[實用新型]一種瓦斯濃度安全自動調節系統

有效

• 申請號: 201420306424.6
• 申請日: 2014-06-10
• 公開（公告）號: CN203879536U
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 林柏泉;李厚志;李慶釗;李孝波;原德勝;李繼昌
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學;陜西彬長礦業集團有限公司
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00;F17D1/02;F17D3/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

技術領域

本實用新型涉及一種瓦斯濃度安全自動調節系統，尤其是一種適用于可安全自動調節煤礦抽采低濃度瓦斯與乏風瓦斯所得混合氣體濃度的系統，屬于煤礦瓦斯抽采與資源化利用、煤礦安全技術及工程領域。

背景技術

我國具有豐富的煤礦瓦斯(煤層氣)資源，而瓦斯也是一種清潔、高效、不可再生的能源，有效開采與資源化利用煤礦瓦斯資源在我國國民經濟發展中的重要地位日益凸顯。此外，由于瓦斯(煤層氣)的溫室效應是二氧化碳的21倍，對臭氧層的破壞是CO2的7倍，煤礦瓦斯的資源化利用對于煤礦的節能減排具有重要的環保和經濟效益。因此，煤礦瓦斯包括乏風瓦斯的資源化利用，不僅可以在瓦斯利用方面獲得直接的經濟收益，又可在節能減排方面獲得豐厚的回報。

目前對于煤礦抽采的低濃度瓦斯，可有效利用的方法多為瓦斯內燃式發電機組進行發電，但所用瓦斯濃度一般要求不低于6％，而對于低于6％的抽采低濃度瓦斯大多以直接排空為主。至于煤礦乏風瓦斯的處理，目前可選用的工業化技術包括熱逆流氧化技術、催化逆流氧化技術。但現場應用表明，只有在乏風瓦斯濃度高于0.5％的情況下，瓦斯氧化反應的放熱方可維持氧化床的表面散熱及氧化反應的穩定運行。

因此，如果能夠將濃度低于6％的瓦斯與乏風瓦斯相摻混，則既可以實現抽采低濃度瓦斯與乏風瓦斯的協同一體化利用，又可以提高氧化裝置運行的穩定性，但如何實現混合瓦斯濃度的自動調節并保證摻混的安全性是當前亟待解決的難題。

發是內容

技術問題：本實用新型的目的是針對已有技術中存在的問題，提供一種系統及方法簡單、安全可靠、可實現煤礦抽采低濃度瓦斯與乏風瓦斯的混合濃度自動調節的系統。

技術方案：本實用新型的瓦斯濃度安全自動調節系統，包括煤礦抽采低濃度瓦斯輸送主管路、煤礦乏風瓦斯輸送管路、混合氣體輸送總管路，在所述的煤礦抽采低濃度瓦斯輸送主管路與混合氣體輸送總管路之間并聯有兩套結構完全相同的調節系統；調節系統包括與煤礦抽采低濃度瓦斯輸送主管路上串聯的低濃度瓦斯輸送分支管路，低濃度瓦斯輸送分支管路上依次串聯有手動碟閥、濕式放散閥、水封阻火器、干式絲網阻火器、電磁速斷閥I、自動調節閥、機械截止閥，在所述的煤礦乏風瓦斯輸送管路上依次連接有電磁速斷閥II、文丘里混合器、瓦斯濃度傳感器、火焰傳感器，所述的機械截止閥的出口與文丘里混合器的喉部入口相連接，瓦斯濃度傳感器由信號傳感線I與自動調節閥相連接，火焰傳感器由信號傳感線II分別與電磁速斷閥I、電磁速斷閥II相連接，火焰傳感器的出口與混合氣體輸送總管路相串聯。

一種使用上述調節系統的瓦斯濃度安全自動調節方法：

當低濃度瓦斯輸送分支管路的壓力超過安全設定值時，濕式放散閥自動開啟卸壓；當低濃度瓦斯輸送分支管路的壓力卸壓降低至安全設定值時，濕式放散閥自動關閉；

瓦斯濃度傳感器自動檢測文丘里混合器出口的瓦斯濃度，當文丘里混合器出口的瓦斯濃度超過安全設定值時，通過信號傳感線I自動關小自動調節閥的閥門開度，而當文丘里混合器出口的瓦斯濃度低于安全設定值時，通過信號傳感線I自動開大自動調節閥的閥門開度；

火焰傳感器自動檢測文丘里混合器出口管路內的火焰信號，當火焰傳感器自動檢測文丘里混合器出口管路內產生火焰信號時，通過信號傳感線II使電磁速斷閥I和電磁速斷閥II同時自動快速關閉。

有益效果：由于采用了上述技術方案，本實用新型能夠將濃度低于6％的瓦斯與乏風瓦斯相摻混，其調節系統簡單，安全可靠。實現了抽采低濃度瓦斯與乏風瓦斯的協同一體化利用，且提高了氧化裝置運行的穩定性，解決了混合瓦斯濃度的自動調節并保證摻混安全性的難題。主要優點有：

1)本實用新型的文丘里混合器不含任何運動部件，有效避免了運動摩擦所可能出現的火花現象，提高了混合過程的安全性；

2)采用混合其它管路上設置前饋火焰傳感器，可有效提前監測回火現象的出現，一定程度上起到了超前阻隔爆的目的；

3)文丘里混合器出口設置瓦斯濃度傳感器并以此作為自動調節閥的反饋信號，提高了系統對瓦斯濃度調節的準確性，自動化運行程度高；

4)多種阻火、泄爆方式的組合運用，保證了系統運行的安全可靠。

附圖說明

圖1是本實用新型的系統示意圖；