[實用新型]礦用柴油機防爆性能試驗用自動配氣系統

有效

• 申請號: 201420495148.2
• 申請日: 2014-08-30
• 公開（公告）號: CN204127654U
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 楊文杰;劉建平;于向東
• 申請（專利權）人: 中國煤炭科工集團太原研究院有限公司;山西天地煤機裝備有限公司
• 主分類號: F17C5/06
• 分類號: F17C5/06;F17C13/02;F17C13/12;F17D1/02;F17D3/01
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 任林芳

技術領域

本實用新型屬于礦用柴油機的防爆性能試驗的技術領域，具體是一種礦用柴油機防爆性能試驗用的自動配氣系統。

背景技術

礦用柴油機在煤礦中得到了廣泛使用，由于煤礦中存在著瓦斯氣體，礦用柴油機的安全性至關重要，對其防爆性能檢驗，是必不可少的手段。煤炭行業標準《MT990-2006礦用柴油機通用技術條件》專門對礦用柴油機的整機防爆性能檢驗提出了要求，國內目前只有邢臺國家防爆柴油機檢測中心可以對礦用柴油機進行防爆安全檢驗，但是由于其建設時間較早，其配氣系統采用三元手動配氣方法，手動分別控制CH₄、O₂和空氣的進氣量，使爆炸膜內的甲烷濃度控制在7-9%，氧氣濃度在19-21%范圍之內，該系統存在著控制精度較低、保護功能不齊全、自動化程度較低及不能在線監測試驗倉內壓力、進氣流量等缺點。由于礦用柴油機在防爆倉中運行時，會消耗掉大量甲烷混合進氣，需要不斷向防爆倉內充入甲烷混合氣體進行補充，為了保證試驗倉內氣體的流量及甲烷和氧氣的濃度，需要對三種氣體的流量進行自動調節，其試驗過程中配氣控制屬于動態過程，目前國內用于電氣防爆類的三元自動配氣系統都是建立靜態過程，即被試件在試驗時不消耗進氣，需要關閉與氣源連接的進氣閥門。本實用新型提出了一種適用于礦用柴油機防爆性能試驗用的自動配氣系統，控制精度高，保護功能齊全、自動化程度高，可以滿足礦用柴油機的防爆性能檢驗。

發明內容：

本實用新型為了解決目前礦用柴油機防爆性能試驗時不能進行自動配氣控制，控制精度低、不能監測防爆倉內的壓力和爆炸壓力，保護功能較差等問題，提出了一種適用于礦用柴油機防爆性能試驗用的自動配氣系統。

本實用新型采用如下的技術方案實現：

礦用柴油機防爆性能試驗用自動配氣系統，包括防爆試驗倉、三元配氣裝置、PLC控制柜、計算機和先導電磁閥組，三元配氣裝置的出口連接防爆試驗倉，礦用柴油機的排氣口穿出防爆試驗倉后通向外界，防爆試驗倉外接有測量倉內氣體壓力的低壓壓力變送器Ⅰ和高壓壓力變送器Ⅱ，防爆試驗倉連接有檢測倉內混合氣體中甲烷和氧氣實時濃度的氣體濃度檢測儀，PLC控制柜中的數據采集模塊對防爆試驗倉上的壓力信號和氣體濃度信號進行采集，PLC控制柜中的PLC對先導電磁閥組進行控制，先導電磁閥組對氣動閥組控制，氣動閥組包含系統中的所有氣動開關閥，PLC控制柜與計算機通訊連接，可由計算機遠程控制；防爆試驗倉還與真空泵連接，三元配氣裝置的三個進氣口分別連接壓縮空氣、氧氣以及甲烷氣源。

三元配氣裝置通過截止閥Ⅳ與單向閥Ⅱ連接，單向閥Ⅱ與氣動開關閥Ⅵ連接，單向閥Ⅱ與氣動開關閥Ⅵ之間設有壓力表Ⅱ，三元配氣裝置中的空氣支路引出一路連接到截止閥Ⅴ，然后連接單向閥Ⅲ，再連接氣動開關閥Ⅶ，氣動開關閥Ⅶ與氣動開關閥Ⅵ并聯后連接空氣過濾器Ⅰ，再經過氣動開關閥Ⅴ，連接阻火器，再經單向閥Ⅰ連接防爆試驗倉，

礦用柴油機的排氣口穿出防爆試驗倉后設有氣動閥Ⅰ后通向外界，用于測量試驗前防爆試驗倉內氣體壓力的低壓壓力變送器Ⅰ與防爆試驗倉之間設置有定壓截止閥Ⅵ和氣動開關閥Ⅲ，低壓壓力變送器Ⅰ信號輸出端連接到PLC控制柜的信號采集系統再傳輸到計算機；用于測量試驗期間發生爆炸時防爆試驗倉內壓力的高壓壓力變送器Ⅱ與防爆試驗倉之間設置有定壓截止閥Ⅲ和氣動開關閥Ⅰ；高壓壓力變送器Ⅱ10監測到防爆試驗倉1內壓力異常時，PLC控制柜37自動發出指令通過控制先導電磁閥組38關閉氣動閥組39中的各氣動開關閥。

防爆試驗倉壁面上還設有與真空泵連接的法蘭接口，該法蘭接口與氣動開關閥Ⅱ連接，氣動開關閥Ⅱ與截止閥Ⅱ連接，截止閥Ⅱ與真空泵吸氣口連接，真空泵出氣口與截止閥Ⅶ連接，截止閥Ⅶ的另一端與外界連通；

防爆試驗倉上設有用于清除試驗后試驗倉內混合氣體的排氣口，該排氣口管路上連接氣動開關閥Ⅳ；

防爆試驗倉上還設有用于檢測試驗倉內甲烷和氧氣濃度的法蘭接口，該法蘭接口經過空氣過濾器Ⅱ后與定壓截止閥A連接，再經過氣動開關閥B與采樣泵連接，采樣泵出口經截止閥Ⅰ連接氣體濃度檢測儀，氣體濃度檢測儀由甲烷檢測儀和氧氣分析儀組成；

作為壓縮空氣來源的空氣壓縮機輸出端經汽水分離裝置后進入儲氣罐，儲氣罐的輸出端經減壓閥Ⅲ后連接到三元配氣裝置中的截止閥Ⅷ，然后與氣動降壓閥Ⅰ連接，氣動降壓閥Ⅰ出口與氣動開關閥Ⅷ進口連接，在氣動降壓閥Ⅰ前后的管道上設有壓力表Ⅲ和壓力表Ⅵ，氣動開關閥Ⅷ出口與氣動流量調節閥Ⅰ進口連接；