高温高压旋转粘度计的制作方法

    目前，粘度计有旋转式、落球式及毛细管式等多种类型，数百种规格。然而，能够用于高温高压条件下液体粘度测定的有中国ZL公开的高温高压落柱式粘度计(ZL号94215865.2)与美国ZL公开的旋转式粘度计(US 5,535,619；US4,630,468)。前者落柱式粘度计不能用于油煤浆等不稳定流体的粘度测定，最高测定温度只能达到300℃，内置感应器不适应腐蚀性强的液体，尤其是无法解决高温高氢压条件下的氢蚀问题；后者旋转式粘度计的缺点是无搅拌和加热系统，结构复杂，无法满足高温条件下的粘度测定。

随着煤直接加氢液化技术的发展，油煤浆在(5～20MPa)高氢压条件下(0～500℃)预热过程中的粘—温性能变化研究，成为煤直接液化工艺开发与设计的关键问题之一。

     为了克服现有高温高压粘度计的不足，满足油煤浆等不稳定流体的高压加热过程中的粘度测定，本实用新型提供了一种具有搅拌功能的高温高压旋转粘度计。该粘度计不仅适用于油煤浆的粘度测定，而且适用于石油化工和煤化工过程中高温高压液体粘度的测定。

     本实用新型的构思如下将一组同心双圆筒内置于压力釜中，外筒外壁设置旋翼，其上端与搅拌感应磁体连接，并固定于外筒支撑轴承。搅拌电机通过磁力驱动外筒旋转，对液体进行搅拌。内筒上端与扭矩检测感应磁体连接，并由内筒支撑轴承支撑。调速电机通过动扭矩传感器与扭矩检测驱动磁体连接。当调速电机以一定速率通过磁力驱动内筒旋转时，由动扭矩传感器采集相应的扭矩数据。由于扭矩通过磁力耦合间接输出，解决了高压密封问题。压力釜釜盖设置冷却装置及气体进口与气体出口。压力釜釜体置于具有控温功能的加热炉中，由加热炉对釜体加热和控温。釜盖与釜体之间以螺栓紧固。加热过程中或测定间歇外筒旋转，进行搅拌，测定时外筒静止，内筒旋转，采集相应的旋转扭矩，通过扭矩与粘度的换算关系计算粘度。

     本实用新型技术方案如下本实用新型提供的高温高压旋转粘度计包括压力系统、扭矩测量系统，压力系统包括釜体(10)及釜盖(17)，釜体(10)与釜盖(17)紧固连接，釜盖(17)上设有气体进口(9)及气体进口控制阀(8)、气体出口(24)及气体出口控制阀(25)、压力表(23)；扭矩测量系统包括内置于釜体中的一组同心双圆筒的内筒(14)，内筒(14)由设于釜盖(17)上部的内筒支撑轴承(18)支撑，并与位于内筒支撑轴承(18)上方的扭矩检测感应磁体(4)连接，釜盖(17)外部上方设有一驱动内筒(14)旋转的调速电机(1)，通过动扭矩传感器(2)与扭矩检测驱动磁体(3)连接，动扭矩传感器(2)上设有数字显示器(16)，构成扭矩测量系统；其特征在于，所述的粘度计还包括加热系统和搅拌系统；其中，加热系统包括一个使釜体(10)内置于其中的加热炉(11)，加热炉(11)上设有控制器(26)及热电偶(15)；内置于釜体(10)中的一组同心双圆筒的外筒(12)，外筒(12)的外壁设置旋翼(13)，其上端与搅拌感应磁体(19)连接，并固定于釜盖(17)内的外筒支撑轴承(5)；加热过程中、或测定间歇中，由设置在釜体外的搅拌电机(20)驱动搅拌驱动磁体(21)，进而驱动外筒(12)进行搅拌，构成搅拌系统。

本实用新型的压力系统中，于釜盖(17)上设置了冷却装置(22)，用于稳定釜盖上磁体的磁性能。

有益效果本实用新型能够承受0～20MPa的压力；具有灵活的加热系统，适用于0～500℃范围内的粘度测定；具有独立的搅拌系统，可有效地防止加热及测定间歇期间，油煤浆等不稳定流体的沉积，尤其适用于高压氢气氛中的浆态液体粘度测定，具有良好的安全性能；粘度计的结构简单、操作方便、精确度高、重现性好。