專利名稱：煤礦乏風(fēng)熱力雙向流氧化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
煤礦乏風(fēng)熱力雙向流氧化裝置
一、技術(shù)領(lǐng)域:本實用新型涉及一種為煤礦乏風(fēng)氧化裝置，是一種熱力雙向流反應(yīng)技術(shù)，對煤礦乏風(fēng)中CH4的銷毀、利用的綜合氧化處理裝置。
二、背景技術(shù):瓦斯是在煤礦開采過程中伴生的一種可燃性氣體，主要是空氣與CH4的混合物，具有爆炸危險。煤礦風(fēng)排瓦斯中CH4含量極低，CH4體積分?jǐn)?shù)一般為0.10% 0.75%，人們通常將其稱為“乏風(fēng)”。雖然風(fēng)排瓦斯中CH4含量極低，但總量巨大，約占我國煤礦排放CH4的80%。如果將乏風(fēng)中的CH4進(jìn)行分離提純，耗能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過所提取的CH4能量，很不經(jīng)濟，且這種濃度的瓦斯也不能直接燃燒，所以長期以來只能向空氣中排放。而通過高溫空氣燃燒技術(shù)則最大限度地回收高溫?zé)煔庵械臒崃?，并將燃燒空氣加熱?000°C以上，使之進(jìn)入燃燒室與燃料摻混后形成高溫燃燒，由于這項技術(shù)突出的節(jié)能與環(huán)保優(yōu)勢，已經(jīng)在煤礦乏風(fēng)氧化技術(shù)上得到了長足的應(yīng)用。目前煤礦乏風(fēng)熱力雙向流氧化裝置本體的技術(shù)已經(jīng)成熟，與之配套的瓦斯引風(fēng)裝置尚未有成熟技術(shù)，存在不能完全取風(fēng)、設(shè)備體積大穩(wěn)定性差等諸多問題。
三、發(fā)明內(nèi)容:本實用新型的目的是為了解決目前煤礦乏風(fēng)熱力雙向流氧化裝置進(jìn)氣系統(tǒng)引風(fēng)裝置中不能完全取風(fēng)、設(shè)備體積大穩(wěn)定性差等諸多問題，本發(fā)明提供一種新型煤礦乏風(fēng)熱力雙向流氧化裝置，可以有效的解決目前該氧化裝置現(xiàn)有不能完全取風(fēng)、設(shè)備體積大穩(wěn)定性差等諸多問題。本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是:煤礦乏風(fēng)熱力雙向流氧化裝置，由氧化床(22)、控制系統(tǒng)、換向閥(4)、逃逸閥(23)和引風(fēng)機(20)構(gòu)成的，其特征在于所述的:換向閥⑷和逃逸閥(23)安裝在氧化床(22)上部，由左、右風(fēng)道(12)將換向閥
(4)與氧化床(22)連接；由換向閥廢氣排出口接口(15)、換向閥乏風(fēng)進(jìn)氣口接口(19)將逃逸閥(23)與氧化床(22)連接；其中換向閥廢氣排出口接口(15)與逃逸回收閥門(16)相連；換向閥乏風(fēng)進(jìn)氣口接口(19)與換向閥門(5)相連；弓丨風(fēng)機(20)安裝在逃逸閥(23)—側(cè)，由余熱回收氣管(18)將逃逸閥(23)與引風(fēng)機(20)連接；其中所述的引風(fēng)機(20)的一端還接有煤礦乏風(fēng)進(jìn)氣管(21)。所述的氧化床(22)由陶瓷纖維材料(8)、蓄熱體(9)、換熱器(10)和電加熱器
(11)構(gòu)成的，其中在氧化床(22)中心位置垂直方向上設(shè)置一電加熱器(11)，對稱于電加熱器(11)設(shè)置換熱器(10)，其余空間填充蓄熱體(9)，上、下設(shè)置陶瓷纖維材料(8)進(jìn)行保溫。所述的換向閥(4)由換向電磁控制器(I)、換向閥氣缸(2)、平衡梁(3)、換向閥門(5)、乏風(fēng)進(jìn)氣口(6)、廢氣排出口(7)、換向閥廢氣排出口接口(15)和換向閥乏風(fēng)進(jìn)氣口接口 (19)構(gòu)成。所述的逃逸閥(23)由逃逸回收閥氣缸(13)、逃逸電磁控制器(14)、逃逸回收閥門(16)、尾氣排出口(17)和余熱回收氣管(18)構(gòu)成。本發(fā)明的有益效果是:1、可以實現(xiàn)對乏風(fēng)去風(fēng)口風(fēng)量從零到全部風(fēng)量的全覆蓋引風(fēng)；2、可以根據(jù)乏風(fēng)熱力雙向流氧化裝置需要靈活調(diào)節(jié)引風(fēng)量；3、結(jié)構(gòu)簡單、安裝檢修方便。

:圖1是本實用新型換向閥與氧化床連接結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型逃逸閥與氧化床連接結(jié)構(gòu)示意圖。其中:1、換向電磁控制 器 2、換向閥氣缸 3、平衡梁 4、換向閥5、換向閥門 6、乏風(fēng)進(jìn)氣口 7、廢氣排出口 8、陶瓷纖維材料9、蓄熱體 10、換熱器11、電加熱器 13、逃逸回收閥氣缸12、左、右風(fēng)道14、逃逸電磁控制器 15、換向閥廢氣排出口接口16、逃逸回收閥門 17、尾氣排出口 18、余熱回收氣管19、換向閥乏風(fēng)進(jìn)氣口接口 20、引風(fēng)機 21、煤礦乏風(fēng)進(jìn)氣管22、氧化床 23、逃逸閥
五、具體實施例:參照圖1、圖2，本實用新型所述的煤礦乏風(fēng)熱力雙向流氧化裝置，由氧化床22、控制系統(tǒng)、換向閥4、逃逸閥23和引風(fēng)機20構(gòu)成的，其特征在于所述的:換向閥4和逃逸閥23安裝在氧化床22上部，由左、右風(fēng)道12將換向閥4與氧化床22連接；由換向閥廢氣排出口接口 15、換向閥乏風(fēng)進(jìn)氣口接口 19將逃逸閥23與氧化床22連接；其中換向閥廢氣排出口接口 15與逃逸回收閥門16相連；換向閥乏風(fēng)進(jìn)氣口接口19與換向閥門5相連；引風(fēng)機20安裝在逃逸閥23 —側(cè)，由余熱回收氣管18將逃逸閥23與引風(fēng)機20連接；其中所述的引風(fēng)機20的一端還接有煤礦乏風(fēng)進(jìn)氣管21。所述的氧化床22由陶瓷纖維材料8、蓄熱體9、換熱器10和電加熱器11構(gòu)成的，其中在氧化床22中心位置垂直方向上設(shè)置一電加熱器11，對稱于電加熱器11設(shè)置換熱器10，其余空間填充蓄熱體9，上、下設(shè)置陶瓷纖維材料8進(jìn)行保溫。所述的換向閥4由換向電磁控制器1、換向閥氣缸2、平衡梁3、換向閥門5、乏風(fēng)進(jìn)氣口 6、廢氣排出口 7、換向閥廢氣排出口接口 15和換向閥乏風(fēng)進(jìn)氣口接口 19構(gòu)成。所述的逃逸閥23由逃逸回收閥氣缸13、逃逸電磁控制器14、逃逸回收閥門16、尾氣排出口 17和余熱回收氣管18構(gòu)成。所述的熱力雙向流，就是通過高溫空氣燃燒技術(shù)則最大限度地回收高溫?zé)煔庵械臒崃?，并將燃燒空氣加熱?000°c以上，使之進(jìn)入燃燒室與燃料摻混后形成高溫燃燒，并再次進(jìn)行循環(huán)利用其自身所攜帶的熱量。工作原理如下:煤礦乏風(fēng)熱力雙向流氧化裝置，由氧化床22、控制系統(tǒng)、換向閥4、逃逸閥23和引風(fēng)機20構(gòu)成，氧化床22內(nèi)安裝蓄熱體9、換熱器10和電加熱器11 ；氧化裝置工作時，由外部電源通過電加熱器11在氧化床22內(nèi)，預(yù)先創(chuàng)造一個1000°C的高溫反應(yīng)環(huán)境；煤礦乏風(fēng)中的CH4由引風(fēng)機20送入氧化床22，在高溫區(qū)內(nèi)煤礦乏風(fēng)中的CH4由蓄熱體9預(yù)熱，即提供足夠的活化能，使得CH4與O2發(fā)生放熱反應(yīng)，其熱量一部分由下風(fēng)側(cè)的蓄熱體9留存，一部分以水蒸氣的形式取出利用，一部分由排氣帶出氧化床22;之后，通過換向閥4使得后期進(jìn)入氧化床22內(nèi)的風(fēng)流改變方向，新進(jìn)的乏風(fēng)在氧化床22內(nèi)逐級預(yù)熱，并獲取氧化所需的活化能，在高溫區(qū)域開始氧化并釋放熱量，又將熱量留存在下風(fēng)側(cè)的蓄熱體9內(nèi)，富余熱量由水蒸氣和排氣帶出氧化床22 ；如此周而復(fù)始，當(dāng)煤礦乏風(fēng)中的CH4氧化率達(dá)到一定程度時，停掉外部電源供給，氧化裝置靠煤礦乏風(fēng)中的CH4自身能量來維持正常運行。而由逃逸閥23和引風(fēng)機20共同作用回收氣流換向過程中為氧化的乏風(fēng)中的CH4,保證進(jìn)入氧化裝置內(nèi)的乏風(fēng)中的CH4全部氧化。具體操作如下:I)以380V父流電作為啟動電源，接通電源后，控制系統(tǒng)開始工作；2)在氧化床22內(nèi)垂直方向上設(shè)置多個電加熱器11，每個電加熱器11的加熱功率和流經(jīng)氧化床22的氣體流量根據(jù)控制系統(tǒng)的溫控儀進(jìn)行控制，使啟動過程中溫度場分布均勻，保證氧化床22內(nèi)各區(qū)域均能啟動。
權(quán)利要求1.煤礦乏風(fēng)熱力雙向流氧化裝置，由氧化床(22)、控制系統(tǒng)、換向閥(4)、逃逸閥(23)和引風(fēng)機(20)構(gòu)成的，其特征在于所述的: 換向閥⑷和逃逸閥(23)安裝在氧化床(22)上部，由左、右風(fēng)道(12)將換向閥(4)與氧化床(22)連接；由換向閥廢氣排出口接口(15)、換向閥乏風(fēng)進(jìn)氣口接口(19)將逃逸閥(23)與氧化床(22)連接； 其中換向閥廢氣排出口接口(15)與逃逸回收閥門(16)相連；換向閥乏風(fēng)進(jìn)氣口接口(19)與換向閥門(5)相連； 引風(fēng)機(20)安裝在逃逸閥(23) —側(cè)，由余熱回收氣管(18)將逃逸閥(23)與引風(fēng)機(20)連接；其中所述的引風(fēng)機(20)的一端還接有煤礦乏風(fēng)進(jìn)氣管(21)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦乏風(fēng)熱力雙向流氧化裝置，其特征在于所述的氧化床(22)由陶瓷纖維材料(8)、蓄熱體(9)、換熱器(10)和電加熱器(11)構(gòu)成的，其中在氧化床(22)中心位置垂直方向上設(shè)置一電加熱器(11)，對稱于電加熱器(11)設(shè)置換熱器(10)，其余空間填充蓄熱體(9)，上、下設(shè)置陶瓷纖維材料(8)進(jìn)行保溫。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦乏風(fēng)熱力雙向流氧化裝置，其特征在于所述的換向閥(4)由換向電磁控制器(I)、換向閥氣缸(2)、平衡梁(3)、換向閥門(5)、乏風(fēng)進(jìn)氣口(6)、廢氣排出口(7)、換向閥廢氣排出口接口(15)和換向閥乏風(fēng)進(jìn)氣口接口(19)構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦乏風(fēng)熱力雙向流氧化裝置，其特征在于所述的逃逸閥(23)由逃逸回收閥氣缸(13)、逃逸電磁控制器(14)、逃逸回收閥門(16)、尾氣排出口(17)和余熱回收氣管(18)構(gòu)成。
專利摘要本實用新型為煤礦乏風(fēng)熱力雙向流氧化裝置，由氧化床22、控制系統(tǒng)、換向閥4、逃逸閥23和引風(fēng)機20構(gòu)成的，其特征在于所述的換向閥4和逃逸閥23安裝在氧化床22上部，由左、右風(fēng)道12將換向閥4與氧化床22連接；由換向閥廢氣排出口接口15、換向閥乏風(fēng)進(jìn)氣口接口19將逃逸閥23與氧化床22連接；引風(fēng)機20安裝在逃逸閥23一側(cè)，由余熱回收氣管18將逃逸閥23與引風(fēng)機20連接，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有可以實現(xiàn)對乏風(fēng)去風(fēng)口風(fēng)量從零到全部風(fēng)量的全覆蓋引風(fēng)，可以根據(jù)乏風(fēng)氧化裝置需要靈活調(diào)節(jié)引風(fēng)量，且結(jié)構(gòu)簡單、安裝檢修方便等特點。
文檔編號B01D53/74GK202962239SQ20122057996
公開日2013年6月5日 申請日期2012年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月7日
發(fā)明者劉忠獻(xiàn), 劉天嬌, 周磊, 魏強, 張麗雯, 郭斌, 蘇濤, 趙杰 申請人:劉忠獻(xiàn), 劉天嬌, 周磊