CN104645810B - 巷道风流中自动脱除硫化氢装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及巷道风流中自动脱除硫化氢装置，有效解决硫化氢的脱除问题，自动配液系统和进水管、储液罐连通，储液罐上方的低速电动机和搅拌器相连，储液罐内有压力传感器，储液罐的出口和喷雾支架相连，储液罐和喷雾支架间的管道上有增压泵，喷雾支架上的雾化喷嘴上方有电磁阀，喷雾支架两侧有硫化氢浓度传感器和红外线感应探测器，喷雾支架一侧有风速传感器，硫化氢浓度传感器、红外线感应探测器、增压泵、压力传感器、自动配液系统、电磁阀和风速传感器均与控制主机相连接，本发明操作简单，安全实用，实行硫化氢浓度超限时，根据硫化氢浓度和风速大小自动喷雾，是目前巷道风流中脱除硫化氢自动化的一种有效且经济的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种巷道风流中自动脱除硫化氢装置。
背景技术
硫化氢（H2S）是一种无色有臭鸡蛋气味的剧毒气体，主要损害作业人员中枢神经和呼吸系统，严重威胁工人人身安全，我国《煤矿安全规程》规定矿井风流中硫化氢最高允许浓度为6.6ppm。目前，巷道风流中硫化氢气体脱除技术主要通过人工喷洒碱性溶液，人工喷洒碱液方式主要靠人工进行调节及控制，存在较大的人身安全隐患，且效益和经济性能明显不足。
在已公开的文献中，已有矿井应用自动喷雾进行除尘的技术，并且取得了不错的效果，但是至今还未见有自动喷雾脱除硫化氢的报道，那么能否利用自动喷雾研发出进行脱除硫化氢的装置，是迫切要解决的问题。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术缺陷，本发明之目的就是提供一种巷道风流中自动脱除硫化氢装置，可有效解决硫化氢的脱除问题。
本发明解决的技术方案是，包括控制主机、硫化氢浓度传感器、增压泵、储液罐、喷雾支架、雾化喷嘴、红外线感应探测器（又称红外感应探测器）和风速传感器，自动配液系统分别和进水管、储液罐相连通，储液罐内有压力传感器，储液罐的出口和巷道内的喷雾支架相连通，储液罐和喷雾支架之间的管道上有增压泵，喷雾支架上均布有多个开口朝向风流方向的雾化喷嘴，喷雾支架的上端有置于雾化喷嘴上方的电磁阀，喷雾支架的两侧均自内向外依次设有硫化氢浓度传感器和红外线感应探测器，喷雾支架朝向风流方向的一侧有置于巷道上游（雾化喷嘴开口端面向的是巷道上游，雾化喷嘴开口端背向的是巷道下游）风流中的风速传感器，硫化氢浓度传感器、红外线感应探测器、增压泵、压力传感器、自动配液系统、电磁阀和风速传感器均与控制主机相连接。
本发明操作简单，安全实用，实行硫化氢浓度超限时，根据硫化氢浓度和风速大小自动喷雾，是目前巷道风流中脱除硫化氢自动化的一种有效且经济的方法。
附图说明
图1为本发明的结构主视图（图中箭头指向为风流方向）。
图2为本发明储液罐的结构主视图。
图3为本发明自动配液系统的结构主视图。
图4为本发明自动配液系统的结构左视图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。
由图1-图4给出，本发明的结构是，包括控制主机1、硫化氢浓度传感器5、增压泵2、储液罐3、喷雾支架6、雾化喷嘴7、红外线感应探测器4和风速传感器13，自动配液系统15分别和进水管12、储液罐3相连通，储液罐3内有压力传感器8，储液罐的出口18和巷道内的喷雾支架6相连通，储液罐和喷雾支架6之间的管道上有增压泵2，喷雾支架上均布有多个开口朝向风流方向的雾化喷嘴7，喷雾支架的上端有置于雾化喷嘴上方的电磁阀17，喷雾支架的两侧均自内向外依次设有硫化氢浓度传感器5和红外线感应探测器4，喷雾支架朝向风流方向的一侧有置于巷道上游（雾化喷嘴开口端面向的是巷道上游，雾化喷嘴开口端背向的是巷道下游）风流中的风速传感器13，硫化氢浓度传感器5、红外线感应探测器4、增压泵2、压力传感器8、自动配液系统15、电磁阀17和风速传感器13均与控制主机1相连接。
所述的风速传感器13置于巷道上游风流中的硫化氢浓度传感器5的内侧，硫化氢浓度传感器5的内侧即靠近喷雾支架的一侧，硫化氢浓度传感器5的外侧设有红外线感应探测器4。
所述的进水管12的进水口和自动配液系统的原液罐相连通，进水管12的进水口上有手动阀门14，自动配液系统的出液管和储液罐的进口20相连通。
所述的喷雾支架6至少有2排，并联排列在管道上。
所述的硫化氢浓度传感器5、红外线感应探测器4、增压泵2、压力传感器8、自动配液系统15和风速传感器13均经导线16与控制主机1相连接。
所述的储液罐3上方的低速电动机9（又称低速电机）和储液罐3内的搅拌器10相连接。
所述的控制主机1和低速电动机9均与电线11相接。
所述的储液罐3上部有通气口19。
所述的控制主机1为电脑，通过风速传感器，硫化氢浓度传感器、红外线感应探测器监测的风速（风量）和硫化氢浓度，计算出实现控制开闭电磁阀的个数和自动配液系统向储液罐添加的碱性溶液的量；
所述的自动配液系统15为专利号201320528382.6的现有技术，包括：箱体21，所述箱体内设有配液缸22，所述配液缸底部设有出液管23，出液管由放液阀门24控制开闭；搅拌装置，所述搅拌装置设于所述配液缸内；加料装置，所述加料装置设于所述箱体上部；原液罐25，所述原液罐中的原液经原液入管26通过蠕动泵27的原液入口28泵入配液缸；控制装置，所述控制装置分别于所述原液罐和所述加料装置电连接。所述搅拌装置包括：搅拌电机29，所述搅拌电机设于所述箱体上部；设于所述配液缸内的螺旋搅拌桨30，所述螺旋搅拌桨由所述搅拌电机驱动；平板搅拌桨31，所述平板搅拌桨与所述螺旋搅拌桨固定连接，且由所述搅拌电机驱动。所述加料装置包括：普通漏斗32，其设于所述箱体上部；可控漏斗33，所述可控漏斗的阀门由控制电机34控制。作为优选，所述普通漏斗的外侧设有振动电机35。加料时，对于可一次性加入的粉末原料，可由普通漏斗的粉末入口37加入。作为优选，所述蠕动泵通过防腐软管与所述原液罐连接。进一步，所述箱体外侧设有电源控制板38和参数控制板36，所述电源控制板和参数控制板与所述控制装置电连接。
使用时，具体步骤如下：
通电后使设备处于工作状态，保证储液罐3中有碱性溶液；
当巷道上游风流中的硫化氢浓度传感器5监测得硫化氢浓度值达到或超过设定的范围时，控制主机1会把风速传感器、硫化氢浓度传感器监测到的风速（计算的风量）和硫化氢浓度大小结合起来做出最优决策。控制主机1就会开启增压泵2，根据风速传感器13数据值大小和硫化氢浓度大小控制增压泵2的工作功率，然后增压泵2抽取储液罐3中的碱性溶液，当硫化氢浓度很大时，控制主机1选择性打开多个喷雾支架6上的电磁阀17；
喷雾支架6下游风流中硫化氢浓度传感器5如果监测得硫化氢浓度依然很大，控制主机1开启更多喷雾支架6上的电磁阀17，调整增压泵2的功率，使喷雾支架6能喷洒更多的碱性试剂，直到硫化氢浓度不超过设定的最小浓度值；
当增压泵2启动之后，储液罐3中的碱性溶液通过增压泵2的加压，进入喷雾支架6，然后由雾化喷嘴7喷出与风流中硫化氢气体发生中和反应，必要时，雾化喷嘴7的角度可以进行手动调节，使喷出的细水雾能与硫化氢气体充分接触进行反应；
如果巷道上游风流中硫化氢浓度传感器5监测得硫化氢浓度没有超限时，则硫化氢浓度传感器5就对控制主机1传输数据，控制主机1将切断增压泵2的电源，增压泵2就会停止工作；
储液罐3前面安装有自动配液系统15，当储液罐3中压力传感器8监测到的压力达到最小值时，自动配液系统15自动启动，向储液罐3中添加碱性溶液（碱性溶液即碱性化学试剂和水的混合物，所述的碱性化学试剂为氢氧化钠、碳酸钠等）；
向自动配液系统15中添加水的量是设定的固定值，水从供水管12的进水口进入自动配液系统的原液罐，碱性溶液的量则根据该段时间风流中硫化氢浓度大小自动进行配备，当储液罐压力达到设定的值时自动配液系统15自动停止工作；
在储液罐3上方安装有低速电动机9，低速电动机9与储液罐内搅拌器10联接在一起，可以对罐内液体进行不间断搅拌，使碱性溶液充分混合；
当有工人或车辆通过红外线感应探测器4所在的区域时，通过控制主机1切断增压泵2的电源停止喷雾，当人员或车辆通过下一个红外线感应探测器4时，增压泵2开始恢复工作。
本发明的工作原理是，根据控制主机接收巷道风流上游硫化氢传感器和风速传感器传回的浓度和风速值，根据数据值大小控制增压泵开关和工作时的功率大小，若传回数据超过设定值，则增压泵就会根据巷道内硫化氢浓度和风速自动有选择性的开启进行喷雾；用于储存碱性溶液的储液罐中安装有搅拌器，防止储液罐内的碱性溶液在静置状态下密度分布不均匀，影响脱除效果，储液罐底部还安装有压力传感装置，当储液罐中碱性溶液不足时，压力传感装置给控制主机发出信号，控制主机启动自动配液系统进行自动配液，通过自动配液系统中的出液管向储液罐中添加碱性溶液，自动配液系统还能根据风流上游中的硫化氢浓度和风速值大小自动进行不同浓度液体的配备。本发明不需要人员操作，由控制主机自行控制，系统简单，喷雾效果好，安全稳定，可实行硫化氢浓度超限时根据硫化氢浓度和风速大小自动喷雾，是目前巷道风流中脱除硫化氢自动化一种安全、有效且经济的方法，具有巨大的经济和社会效益。
Claims (8)
1.一种巷道风流中自动脱除硫化氢装置，包括控制主机（1）、硫化氢浓度传感器（5）、增压泵（2）、储液罐（3）、喷雾支架（6）、雾化喷嘴（7）、红外线感应探测器（4）和风速传感器（13），其特征在于，自动配液系统（15）分别和进水管（12）、储液罐（3）相连通，储液罐（3）内有压力传感器（8），储液罐的出口（18）和巷道内的喷雾支架（6）相连通，储液罐和喷雾支架（6）之间的管道上有增压泵（2），喷雾支架上均布有多个开口朝向风流方向的雾化喷嘴（7），喷雾支架的上端有置于雾化喷嘴上方的电磁阀（17），喷雾支架的两侧均自内向外依次设有硫化氢浓度传感器（5）和红外线感应探测器（4），喷雾支架朝向风流方向的一侧有置于巷道上游风流中的风速传感器（13），硫化氢浓度传感器（5）、红外线感应探测器（4）、增压泵（2）、压力传感器（8）、自动配液系统（15）、电磁阀（17）和风速传感器（13）均与控制主机（1）相连接。
2.根据权利要求1所述的巷道风流中自动脱除硫化氢装置，其特征在于，所述的风速传感器（13）置于巷道上游风流中的硫化氢浓度传感器（5）的内侧，硫化氢浓度传感器（5）的内侧即靠近喷雾支架的一侧，硫化氢浓度传感器（5）的外侧设有红外线感应探测器（4）。
3.根据权利要求1所述的巷道风流中自动脱除硫化氢装置，其特征在于，所述的进水管（12）的进水口和自动配液系统的原液罐相连通，进水管（12）的进水口上有手动阀门（14），自动配液系统的出液管和储液罐的进口（20）相连通。
4.根据权利要求1所述的巷道风流中自动脱除硫化氢装置，其特征在于，所述的喷雾支架（6）至少有2排，并联排列在管道上。
5.根据权利要求1所述的巷道风流中自动脱除硫化氢装置，其特征在于，所述的硫化氢浓度传感器（5）、红外线感应探测器（4）、增压泵（2）、压力传感器（8）、自动配液系统（15）和风速传感器（13）均经导线（16）与控制主机（1）相连接。
6.根据权利要求1所述的巷道风流中自动脱除硫化氢装置，其特征在于，所述的储液罐（3）上方的低速电动机（9）和储液罐（3）内的搅拌器（10）相连接。
7.根据权利要求6所述的巷道风流中自动脱除硫化氢装置，其特征在于，所述的控制主机（1）和低速电动机（9）均与电线（11）相接。
8.根据权利要求1所述的巷道风流中自动脱除硫化氢装置，其特征在于，所述的储液罐（3）上部有通气口（19）。
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