[實用新型]一種乏風模擬及雙向逆流控制系統

有效

• 申請號: 201220147712.2
• 申請日: 2012-04-10
• 公開（公告）號: CN202548657U
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 吳偉炯;陳澤智;李冰;劉宇;周啟金
• 申請（專利權）人: 上海齊耀動力技術有限公司
• 主分類號: G05D11/13
• 分類號: G05D11/13
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所 31251
• 代理人: 王法男

技術領域

本實用新型技術涉及到對混合氣體濃度、流量控制和氣體流向控制的裝置，尤其涉及一種乏風模擬和控制試驗裝置。

背景技術

中國煤炭資源豐富，伴隨著煤層氣的資源也十分巨大。據統計，在中國煤田埋深300-2000米范圍內，煤層氣資源總量為30-35萬億立方米，相當于385億～450億噸標準煤或265億～310億噸石油，與普通天然氣總量(30萬億立方米)大致相等。煤層氣是一種清潔能源。發展清潔能源可以豐富能源供應種類、增加煤礦安全和利于全球環境保護。

煤礦中采用向礦井鼓風的方法排出礦井中的低濃度的甲烷。這類低濃度的甲烷氣體一般濃度較低，濃度一般在1％以下，這類氣體叫做乏風(VAM)。2000年全球礦井通風瓦斯(VAM)的總量估計為152億m³。通過礦井乏風排放的甲烷量約占全世界煤礦排放甲烷的70％(USEPA，2002)。中國占全世界的礦井通風瓦斯(VAM)總量的45％，僅次于中國的是美國(14％)，其余的是獨聯體(10％)，南非(6％)，波蘭(6％)，澳大利亞(3％)等。

大量的乏風排放不僅對能源是極大的浪費，也對環境造成了污染，因此對乏風利用對于我國煤礦方面進行節能減排具有重要意義。目前我國對乏風利用的研究還剛剛起步，缺少相關的成熟實驗設備和技術經驗，國際上也只有歐美極少數國家的人還在研究這方面的技術，主要涉及燃燒技術，對試驗中需要的氣體模擬和控制方面少有涉及。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是解決乏風試驗模擬技術，提供一種能對乏風氣體濃度和流量進行實時控制并對混合氣的流向進行變換控制的裝置，該裝置能夠滿足乏風試驗的需要。

為實現上述目的，本實用新型提出了一種乏風模擬及雙向逆流控制系統，其包括乏風模擬系統和雙向逆流控制系統，所述的乏風模擬系統包括用于儲存甲烷氣體的甲烷鋼瓶、用于控制和監測甲烷流量的質量流量計、用于輸送空氣的羅茨風機、用于控制和監測空氣流量的渦輪流量計、用于甲烷氣體和空氣混合和穩壓的混合器和控制裝置；甲烷鋼瓶出口連接質量流量計，質量流量計出口連接混合器；羅茨風機出口連接渦輪流量計，渦輪流量計出口連接混合器；上述的質量流量計、羅茨風機、渦輪流量計分別與控制裝置連接；雙向逆流控制系統包括控制閥組和控制裝置，混合器出來的模擬乏風通過控制閥組與乏風試驗裝置連接，控制裝置與控制閥組連接，用于控制閥組的開關，進而控制氣體進入乏風試驗裝置的流向變化。

優選地，上述的乏風模擬及雙向逆流控制系統，所述的混合器包括文丘里管、旋流混合器、緩沖罐，甲烷和空氣兩種氣體在文丘里管和旋流混合器進行充分混合，在緩沖罐內穩壓。

優選地，上述的乏風模擬及雙向逆流控制系統，所述的控制閥組由四個氣動蝶閥和相應管路組成，從混合器出來的氣體分成兩個支路，在每個支路上連接一個氣動蝶閥，氣動蝶閥后的管路再分成兩路，一路與乏風試驗裝置相連，另一路通過一個氣動蝶閥連通排氣口。

優選地，上述的乏風模擬及雙向逆流控制系統，所述的控制裝置采用PLC控制裝置，包括PLC控制模塊和人機界面。

優選地，上述的乏風模擬及雙向逆流控制系統，在混合器出口管路上還連接有一個甲烷儀。

優選地，上述的乏風模擬及雙向逆流控制系統，在所述的混合器上還連接有一個水封裝置。

本實用新型的有益效果是：

采用本實用新型設備解決了模擬乏風氣體濃度在1％-0.1％，氣體流量在100m³/h以下的情況進行乏風試驗的需要，可滿足在試驗中氣體流量，濃度，流向周期的不同要求，建立不同工況，以驗證在不同工況下的乏風試驗結果，提高試驗效率。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。

圖1為本實用新型的結構原理圖。

其中：

1-甲烷鋼瓶；2-質量流量計；3-羅茨風機；4-渦輪流量計；5-水封；6-控制裝置；7-氣動蝶閥；8-氣動蝶閥；9-乏風試驗裝置；10-甲烷儀；11-混合器。

具體實施方式

如圖所示是本實用新型的一個實施例，其包括乏風模擬和雙向逆流控制兩個子系統，乏風模擬系統由甲烷鋼瓶1、質量流量計2、羅茨風機3、渦輪流量計4、混合器11和控制裝置6組成，控制裝置6采用PLC控制裝置，包括PLC控制模塊和人機界面。