CN103993880A - 电发火头加热器及用该加热器的液态co2相变致裂装备 - Google Patents

电发火头加热器及用该加热器的液态co2相变致裂装备 Download PDF

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Abstract

一种电发火头加热器及用该加热器的液态CO2相变致裂装备，加热器结构为壳体一端设有开口，开口处设有第一联接头，壳体内灌装有发热材料，电发火头设置在壳体内，且埋在发热材料中，第一电极和第二电极设置在第一联接头外侧，且通过电线穿过第一联接头给电发火头供电，所述的电发火头包括导线接头、铂片、电桥丝、引爆材料和保护涂层，导线接头与铂片电连接，导线接头和铂片分别设有两个，导线接头通过导线分别与第一电极和第二电极电连接，电桥丝连接在两个铂片之间，电桥丝外侧包裹有引爆材料，引爆材料外侧设有保护涂层。本发明通过低电压引燃起爆，而不采用大电流加热液态CO2，从而杜绝了因电火花而产生瓦斯爆炸的可能，消除了安全隐患。

Description

电发火头加热器及用该加热器的液态CO2相变致裂装备
技术领域
    本发明公开一种加热器，特别是一种电发火头加热器及用该加热器的液态CO2相变致裂装备。
背景技术
    液态CO2相变致裂技术是目前煤矿中广泛采用的技术，其主要原理是通过对液态CO2进行加热，通过液态CO2受热膨胀而产生强大的冲击力，使煤层产生松动，从而达到致裂的效果。现有技术中，使液态CO2发生相变，主要是通过电加热器对液态CO2进行加热，使其发生相变。由于采用电加热器进行加热，需要耗费大量的电能，而在供电时，也有可能会因为接触不良等而产生电火花，从而有可能会引发煤矿内的瓦斯爆炸，存在一定的安全隐患。
发明内容
针对上述提到的现有技术中的液态CO2发生相变是通过电加热器直接进行加热产生的，存在安全隐患的缺点，本发明提供一种新的电发火头加热器及用该加热器的液态CO2相变致裂装备，其采用电发火头引爆发热材料对液态CO2进行加热，解决上述问题。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种电发火头加热器，加热器包括电发火头、发热材料、壳体、第一联接头、第一电极和第二电极，壳体一端设有开口，开口处设有第一联接头，壳体内灌装有发热材料，电发火头设置在壳体内，且埋在发热材料中，第一电极和第二电极设置在第一联接头外侧，且通过电线穿过第一联接头给电发火头供电，所述的电发火头包括导线接头、铂片、电桥丝、引爆材料和保护涂层，导线接头与铂片电连接，导线接头和铂片分别设有两个，导线接头通过导线分别与第一电极和第二电极电连接，电桥丝连接在两个铂片之间，电桥丝外侧包裹有引爆材料，引爆材料外侧设有保护涂层。
一种采用上述的电发火头加热器的液态CO2相变致裂装备，致裂装备包括释放管、第二联接头、储液管、加热器、注液头、定压剪切片和启爆器，加热器设置在储液管内，储液管前端通过第二联接头连接有释放管，释放管上开设有CO2释放孔，储液管前端与第二联接头之间设有定压剪切片，储液管后端固定安装有注液头，注液头上开有注液孔，启爆器通过导线与加热器电连接。
本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括：
所述的第一电极为中心圆柱形电极，第二电极为环状电极，第一电极和第二电极分别给电发火头提供正电源和负电源。
本发明的有益效果是：本发明通过低电压引燃起爆，而不采用大电流加热液态CO2，从而杜绝了因电火花而产生瓦斯爆炸的可能，消除了安全隐患。
下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
附图说明
图1为本发明中电发火头加热器剖面结构示意图。
图2为本发明中电发火头结构示意图。
图3为本发明中点发火头电路原理图。
图4为本发明中致裂装备剖面结构示意图。
图中，1-释放管，2-第二联接头，3-储液管，4-加热器，5-电发火头，6-注液头，7-定压剪切片，8-启爆器，9-液态CO2，10- CO2释放孔，11-发热材料，12-壳体，13-第一联接头，14-第一电极，15-第二电极，16-导线接头，17-铂片，18-电桥丝，19-引爆材料，20-保护涂层。
具体实施方式
本实施例为本发明优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本发明保护范围之内。
请参看附图1、附图2和附图3，本发明中的电发火头加热器主要包括电发火头5、发热材料11、壳体12、第一联接头13、第一电极14和第二电极15，本实施例中，壳体12为筒状结构，壳体12一端设有开口，开口处设有第一联接头13，壳体12内灌装有发热材料11，电发火头5设置在壳体12内，且埋在发热材料11中，第一电极14和第二电极15设置在第一联接头13外侧，且通过电线穿过第一联接头13给电发火头5供电，本实施例中，第一电极14为中心圆柱形电极，第二电极15为环状电极，第一电极14和第二电极15分别给电发火头5提供正电源和负电源。请参看附图2和附图3，本实施例中，电发火头5包括导线接头16、铂片17、电桥丝18、引爆材料19和保护涂层20，导线接头16与铂片17电连接，导线接头16和铂片17分别设有两个，导线接头16通过导线分别与第一电极14和第二电极15电连接，电桥丝18连接在两个铂片17之间，电桥丝18外侧包裹有引爆材料19，引爆材料19外侧设有保护涂层20。
请参看附图4，本发明同时保护一种液态CO2相变致裂装备，其主要包括释放管1、第二联接头2、储液管3、加热器4、注液头6、定压剪切片7和启爆器8，储液管3用于储存液态CO29，加热器4采用上述结构的加热器，此处不再赘述，加热器4设置在储液管3内，储液管3前端通过第二联接头2连接有释放管1，释放管1上开设有CO2释放孔10，储液管3前端与第二联接头2之间设有定压剪切片7，储液管3后端固定安装有注液头6，注液头6上开有注液孔（图中未画出），用于通过注液孔往储液管3内注入液态CO2，本发明中还包括有启爆器8，启爆器8通过导线与加热器4电连接。
本发明在使用时，通过启爆器8给电发火头5供电，电发火头5内的电桥丝18发热，引燃引爆材料19，引爆材料19突破保护涂层20引燃发热材料11，由发热材料11给液态CO29加热，使其气化，当内部气压大于一定值时，冲破定压剪切片7，使气态CO2从CO2释放孔10处排出。
本发明通过低电压引燃起爆，而不采用大电流加热液态CO2，从而杜绝了因电火花而产生瓦斯爆炸的可能，消除了安全隐患。

Claims (3)

1.一种电发火头加热器，其特征是：所述的加热器包括电发火头、发热材料、壳体、第一联接头、第一电极和第二电极，壳体一端设有开口，开口处设有第一联接头，壳体内灌装有发热材料，电发火头设置在壳体内，且埋在发热材料中，第一电极和第二电极设置在第一联接头外侧，且通过电线穿过第一联接头给电发火头供电，所述的电发火头包括导线接头、铂片、电桥丝、引爆材料和保护涂层，导线接头与铂片电连接，导线接头和铂片分别设有两个，导线接头通过导线分别与第一电极和第二电极电连接，电桥丝连接在两个铂片之间，电桥丝外侧包裹有引爆材料，引爆材料外侧设有保护涂层。
2.根据权利要求1所述的电发火头加热器，其特征是：所述的第一电极为中心圆柱形电极，第二电极为环状电极，第一电极和第二电极分别给电发火头提供正电源和负电源。
3.一种采用如权利要求1或2所述的电发火头加热器的液态CO2相变致裂装备，其特征是：所述的致裂装备包括释放管、第二联接头、储液管、如权利要求1或2所述的加热器、注液头、定压剪切片和启爆器，加热器设置在储液管内，储液管前端通过第二联接头连接有释放管，释放管上开设有CO2释放孔，储液管前端与第二联接头之间设有定压剪切片，储液管后端固定安装有注液头，注液头上开有注液孔，启爆器通过导线与加热器电连接。
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