereikt, lager wordt dan de thermodynamische temperatuur voor de vorming van hydraten.

De gassen, zoals aardgas, aardoliegas of andere gassen, die de hydraten met water vormen, kunnen in het 55 bijzonder bijvoorbeeld methaan, ethaan, etheen, propaan, propeen, n-butaan, i-butaan, of C02 omvatten.

De vorming van verstoppingen van hydraten kan tot een stopzetting van de productie leiden en kan 3 194097 belangrijke financiële verliezen veroorzaken.

De onderhavige uitvinding is in het bijzonder goed geschikt voor het onderzoeken van de vorming van hydraten of/en middelen voor het tegengaan daarvan, die toegepast kunnen worden.

5 De onderhavige uitvinding zal beter begrepen worden en zijn voordelen zullen duidelijker blijken uit de volgende beschrijving van bepaalde voorbeelden, die in geen geval beperkend zijn, en die door de volgende figuren worden verduidelijkt:

Figuur 1 is een schema van een nabootsingscircuit van de circulatie volgens een door aanvraagster eerder gebruikte Inrichting.

10 Figuur 2 beschrijft het principe van de uitvinding volgens een bijzondere uitvoeringsvorm.

Figuur 3 verduidelijkt de uitvinding volgens een voorkeursuitvoeringsvorm.

Figuur 3A verduidelijkt een uitvoeringsvorm van het verdeelmiddel van de inrichting volgens de uitvinding.

Figuren 3B en 3C verduidelijken een andere uitvoeringsvorm van het verdeelmiddel.

Figuur 4 verduidelijkt een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding, waarin het 15 nabootsingscircuit volgens de stand van de techniek is geïntegreerd.

Figuur 5 stelt een andere voorkeursuitvoeringsvorm van het onderzoekscircuit voor.

Figuur 1 verduidelijkt aanvraagster, stand van de techniek, waarin een nabootsingscircuit voor de circulatie een leiding 1 omvat, waarvan de twee uiteinden zijn aangegeven door de verwijzingen A en B. Tussen A en 20 B is de leiding gevuld met het uit meerdere fasen bestaande effluent 2. Deze circuleert van A naar B. Stroomafwaarts van B gaat genoemd effluent door een schelder 3. De vloeistof of vloeistoffen, die al dan niet met deeltjes zijn beladen, worden door leiding 4 afgevoerd om in de aanzuiging van een pomp 6 gebracht te worden. In de scheider 3 wordt de gasvormige fase afgevoerd door leiding 5 naar een compressor 7.

25 De twee toevoermiddelen, pomp 6 en compressor 7, voeren de fluïda respectievelijk in de leidingen 8 en 9 stroomopwaarts van het uiteinde A van de leiding, waar de fluïda zich mengen vóór de circulatie in de leiding 1.

De nadelen van deze opbouw zijn reeds in detail hierboven gegeven.

Figuur 2 toont het principe volgens de uitvinding van de afwisselende circulatie van een uit meerdere 30 fasen bestaand effluent 12 in een proefbuis 11, die een uiteinde A en een uiteinde B heeft

De twee uiteinden A en B van de buis zijn stromingsgewijs verbonden, respectievelijk door de leidingen 14 en 15 aan de toevoer- of circulatiemiddelen 16 en 17. De leidingen 14 en 15 zijn gevuld met een fluïdum 13. De toevoermiddelen 16 en 17 zijn hier voorgesteld door zuiger/cilindersamenstellen. De verplaatsingen van de twee zuigers zijn onderling gesynchroniseerd, ofwel door de tussenkomst van een mechanische 35 overbrenging, ofwel door de constructie van een toevoersamenstel met een dubbele werking, ofwel door een uitwendig systeem voor de regeling van de synchronisatie, bijvoorbeeld met behulp van sensoren voor de verplaatsing van de zuigers van de middelen 16 en 17.

Het werkingsprincipe is als volgt: als het middel 16 het fluïdum 13 in de leiding 14 voert, drukt deze op het effluent 12. Het grensvlak tussen het fluïdum 13 en het effluent 12, dat gelegen is aan de zijde van 40 uiteinde A, verplaatst zich als functie van het volume van het fluïdum 13, dat toegevoerd wordt door middel 16. Tezelfdertijd wordt het grensvlak tussen de twee fluïda, dat gelegen is aan de zijde van het uiteinde B, in dezelfde richting verplaatst, zodat deze hetzelfde volume fluïdum in het middel 17 drukt, die zich dan in zijn aanzuigcyclus bevindt. De verplaatsing van de middelen 16 en 17 wordt vervolgens omgekeerd, zodat deze het effluent 12 in de andere richting verplaatsen, d.w.z. van B naar A. De grensvlakken tussen het 45 werkfluïdum en het te onderzoeken uit meerdere fasen bestaande fluïdum verplaatsen zich langs de weg, die in figuur 2 door het verwijzingscijfer 18 is aangeduid.

De lengte van de verplaatsing 18 wordt geregeld door het volume van het toegevoerde fluïdum 13 en de snelheid van de verplaatsing van het effluent 12 wordt ingesteld door de snelheid van de toevoer van genoemde middelen 16 en 17 of van hun toevoerdebiet 50 Het fluïdum 13 kan vloeibaar of gasvormig zijn. De toevoermiddelen 16 en 17 zullen uiteraard geschikt zijn voor de aard van het werkfluïdum. Om een wezenlijke verandering van de samenstelling van het effluent 12 te vermijden tijdens zijn afwisselende verplaatsing in de buis 11 zal een gasvormig werkfluïdum bij voorkeur zijn gekozen uit een samenstelling, dicht bij die van de gasvormige fase, die zich in het uit meerdere fasen bestaande effluent 12 bevindt. Als het werkfluïdum vloeibaar is zal deze eveneens bij 55 voorkeur van een samenstelling zijn, die dicht bij de vloeistof met de hoogste dichtheid van het effluent ligt

Daarnaast zal, om de menging van het werkfluïdum in het effluent te beperken, de plaatsing van de buis 11 met betrekking tot de leidingen 14,15 en de toevoermiddelen zo zijn dat de verdeling van de twee fluïda, 194097 4 in het bijzonder door het scheidingsverschijnsel, praktisch geen menging bewerkstelligt. In feite zal als het werkfluïdum een dichtheid lager dan die van het effluent heeft, de buis 11 bij voorkeur zijn gelegen op een lager niveau met betrekking tot de middelen, die het werkfluïdum bevatten. Anderzijds, als de dichtheid van het effluent kleiner is dan die van het werkfluïdum, zal de buis 11 bij voorkeur boven de leidingen 14 en 15 5 en eventueel de toevoermiddelen, die het werkfluïdum bevatten, zijn gelegen. Opgemerkt moet worden dat de plaatsing van de proefbuis 11 met betrekking tot de leidingen en de middelen, die het werkfluïdum bevatten, als hoofddoel heeft om de menging van de fluïda, die in aanraking met elkaar zijn, te beperken.

De onderhavige uitvinding zal alle plaatsingen en vormen van de leidingen 14 en 15 kunnen omvatten, die toelaten de doordringing van één van de vloeistoffen in een leiding, waar zich de andere vloeistof bevindt, te 10 vermijden. Bijvoorbeeld kunnen de leidingen 14 en 15 hoge of lage punten voorstellen, volgens de dichtheid van het werkfluïdum, of de inrichting kan scheidingsmiddelen omvatten, zoals beweegbare zuigers, die op fysische wijze de verschillende fluïda scheiden.

Figuur 3 toont een voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding. De proefbuis 11, die gevuld is met het te onderzoeken effluent 12, is door leidingen 14 en 15 verbonden met een verdeelmiddel 15 20. Het toevoermiddel 21 is met het verdeelmiddel 20 verbonden door een toevoerteiding 22 en door een zuigleiding 23. De zuigleiding 23 omvat een eindpunt van een andere leiding 26, die regeling van het volume en de druk van het werkfluïdum toelaat. De leiding 26 is verbonden met een voorraadvat 24, dat het werkfluïdum bevat, en omvat een regelinrichting 25. In het geval van een gasvormig werkfluïdum is de inrichting 25 bijvoorbeeld een klep, die uitgerust is met een drukregelaar. In het geval van een vloeibaar 20 fluïdum, dat derhalve weinig samendrukbaar is, kan in het bijzonder een middel voor de overbrenging van fluïdum, dat uitgerust is met een klep, werkzaam zijn. Een leiding 60, die een regelmiddel 61 omvat, mondt uit in de proefbuis 11. Het regelmiddel 61 staat een aanvoer of een afvoer van het fluïdum in of uitgaande van de proefbuis toe. Zodoende kan men het uit meerdere fasen bestaande effluent toevoeren of afvoeren of toeslagstoffen in de proefbuis brengen.

25 De werking van het verdeelmiddel 20 is het afwisselend leiden van het door de leiding 22 toegevoerde werkfluïdum naar de leiding 14, vervolgens naar de leiding 15, en tezelfdertijd het aansluiten van de leiding 15, vervolgens leiding 14 aan de terugvoerleiding 23. Zodoende zal de afwisselende verplaatsing van het fluïdum 12 verkregen worden door het verdeelmiddel 20.

De buis 11 kan een systeem 27 voor de regeling van de temperatuur en een samenstel vein instrumen-30 ten voor het meten en regelen omvatten, in het bijzonder sensoren voor de absolute of differentiële druk, debietsensoren, analysatoren voor de verschillende fasen, densitometers of middelen om de stroming van het effluent in de leiding zichtbaar te maken.

Daarnaast kunnen weerstandsmeters gebruikt worden om de plaats van het grensvlak van het effluent en het werkfluïdum te detecteren. Men kan zodoende het verdeelmiddel regelen om de richting van de stroom 35 om te keren als men met behulp van sensoren detecteert, dat de voorkant van het effluent zijn uiterste positie heeft bereikt.

Door een dergelijke inrichting wordt de amplitude van de verplaatsing, die voorgesteld is door de pijl 18, ingesteld in het bijzonder door de tijdsduur van de afwisseling, die bepaald wordt door het verdeelmiddel voor een gegeven debiet van het toevoermiddel 21. De stromingssnelheid, en als gevolg daarvan de mate 40 van toevoer van het effluent, is rechtstreeks verbonden met het debiet van het toevoermiddel 21.

De uitvoeringsvorm volgens figuur 3 toont in het bijzonder het voordeel met betrekking tot de uitvoeringsvorm van figuur 2, dat geen mechanische delen van grote traagheid, bijvoorbeeld zuigers, met een afwisselende beweging worden bewogen, maar uitsluitend verdeelelementen, die in het algemeen geschikter zijn voor een dergelijke werking.

45 Figuur 3A heeft betrekking op een schema van de hoofdwerking van het verdeelmiddel 20, d.w.z. een omkering of een toename van het debiet. De bestanddelen die bestemd zijn om een dergelijke werking te bewerkstelligen, zijn bekend in de techniek van het verdelen van fluïda, of ze nu samendrukbaar of praktisch niet samendrukbaar zijn. Deze werking wordt hier getoond door een schuifafsluiter 30, die twee posities kan innemen ten gevolge van een aandrijfmiddel 29.

50 In de positie van figuur 3A wordt het werkfluïdum, dat door de leiding 22 wordt toegevoerd, volgens de pijl 31 in de leiding 14, die verbonden is met één uiteinde van de proefbuis, geleid. Het werkfluïdum in de | leiding 15, verdrongen door effluent 12, wordt volgens pijl 32 geleid naar de leiding 23, die verbonden is aan ' de toevoer van het toevoermiddel. Als men het aandrijfmiddel 29 bekrachtigt om de schuifafsluiter 30 naar links in figuur 3A te drukken, wordt het werkfluïdum van leiding 22 volgens pijl 34 naar leiding 15 geleid, 55 terwijl het fluïdum, dat zich in leiding 14 bevindt, volgens pijl 33 naar de toevoerteiding 23 wordt geleid. Bij elke verplaatsing van de schuifafsluiter 30 vindt er een omkering van de richting van de verplaatsing van het werkfluïdum plaats en zodoende een omkering van de richting van de stroming van het effluent in de 5 194097 proefbuis. Men gaat niet buiten het kader van deze uitvinding als het verdeelmiddel ten minste een derde positie omvat, in het algemeen tussen de twee, die hierboven zijn beschreven. De derde positie kan in het bijzonder een rechtstreekse verbinding tussen de leidingen 22 en 23 verschaffen, of een volledige afsluiting van de leidingen 22 en 23. Het ontwerp van de interne verbindingen voor de schuif 30 kan eveneens zo zijn 5 dat de verplaatsing van de schuifafsluiter weinig of geen overdruk geeft, in het bijzonder als het werkfluïdum nagenoeg niet samendrukbaar is.

De figuren 3B en 3C zijn een andere uitvoeringsvorm van het verdeelmiddel 20, waarbij men kleppen of verdeelmiddelen gebruikt, die drie openingen omvatten en twee posities hebben. Figuur 3B toont de standen van het verdeelmiddel voor het verkrijgen van één stromingsrichting, figuur 3C toont de standen 10 voor de andere stromingsrichting.

Figuur 3B toont de respectievelijke plaats van de vier kleppen 35, 36, 37 en 38 opdat het werkfluïdum, dat door de leiding 22 wordt toegevoerd, in de leiding 15 wordt toegelaten, die verbonden is met één uiteinde van de proefbuis, en opdat het werkfluïdum, dat uit de proefbuis in de leiding 14, wordt gedrukt, kan terugkeren naar de zuigleiding 23, die verbonden is met het toevoermiddel. Vier leidingen 39, 40, 41 en 15 42 zijn met elkaar door vier kleppen verbonden. De pijlen in figuur 3B tonen duidelijk de richtingen van de circulatie van het werkfluïdum. Geen enkel fluïdum circuleert in de leidingen 41 en 42, die zijn afgesloten in deze eerste positie van de toevoermiddelen 35, 36, 37 en 38.

Figuur 3C toont dezelfde uitvoeringsvorm, waarbij de vier kleppen of verdeelmiddelen 35, 36, 37 en 38 hun tweede positie innemen. Het werkfluïdum wordt dan toegevoerd uit de leiding 22 naar de leiding 14, die 20 verbonden is met het andere uiteinde van de proefbuis. Het fluïdum in de leiding 15 wordt tezelfdertijd naar de zuigleiding 23 geleid. In deze uitvoeringsvorm circuleert het werkfluïdum door de leidingen 41 en 42, waarbij de leidingen 39 en 40 zijn afgesloten.

De verwijzingscijfers 43 en 44 duiden symbolisch een bewegingsmiddel voor de kiep 36 aan, de bewegingsmiddelen van de kleppen 35, 37 en 38 zijn gelijk. Dergelijke bewegingsmiddelen kunnen 25 middelen 44 omvatten, die bekend zijn in het vak, bijvoorbeeld hydraulische, pneumatische of elektrische, met terugstelmiddelen 43.

Figuur 5 stelt een andere voorkeursuitvoeringsvorm van de onderzoeksinrichting voor, waarin het onderzoekscircuit door leidingen 14 en 15 is verbonden aan een middel voor de afwisselende circulatie 77. Deze omvat twee zuigers 78 en 79, die verbonden zijn door een stang 80. Deze twee zuigers schuiven 30 longitudinaal in twee mantels 84 en 85 met dezelfde as. Een afdichtingslager 88 scheidt op afdichtende wijze de kamers 81 en 82, die gelegen zijn aan de steelzijde van de zuigers. De voorste kamers 86 en 87 staan respectievelijk in verbinding met de uiteinden A en B van het onderzoekscircuit door de leidingen 14 en 15.

De kamers 81 en 82 zijn door leidingen 75 en 76 verbonden met een verdeelsysteem, dat kleppen 68 en 35 69 omvat

Een toevoermiddel 63 zuigt een fluïdum in de leiding 66 aan en voert het in de leiding 65. Het toegevoerde fluïdum gaat door een warmtewisselaar 64, voordat het het punt 89 door de leiding 67 bereikt Het punt 89 brengt het toegevoerde fluïdum naar de inlaat van de twee kleppen 68 en 69. Het terugkerende fluïdum wordt verzameld door leidingen 70 en 71 naar de inlaat van het toevoermiddel 63 door de leiding 40 66. Een debietsensor 74 regelt de werking van het toevoermiddel 63 en staat de regeling van de snelheid van de verplaatsing van de koppeling van de zuigers 78 en 79 toe. Een veiligheidsklep 73, die normaal gesloten is, voorkomt een toevallige drukverhoging in het toevoerstelsel door het omleiden νέτη de toevoer en van het pompmiddel 63, als de druk een maximale waarde bereikt.

Een samenstel 83 van sensoren voor de plaats van de koppeling van de zuigers 78 en 79 staat toe de 45 lengte van de weg van de verplaatsing te regelen, waardoor eveneens de amplitude van de afwisselende circulatie wordt geregeld.

De werking van de inrichting volgens de uitvoeringsvorm van figuur 5 is de volgende: - de klep 68 wordt hier getoond in de inlaatpositie voor het in de kamer 81 toegevoerde fluïdum, - het onder druk staande fluïdum drukt de zuiger 78 naar links in de figuur, daardoor het fluïdum, dat zich 50 in de kamer 86 bevindt, verdringend, - de leiding 14 leidt het fluïdum naar het uiteinde A van de buis, tezelfdertijd leidt de klep 69 het fluïdum, dat zich in de kamer 82 bevindt, naar de inlaat van het toevoermiddel met behulp van de leidingen 71 en 66, - als de zuiger 79 bij het eind van zijn weg is gekomen, ontkoppelt deze een sensor voor het eind van de 55 weg van het samenstel 83, - de sensor voor het einde van de weg regelt de schakeling, die verbonden is met de plaatsen van twee kleppen 68 en 69,

Claims (4)

194097 6 - de toe- en afvoer keren om, waardoor de verplaatsing van de zuigers naar rechts in de figuur omkeert, het fluïdum wordt dan toegevoerd aan het uiteinde B van het onderzoekscircuit, - een cyclus wordt beëindigd, wanneer de zuiger 79 aan het andere eind van zijn weg ontkoppelt. Een dergelijke uitvoeringsvorm bezit in het bijzonder het voordeel een kringloop voor de verplaatsing van 5 een fluïdum, dat fysisch is geïsoleerd van de fluïda, die zich in het onderzoekscircuit bevinden. Daarnaast zal het eveneens mogelijk zijn om een fluïdum te gebruiken dat is toegevoerd door het middel 63, dat verschillend is van het fluïdum, dat zich in de leidingen 14 en 15 bevindt, waarbij het fluïdum zich in aanraking met het effluent bevindt. Daarnaast kunnen de drukken, die heersen ter weerszijden van de zuigers 78 en 79, verschillend zijn omdat de stelsels zijn gescheiden. Een dergelijke uitvoeringsvorm bezit 10 eveneens een vereenvoudiging van de regeling van de afwisseling van de circulatie door plaatssensoren voor de verplaatsing van een zuiger, die eenvoudiger en nauwkeuriger is dan de detectie van het grensvlak tussen twee vloeistoffen. Men kan ook hetzelfde fluïdum in de verschillende kamers van het verdeelmiddel 77 gebruiken. De onderhavige uitvinding is niet beperkt tot de uitvoeringsvormen van het verdeelmiddel 20, die hier zijn 15 beschreven. In feite kan elk ander systeem voor de omkering van de debieten, dat geschikt Is voor afwisseling, gebruikt worden voor de realisatie van de werkwijze en de inrichting volgens de uitvinding. Figuur 4 toont een ontwerp van een inrichting volgens de uitvinding, waarin een circulatiecircuit volgens de stand van de techniek (figuur 1) op voordelige wijze is geïntegreerd. Deze inrichting omvat: 20. een proefbuis 11, die tussen twee uiteinden A en B is gelegen, - twee toevoermiddelen: een compressor 7 en een hydraulische pomp 6, - een verdeelmiddel 20, - een vloeistof/gasscheider 3, - een leidingstelsel, dat de verschillende bestanddelen stromingsgewijs verbindt, 25. een samenstel van kleppen 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58 en 59, dat toestaat dat de fluïda volgens de configuratie van de gewenste werking worden geleid. De onderzoeksinrichting volgens het schema van figuur 4 kan werken volgens drie wijzen: 1) volgens de stand van de techniek; 2) onder afwisselende circulatie met een gasvormig werkfluïdum; 3) onder afwisselende circulatie met een vloeibaar werkfluïdum. 30

1. Inrichting voor het onderzoeken van het gedrag van een uit meerdere fasen bestaand circulerend 55 effluent, met het kenmerk dat deze een proefbuis (11) voor het opnemen van het effluent omvat, alsmede middelen (21; 7, 16,17; 77), die geschikt zijn om een fluïdum (13) afwisselend in elk van de uiteinden (A, B) van de proefbuis toe te voeren. 7 194097

1. Volgens de door aanvraagster eerder toegepaste stand van de techniek: De kleppen 51,52,54,55, 57 en 58 zijn gesloten. De kleppen 50,53, 56 en 59 zijn geopend. De circulatie van het effluent vindt plaats volgens de beschrijving, die hierboven met betrekking tot figuur 35 1 is gegeven.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk dat genoemde middelen ten minste een zuiger (16,17; 78,79) omvatten, die met een afwisselende beweging in een mantel beweegbaar is, welke mantel in verbinding staat met ten minste één uiteinde (A, B) van de proefbuis (11).

2. Onder afwisselende circulatie met een gasvormig werkfluïdum: De kleppen 50, 53, 54, 55, 56, en 59 zijn gesloten. De kleppen 51,52, 57 en 58 zijn geopend.

40 De scheider 3 en de hydraulische pomp 6 zijn geïsoleerd van het stelsel van de circulatie van het werkfluïdum en het verdeelmiddel is in werking om het door de compressor 7 toegevoerde gas in de leiding 22 te verdelen, afwisselend naar de leiding 14 en vervolgens 15. De circulatie van het effluent, dat zich in de proefbuis 11 bevindt, is in een alternerende wijze volgens de onderhavige uitvinding.

3. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies 1 en 2, met het kenmerk dat genoemde middelen 5 een pompmiddel (21; 63) en verdeelmiddelen (20; 68, 69) omvatten, en dat de verdeelmiddelen ingericht zijn voor het besturen van de toevoer van het fluïdum afwisselend in elk van de uiteinden (A, B) van de proefbuis (11).

3. Onder afwisselende beweging met een vloeibaar werkfluïdum: De kleppen 50, 53, 56, 57, 58 en 59 zijn gesloten. De kleppen 51, 52, 54 en 55 zijn geopend. De scheider 3 en de compressor 7 zijn geïsoleerd van het stelsel en de pomp 6 voert het werkfluïdum in de leiding 22 en waarbij zijn inlaat is verbonden met de leiding 23. 50

4. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk dat de genoemde middelen een middel voor de afwisselende circulatie (77) omvatten, dat twee cilinders (84, 85) en twee gelijke zuigers (78,79) omvat, 10 waarbij de zuigers (78, 79) mechanisch zijn verbonden door een stang (80), en in elke cilinder (84, 85) een voorste kamer (86, 87) en een achterste kamer (81,82) gelegen aan de zijde van de stang (80) begrenzen, en dat de twee gelijke kamers elk met een uiteinde (A, B) in verbinding staan en de twee andere kamers met de genoemde verdeelmiddelen (68, 69) in verbinding staan. Hierbij 4 bladen tekening