[實用新型]一種實時監測混合氣體吸附解吸的裝置

有效

• 申請號: 201921379279.3
• 申請日: 2019-08-23
• 公開（公告）號: CN212031213U
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 林海飛;孫萬杰;李錦良;龍航;張一真;田佳敏;宜艷;郭豆豆
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: G01N7/04
• 分類號: G01N7/04;G01N7/16;G01N30/00
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識產權代理有限公司 11616
• 代理人: 任娜娜

本實用新型公開了一種實時監測混合氣體吸附解吸的裝置，包括真空脫氣系統、混合氣體配制系統、高壓吸附解吸系統、水浴加熱系統、計算機控制及數據采集處理系統，真空脫氣系統與高壓吸附解吸系統之間通過管道串聯，混合氣體配制系統與高壓吸附解吸系統之間通過電磁閥、管道串聯，混合氣體配制系統、高壓吸附解吸系統都設于水浴加熱系統內，數據采集處理系統與各個系統中的壓力傳感器、復合式無損氣體濃度傳感器、質量流量計單元和閥體之間設有電連接控制線路。本實用新型提供一種實時監測煤體對混合氣體吸附解吸過程中綜合參數的裝置，動態分析混合氣體吸附解吸規律，能夠配制任意組分與濃度的混合氣體，實時監測煤體對混合氣體吸附解吸過程。

技術領域

本實用新型涉及煤業安全領域，具體是指一種實時監測混合氣體吸附解吸的裝置。

背景技術

我國煤層氣資源儲量豐富，埋深2000米以淺的煤層氣資源量約36.81×10¹²m³，約占世界總量的13％，居世界第3位。煤層氣中富集約90％以上的甲烷，約70％-85％的甲烷以吸附狀態賦存于煤孔隙的內表面。甲烷是一種可替代天然氣的優質、潔凈能源，具有很大的利用價值。

隨著煤礦開采活動的進行，煤炭資源的深部開采已經成為新常態，而深部埋藏煤層在瓦斯賦存資源豐富的同時，在開采的過程中也存在著更加嚴重的瓦斯災害。據統計，我國高瓦斯礦井和有瓦斯突出危險的礦井約占全國礦井總量的30％，重、特大瓦斯事故的高發頻率并未得到根本性的解決，嚴重阻礙著煤礦安全生產工作的順利進行，煤礦瓦斯抽采工作勢在必行。而我國的大部分煤層屬于低透氣煤層，直接進行瓦斯抽采的效果不理想，難以解除煤層開采時的瓦斯威脅。

目前的試驗室監測煤體對混合氣體吸附解吸過程中氣體濃度等參數通常都是采用抽氣檢測的方式，這種方式會打破試驗系統的穩態，使吸附解吸試驗過程中斷，試驗系統中的混合氣體總量減少，無法準確監測煤體對混合氣體吸附解吸過程中氣體濃度、吸附量等參數的實時變化。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是，針對以上問題提供一種實時監測混合氣體吸附解吸的裝置。

為解決上述技術問題，本實用新型提供的技術方案為：一種實時監測混合氣體吸附解吸的裝置，包括真空脫氣系統、混合氣體配制系統、高壓吸附解吸系統、水浴加熱系統、計算機控制及數據采集處理系統，所述的真空脫氣系統與高壓吸附解吸系統之間通過管道串聯，所述的混合氣體配制系統與高壓吸附解吸系統之間通過電磁閥、管道串聯，混合氣體配制系統、高壓吸附解吸系統都設于水浴加熱系統內，所述的數據采集處理系統與各個系統中的壓力傳感器、復合式無損氣體濃度傳感器、質量流量計單元和閥體之間設有電連接控制線路。

本實用新型與現有技術相比的優點在于：本實用新型提供一種實時監測煤體對混合氣體吸附解吸過程中綜合參數的裝置，動態分析混合氣體吸附解吸規律，能夠配制任意組分與濃度的混合氣體，并實時監測煤體對混合氣體吸附解吸過程，試驗結果可用于煤體對混合氣體吸附解吸的動力學規律和差異性研究，為深入探討煤層氣體賦存規律提供科學依據和理論基礎，對于深部礦井瓦斯防治以及注氣驅替提高瓦斯采出率具有重要意義，且為深入探討煤層氣體賦存規律提供科學依據和理論基礎。

作為改進，所述的真空脫氣系統由泄壓閥、真空泵、壓力傳感器一、電磁閥組成，泄壓閥設于真空泵一側，且泄壓閥一端通過管道與真空泵并聯，且泄壓閥與計算機控制及數據采集處理系統中的數據采集箱之間設有電連接控制線路。

作為改進，所述的混合氣體配制系統由試驗氣瓶、減壓閥、質量流量計控制單元、配氣池攪拌器、混合氣體配氣池、壓力傳感器一、復合式無損氣體濃度傳感器一、電磁閥一組成，混合氣體配氣池為橫置的耐壓圓柱形鋼瓶，左右側各設置一個管路接口，位置一上一下，腰部設置一個配氣池攪拌器，壓力傳感器一與復合式無損氣體濃度傳感器一的探頭密封于瓶中，所述試驗氣瓶、減壓閥與質量流量計控制單元依次通過管道連接，且共設有三組，三組的試驗氣瓶、減壓閥與質量流量計控制單元通過管道與電磁閥一串聯。