專(zhuān)利名稱(chēng)：束管自動(dòng)控制抽氣采樣、沖洗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種束管自動(dòng)控制抽氣采樣、沖洗裝置，用于束管色譜、束管紅外、束管傳 感器氣體分析的井下氣體抽取。
背景技術(shù)：
據(jù)統(tǒng)計(jì)，在我國(guó)開(kāi)釆的煤礦中，存在自然發(fā)火危險(xiǎn)的礦井占總礦井?dāng)?shù)的70%左右，自然發(fā) 火煤層占累計(jì)可采煤層數(shù)的80%，且自然火災(zāi)發(fā)生的次數(shù)占礦井火災(zāi)總數(shù)的94%以上。因此， 自然發(fā)火事故的預(yù)防必然成為煤礦安全研究的重點(diǎn)。及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)出火災(zāi)早期預(yù)報(bào)，不僅可 以及時(shí)采取防滅火措施，將火災(zāi)事故消除于萌芽狀態(tài)，而且還可以減少防滅火造成的經(jīng)濟(jì)損 失，防止火災(zāi)事故的發(fā)生。
研究表明，煤的自燃發(fā)展， 一般要經(jīng)過(guò)三個(gè)時(shí)期，即潛伏期(也稱(chēng)準(zhǔn)備期)、自熱期、燃 燒期。在潛伏期，煤體溫度與周?chē)h(huán)境溫度基本沒(méi)有什么變化，但煤的著火溫度降低，化學(xué) 活性增強(qiáng)。進(jìn)入自燃期，煤的氧化速度增加，并分解出水、二氧化碳和一氧化碳。氧化生成 熱開(kāi)始使煤體溫度升高，當(dāng)煤溫超過(guò)自熱的臨界值(60 8(TC)時(shí)，煤溫將急劇上升，氧化 速度加快，并出現(xiàn)煤的干餾，生成碳?xì)浠衔?CmHn)、氫(H2)及一氧化碳(CO)等可燃?xì)怏w。 這時(shí)也是防火滅火最關(guān)鍵的時(shí)期。如果此時(shí)不及時(shí)采取一些防滅火措施，煤溫將繼續(xù)上升至 著火溫度而進(jìn)入燃燒期。
煤在氧化自燃過(guò)程中，不僅放出一定的熱量，而且還熱解釋放出CO、 C2H4和C晶等碳?xì)浠?合物，且分解的氣體成分及其濃度與煤溫之間有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。因此，直接檢測(cè)煤的熱解 氣體產(chǎn)物和空氣中成分變化即可判斷煤的自燃發(fā)展程度，以便進(jìn)行火災(zāi)的早期預(yù)報(bào)。
目前，煤礦礦井安全束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)開(kāi)始在煤礦中得到越來(lái)越多的普及和應(yīng)用。 礦井安全束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是借助束管及相應(yīng)二位三通電磁閥組控制，將井下各處的空氣抽 取、匯總到指定的地點(diǎn)，再借助色譜檢測(cè)裝置對(duì)管束所采集的空氣樣本進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)C0、 C02、 CH4、 C2H4、 C2H6、 02、 N2等氣體含量的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)，其分析結(jié)果在以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)報(bào)告、分析日 報(bào)兩種方式提供數(shù)據(jù)的同時(shí)，亦可自動(dòng)存入數(shù)據(jù)庫(kù)中，以便今后對(duì)某種氣體含量的變化趨勢(shì) 進(jìn)行分析，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)礦井自燃火災(zāi)的早期預(yù)測(cè)。
在實(shí)際監(jiān)測(cè)工作過(guò)程中，為了將井下的氣體樣本輸送至指定的地點(diǎn)，需要借助各種抽氣裝置來(lái)進(jìn)行氣體樣本的連續(xù)抽取工作?，F(xiàn)有的各種束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，大多采用抽氣泵或真空泵來(lái)完成井下氣體的連續(xù)抽取工作。 目前存在的主要問(wèn)題有兩個(gè)， 一個(gè)問(wèn)題是，由于井下氣體濕度較大，氣體輸送管路里很容易 累積水分，會(huì)造成輸氣管路的堵塞，為此，需要經(jīng)常對(duì)輸氣管路利用高壓氣體進(jìn)行沖洗，現(xiàn) 有的各種束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的輸氣管路的沖洗，大多采用束管清洗機(jī)，人工手動(dòng)操作，將各束管 一路一路的逐個(gè)進(jìn)行，管路多，接口斷開(kāi)連接過(guò)程操作復(fù)雜，費(fèi)工、費(fèi)時(shí)、費(fèi)力；另一個(gè)問(wèn) 題是，采用的抽氣泵體積大，噪聲高，所以必須在距離檢測(cè)室較遠(yuǎn)的距離建設(shè)抽氣泵房，但 是其昂貴的建筑費(fèi)用和較高的設(shè)備價(jià)格，大大增加了用戶(hù)的一次性資金投入和實(shí)際運(yùn)行成本， 使其應(yīng)用受到了很大的限制。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種束管自動(dòng)控制抽氣采樣、沖洗裝置，既能利用氣體加壓輸出 直接沖洗管路，還可以保證抽氣機(jī)組與控制柜裝配在一起，完成近距離、無(wú)泵房安裝，實(shí)現(xiàn) 低噪音長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。本發(fā)明所述的束管自動(dòng)控制抽氣采樣、沖洗裝置，包括抽氣束管、輸氣管、二位三通閥、 采樣裝置和真空壓縮機(jī)，抽氣束管通過(guò)二位三通電磁閥組連通單路連接管、二位三通閥和取 樣管，各抽氣束管分別經(jīng)過(guò)二位三通電磁閥組，再通過(guò)匯總連通管連接至連接管，連接管上 設(shè)有單向閥，其特征在于吸氣管和排氣管分別連接真空壓縮機(jī)，吸氣管和排氣管的另一端、 連接管和進(jìn)出氣管分別連通多通換向閥。其中，真空壓縮機(jī)的進(jìn)氣端與多通換向閥的中間吸氣管連接，真空壓縮機(jī)的排氣管與多 通換向閥的高壓管連接，連接管和進(jìn)出氣管分別連接多通換向閥的另兩個(gè)管口。多通換向閥為實(shí)現(xiàn)氣體流動(dòng)方向進(jìn)出切換的閥門(mén)，可以是一個(gè)整體的閥門(mén)，如四通閥(四 通換向閥)、五通閥、六通閥等，也可以是多個(gè)三通閥的組合使用，以滿(mǎn)足氣流換向?yàn)樵瓌t。通過(guò)采用多通換向閥，可實(shí)現(xiàn)對(duì)管路氣體的流動(dòng)換向，通過(guò)對(duì)二位三通電磁閥組的程序 自動(dòng)控制，選擇抽氣束管，直接完成對(duì)管路的自動(dòng)沖洗，由于省去了束管清洗機(jī)，可以實(shí)現(xiàn) 檢測(cè)、管路沖洗的自動(dòng)化切換運(yùn)作，方便、快捷，省時(shí)、省工、省力。將真空壓縮機(jī)置于封閉降噪箱內(nèi)，封閉降噪箱內(nèi)壁上附設(shè)有吸音材料，實(shí)現(xiàn)真空壓縮機(jī) 的低噪音運(yùn)行，可取消抽氣泵房，將抽氣泵房的功能移至控制柜內(nèi)，將抽氣機(jī)組與控制柜裝 配在一起，完成近距離、無(wú)泵房安裝，大大節(jié)省投資費(fèi)用。真空壓縮機(jī)與封閉降噪箱之間設(shè)置減震器，可進(jìn)一步吸收真空壓縮機(jī)運(yùn)行噪音。在封閉降噪箱內(nèi)設(shè)降溫?fù)Q熱器，通過(guò)熱交換，將真空壓縮機(jī)的散熱及時(shí)置換到外界，保證在密閉環(huán)境下的真空壓縮機(jī)能正常工作，實(shí)現(xiàn)低噪音長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。降溫?fù)Q熱器可以是水 等介質(zhì)換熱、熱管換熱或制冷換熱等。本發(fā)明束管自動(dòng)控制抽氣采樣、沖洗裝置，既能利用氣體加壓輸出直接沖洗管路，省去 了束管清洗機(jī)，又通過(guò)封閉降噪箱的隔離，可以使抽氣機(jī)組與控制柜裝配在一起，完成近距 離、無(wú)泵房安裝，降低投資費(fèi)用，還通過(guò)降溫?fù)Q熱器的降溫，保證了真空壓縮機(jī)的低噪音長(zhǎng) 期穩(wěn)定運(yùn)行，用于束管色譜、束管紅外、束管傳感器氣體分析的井下氣體抽取。


圖l、本發(fā)明一實(shí)施例簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、取樣管2、二位三通電磁閥3、散熱器4、連接管5、四通換向閥 6、 排氣管7、真空壓縮機(jī)8、封閉降噪箱9、降溫?fù)Q熱器10、進(jìn)出氣管11、單向 閥12、匯總連通管13、 二位三通電磁閥組14、抽氣束管15、單路連接管16、吸 氣管17、采樣裝置。
具體實(shí)施方式
結(jié)合上述實(shí)施例附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖所示，本發(fā)明所述的種束管自動(dòng)控制抽氣釆樣、沖洗裝置，包括抽氣束管14、吸氣 管16、排氣管6、 二位三通電磁閥2、采樣裝置17和真空壓縮機(jī)7，真空壓縮機(jī)7有并聯(lián)的 兩臺(tái)，也可以有多臺(tái)，真空壓縮機(jī)7置于封閉降噪箱8內(nèi)，封閉降噪箱8內(nèi)壁上附設(shè)有吸音 材料，用于吸音降噪，真空壓縮機(jī)7與封閉降噪箱8之間設(shè)置減震器，進(jìn)一步吸收真空壓縮 機(jī)7的運(yùn)行噪音，封閉降噪箱8內(nèi)設(shè)有降溫?fù)Q熱器9，抽氣束管14通過(guò)二位三通電磁閥組13 選通并通過(guò)單路連接管15和二位三通電磁閥2與散熱器3及取樣管1連通，各抽氣束管14 分別經(jīng)過(guò)二位三通電磁閥組13，再通過(guò)匯總連通管12連接至連接管4，連接管4上設(shè)有單向 閥ll，連接管4連接四通換向閥5與散熱器3的另一端，吸氣管16和排氣管6分別連接真空 壓縮機(jī)7，吸氣管16和排氣管6的另一端、連接管4和進(jìn)出氣管10分別連通四通換向閥5， 真空壓縮機(jī)7的進(jìn)氣端與四通換向閥5的中間吸氣管連接，真空壓縮機(jī)7的排氣管與四通換 向闊5的高壓管連接，連接管4和進(jìn)出氣管10分別連接四通換向閥5的另兩個(gè)管口。工作原理當(dāng)處于抽氣檢測(cè)工作狀態(tài)時(shí)，取樣管1與單路連接管15導(dǎo)通，單路連接管15與散熱器3 及連接管4截止。四通換向閥與連接管4和吸氣管16導(dǎo)通，排氣管6與進(jìn)出氣管10導(dǎo)通， 設(shè)備進(jìn)入束管抽氣檢測(cè)狀態(tài)。抽氣束管內(nèi)氣體依次經(jīng)過(guò)二位三通電磁閥組13、匯總連通管12、 單向閥]1、連接管4、吸氣管16和真空壓縮機(jī)7，抽取后經(jīng)排氣管6和進(jìn)出氣管10排入大氣，完成氣體的抽取。同時(shí)，取樣管1與單路連接管15連通，經(jīng)二位三通電磁閥組13選通后的 氣體，此時(shí)通過(guò)單路連接管15、 二位三通電磁閥2、取樣管1進(jìn)入采樣裝置17，實(shí)現(xiàn)采樣氣 體的檢測(cè)。當(dāng)需要進(jìn)行束管沖洗時(shí)，二位三通電磁閥2與四通換向閥5同時(shí)動(dòng)作，取樣管l與單路 連接管15截止，單路連接管15與散熱器3及連接管4導(dǎo)通。四通換向閥與連接管4和排氣 管6導(dǎo)通，吸氣管16與進(jìn)出氣管10導(dǎo)通，設(shè)備進(jìn)入束管沖洗狀態(tài)。大氣依次經(jīng)過(guò)進(jìn)出氣管 10、吸氣管16和真空壓縮機(jī)7壓縮后，經(jīng)排氣管6、連接管4、散熱器3、 二位三通電磁閥2、 單路連接管15和二位三通電磁閥組13選通控制后進(jìn)入抽氣束管14完成束管沖洗。
權(quán)利要求
1、一種束管自動(dòng)控制抽氣采樣、沖洗裝置，包括抽氣束管、輸氣管、二位三通閥、采樣裝置和真空壓縮機(jī)，抽氣束管通過(guò)二位三通電磁閥組連通單路連接管、二位三通閥和取樣管，各抽氣束管分別經(jīng)過(guò)二位三通電磁閥組，再通過(guò)匯總連通管連接至連接管，連接管上設(shè)有單向閥，其特征在于吸氣管和排氣管分別連接真空壓縮機(jī)，吸氣管和排氣管的另一端、連接管和進(jìn)出氣管分別連通多通換向閥。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的束管自動(dòng)控制抽氣采樣、沖洗裝置，其特征在于真空壓縮機(jī)的 進(jìn)氣端與多通換向闊的中間吸氣管連接，真空壓縮機(jī)的排氣管與多通換向閥的高壓管連接， 連接管和進(jìn)出氣管分別連接多通換向閥的另兩個(gè)管口。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的束管自動(dòng)控制抽氣釆樣、沖洗裝置，其特征在于真空壓縮 機(jī)置于封閉降噪箱內(nèi)，封閉降噪箱內(nèi)壁上附設(shè)有吸音材料。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的束管自動(dòng)控制抽氣采樣、沖洗裝置，其特征在于真空壓縮機(jī)與 封閉降噪箱之間設(shè)置減震器。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的束管自動(dòng)控制抽氣采樣、沖洗裝置，其特征在于封閉降噪箱內(nèi) 設(shè)有降溫?fù)Q熱器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種束管自動(dòng)控制抽氣采樣、沖洗裝置，包括抽氣束管、輸氣管、二位三通閥、采樣裝置和真空壓縮機(jī)，抽氣束管通過(guò)二位三通電磁閥組連通單路連接管、二位三通閥和取樣管，各抽氣束管分別經(jīng)過(guò)二位三通電磁閥組，再通過(guò)匯總連通管連接至連接管，連接管上設(shè)有單向閥，其特征在于吸氣管和排氣管分別連接真空壓縮機(jī)，吸氣管和排氣管的另一端、連接管和進(jìn)出氣管分別連通多通換向閥。既能利用氣體加壓輸出直接沖洗管路，省去束管清洗機(jī)，又通過(guò)封閉降噪箱的隔離，完成近距離、無(wú)泵房安裝，降低投資費(fèi)用，還通過(guò)降溫?fù)Q熱器的降溫，保證了真空壓縮機(jī)的低噪音長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，用于束管色譜、束管紅外、束管傳感器氣體分析的井下氣體抽取。
文檔編號(hào)G01N1/24GK101290273SQ20081001646
公開(kāi)日2008年10月22日 申請(qǐng)日期2008年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月6日
發(fā)明者白光星, 白念祥 申請(qǐng)人:淄博祥龍測(cè)控技術(shù)有限公司