CN202284992U - 一种束管色谱气体分析设备自动进样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种束管色谱气体分析设备自动进样装置，其特征是：在束管切换装置与井下束管之间设置两位三通电磁阀、过滤器、进样口、两位两通电磁阀及时间继电器构成自动进样装置；所述两位三通电磁阀一路将束管切换装置与两位两通电磁阀相连接，一路将管束切换装置与井下束管相连接，再一路将管束切换装置通过过滤器与进样口相连接；所述时间继电器设置在真空泵的电源回路中，与真空泵同时接通工作电源；所述时间继电器的常闭接点控制两位两通电磁阀开启，时间继电器的常开接点控制两位三通电磁阀的开启。本实用新型通过多组循环启动达到地面批量分析气体的目的，可极大地提高工作效率。

Description

一种束管色谱气体分析设备自动进样装置

技术领域

本实用新型涉及一种束管色谱气体分析设备的自动进样装置，用于束管色谱分析的地面批量气体抽取，属于测量领域。

背景技术

据统计，在我国开采的煤矿中，存在自然发火危险的矿井占总矿井数的50％左右，自然发火煤层占累计可采煤层数的60％，且自然火灾发生的次数占矿井火灾总数的94％以上。因此，自然发火事故的预防必然成为煤矿安全研究的重点。及时准确地发出火灾早期预报不仅可以及时采取防灭火措施，将火灾事故消除于萌芽状态，而且还可以减少防灭火造成的经济损失，防止火灾事故的发生。

煤的自燃发展要经过三个时期，即潜伏期、自热期和燃烧期。在潜伏期中，煤体温度与周围环境温度基本没有什么变化，但煤的着火温度降低，化学活性增强。进入自燃期，煤的氧化速度增加，并分解出水、二氧化碳和一氧化碳。氧化生成热开始使煤体温度升高，当煤温超过自热的临界值60～80℃时，煤温将急剧上升，氧化速度加快，并出现煤的干馏，生成碳氢化合物CmHn、氢H₂及一氧化碳CO等可燃气体。这时也是防灭火最关键的时期。如果此时不及时采取一些防灭火措施，煤温将继续上升至着火温度而进入燃烧期。

煤在氧化自燃过程中，不仅放出一定的热量，而且还热解释放出CO、C₂H₄和C₂H₆等碳氢化合物，且分解的气体成分及其浓度与煤温之间有一定的对应关系。因此，直接检测煤的热解气体产物和空气中成分变化即可判断煤的自燃发展程度，以便进行火灾的早期预报。

当前煤矿矿井安全束管监测系统已经开始在煤矿中得到越来越多的普及和应用。

矿井安全束管监测系统是借助束管将井下各处的空气抽取、汇总到指定的地点(如：地面)，再借助色谱检测装置对束管所采集的空气样本进行分析，实现对CO、CO₂、CH₄、C₂H₄、C₂H₆、O₂、N₂等气体含量的在线检测，其分析结果在以实时监测报告、分析日报两种方式提供数据的同时，亦可自动存入数据库中，以便今后对某种气体含量的变化趋势进行分析，从而实现了对矿井自燃火灾的早期预测。

在实际监测工作过程中，为了将井下的气体样本输送至指定的地点，需要在两点间敷设束管，其敷设个数是有限的，敷设地点也是指定的。当井下偶然出现很多地点需要检测时，这种点对点敷设束管来实时检测的方法就很难实现。此时就需要对束管未延伸到的井下各地点，采用井下分散人工取样，地面集中批量分析的方式，来达到井下防火监测的全矿覆盖。

现有的各种束管监测系统，主要是针对分析井下气体样本而设计的。并未考虑到地面集中批量分析气样的运用。给束管监测系统的普及和正常使用造成了很大的负面影响。

发明内容

本实用新型是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种束管色谱气体分析设备自动进样装置，用于束管色谱分析的地面批量气体抽取。

本实用新型技术的方案是这样实现的：

本实用新型公开了一种束管色谱气体分析设备自动进样装置，其特征是：在束管切换装置与井下束管之间设置两位三通电磁阀、过滤器、进样口、两位两通电磁阀及时间继电器构成自动进样装置；所述两位三通电磁阀一路将束管切换装置与两位两通电磁阀相连接，一路将管束切换装置与井下束管相连接，再一路将管束切换装置通过过滤器与进样口相连接；所述时间继电器并联设置在真空泵的电源回路中，与真空泵同时接通工作电源；所述时间继电器的常闭接点控制两位两通电磁阀开启，时间继电器的常开接点控制两位三通电磁阀的开启。

与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在：

1、本实用新型由时间继电器控制两位三通电磁阀和两位两通电磁阀进行切换，由两位三通电磁阀控制井下束管气路与地面进样口气路的选择和导通，由两位两通电磁阀控制清洗气路。通过多组循环启动达到地面批量分析气体的目的，可以极大地提高工作效率。

2、本实用新型扩大了束管监控应用范围，对于束管未延伸到的井下各地点，采用井下现场人工取样，地面批量分析的方式，达到井下防火监测的全矿覆盖。

3、本实用新型使用简单，制造安装成本较低，便于推广，易于用户所接受，广泛应用于各种矿井井下气体成分分析的束管气体色谱分析设备和装置。

附图说明

图1是本实用新型管路连接示意图；

图2是本实用新型多组循环示意图；

图3是本实用新型电磁阀控制电路原理图；

图2中，1色谱仪；2真空泵；3束管切换装置；4二位三通电磁阀；5井下束管，6过滤器，7进样口，8二位两通电磁阀。

具体实施方式

参见图1，本实施例中束管色谱气体分析设备自动进样装置是利用现有的束管切换装置3和井下束管5，在束管切换装置4与井下束管5之间设置两位三通电磁阀4、过滤器6、进样口7、两位两通电磁阀8及时间继电器构成自动进样装置；其中，过滤器6用于过滤待测气样中的积水和杂质，有效的保护色谱仪的安全稳定运行；两位三通电磁阀4一路将束管切换装置3与两位两通电磁阀8相连接，一路将管束切换装置3与井下束管5相连接，再一路将管束切换装置3通过过滤器6与进样口7相连接；所述时间继电器并联设置在真空泵2的电源回路中，与真空泵2同时接通工作电源；由时间继电器的常闭接点控制两位两通电磁阀8开启，并由时间继电器的常开接点控制两位三通电磁阀4的开启。

采样系统通电工作后，真空泵2启动，此时，时间继电器的常闭接点使两位两通电磁阀8导通，大气中新鲜空气随两位两通电磁阀8进入气路内部，经束管切换装置3后由真空泵2抽气排出，达到清洗气路的目的；当时间继电器的控制时间到时，两位两通电磁阀8关闭，并随之打开两位三通电磁阀4，此时待测气样由进样口7进入，经过滤器6、两位三通电磁阀4、束管切换装置3、真空泵2至色谱仪1，在色谱仪中进行分析。以时间继电器控制两位三通电磁阀和两位两通电磁阀的切换来完成每组先清洗后抽取的连贯操作。

图2所示，具体实施中，通过多组循环启动达到地面批量分析气体的目的。

图3所示，电磁阀的控制电路是由时间继电器SJK的延时电路和两位三通电磁阀SF、两位两通电磁阀RF控制线圈所构成。其中，时间继电器SJK两端与真空泵B共同并联连接接在电源“+”、“-”端之间；两位两通电磁阀SF线圈与时间继电器SJK常闭控制接点J2串联后与电源“+”、“-”两端连接；两位三通电磁阀SF线圈与时间继电器SJK常开控制接点J1串联后与电源“+”、“-”两端连接。

Claims (1)

1.一种束管色谱气体分析设备自动进样装置，其特征是：在束管切换装置(4)与井下束管(5)之间设置两位三通电磁阀(4)、过滤器(6)、进样口(7)、两位两通电磁阀(8)及时间继电器构成自动进样装置；所述两位三通电磁阀(4)一路将束管切换装置(3)与两位两通电磁阀(8)相连接，一路将管束切换装置(3)与井下束管(5)相连接，再一路将管束切换装置(3)通过过滤器(6)与进样口(7)相连接；所述时间继电器并联设置在真空泵(2)的电源回路中，与真空泵(2)同时接通工作电源；所述时间继电器的常闭接点控制两位两通电磁阀(8)开启，时间继电器的常开接点控制两位三通电磁阀(4)的开启。

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