CN103452580B - 双筒防回火装置 - Google Patents

Abstract

双筒防回火装置，属于瓦斯抽放设备领域，具体涉及一种瓦斯抽放与利用系统用的防回火装置。所述的壳体（3）内部分成前后两条等宽的风道，前风道内设有隔离装置，后风道内设有阻火层（8），阻火层（8）包括在前风道内通过支撑架（6）轴向平行安装的多个滤网（9），隔离装置包括左右两块隔板（4），两块隔板（4）分别通过两固定架（5）对称安装在多个滤网（9）前方的左右两侧，支撑架（6）通过滑动机构可滑动的安装在两固定架（5）之间，滤网（9）后方设有带动其沿两固定架（5）内侧来回滑动的行程组件（7）。本发明将阻火层设置成多层滤网结构，实现了可以在设备运行过程中快速更换滤网，操作简单方便，避免停机更换带来的矿下工人的安全隐患，轻松实现在线更换滤网的目的。

Description

双筒防回火装置

技术领域

双筒防回火装置，属于瓦斯抽放设备领域，具体涉及一种瓦斯抽放与利用系统用的防回火装置。

背景技术

防回火装置是安装在瓦斯抽放泵吸气侧和排气端管路上的一种安全保障装置，当瓦斯抽放管道发生意外爆炸事故时，可以防止爆炸产生的冲击波破坏抽放系统，并阻断爆炸产生的火焰沿抽放管路继续传导，防止事故进一步扩大的一种专用安全装置。

防回火装置通常是包括一个罐体或筒体，在罐体或筒体内安装过滤网作为阻火结构，瓦斯抽放系统在正常抽放时，抽采的瓦斯通过阻火层后进入瓦斯泵，由瓦斯泵输送至储存设备，由于被抽取的瓦斯首先通过阻火结构，所以一旦瓦斯管内发生爆炸或燃烧，火焰在管道中蔓延时，由于阻火结构的散热作用，故可以保护地面和井下、抽放泵站设备及用户的安全。

但现有的防回火装置由于自身结构的不合理，滤网安装方式限制，滤网不能及时更换，在更换时需要抽放系统停止工作，在瓦斯抽放过程中，若出现停机或瓦斯抽放设备切换不及时，都容易造成矿下工人人身安全事故，为了避免抽放设备在运行过程中停机或切换造成的延误，且又能保证瓦斯阻火设备的正常使用，就需要一种能够实现滤网在线更换的防回火装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种结构设计合理、双风道结构、实现在线更换滤网、操作简单安全的双筒防回火装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该双筒防回火装置，安装在抽放系统与抽采工作面之间，包括盖板和壳体，壳体内设有滤网，其特征在于：所述的壳体内部分成前后两条等宽的风道，前风道内设有隔离装置，后风道内设有阻火层，阻火层包括在后风道内通过支撑架轴向平行安装的多个滤网，滤网的长度为壳体内径的一半，隔离装置包括左右两块隔板，两块隔板分别通过两固定架对称安装在多个滤网前方的左右两侧，支撑架通过滑动机构可滑动的安装在两固定架之间，滤网前方设有带动其沿两固定架内侧来回滑动的行程组件，隔离装置前方的壳体上开设有滤网更换口。阻火层可在设备运行的状态下更换，通过阻火层的多层滤网对火焰产生多层阻碍和散热，逐渐减小火焰，直至火焰消失，可有效的阻断火源，避免了停机更换所带来的弊端，在需要更换滤网时，将阻火层推至阻火层前方设置的隔离装置内，由相应的密封机构形成密封腔室后，通过滤网更换口进行更换，保证连接电气设备和操作人员的安全。

所述的行程组件包括推板和螺杆，推板安装在多个滤网的后方，推板前侧固定连接螺杆，螺杆端部设有转动把手。行程组件用来带动阻火层移动，由于阻火层的阻火面积为壳体内腔截面积的一半，故可通过行程组件来改变阻火层在壳体内部的位置，轻松将阻火层的多层滤网推至滤网更换口处，便于随时更换滤网，无需拆卸壳体，即可实现瓦斯抽放系统在线更换滤网的目的。

所述的推板周圈设有与两隔板接触后形成密封的密封机构。

所述的推板的宽度大于两隔板之间的间距，密封机构包括设置在推板左右两侧的密封凹槽和设置在推板上下两侧的弹性密封胶条，两隔板的下部可嵌入密封凹槽内部形成密封。

所述的推板的宽度小于两隔板之间的间距，密封机构包括设置在推板周圈四边上的弹性密封胶条。

所述的支撑架设有上下对应的两组，多个滤网可滑动的安装在两支撑架之间，两支撑架内侧对应设有多条安装滤网的滑动凹槽。多个滤网通过支撑架固定为一体，是为了便于通过行程组件一起推出，便于检查需要更换的滤网；通过滑动凹槽安装，便于安装和拆卸更换。

所述的两支撑架外侧分别通过滑动机构连接两固定架内侧，滑动机构为直线轴承或滑轨滑块机构，滑轨滑块机构包括固定在固定架内侧的滑轨和固定在支撑架外侧的滑块。

所述的壳体为一体式且两端开口的筒体，筒体顶部开口并通过盖板密封，筒体两端设有法兰，分别通过法兰连接瓦斯抽放泵吸气侧和排气端管路。壳体采用上开口并采用盖板密封的结构形式，更便于在壳体内安装固定行程组件和阻火层结构，安装好后也便于后期的维护；法兰连接，便于安装和后期维护。

所述的行程组件的螺杆端部连接带动螺杆转动的电控机构，电控机构包括电机、传动机构和控制系统，电机输出端通过传动机构连接螺杆外侧端部，电机输入端连接控制系统。

所述的控制系统包括主回路和并联在主回路上的二次回路，在主回路中接触器KM1的常开触点KM1-1~KM1-3的一端通过断路器QF1接三相电源，常开触点KM1-1~KM1-3的另一端与电机M1相连，接触器KM2的常开触点KM2-1~ KM2-3的一端分别与常开触点KM1-3~KM1-1的一端相并联，常开触点KM2-1~ KM2-3的另一端分别与常开触点KM1-1~KM1-3的另一端相并联；

二次回路为相并联的两路，一路是启动开关SB2与接触器KM1的常开触点KM1-4相并联后依次串联接触器KM2的常闭触点KM2-5、接触器KM1的线圈以及行程开关SQ1的常闭触点SQ1-1；另一路是启动开关SB3与接触器KM2的常开触点KM2-4相并联后依次串联接触器KM1的常闭触点KM1-5、接触器KM2的线圈以及行程开关SQ2的常闭触点，两并联回路相并联后一端通过停止开关SB1、保险丝FU1接火线L1，另一端通过保险丝FU2接火线L2形成闭合回路。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：

1、结构设计合理，防护效果好，安全稳定，便于操作：在壳体内设置多层滤网形成的阻火层，通过阻火层的多层滤网对火焰产生逐层的多级阻碍和散热，逐渐减小火焰，直至火焰消失，可有效的阻断火源，避免了停机更换所带来的矿下工人的安全隐患，充分的保证了防回火设备两端连接的电气设备的安全；配合双风道的双筒防回火装置结构使用，在需要更换滤网时，将阻火层向上推至与壳体内部相互隔离的隔离装置内通过滤网更换口进行更换，实现在线更换滤网，操作安全可靠。轻松实现在线更换滤网的目的。

2、调节方便，便于维护，实现在线更换滤网：在阻火层一侧增设行程组件，通过行程组件来带动阻火层移动，由于阻火层的阻火面积为壳体内腔截面积的一半，故可通过行程组件来改变阻火层在壳体内部的位置，轻松将阻火层的多层滤网推至滤网更换口处，便于随时更换滤网，无需拆卸壳体，即可实现瓦斯抽放系统正常运行的情况下在线更换滤网的目的。

3、在阻火层与固定架之间安装滑动机构，通过设置滑动机构，行程组件可轻松带动多个滤网形成的阻火层在固定架内来回滑动，实现滤网的更换和维修，操作简单可靠；配合推板周圈设置的密封机构，充分保证隔离装置形成的隔离腔的密封性，保证操作人员的人身安全，为安全生产提供保障。

4、适用范围广、降低劳动强度：可根据不同管路直径的大小选择不同规格的双筒防回火装置，应用于不同管路直径的场合；阻火层与隔离装置之间的相对位置移动采用电动切换和手动切换两种方式，其电动切换减少了工作人员的劳动强度。

附图说明

图1是双筒防回火装置结构主视图示意图。

图2是图1的剖视图示意图。

图3是图2的右视图示意图。

图4是支撑架与固定架之间滑动连接关系示意图。

图5是控制系统电路连接示意图。

图6是推板与支撑架密封关系示意图。

图7是推板与隔板密封关系示意图。

其中：1、盖板  2、滤网更换口  3、壳体  4、隔板  5、固定架  6、支撑架  7、行程组件  8、阻火层  9、滤网  10、推板  11、电机  12、控制系统  13、进气口  14、排气口  15、滑轨  16、滑块。

具体实施方式

图1~7是本发明的最佳实施例，下面结合附图1~7对本发明做进一步说明。

参照附图1~7：该双筒防回火装置，安装在抽放系统与抽采工作面之间，包括盖板1、壳体3、行程组件7和阻火层8，壳体3为一体式且两端开口的筒体，两端开口分别为进气口13和排气口14，筒体顶部开口并通过盖板1密封，筒体左右两开口端分别设有连接用法兰，并分别通过两个法兰连接瓦斯抽放泵吸气侧和排气端管路，壳体3内设有阻火层8。

壳体3内部分成前后两条等宽的风道，前风道内设有隔离装置，后风道内设有阻火层8，阻火层8包括在后风道内通过支撑架6轴向平行安装的多个滤网9，滤网9为铜网及耐高温的金属材料制作而成，具有良好的散热性，滤网9的长度为壳体3内径的一半，即滤网9的面积为壳体3内腔的圆形截面积的一半。支撑架6设有上下对应的两组，多个滤网9可滑动的安装在上下两支撑架6之间，两支撑架6内侧对应设有多条安装滤网9的滑动凹槽。

隔离装置包括左右两块隔板4，两块隔板4分别通过两固定架5对称安装在多个滤网9前方的左右两侧，支撑架6通过滑动机构可滑动的安装在两固定架5之间，滤网9前方设有带动其沿两固定架5内侧来回滑动的行程组件7，隔离装置前方的壳体3上开设有滤网更换口2。

两支撑架6外侧分别通过滑动机构连接两固定架5内侧，滑动机构为滑轨滑块机构，滑轨滑块机构包括固定在固定架5内侧的滑轨15和固定在支撑架6外侧的滑块16。此外，滑动机构也可直接采用直线轴承代替，将固定端安装在固定架5内侧边上，将活动端对应安装在支撑架6的外侧。

行程组件7为手动螺杆旋转机构，包括推板10和螺杆，推板10安装在多个滤网9的后方，推板10前侧固定连接螺杆，螺杆端部设有转动把手。推板10周圈设有与两隔板4接触后形成密封的密封机构。推板10宽度大于两隔板4之间的间距，密封机构包括设置在推板10左右两侧的密封凹槽和设置在推板10上下两侧的弹性密封胶条，推板10推送到位后，两隔板4与推板10边缘接触后可嵌入密封凹槽内形成密封，推板10上下两侧的弹性密封胶条密封推板10与上下两支撑架6的接触边。

推板10的上下两侧固定连接两支撑架6，推板10上下两侧边与两支撑架6之间也可采用活动式连接，推板10上下两侧与两支撑架6之间采用上述同样的嵌入式密封结构，在推板10上下两侧边上设置凸包，两支撑架6的底部设置凸包对应嵌入的凹槽。

推板10宽度小于两隔板4之间的间距时，密封机构还可为弹性密封机构，为设置在推板10周圈四边上的弹性密封胶条，推板10周圈四边的弹性密封胶条与两隔板4及两支撑架6接触挤压发生变形之后，形成密封。

此外，行程组件7也可设置成电动螺杆机构，在行程组件7的螺杆端部连接带动螺杆转动的电控机构，通过控制电机的正转或反转，实现螺杆的螺旋方向。电控机构包括电机11、传动机构和控制系统12，电机11输出端通过传动机构连接螺杆外侧端部，电机11输入端连接控制系统12。

如图5所示，控制系统12包括主回路和并联在主回路上的二次回路，在主回路中接触器KM1的常开触点KM1-1~KM1-3的一端通过断路器QF1接三相电源，常开触点KM1-1~KM1-3的另一端与电机M1相连，接触器KM2的常开触点KM2-1~ KM2-3的一端分别与常开触点KM1-3~KM1-1的一端相并联，常开触点KM2-1~ KM2-3的另一端分别与常开触点KM1-1~KM1-3的另一端相并联；通过控制常开触点KM1-1~KM1-3的断开和闭合控制电机M1的正转与停止，通过控制常开触点KM2-1~KM2-3的断开和闭合控制电机M1的反转与停止。

二次回路为相并联的两路，一路是启动开关SB2与接触器KM1的常开触点KM1-4相并联后依次串联接触器KM2的常闭触点KM2-5、接触器KM1的线圈以及行程开关SQ1的常闭触点SQ1-1；另一路是启动开关SB3与接触器KM2的常开触点KM2-4相并联后依次串联接触器KM1的常闭触点KM1-5、接触器KM2的线圈以及行程开关SQ2的常闭触点，两并联回路相并联后一端通过停止开关SB1、保险丝FU1接火线L1，另一端通过保险丝FU2接火线L2形成闭合回路。

工作过程如下：本发明，在工作时，双筒防回火装置安装于抽放系统与抽采工作面之间，系统端连接法兰与抽放系统管路及附属设备连接，工作端连接法兰与抽采工作面管路及附属设备连接。

阻火层8安装于壳体3内下部，当瓦斯气体经过阻火层8时，如果突发出现着火事故，阻火层8的多层滤网9可逐层阻碍火焰的延续，并进行散热，通过滤网9的散热作用将火焰逐层减小，直至熄灭。当滤网9需要更换时，可在瓦斯抽放泵开机状态下利用安装在阻火层8下方的行程组件7直接更换，首先旋转螺杆端部的转动把手，螺杆旋转带动推板10向前移动，推板10同时带动多个滤网9向前移动，直至移动到滤网更换口2处，推板10封闭由两隔板4之间形成的空腔底部，推板10与两隔板4之间形成封闭的空间，不允许瓦斯气体溢出，然后直接打开滤网更换口2将滤网9抽出，进行清理或更换，整个过程无需停机，可轻松实现在线更换滤网。

通过滑动机构的设置，行程组件7可轻松带动多个滤网9形成的阻火层8在固定架5内来回滑动，实现滤网9的更换和维修。

具体电路行程如下：当需要螺杆正转时，首先接通断路器QF1，然后按下启动开关SB2，接触器KM1的线圈上电动作，其内的常开触点KM1-1~KM1-3闭合，电机M1开始正转，常开触点KM1-4同时闭合，保持启动开关SB2的闭合状态，常闭触点KM1-5断开，将接触器KM2的回路切断。螺杆带动推板10移动，当推板10移动到目标位置时，触碰行程开关SQ1，行程开关SQ1动作，其内的常闭触点SQ1-1断开，将接触器KM1的回路切断，常开触点KM1-1~KM1-4断开，常闭触点KM1-5闭合，电机M1停止转动。

当需要螺杆正转时，首先接通断路器QF1，然后按下启动开关SB3，接触器KM2的线圈上电动作，其内的常开触点KM2-1~KM2-3闭合，电机M1开始反转，常开触点KM2-4同时闭合，保持启动开关SB3的闭合状态，常闭触点KM2-5断开，将接触器KM1的回路切断。螺杆带动推板10返回，当推板10返回到目标位置时，触碰行程开关SQ2，行程开关SQ2动作，其内的常闭触点SQ2-1断开，将接触器KM2的回路切断，常开触点KM2-1~KM2-4断开，常闭触点KM2-5闭合，电机M1停止转动。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.双筒防回火装置，安装在抽放系统与抽采工作面之间，包括盖板（1）和壳体（3），壳体（3）内设有滤网（9），其特征在于：所述的壳体（3）内部分成前后两条等宽的风道，前风道内设有隔离装置，后风道内设有阻火层（8），阻火层（8）包括在后风道内通过支撑架（6）轴向平行安装的多个滤网（9），滤网（9）的长度为壳体（3）内径的一半，隔离装置包括左右两块隔板（4），两块隔板（4）分别通过两固定架（5）对称安装在多个滤网（9）前方的左右两侧，支撑架（6）通过滑动机构可滑动的安装在两固定架（5）之间，滤网（9）前方设有带动其沿两固定架（5）内侧来回滑动的行程组件（7），隔离装置前方的壳体（3）上开设有滤网更换口（2）。

2.根据权利要求1所述的双筒防回火装置，其特征在于：所述的行程组件（7）包括推板（10）和螺杆，推板（10）安装在多个滤网（9）的后方，推板（10）前侧固定连接螺杆，螺杆端部设有转动把手。

3.根据权利要求2所述的双筒防回火装置，其特征在于：所述的推板（10）周圈设有与两隔板（4）接触后形成密封的密封机构。

4.根据权利要求3所述的双筒防回火装置，其特征在于：所述的推板（10）的宽度大于两隔板（4）之间的间距，密封机构包括设置在推板（10）左右两侧的密封凹槽和设置在推板（10）上下两侧的弹性密封胶条，两隔板（4）的下部可嵌入密封凹槽内部形成密封。

5.根据权利要求3所述的双筒防回火装置，其特征在于：所述的推板（10）的宽度小于两隔板（4）之间的间距，密封机构包括设置在推板（10）周圈四边上的弹性密封胶条。

6.根据权利要求1所述的双筒防回火装置，其特征在于：所述的支撑架（6）设有上下对应的两组，多个滤网（9）可滑动的安装在两支撑架（6）之间，两支撑架（6）内侧对应设有多条安装滤网（9）的滑动凹槽。

7.根据权利要求6所述的双筒防回火装置，其特征在于：所述的两支撑架（6）外侧分别通过滑动机构连接两固定架（5）内侧，滑动机构为直线轴承或滑轨滑块机构，滑轨滑块机构包括固定在固定架（5）内侧的滑轨（15）和固定在支撑架（6）外侧的滑块（16）。

8.根据权利要求1所述的双筒防回火装置，其特征在于：所述的壳体（3）为一体式且两端开口的筒体，筒体顶部开口并通过盖板（1）密封，筒体两端设有法兰，分别通过法兰连接瓦斯抽放泵吸气侧和排气端管路。

9.根据权利要求2所述的双筒防回火装置，其特征在于：所述的行程组件（7）的螺杆端部连接带动螺杆转动的电控机构，电控机构包括电机（11）、传动机构和控制系统（12），电机（11）输出端通过传动机构连接螺杆外侧端部，电机（11）输入端连接控制系统（12）。

10.根据权利要求9所述的双筒防回火装置，其特征在于：所述的控制系统（12）包括主回路和并联在主回路上的二次回路，在主回路中接触器KM1的常开触点KM1-1~KM1-3的一端通过断路器QF1接三相电源，常开触点KM1-1~KM1-3的另一端与电机M1相连，接触器KM2的常开触点KM2-1~ KM2-3的一端分别与常开触点KM1-3~KM1-1的一端相并联，常开触点KM2-1~ KM2-3的另一端分别与常开触点KM1-1~KM1-3的另一端相并联；

二次回路为相并联的两路，一路是启动开关SB2与接触器KM1的常开触点KM1-4相并联后依次串联接触器KM2的常闭触点KM2-5、接触器KM1的线圈以及行程开关SQ1的常闭触点SQ1-1；另一路是启动开关SB3与接触器KM2的常开触点KM2-4相并联后依次串联接触器KM1的常闭触点KM1-5、接触器KM2的线圈以及行程开关SQ2的常闭触点，两并联回路相并联后一端通过停止开关SB1、保险丝FU1接火线L1，另一端通过保险丝FU2接火线L2形成闭合回路。