用于采樣系統(tǒng)的正壓取樣泵站的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于采樣系統(tǒng)的正壓取樣栗站，屬于束管監(jiān)測(cè)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近些年來，煤礦礦井安全束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)開始在煤礦中得到越來越多的普及和應(yīng)用。
[0003]礦井安全束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是借助束管將井下各處的空氣抽取、匯總到指定的地點(diǎn)，再借助色譜監(jiān)測(cè)裝置對(duì)束管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、仏等氣體含量的在線監(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?qǐng)?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)。
[0004]在實(shí)際監(jiān)測(cè)工作過程中，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進(jìn)行氣體樣本的連續(xù)抽取工作。
[0005]現(xiàn)有的各種束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)都是采用負(fù)壓抽氣方式，即用抽氣栗或真空栗來完成井下氣體的連續(xù)抽取工作。但是，這種方式的顯著缺點(diǎn)是:1、氣體運(yùn)動(dòng)速度慢:由于采用負(fù)壓抽取方式來完成井下氣體的遠(yuǎn)距離采樣，所以氣體的運(yùn)動(dòng)壓力不會(huì)超過一個(gè)大氣壓力。因?yàn)槭艿闹睆接邢?，所以這么低的壓力在束管中很難有效克服輸氣管路的阻力，從而造成了氣體運(yùn)動(dòng)緩慢的問題。2、易發(fā)生環(huán)境氣體混入的問題:如果束管的某些部位有輕微泄漏現(xiàn)象，由于束管內(nèi)是負(fù)壓氣體，外界的大氣很容易被吸入束管內(nèi)，因而造成了氣體的混合污染，影響監(jiān)測(cè)結(jié)果。
[0006]目前，采用正壓輸氣方式的技術(shù)方案開始在生產(chǎn)中討論實(shí)施，也取得了良好的應(yīng)用效果，但在氣體樣本的連續(xù)抽取過程中，通常只能將各路的氣體樣本單獨(dú)進(jìn)行輸送，無(wú)法根據(jù)煤礦礦井井下的實(shí)際工作情況靈活配置輸送方式，從而使煤礦礦井安全束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的取樣工作不便于進(jìn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:提供一種能夠適應(yīng)煤礦礦井井下的實(shí)際工作情況要求、靈活配置輸送方式的用于采樣系統(tǒng)的正壓取樣栗站。
[0008]本發(fā)明所述的用于采樣系統(tǒng)的正壓取樣栗站，包括A、B兩路正壓取樣裝置和氣體分路切換裝置;A路正壓取樣裝置包括順次連接的第一加壓栗、第一自動(dòng)濾水排放器和第一逆止閥；B路正壓取樣裝置包括第二加壓栗、第二自動(dòng)濾水排放器和第二自動(dòng)濾水排放器；氣體分路切換裝置上具有a端口、b端口、c端口、d端口、e端口和f端口，已端口與第一加壓栗的進(jìn)口相連，e端口與第二加壓栗的進(jìn)口相連，第二加壓栗的出口與第二自動(dòng)濾水排放器的進(jìn)氣端相連接，第二自動(dòng)濾水排放器的出氣端與第二逆止閥的進(jìn)氣端相連接，第二逆止閥的出氣端與f端口相連接，B路氣體輸入口與b端口相連，d端口與B路氣體輸出口相連接，c端口與A路氣體輸出口相連接;上述的各相連部分之間均采用管路連接。
[0009]本發(fā)明通過第一加壓栗、第二加壓栗實(shí)現(xiàn)了氣體樣本的正壓輸送，實(shí)現(xiàn)了束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)氣體的遠(yuǎn)距離快速輸送，解決了傳統(tǒng)負(fù)壓抽氣帶來的氣體運(yùn)動(dòng)速度慢的問題，即使管路的某些部位有輕微泄漏現(xiàn)象，也不會(huì)有外界大氣被吸入管路內(nèi)，從而避免了氣體的混合污染，確保監(jiān)測(cè)結(jié)果。通過第一自動(dòng)濾水排放器、第二自動(dòng)濾水排放器能夠?qū)崿F(xiàn)氣體壓縮后分離水分的自動(dòng)排放，從而實(shí)現(xiàn)采樣氣體的干燥預(yù)處理，保證采樣氣體的干燥輸送。為了適應(yīng)煤礦礦井井下實(shí)際工作情況要求，栗站要能靈活配置輸送方式:既可以實(shí)現(xiàn)A路正壓取樣裝置、B路正壓取樣裝置的分別獨(dú)立輸送工作，也可以將A路正壓取樣裝置、B路正壓取樣裝置匯成一路共同輸送使用。以上兩種輸送方式的轉(zhuǎn)換主要靠氣體分路切換裝置來完成:當(dāng)b端口與e端口連通、f端口與d端口連通時(shí)，A路正壓取樣裝置與B路正壓取樣裝置分別獨(dú)立輸送氣體；當(dāng)a端口與e端口連通、f端口與c端口連通時(shí)，A路正壓取樣裝置與B路正壓取樣裝置并聯(lián)輸送氣體。本發(fā)明中的氣體分路切換裝置優(yōu)選如下方案:
[0010]所述的氣體分路切換裝置包括閥本體和閥桿；閥本體的一端為開口端，另一端為封閉端，從封閉端到開口端，在閥本體的外周上順次設(shè)置a端口、e端口、b端口、c端口、f端口和d端口，閥本體內(nèi)具有一內(nèi)通道，該內(nèi)通道與上述各端口均相通；閥桿從開口端伸入閥本體的內(nèi)通道中，從外端到內(nèi)端，閥桿上順次套裝第一密封圈、第二密封圈、第三密封圈和第四密封圈;推動(dòng)閥桿至閥本體的內(nèi)通道底部時(shí)，a端口、e端口位于第三密封圈與第四密封圈之間，b端口位于第二密封圈與第三密封圈之間，或者恰好被第二密封圈或第三密封圈封堵，c端口、f端口位于第一密封圈與第二密封圈之間，d端口位于第四密封圈外側(cè)或者恰好被第一密封圈封堵;拉動(dòng)閥桿至閥本體最外側(cè)時(shí)，a端口位于第四密封圈內(nèi)側(cè)或者恰好被第四密封圈封堵，e端口、13端口位于第三密封圈與第四密封圈之間，c端口位于第二密封圈與第三密封圈之間，或者恰好被第二密封圈或第三密封圈封堵，f端口、d端口位于第一密封圈與第二密封圈之間。通過調(diào)節(jié)閥桿在閥本體中的位置，能夠快速實(shí)現(xiàn)兩種輸送方式的切換。[0011 ]優(yōu)選的，第一加壓栗和第一自動(dòng)濾水排放器之間增加第一泄壓裝置，第一泄壓裝置的進(jìn)氣口通過管路與第一加壓栗相連接，其出氣口通過管路與第一自動(dòng)濾水排放器的進(jìn)氣端相連接。通過第一泄壓裝置能夠在第一加壓栗停止工作的同時(shí)及時(shí)將栗體內(nèi)的氣體排出，從而確保后續(xù)第一加壓栗的無(wú)負(fù)載順利啟動(dòng)，使用安全可靠，尤其適用于礦井井下等易燃易爆環(huán)境作業(yè)。同上，優(yōu)選的，第二加壓栗和第二自動(dòng)濾水排放器之間增加第二泄壓裝置，第二泄壓裝置的進(jìn)氣口通過管路與第二加壓栗的出口相連接，其出氣口通過管路與第二自動(dòng)濾水排放器的進(jìn)氣端相連接，以實(shí)現(xiàn)第二加壓栗停機(jī)后的無(wú)負(fù)載啟動(dòng)。
[0012]上述的第一泄壓裝置、第二泄壓裝置均可以采用如下優(yōu)選方案，其包括閥體，閥體的一端設(shè)有與第一加壓栗(或者第二加壓栗)的出口連接的進(jìn)氣口，另一端為泄壓端，閥體上具有出氣口；閥體內(nèi)，進(jìn)氣口與泄壓端之間設(shè)置彈性皮碗，彈性皮碗將閥體內(nèi)腔分成兩個(gè)腔室，彈性皮碗的碗口朝向泄壓端，出氣口和泄壓端位于彈性皮碗的同側(cè)，泄壓端向閥體內(nèi)腔延伸形成一突出段，突出段末端具有泄壓微孔，泄壓端內(nèi)具有連通閥體內(nèi)腔與外界大氣的通道，該通道通過泄壓微孔與閥體內(nèi)腔相通，突出段上固定套裝一彈性件，彈性件的末端與彈性皮碗連接。其中，泄壓端與閥體可以采用分體連接，在閥體上開有具有螺紋的放氣口，泄壓端與閥體的放氣口通過螺紋連接，當(dāng)旋轉(zhuǎn)泄壓端時(shí)，泄壓微孔與彈性皮碗的接觸壓力會(huì)發(fā)生變化，從而方便調(diào)節(jié)泄壓靈敏度;泄壓微孔最好與彈性皮碗同軸線，這樣泄壓微孔處在彈性皮碗的中心位置，彈性皮碗對(duì)泄壓微孔的啟閉更加靈敏可靠;進(jìn)一步優(yōu)選的，彈性皮碗碗口的面積是泄壓微孔的徑向截面面積的50-2000倍，即泄壓微孔與彈性皮碗二者的接觸面積大大的小于彈性皮碗碗口的面積，此時(shí)，泄壓微孔的面積對(duì)彈性皮碗兩端的壓差基本無(wú)影響。當(dāng)?shù)谝患訅豪?或第二加壓栗)工作時(shí)，經(jīng)第一加壓栗(或第二加壓栗)壓縮后的氣體由泄壓裝置的進(jìn)氣口輸入，在壓縮氣體的推動(dòng)下，彈性皮碗左移，將泄壓微孔封閉。其工作過程如下:
[0013]第一加壓栗(或第二加壓栗)的輸出氣體經(jīng)過彈性皮碗的周邊進(jìn)入出氣口，此時(shí)，彈性皮碗的進(jìn)氣口側(cè)的壓力略大于出氣口側(cè)的壓力，彈性皮碗緊緊將泄壓微孔封閉。當(dāng)?shù)谝患訅豪?或第二加壓栗)突然停機(jī)時(shí)，彈性皮碗失去驅(qū)動(dòng)壓力，此時(shí)彈性皮碗兩端壓力迅速趨向平衡。由于泄壓微孔的直徑很小，其面積對(duì)彈性皮碗