CN113019054A - 用于瓦斯抽采管道的瓦斯气体过滤降温净化装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于瓦斯抽采管道的瓦斯气体过滤降温净化装置及方法，该装置包括依次安装在瓦斯抽采管道上的过滤管道、降温管道和吸附管道，该方法包括步骤：一、瓦斯气体过滤降温器的安装；二、高温瓦斯气体的过滤；三、高温瓦斯气体的降温；四、低温瓦斯气体中水分和杂质的吸附。本发明设计新颖合理，通过设置降尘器减少高温瓦斯气体中的小粒径杂质，通过设置过滤器对高温瓦斯气体中的大粒径杂质进行过滤，通过设置降温器对高温瓦斯气体进行降温，使高温瓦斯气体中的水汽变为液态水，避免高温瓦斯气体中的水汽和高温瓦斯气体加速腐蚀瓦斯抽采管道，经济性好；通过设置吸附器对低温瓦斯气体中的液态水和杂质进行吸附，吸附效果好。
Description
技术领域
本发明属于瓦斯净化技术领域，具体涉及一种用于瓦斯抽采管道的瓦斯气体过滤降温净化装置及方法。
背景技术
矿井瓦斯是我国煤矿五大灾害之一，瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出易造成群死群伤的恶性事故，对矿井安全生产具有极大的威胁。在煤矿井下瓦斯治理中，对于高瓦斯、有突出危险性的矿井，瓦斯抽放是消除煤矿瓦斯事故，保障安生生产工作顺利进行的一项重要措施。在瓦斯抽采管路中，直接抽排的瓦斯内含有较多的杂质，其中液体杂质主要为水汽，固体杂质主要包括从煤体或采空区中吸入的煤岩颗粒和管壁内脱落的锈屑等，刚抽采出的瓦斯温度较高，若不进行降温处理，瓦斯会和水汽一起加速管道的腐蚀速度，造成瓦斯抽采管道的损坏；同时，固体杂质中的煤岩颗粒大部分粒径较小为人体可吸入的粉尘，对人体的危害性较大，且矿井排出的瓦斯中的粉尘是目前我国国土大范围内雾霾天气形成的主要原因之一，对环境造成了极大的污染。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种用于瓦斯抽采管道的瓦斯气体过滤降温净化装置，其设计新颖合理，通过设置降尘器减少高温瓦斯气体中的小粒径杂质，通过设置过滤器对高温瓦斯气体中的大粒径杂质进行过滤，通过设置降温器对高温瓦斯气体进行降温，使高温瓦斯气体中的水汽变为液态水，避免高温瓦斯气体中的水汽和高温瓦斯气体加速腐蚀瓦斯抽采管道，经济性好；通过设置吸附器对低温瓦斯气体中的液态水和低温瓦斯气体中未完全过滤的杂质进行吸附，吸附效果好。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于瓦斯抽采管道的瓦斯气体过滤降温净化装置，其特征在于：包括依次安装在瓦斯抽采管道上的过滤管道、降温管道和吸附管道，所述过滤管道内设置有用于减少瓦斯气体中小粒径杂质的降尘器和用于过滤瓦斯气体中大粒径杂质的过滤器，所述降温管道内设置有用于对瓦斯气体进行降温的降温器，所述吸附管道内设置有于对瓦斯气体中的水分和杂质进行吸附的吸附器；
所述降尘器包括设置在过滤管道内的旋转接头、与旋转接头的动接头连接的输水管和与旋转接头的静接头连接的供水管，以及设置在输水管上的雾化喷头，所述雾化喷头的数量为多个，多个所述雾化喷头沿输水管的圆周方向均匀布设在输水管的顶部；
所述降温器包括多个呈同轴布设的冷却套管，每个所述冷却套管的壁厚为中空结构，每个所述冷却套管的中空结构内设置有供冷却水通过的环形通道；多个所述冷却套管中相邻两个冷却套管之间设置有环形缝隙，多个所述环形通道中相邻两个环形通道之间通过多个引水管连通，多个所述引水管将相邻两个冷却套管之间的环形缝隙分隔为多个供瓦斯气体通过的扇形通孔。
上述的用于瓦斯抽采管道的瓦斯气体过滤降温净化装置，其特征在于：所述过滤器包括设置在过滤管道内且位于输水管上方的过滤网，所述输水管的顶部设置有用于清理过滤网上大粒径杂质的清理毛刷。
上述的用于瓦斯抽采管道的瓦斯气体过滤降温净化装置，其特征在于：所述过滤管道内还设置有用于带动输水管转动的驱动器，所述驱动器包括多个沿输水管的圆周方向均匀布设在输水管顶部的扇叶，所述清理毛刷设置在扇叶上。
上述的用于瓦斯抽采管道的瓦斯气体过滤降温净化装置，其特征在于：所述污物收集箱包括位于过滤管道外侧且与过滤管道连通的箱体，所述过滤管道内设置有用于将过滤管道内污物导流至箱体内的分隔导流板，所述分隔导流板由过滤管道至箱体呈向下倾斜，所述分隔导流板将过滤管道分为上腔体和下腔体，所述上腔体与箱体连通，所述下腔体为密闭腔体；
所述箱体上设置有用于隔断上腔体和箱体的活动挡板，所述箱体的外侧壁上开设有排污口和用于封堵排污口的封堵塞。
上述的用于瓦斯抽采管道的瓦斯气体过滤降温净化装置，其特征在于：多个所述冷却套管中位于最外侧的冷却套管为外侧冷却套管，所述外侧冷却套管内的环形通道为外侧环形通道，所述外侧冷却套管的外侧壁上设置有多个均与所述外侧环形通道连通的水管。
上述的用于瓦斯抽采管道的瓦斯气体过滤降温净化装置，其特征在于：所述吸附管道包括主吸附管道和并联接通在主吸附管道上的辅吸附管道，所述主吸附管道的一端与降温管道连通，所述主吸附管道的另一端与排气管道连通；
所述主吸附管道和辅吸附管道的结构相同，所述主吸附管道和辅吸附管道均为L形管道，所述L形管道上设置有控制阀，所述吸附器包括设置在所述L形管道上的安装箱和卡装在安装箱内的分子筛，所述安装箱的左侧板和右侧板上均开设有供瓦斯气体通过的通孔。
同时，本发明还公开了一种方法步骤简单、设计合理的瓦斯气体过滤降温净化方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、瓦斯气体过滤降温器的安装：将过滤管道、降温管道和吸附管道依次安装在所述瓦斯抽采管道上，所述瓦斯抽采管道内的高温瓦斯气体进入过滤管道内；
步骤二、高温瓦斯气体的过滤：高温瓦斯气体进入过滤管道内，利用降尘器减少高温瓦斯气体中的小粒径杂质，利用过滤器过滤高温瓦斯气体中的大粒径杂质；
步骤三、高温瓦斯气体的降温：冷却水通过降温管道顶部的进水口进入外侧冷却套管的外侧环形通道内，外侧环形通道内的冷却水再通过引水管分流至与外侧环形通道相邻的环形通道内，对降温管道持续供冷却水，使冷却水充满多个环形通道，过滤后的高温瓦斯气体进入降温管道的扇形通孔内，扇形通孔周侧环形通道和引水管内的冷却水对高温瓦斯气体进行降温，使高温瓦斯气体的温度降低成为低温瓦斯气体，且高温瓦斯气体中的水汽冷凝为液态水；
步骤四、低温瓦斯气体中水分和杂质的吸附：打开主吸附管道上的控制阀，关闭辅吸附管道上的控制阀，低温瓦斯气体流向主吸附管道，主吸附管道上的安装箱内的分子筛对低温瓦斯气体中的水分进行吸附，同时，主吸附管道上的安装箱内的分子筛对低温瓦斯气体中未完全过滤的杂质进行完全吸附，并通过排气管道将水分和杂质吸附完成后的低温瓦斯气体输送至井上瓦斯抽采管道，完成低温瓦斯气体中水分和杂质的吸附。
上述的方法，其特征在于：步骤二中利用降尘器减少高温瓦斯气体中的小粒径杂质的具体过程为：供水管通过旋转接头和输水管向雾化喷头输送水，高温瓦斯气体向上流动，高温瓦斯气体流动带动输水管顶部的多个扇叶转动，多个扇叶转动带动输水管转动，输水管转动带动多个雾化喷头转动，且雾化喷头向上腔体内喷洒水雾，水雾与高温瓦斯气体中的小粒径杂质结合形成水滴，水滴在重力作用下降落至分隔导流板上，进而减少高温瓦斯气体中的小粒径杂质；
步骤二中利用过滤器过滤高温瓦斯气体中的大粒径杂质的具体过程为：高温瓦斯气体向上流动时，高温瓦斯气体穿过过滤网时，过滤网对高温瓦斯气体中的大粒径杂质进行过滤，大粒径杂质在重力作用下降落至分隔导流板上，实现高温瓦斯气体中大粒径杂质的过滤。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明通过设置降尘器减少高温瓦斯气体中的小粒径杂质，高温瓦斯气体通过井下瓦斯抽采管道和采气管道进入过滤管道的上腔体内，高温瓦斯气体在上腔体内向上流动，通过设置在上腔体内的降尘器喷洒水雾，喷洒出的水雾与瓦斯气体中的小粒径杂质进行碰撞、拦截和凝聚，小粒径杂质随水滴降落，进而减少高温瓦斯气体中的小粒径杂质。
2、本发明通过设置过滤器对高温瓦斯气体中的大粒径杂质进行过滤，并通过过滤网下方的清理毛刷对附着在过滤网上的大粒径杂质进行清理，避免高温瓦斯气体中的大粒径杂质附着在过滤网上堵塞过滤网，保证瓦斯气体能够顺利通过过滤网进入降温管道内。
3、本发明通过设置降温器对高温瓦斯气体进行降温，使高温瓦斯气体中的水汽变为液态水，减少高温瓦斯气体中所含的水分，同时，避免高温瓦斯气体中的水汽和高温瓦斯气体加速腐蚀井上瓦斯抽采管道，经济性好。
4、本发明通过设置吸附器对低温瓦斯气体中的液态水和低温瓦斯气体中未完全过滤的杂质进行吸附，使井下瓦斯抽采管道抽采的高温瓦斯气体经过滤降温净化后成为纯净的低温瓦斯气体流入至井上瓦斯抽采管道内，吸附效果好，避免对环境造成污染。
5、本发明所采用的过滤降温净化方法，步骤简单，便于推广使用。
综上所述，本发明设计新颖合理，通过设置降尘器减少高温瓦斯气体中的小粒径杂质，通过设置过滤器对高温瓦斯气体中的大粒径杂质进行过滤，通过设置降温器对高温瓦斯气体进行降温，使高温瓦斯气体中的水汽变为液态水，，避免高温瓦斯气体中的水汽和高温瓦斯气体加速腐蚀瓦斯抽采管道，经济性好；通过设置吸附器对低温瓦斯气体中的液态水和低温瓦斯气体中未完全过滤的杂质进行吸附，吸附效果好。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明采用的装置的结构示意图。
图2为图1中的A处局部放大图。
图3为图1中的B处局部放大图。
图4为本发明降温管道的结构示意图。
图5为本发明安装箱的结构示意图。
图6为本发明降温管道的使用状态图。
图7为本发明输水管、雾化喷头、清理毛刷和扇叶的连接结构示意图。
图8为本发明方法的流程框图。
附图标记说明:
1—井下瓦斯抽采管道； 2—井上瓦斯抽采管道； 3—过滤管道；
4—降温管道； 5—采气管道； 6—排气管道；
7—箱体； 8—分隔导流板； 9—上腔体；
10—下腔体； 11—活动挡板； 12—排污口；
13—封堵塞； 14—旋转接头； 15—输水管；
16—供水管； 17—雾化喷头； 18—过滤网；
19—清理毛刷； 20—扇叶； 21—冷却套管；
23—引水管； 24—扇形通孔；
25—水管； 27—主吸附管道；
28—辅吸附管道； 29—控制阀； 30—安装箱；
31—分子筛； 32—采气管道连接法兰；
33—排气管道连接法兰； 34—井下连接法兰；
35—井上连接法兰； 36—连接管道； 37—把手；
38—网板。
具体实施方式
如图1至图7所示，本发明所述的一种用于瓦斯抽采管道的瓦斯气体过滤降温净化装置，包括依次安装在瓦斯抽采管道上的过滤管道3、降温管道4和吸附管道，所述过滤管道3内设置有用于减少瓦斯气体中小粒径杂质的降尘器和用于过滤瓦斯气体中大粒径杂质的过滤器，所述降温管道4内设置有用于对瓦斯气体进行降温的降温器，所述吸附管道内设置有于对瓦斯气体中的水分和杂质进行吸附的吸附器；
所述降尘器包括设置在过滤管道3内的旋转接头14、与旋转接头14的动接头连接的输水管15和与旋转接头14的静接头连接的供水管16，以及设置在输水管15上的雾化喷头17，所述雾化喷头17的数量为多个，多个所述雾化喷头17沿输水管15的圆周方向均匀布设在输水管15的顶部；
所述降温器包括多个呈同轴布设的冷却套管21，每个所述冷却套管21的壁厚为中空结构，每个所述冷却套管21的中空结构内设置有供冷却水通过的环形通道；多个所述冷却套管21中相邻两个冷却套管21之间设置有环形缝隙，多个所述环形通道中相邻两个环形通道之间通过多个引水管23连通，多个所述引水管23将相邻两个冷却套管21之间的环形缝隙分隔为多个供瓦斯气体通过的扇形通孔24。
本实施例中，需要说明的是，所述瓦斯抽采管道包括位于煤矿井下的井下瓦斯抽采管道1和与井下瓦斯抽采管道1连接且位于地面上的井上瓦斯抽采管道2，该过滤降温净化装置安装在地面上，所述过滤管道3通过采气管道5与井下瓦斯抽采管道1连通，所述吸附管道通过排气管道6与井上瓦斯抽采管道2连通；通过在井下瓦斯抽采管道1和井上瓦斯抽采管道2之间设置瓦斯气体过滤降温器过滤井下瓦斯抽采管道1抽采的高温瓦斯气体中的杂质，并对高温瓦斯气体进行降温使其温度降低成为低温瓦斯气体，再对低温瓦斯气体中的水分和未过滤完全的杂质进行吸附，使井下瓦斯抽采管道1抽采的高温瓦斯气体经过滤降温净化后成为纯净的低温瓦斯气体流入至井上瓦斯抽采管道2内，且瓦斯气体过滤降温器能够在瓦斯气体流动的同时去除瓦斯气体中的杂质和水分，不影响瓦斯抽采管道的正常工作；高温瓦斯气体通过井下瓦斯抽采管道1和采气管道5进入过滤管道3的上腔体9内，高温瓦斯气体在上腔体9内向上流动，通过设置在上腔体9内的降尘器喷洒水雾，喷洒出的水雾与瓦斯气体中的小粒径杂质进行碰撞、拦截和凝聚，小粒径杂质随水滴降落，进而减少高温瓦斯气体中的小粒径杂质；通过设置在上腔体9内的过滤网18对高温瓦斯气体中的大粒径杂质进行过滤，并通过过滤网18下方的清理毛刷19对附着在过滤网18上的大粒径杂质进行清理，避免高温瓦斯气体中的大粒径杂质附着在过滤网18上堵塞过滤网18，保证瓦斯气体能够顺利通过过滤网18进入降温管道4内；通过设置降温管道4对高温瓦斯气体进行降温，使高温瓦斯气体中的水汽变为液态水，减少高温瓦斯气体中所含的水分，同时，避免高温瓦斯气体中的水汽和高温瓦斯气体加速腐蚀井上瓦斯抽采管道2，经济性好；通过设置吸附管道对低温瓦斯气体中的液态水和低温瓦斯气体中未完全过滤的杂质进行吸附，使井下瓦斯抽采管道1抽采的高温瓦斯气体经过滤降温净化后成为纯净的低温瓦斯气体流入至井上瓦斯抽采管道2内，吸附效果好。
本实施例中，所述采气管道5远离过滤管道3的端部设置有采气管道连接法兰32，所述排气管道6远离主吸附管道27的端部设置有排气管道连接法兰33；所述井下瓦斯抽采管道1靠近采气管道5的一端设置有与采气管道连接法兰32连接的井下连接法兰34，所述井上瓦斯抽采管道2靠近排气管道6的一端设置有与排气管道连接法兰33连接的井上连接法兰35，密封效果好，且方便拆卸和安装。
本实施例中，所述小粒径杂质的粒径为1μm～75μm，小粒径杂质可以与水雾结合实现小粒径杂质的去除；所述大粒径杂质的粒径为0.1mm～3mm，大粒径杂质可以利用过滤网18进行过滤。
本实施例中，实际使用时，所述过滤管道3通过连接管道36与降温管道4连接。
本实施例中，实际使用时，通过设置多个引水管23将多个环形通道连通，高温瓦斯气体在多个冷却套管21中相邻两个冷却套管21之间的扇形通孔24流过，减缓高温瓦斯气体的流动速度，同时，增加高温瓦斯气体与降温管道4的接触面积，便于多个环形通道和多个引水管23内的冷却水对高温瓦斯气体进行充分降温，降温效果好。
如图2和图7所示，本实施例中，所述过滤器包括设置在过滤管道3内且位于输水管15上方的过滤网18，所述输水管15的顶部设置有用于清理过滤网18上大粒径杂质的清理毛刷19。
本实施例中，所述旋转接头14设置在下腔体10内，供水管16远离旋转接头14的一端伸出下腔体10与供水箱连接，输水管15远离旋转接头14的端部伸出下腔体10伸入至上腔体9内，通过设置供水管16和输水管15对雾化喷头17供水，雾化喷头17喷出的水雾与高温瓦斯气体中的小粒径杂质进行碰撞、拦截和凝聚，小粒径杂质随水滴降落，进而减少高温瓦斯气体中的小粒径杂质；通过设置旋转接头14便于在扇叶20转动带动输水管15转动，且旋转接头14与供水管16保持静止；通过设置过滤网18过滤高温瓦斯气体中的大粒径杂质，清理毛刷19安装在扇叶20上，扇叶20转动带动清理毛刷19转动，清理毛刷19转动对过滤网18上附着的杂质进行全方位清理，避免瓦斯气体中的杂质附着在过滤网18上堵塞过滤网18，保证瓦斯气体能够顺利通过过滤网18进入降温管道4内。
如图2和图7所示，本实施例中，所述过滤管道3内还设置有用于带动输水管15转动的驱动器，所述驱动器包括多个沿输水管15的圆周方向均匀布设在输水管15顶部的扇叶20，所述清理毛刷19设置在扇叶20上。
本实施例中，实际使用时，采气管道5的直径小于降温管道4的直径，多个扇叶20中的一部分扇页20位于采气管道5和上腔体9的连接处，采气管道5传输至上腔体9内的瓦斯气体直接与这一部分扇页20接触，多个扇叶20中的另一部分扇页20位于上腔体9内，且气管道5传输至上腔体9内的瓦斯气体无法直接与另一部分扇页20接触，由于多个扇叶20受力不均匀使扇叶20发生转动，扇叶20转动带动输水管15和扇叶20上的清理毛刷19转动，输水管15转动带动输水管15顶部的雾化喷头17转动，多个雾化喷头17在上腔体9内全方位喷淋水雾，提高降尘器的降尘效果；且扇叶20转动带动扇叶20上的清理毛刷19转动，能够对过滤网18上附着的杂质进行全方位清理，清理效果好。
如图2所示，本实施例中，所述污物收集箱包括位于过滤管道3外侧且与过滤管道3连通的箱体7，所述过滤管道3内设置有用于将过滤管道3内污物导流至箱体7内的分隔导流板8，所述分隔导流板8由过滤管道3至箱体7呈向下倾斜，所述分隔导流板8将过滤管道3分为上腔体9和下腔体10，所述上腔体9与箱体7连通，所述下腔体10为密闭腔体；
所述箱体7上设置有用于隔断上腔体9和箱体7的活动挡板11，所述箱体7的外侧壁上开设有排污口12和用于封堵排污口12的封堵塞13。
本实施例中，需要说明的是，所述污物收集箱收集的污物为过滤网18过滤的大粒径杂质和含有小粒径杂质的水滴，所述分隔导流板8由过滤管道3向箱体7呈向下倾斜且倾斜角度为45°～60°，通过设置分隔导流板8将过滤管道3分隔为上腔体9和密闭的下腔体10，旋转接头14位于下腔体10内，避免上腔体9中的污物掉落至下腔体10内对旋转接头14造成污染；同时，通过设置分隔导流板8将污物导流至箱体7内，避免污物停留在过滤管道3内长时间之后造成过滤管道3堵塞。
本实施例中，通过在箱体7内设置活动挡板11用于连通和阻断箱体7与上腔体9，当该装置开始使用时，向上拉出活动挡板11使活动挡板11向上移动，箱体7与上腔体9连通，且活动挡板11仍位于箱体7内，上腔体9中的污物流入箱体7内；当箱体7内的污物即将充满箱体7时，向下推动活动挡板11使活动挡板11向下移动，将箱体7与上腔体9隔断，打开排污口12处的封堵塞13，使箱体7内的污物排出，污物排出完成后，用封堵塞13继续封堵排污口12，并向上拉出活动挡板11使活动挡板11，利用箱体7继续收集上腔体9中的污物。
本实施例中，通过设置活动挡板11避免在污物排出箱体7时，上腔体9内的一部分瓦斯气体也从箱体7的排污口12排出。
如图4和图6所示，本实施例中，多个所述冷却套管21中位于最外侧的冷却套管21为外侧冷却套管，所述外侧冷却套管内的环形通道为外侧环形通道，所述外侧冷却套管的外侧壁上设置有多个均与所述外侧环形通道连通的水管25。
本实施例中，需要说明的是，多个所述水管25中一部分水管25为进水管，多个所述水管25中另一部分水管25为出水管，实际使用时，根据需要选择多个水管25中一部分水管25为进水管，多个水管25中另一部分水管25为出水管。
如图2和图5所示，本实施例中，所述吸附管道包括主吸附管道27和并联接通在主吸附管道27上的辅吸附管道28，所述主吸附管道27的一端与降温管道4连通，所述主吸附管道27的另一端与排气管道6连通；
所述主吸附管道27和辅吸附管道28的结构相同，所述主吸附管道27和辅吸附管道28均为L形管道，所述L形管道上设置有控制阀29，所述吸附器包括设置在所述L形管道上的安装箱30和卡装在安装箱30内的分子筛31，所述安装箱30的左侧板和右侧板上均开设有供瓦斯气体通过的通孔。
本实施例中，通过设置主吸附管道27和辅吸附管道28交替对低温瓦斯气体中的水分和未过滤完全的杂质进行吸附，当需要更换主吸附管道27的分子筛31时，关闭主吸附管道27上的控制阀29，打开辅吸附管道28上的控制阀29，低温瓦斯气体流向辅吸附管道28，辅吸附管道28上的安装箱30内的分子筛31对低温瓦斯气体中的水分进行吸附，取下主吸附管道27的安装箱30内的分子筛31进行更换；当主吸附管道27的安装箱30内的分子筛31更换完成后，打开主吸附管道27上的控制阀29，关闭辅吸附管道28上的控制阀29，低温瓦斯气体流向主吸附管道27，主吸附管道27上的安装箱30内的分子筛31对低温瓦斯气体中的水分进行吸附，保证在主吸附管道27更换分子筛31时不影响该装置的正常使用，提高该过滤降温净化装置的净化效率。
本实施例中，实际使用时，分子筛31优选为沸石分子筛，沸石分子筛为可再生的吸附剂，可以重复利用，经济性好；分子筛31裸露在安装箱30外侧的侧面上设置有便于工作人员更换分子筛31的把手37，分子筛31的大小与安装箱30内部的空间相适应，所述安装箱30的左侧板和右侧板上均开设有供瓦斯气体通过的通孔，所述通孔处安装有网板38，便于低温瓦斯气体穿过安装箱30，同时，减缓低温瓦斯气体的流动速度，便于安装箱30内的分子筛31对低温瓦斯气体中的水分和杂质进行充分吸附，吸附效果好。
如图8所示的一种方法，包括以下步骤：
步骤一、瓦斯气体过滤降温器的安装：将过滤管道3、降温管道4和吸附管道依次安装在所述瓦斯抽采管道上，所述瓦斯抽采管道内的高温瓦斯气体进入过滤管道3内；
步骤二、高温瓦斯气体的过滤：高温瓦斯气体进入过滤管道3内，利用降尘器减少高温瓦斯气体中的小粒径杂质，利用过滤器过滤高温瓦斯气体中的大粒径杂质；
步骤三、高温瓦斯气体的降温：冷却水通过降温管道4顶部的进水口25进入外侧冷却套管的外侧环形通道内，外侧环形通道内的冷却水再通过引水管23分流至与外侧环形通道相邻的环形通道内，对降温管道4持续供冷却水，使冷却水充满多个环形通道，过滤后的高温瓦斯气体进入降温管道4的扇形通孔24内，扇形通孔24周侧环形通道和引水管23内的冷却水对高温瓦斯气体进行降温，使高温瓦斯气体的温度降低成为低温瓦斯气体，且高温瓦斯气体中的水汽冷凝为液态水；
步骤四、低温瓦斯气体中水分和杂质的吸附：打开主吸附管道27上的控制阀29，关闭辅吸附管道28上的控制阀29，低温瓦斯气体流向主吸附管道27，主吸附管道27上的安装箱30内的分子筛31对低温瓦斯气体中的水分进行吸附，同时，主吸附管道27上的安装箱30内的分子筛31对低温瓦斯气体中未完全过滤的杂质进行完全吸附，并通过排气管道6将水分和杂质吸附完成后的低温瓦斯气体输送至井上瓦斯抽采管道2，完成低温瓦斯气体中水分和杂质的吸附。
本实施例中，步骤二中利用降尘器减少高温瓦斯气体中的小粒径杂质的具体过程为：供水管16通过旋转接头14和输水管15向雾化喷头17输送水，高温瓦斯气体向上流动，高温瓦斯气体流动带动输水管15顶部的多个扇叶20转动，多个扇叶20转动带动输水管15转动，输水管15转动带动多个雾化喷头17转动，且雾化喷头17向上腔体9内喷洒水雾，水雾与高温瓦斯气体中的小粒径杂质结合形成水滴，水滴在重力作用下降落至分隔导流板8上，进而减少高温瓦斯气体中的小粒径杂质；
步骤二中利用过滤器过滤高温瓦斯气体中的大粒径杂质的具体过程为：高温瓦斯气体向上流动时，高温瓦斯气体穿过过滤网18时，过滤网18对高温瓦斯气体中的大粒径杂质进行过滤，大粒径杂质在重力作用下降落至分隔导流板8上，实现高温瓦斯气体中大粒径杂质的过滤。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (8)
1.一种用于瓦斯抽采管道的瓦斯气体过滤降温净化装置，其特征在于：包括依次安装在瓦斯抽采管道上的过滤管道(3)、降温管道(4)和吸附管道，所述过滤管道(3)内设置有用于减少瓦斯气体中小粒径杂质的降尘器和用于过滤瓦斯气体中大粒径杂质的过滤器，所述降温管道(4)内设置有用于对瓦斯气体进行降温的降温器，所述吸附管道内设置有于对瓦斯气体中的水分和杂质进行吸附的吸附器；
所述降尘器包括设置在过滤管道(3)内的旋转接头(14)、与旋转接头(14)的动接头连接的输水管(15)和与旋转接头(14)的静接头连接的供水管(16)，以及设置在输水管(15)上的雾化喷头(17)，所述雾化喷头(17)的数量为多个，多个所述雾化喷头(17)沿输水管(15)的圆周方向均匀布设在输水管(15)的顶部；
所述降温器包括多个呈同轴布设的冷却套管(21)，每个所述冷却套管(21)的壁厚为中空结构，每个所述冷却套管(21)的中空结构内设置有供冷却水通过的环形通道；多个所述冷却套管(21)中相邻两个冷却套管(21)之间设置有环形缝隙，多个所述环形通道中相邻两个环形通道之间通过多个引水管(23)连通，多个所述引水管(23)将相邻两个冷却套管(21)之间的环形缝隙分隔为多个供瓦斯气体通过的扇形通孔(24)。
2.按照权利要求1所述的用于瓦斯抽采管道的瓦斯气体过滤降温净化装置，其特征在于：所述过滤器包括设置在过滤管道(3)内且位于输水管(15)上方的过滤网(18)，所述输水管(15)的顶部设置有用于清理过滤网(18)上大粒径杂质的清理毛刷(19)。
3.按照权利要求2所述的用于瓦斯抽采管道的瓦斯气体过滤降温净化装置，其特征在于：所述过滤管道(3)内还设置有用于带动输水管(15)转动的驱动器，所述驱动器包括多个沿输水管(15)的圆周方向均匀布设在输水管(15)顶部的扇叶(20)，所述清理毛刷(19)设置在扇叶(20)上。
4.按照权利要求1所述的用于瓦斯抽采管道的瓦斯气体过滤降温净化装置，其特征在于：所述污物收集箱包括位于过滤管道(3)外侧且与过滤管道(3)连通的箱体(7)，所述过滤管道(3)内设置有用于将过滤管道(3)内污物导流至箱体(7)内的分隔导流板(8)，所述分隔导流板(8)由过滤管道(3)至箱体(7)呈向下倾斜，所述分隔导流板(8)将过滤管道(3)分为上腔体(9)和下腔体(10)，所述上腔体(9)与箱体(7)连通，所述下腔体(10)为密闭腔体；
所述箱体(7)上设置有用于隔断上腔体(9)和箱体(7)的活动挡板(11)，所述箱体(7)的外侧壁上开设有排污口(12)和用于封堵排污口(12)的封堵塞(13)。
5.按照权利要求1所述的用于瓦斯抽采管道的瓦斯气体过滤降温净化装置，其特征在于：多个所述冷却套管(21)中位于最外侧的冷却套管(21)为外侧冷却套管，所述外侧冷却套管内的环形通道为外侧环形通道，所述外侧冷却套管的外侧壁上设置有多个均与所述外侧环形通道连通的水管(25)。
6.按照权利要求1所述的用于瓦斯抽采管道的瓦斯气体过滤降温净化装置，其特征在于：所述吸附管道包括主吸附管道(27)和并联接通在主吸附管道(27)上的辅吸附管道(28)，所述主吸附管道(27)的一端与降温管道(4)连通，所述主吸附管道(27)的另一端与排气管道(6)连通；
所述主吸附管道(27)和辅吸附管道(28)的结构相同，所述主吸附管道(27)和辅吸附管道(28)均为L形管道，所述L形管道上设置有控制阀(29)，所述吸附器包括设置在所述L形管道上的安装箱(30)和卡装在安装箱(30)内的分子筛(31)，所述安装箱(30)的左侧板和右侧板上均开设有供瓦斯气体通过的通孔。
7.一种利用如权利要求1所述瓦斯粉尘过滤净化装置进行瓦斯粉尘过滤净化的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、瓦斯气体过滤降温器的安装：将过滤管道(3)、降温管道(4)和吸附管道依次安装在所述瓦斯抽采管道上，所述瓦斯抽采管道内的高温瓦斯气体进入过滤管道(3)内；
步骤二、高温瓦斯气体的过滤：高温瓦斯气体进入过滤管道(3)内，利用降尘器减少高温瓦斯气体中的小粒径杂质，利用过滤器过滤高温瓦斯气体中的大粒径杂质；
步骤三、高温瓦斯气体的降温：冷却水通过降温管道(4)顶部的进水口(25)进入外侧冷却套管的外侧环形通道内，外侧环形通道内的冷却水再通过引水管(23)分流至与外侧环形通道相邻的环形通道内，对降温管道(4)持续供冷却水，使冷却水充满多个环形通道，过滤后的高温瓦斯气体进入降温管道(4)的扇形通孔(24)内，扇形通孔(24)周侧环形通道和引水管(23)内的冷却水对高温瓦斯气体进行降温，使高温瓦斯气体的温度降低成为低温瓦斯气体，且高温瓦斯气体中的水汽冷凝为液态水；
步骤四、低温瓦斯气体中水分和杂质的吸附：打开主吸附管道(27)上的控制阀(29)，关闭辅吸附管道(28)上的控制阀(29)，低温瓦斯气体流向主吸附管道(27)，主吸附管道(27)上的安装箱(30)内的分子筛(31)对低温瓦斯气体中的水分进行吸附，同时，主吸附管道(27)上的安装箱(30)内的分子筛(31)对低温瓦斯气体中未完全过滤的杂质进行完全吸附，并通过排气管道(6)将水分和杂质吸附完成后的低温瓦斯气体输送至井上瓦斯抽采管道(2)，完成低温瓦斯气体中水分和杂质的吸附。
8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于：步骤二中利用降尘器减少高温瓦斯气体中的小粒径杂质的具体过程为：供水管(16)通过旋转接头(14)和输水管(15)向雾化喷头(17)输送水，高温瓦斯气体向上流动，高温瓦斯气体流动带动输水管(15)顶部的多个扇叶(20)转动，多个扇叶(20)转动带动输水管(15)转动，输水管(15)转动带动多个雾化喷头(17)转动，且雾化喷头(17)向上腔体(9)内喷洒水雾，水雾与高温瓦斯气体中的小粒径杂质结合形成水滴，水滴在重力作用下降落至分隔导流板(8)上，进而减少高温瓦斯气体中的小粒径杂质；
步骤二中利用过滤器过滤高温瓦斯气体中的大粒径杂质的具体过程为：高温瓦斯气体向上流动时，高温瓦斯气体穿过过滤网(18)时，过滤网(18)对高温瓦斯气体中的大粒径杂质进行过滤，大粒径杂质在重力作用下降落至分隔导流板(8)上，实现高温瓦斯气体中大粒径杂质的过滤。
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