CN112043996A - 阻火式超压放散装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种阻火式超压放散装置，包括放散筒、进气管出气管以及放散管，所述放散筒内分隔为上部空间和下部空间，所述进气管位于下部空间内，所述出气管位于上部空间内，所述放散管从出气管分支出向上部空间底部延伸并浸于上部空间内的阻火溶液内，所述放散筒上设置有贯通于上部空间的放散口；本发明具有阻火功能，同时可保护抽放泵站的安全和保障煤矿生产的正常运行，抽放泵不会被憋泵，且泵站的排空管可以全部关闭，抽放的瓦斯全部用来发电，提高了发电量，同时减少瓦斯排空，也减少了温室气体效应，保护了环境。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿瓦斯抽放技术领域，特别涉及一种阻火式超压放散装置。
背景技术
在瓦斯发电应用中，当瓦斯输送压力变化较大或发动机本身工况变化时若不能及时稳定瓦斯压力，则导致燃气机工作不稳定，对燃气机的空燃比控制和性能造成很大的影响；特别是瓦斯压力的突变易导致燃气机工作粗暴，功率发生大范围的波动，使燃气机的主要运动件受到冲击力的影响，缩短燃气机的使用寿命；严重者发生爆震，导致拉缸、活塞连杆组件断裂，造成严重故障或事故。
授权公告号为CN205936884U的专利公开了一种瓦斯输送用安全放散装置，具体包括空心筒体以及设置于空心筒体内的进气管，进气管的一端贯穿至空心筒体外形成进气口，进气管另一端与空心筒体的底面具有间隙并没于空心筒体内的水面下方，空心筒体顶部开设有放散口，该结构的放散装置在瓦斯发电机组停机时，宜造成憋泵现象，由于该放散装置的出气口直接与瓦斯输送管道连接，故排空管需要直接连接于瓦斯管道上，为防止憋泵现象，排空管不会全部关闭，这就会导致排空管一直处于排瓦斯的状态中，容易造成瓦斯浪费，而且装置进气管设计一根管没入筒体内水面下，管道超压放散时瓦斯气体流速快，会瞬间带走筒体内大量水，装置水封阻火功能较差。
因此需要一种阻火式超压放散装置，该装置可消除憋泵现象，并改善由于排空管常开状态下导致的瓦斯浪费现象。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种阻火式超压放散装置，该装置可消除憋泵现象，并改善由于排空管常开状态下导致的瓦斯浪费现象。
本发明的阻火式超压放散装置，包括放散筒、进气管出气管以及放散管，所述放散筒内分隔为上部空间和下部空间，所述进气管位于下部空间内，进气管一端穿至放散筒外形成放散筒的进气口、另一端向放散筒底部弯折并浸于下部空间内的阻火溶液内，所述出气管位于上部空间内，所述出气管一端穿至放散筒外形成放散筒的出气口、另一端向下弯折与下部空间连通，所述放散管从出气管分支出向上部空间底部延伸并浸于上部空间内的阻火溶液内，所述放散筒上设置有贯通于上部空间的放散口。进一步，所述出气管上分支出若干根放散管，各放散管沿放散筒中轴线对称分布。
进一步，所述出气管包括与放散筒同轴布置的竖直出气管段以及与竖直出气管段连接的水平出气管段，所述水平出气管段端部穿至放散筒外形成放散筒的出气口。
进一步，若干根放散管由竖直出气管段分支出。
进一步，所述放散管与竖直出气管段连接处位于水平出气管段与竖直出气管段连接处上方。
进一步，所述放散筒底部连接有支腿。
进一步，所述放散筒上设置有贯通于上部空间的一号注水口以及一号排水口。
进一步，所述放散筒上设置有贯通于下部空间的二号注水口以及二号排水口。
进一步，所述放散筒上设置有用于测量上部空间内液位的一号液位传感器以及用于测量下部空间内液位的二号液位传感器。
本发明的有益效果：
当发电站端发生瓦斯爆炸起火，因下部空间水封作用爆炸火焰不会传到瓦斯抽放泵站端，保护抽放泵站的安全，上部空间内的水封作用防止瓦斯经过放散口泄露浪费；瓦斯输送时会经过该放散装置，兼具了瓦斯输送功能，而且该装置分为上部空间和下部空间，并设置多根放散管，瓦斯可获得缓冲，水封阻火效果较好；正常工作时，抽放泵站送来的瓦斯气体从进气口进入，经过下部空间水封后进入出气管，再从出气口流出输送到发电机组，如果出现发电机组停机等异常情况导致后端的瓦斯输送管路阻力增大时，从进气口进入放散装置的瓦斯气体经过出气管以及放散管后克服上部水封阻力从放散口排出，从而保护抽放泵站的安全和保障煤矿生产的正常运行，抽放泵不会被憋泵，且泵站的排空管可以全部关闭，抽放的瓦斯全部用来发电，提高了发电量，同时减少瓦斯排空，也减少了温室气体效应，保护了环境。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
图1为本发明结构示意图；
图2为水位控制器连接结构示意图；
图3为水位控制逻辑流程图；
具体实施方式
图1为本发明结构示意图；图2为水位控制器连接结构示意图；图3为水位控制逻辑流程图；
结合附图所示，本实施中提供了一种阻火式超压放散装置，包括放散筒1、进气管2出气管3以及放散管4，所述放散筒内分隔为上部空间1a和下部空间1b，所述进气管位于下部空间内，进气管一端穿至放散筒外形成放散筒的进气口5、另一端向放散筒底部弯折并浸于下部空间内的阻火溶液内，所述出气管位于上部空间内，所述出气管一端穿至放散筒外形成放散筒的出气口6、另一端向下弯折与下部空间连通，所述放散管从出气管分支出向上部空间底部延伸并浸于上部空间内的阻火溶液内，所述放散筒上设置有贯通于上部空间的放散口7。本实施例中阻火溶液通常采用水，井下的瓦斯抽采管路敷设至地面后与瓦斯泵连接，瓦斯泵出口端通过管路将瓦斯输送至放散筒进气口5用于向放散筒内供气，出气口6通过瓦斯管路与瓦斯发电机组的进气口连接用于将瓦斯输送至瓦斯发电机组处发电，瓦斯抽采管路中的瓦斯气体从进气口流入下部空间内，经过下部空间内的水封后从出气管的出气口流出，然后经后端瓦斯管路输送进入瓦斯发电站机组内；放散筒中部设置有隔板11，该隔板将放散筒内腔分隔为相互独立的上部空间和下部空间，进气管穿出放散筒的位置与放散筒侧壁焊接密封固定，同样，出气管穿出放散筒的位置与放散筒侧壁焊接密封固定，进气管由直角弯头以及连接于弯头上一端的水平进气直管段以及连接于弯头另一端的竖直进气直管段构成，其中水平进气直管段穿至放散筒外形成进气口，竖直进气直管呈向下逐渐扩大的喇叭口型，竖直进气直管浸入下部空间内盛有的水中，形成一定高度的水封。当发电站端发生瓦斯爆炸起火，因下部空间内的水封作用爆炸火焰不会传到瓦斯抽放泵站端，保护抽放泵站的安全，同样上部空间内也盛有一定量的水，放散管4底部浸入上部空间内盛有的水中，上部空间内的水封作用防止瓦斯经过放散口泄露浪费，正常工作时，抽放泵站送来的瓦斯气体从进气口5进入，经过下部空间水封后进入出气管3，再从放散筒的出气口流出输送到发电机组，如果出现发电机组停机等异常情况导致后端的瓦斯输送管路阻力增大时，从进气口进入放散装置的瓦斯气体，经过出气管3以及放散管后克服上部水封阻力从放散口排出，从而保护抽放泵站的安全和保障煤矿生产的正常运行。
本实施例中，所述出气管上分支出若干根放散管，各放散管沿放散筒中轴线对称分布。结合图1所示，在出气管上分支处四个放散管，通过多个放散管大大降低了泄压瞬间瓦斯气体携带的水量，保障了泄压时的安全性。
本实施例中，所述出气管包括与放散筒同轴布置的竖直出气管段以及与竖直出气管段连接的水平出气管段，所述水平出气管段端部穿至放散筒外形成放散筒的出气口。结合图1所示，放散筒为圆筒结构，放散筒的顶部为近似球面结构，放散口7开设于放散筒顶部中心位置，放散筒顶部的近似球面结构利于引导瓦斯向放散口处集中排出，出气管由竖直段以及水平段构成，该结构的出气管利于出气管以及放散管的空间布局。
本实施例中，若干根放散管由竖直出气管段分支出。结合图1所示，放散管以及水平出气管段均与竖直出气管段连接，易于各个管路在上部空间内的布局。
本实施例中，所述放散管与竖直出气管段连接处位于水平出气管段与竖直出气管段连接处上方。结合图1所示，各个放散管围绕竖直出气管段均匀布置，在放散时，利于瓦斯气体均匀的通过各个放散管排出，减小瓦斯气体携带的水量，在正常工作时，部分瓦斯气体充入放散管内使得竖直出气管段上方的空气阻力较大，从下部空间流动至竖直出气管段内的瓦斯气体直接进入水平出气管段流出，利于提高瓦斯输送效率，减小瓦斯输送阻力。
本实施例中，所述放散筒底部连接有支腿8。结合图1所示，在放散筒底部连接有四个支腿以使得放散筒架空放置，放散筒底部也呈类似球面结构，在放散筒底部中心处设置有排渣清洗口。
本实施例中，所述放散筒上设置有贯通于上部空间的一号注水口以及一号排水口，所述放散筒上设置有贯通于下部空间的二号注水口以及二号排水口。其中一号注水口处安装有一号补水电磁阀12，在一号排水口处设置有一号排水电磁阀13；其中二号注水口处安装有二号补水电磁阀14，在二号排水口处设置有二号排水电磁阀15。
本实施例中，所述放散筒上设置有用于测量上部空间内液位的一号液位传感器9以及用于测量下部空间内液位的二号液位传感器10。
阻火式超压放散装置阻火和超压保护功能主要是靠上部空间和下部空间的水封来实现的，水封高度是装置控制的核心，为此阻火式超压放散装置设计了水位自动控制系统，水位自动控制系统构成包括一号液位传感器、二号液位传感器、一号补水电磁阀、二号补水电磁阀、一号排水电磁阀、二号排水电磁阀以及水位控制器。其中液位传感器采用GUD0.45型传感器，补水电磁阀和排水电磁阀采用KBF24(A)型，水位控制器采用KXJ660型，水位控制器可以遥控设置水位高度，根据设置高度实现阻火及超压释放压力值；
如图2所示，各个液位传感器和电磁阀均与水位控制器电连接，结合图3所示，水位控制器控制上部空间以及下部空间水位的逻辑流程一样，初始设置相应的补水点、排水点以及补排水停止点；水位控制器采集液位传感器的数据，当水位达到补水点时，水位控制器控制打开相应的补水电磁阀补水，并通过相应的液位传感器检测水位，当水位达到补排水停止点时，水位控制器控制关闭相应的补水电磁阀；当水位未达到补水点时，则检测是否达到排水点，若达到排水点则打开排水电磁阀直至液面降至补排水停止点，关闭排水电磁阀。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种阻火式超压放散装置，其特征在于：包括放散筒、进气管出气管以及放散管，所述放散筒内分隔为上部空间和下部空间，所述进气管位于下部空间内，进气管一端穿至放散筒外形成放散筒的进气口、另一端向放散筒底部弯折并浸于下部空间内的阻火溶液内，所述出气管位于上部空间内，所述出气管一端穿至放散筒外形成放散筒的出气口、另一端向下弯折与下部空间连通，所述放散管从出气管分支出向上部空间底部延伸并浸于上部空间内的阻火溶液内，所述放散筒上设置有贯通于上部空间的放散口。
2.根据权利要求1所述的阻火式超压放散装置，其特征在于：所述出气管上分支出若干根放散管，各放散管沿放散筒中轴线对称分布。
3.根据权利要求2所述的阻火式超压放散装置，其特征在于：所述出气管包括与放散筒同轴布置的竖直出气管段以及与竖直出气管段连接的水平出气管段，所述水平出气管段端部穿至放散筒外形成放散筒的出气口。
4.根据权利要求3所述的阻火式超压放散装置，其特征在于：若干根放散管由竖直出气管段分支出。
5.根据权利要求4所述的阻火式超压放散装置，其特征在于：所述放散管与竖直出气管段连接处位于水平出气管段与竖直出气管段连接处上方。
6.根据权利要求1所述的阻火式超压放散装置，其特征在于：所述放散筒底部连接有支腿。
7.根据权利要求1所述的阻火式超压放散装置，其特征在于：所述放散筒上设置有贯通于上部空间的一号注水口以及一号排水口。
8.根据权利要求1所述的阻火式超压放散装置，其特征在于：所述放散筒上设置有贯通于下部空间的二号注水口以及二号排水口。
9.根据权利要求1所述的阻火式超压放散装置，其特征在于：所述放散筒上设置有用于测量上部空间内液位的一号液位传感器以及用于测量下部空间内液位的二号液位传感器。
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