[實用新型]地面固定式礦用液態二氧化碳氣化防滅火裝備

有效

• 申請號: 201420711784.4
• 申請日: 2014-11-24
• 公開（公告）號: CN204327162U
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 顏國強;黃啟銘;鐘陽;武猛猛;張泗永;楊鑫祥;李文鑫
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: E21F5/00
• 分類號: E21F5/00
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 陳海濱

技術領域

本實用新型屬于礦井安全治理技術領域，涉及一種礦井滅火系統，特別是一種地面固定式礦用液態二氧化碳氣化防滅火裝備。

背景技術

礦井下作業的安全性尤為重要，其中預防火災也是礦井作業中重點安全項目之一。

研究煤礦井下火災防治技術及相關工藝裝備，特別是研制一種能夠保障液態二氧化碳防滅火的相關裝置，既有助于有效消除火災隱患，保障井下作業人員的生命安全，又有助于避免煤炭資源的損失擴大，對煤礦的安全生產與發展都具有非常重要的意義。

實用新型內容

本實用新型的目的是針對現有的技術存在上述問題，提出了一種能向礦井下提供二氧化碳氣進行滅火，且產生穩定、有效氣體輸送的地面固定式礦用液態二氧化碳氣化防滅火裝備。

本實用新型的目的可通過下列技術方案來實現：地面固定式礦用液態二氧化碳氣化防滅火裝備，包括貯液罐，所述貯液罐通過液相高壓軟管連接自熱式氣液轉換器，所述自熱式氣液轉換器通過氣液混相高壓軟管連接強熱式氣液轉換器，所述強熱式氣液轉換器通過氣相高壓鋼管連接氣體調壓裝置，所述氣體調壓裝置通過氣相鋼管連接井下防滅火管路，所述貯液罐上設置旁路增壓支路，所述旁路增壓支路的進液口連通貯液罐的底部，出液口連通貯液罐的頂部，所述旁路增壓支路上串接增壓泵，所述貯液罐與強熱式氣液轉換器之間連接氣相增壓軟管，所述氣相增壓軟管的進氣口連接貯液罐的頂部，出氣口連接強熱式氣液轉換器。

本地面固定式礦用液態二氧化碳氣化防滅火裝備中，旁路增壓支路采用不銹鋼的連接管；液相高壓軟管、氣液混相高壓軟管及氣相增壓軟管均采用金屬軟管。本裝備的作用過程為，液態的二氧化碳由貯液罐流出進入自熱式氣液轉換器，在自熱式氣液轉換器中吸收環境熱量進行自主氣化，該過程為一級氣化，其氣化程度不一定完全、徹底，因而形成氣液混相的二氧化碳；而后氣液混相的二氧化碳進入強熱式氣液轉換器，在強熱式氣液轉換器中被加熱設備強制加熱，該過程為二級氣化，進而達到完全氣化；完全氣化的二氧化碳通過氣體調壓裝置進行降壓，并把脈沖狀態的壓力調整成穩定狀態的壓力；最后二氧化碳氣體通過井下防滅火管路達到井下防滅火地點進行釋放。通過旁路增壓支路上的增壓泵將貯液罐中的液態二氧化碳由底部抽灌至頂部，并循環運作，以保證使貯液罐內的壓力達到設計壓力范圍。貯液罐通過頂部的氣相增壓軟管向強熱式氣液轉換器輸送氣態二氧化碳，用于給強熱式氣液轉換器增壓，以防止液態二氧化碳固化。

在上述的地面固定式礦用液態二氧化碳氣化防滅火裝備中，所述貯液罐上配置有控制閥與調節閥，還配置有安全閥、壓力表和液位計，所述壓力表連接測控器，所述測控器電控連接上述增壓泵。當壓力表測量的貯液罐內壓力達到下限值時，則測控器通過電路控制增壓泵立即啟動，并往貯液罐內增壓至設計壓力的上限值，此時自動停泵，如此循環往復。貯液罐內的設計壓力在1.3～2.2MPa范圍內，增壓泵始終要保證貯液罐內處于設計壓力，且增壓泵的工作方式為間斷式，不是連續式，其工作時間約占氣化時間的三分之一，所以比較省電。

在上述的地面固定式礦用液態二氧化碳氣化防滅火裝備中，所述貯液罐的底部設置托架，所述托架的底部設置行走輪。貯液罐的功能和作用是：將來自化工廠的低溫、高壓液態二氧化碳儲存于內腔中，并供給轉換器氣化之用。為了保溫起見，貯液罐結構設計成為內外雙層罐，以利于保溫，防止使液態二氧化碳固化。

在上述的地面固定式礦用液態二氧化碳氣化防滅火裝備中，所述自熱式氣液轉換器包括換熱盤管，所述換熱盤管的外側設置導熱片，所述導熱片與外界大氣相接觸。換熱盤管具體為螺旋狀的鋼管，其導熱效果良好，使熱傳導得以順利進行。自熱式氣液轉換器的作用原理是：將環境空氣的熱量通過導熱片傳導給換熱盤管，并持續不斷地補充氣化過程中所吸收的熱量，以使氣化的順利進行。該氣化過程為一級氣化，靠空氣熱傳導進行氣化，氣化程度受外界環境溫度的影響，氣化不一定完全、徹底。該氣化過程不需要由外部提供熱源，全靠空氣自熱方式加熱，以達到節能節水的目的，符合節能減排的理念。

在上述的地面固定式礦用液態二氧化碳氣化防滅火裝備中，所述強熱式氣液轉換器內設置換熱盤管與電加熱器，所述電加熱器通過電路連接外部配電箱。強熱式氣液轉換器的殼程內的水或導熱油通過電加熱器加熱后，換熱盤管的管程內的液體與殼程內的水或導熱油進行熱交換，從而達到二氧化碳的液體轉化氣體的作用。以外部加熱方式完成液氣轉化，進而實現二級氣化，由此促使由一級氣化進入二級氣化程序，但尚未完全氣化的部分液體二氧化碳完全氣化。