CN202351100U - 束管正压取样输气系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种矿井井下流体分析系统，具体涉及一种束管正压取样输气系统，其特征在于：在井下通过信息束管依次串联设置有粉尘过滤器、束管输气泵和分路箱，分路箱的另一端通过信息束管依次与井上的控制柜和电脑控制装置串连，其中，束管输气泵的进气端为负压进气，输气端为正压输气，束管输气泵还与束管输气泵控制器相连，束管输气泵由束管输气泵控制器进行控制。本实用新型能够采取正压输气，从根本上解决气体输送速度过慢的问题，并且保证检测结果及时可靠。

Description

束管正压取样输气系统
技术领域
本实用新型涉及一种矿井井下流体分析系统，具体涉及一种束管正压取样输气系统。
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70％左右，自然发火煤层占累计可采煤层数的80％，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，而且还可以减少防火、灭火造成的经济损失，防止火灾事故的发生。
研究表明，煤的自燃发展，一般要经过三个时期，即潜伏期(也称准备期)、自热期、燃烧期。在潜伏期，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。这时也是防火灭火最关键的时期。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。
目前，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，再借助色谱检测装置对管束所采集的空气样本进行分析，实现对CO、CO2、CH4、C2H4、C2H6、O2、N2等气体含量的在线监测，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，需要借助各种抽气装置来进行气体样本的连续抽取工作。
现有的各种束管监测系统都是采用负压抽气方式，即用抽气泵或真空泵来完成井下气体的连续抽取工作。但是，这种方式的显著缺点是：1、气体运动速度慢：由于采用负压抽取方式来完成井下气体的远距离采样，所以气体的运动压力不会超过一个大气压力，所以这么低的压力在束管中很难有效克服输气管路的阻力，从而造成了气体运动缓慢的问题。2、易发生环境气体混入的问题：如果束管的某些部位有轻微泄漏现象，由于束管内是负压气体，外界的大气很容易被吸入束管内，因而造成了气体的混合污染，影响检测结果。
实用新型内容
根据以上现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种束管正压取样输气系统，能够采取正压输气，从根本上解决气体输送速度过慢的问题，并且保证检测结果及时可靠。
本实用新型所述的一种束管正压取样输气系统，在井下通过信息束管依次串联设置有粉尘过滤器、束管输气泵和分路箱，分路箱的另一端通过信息束管依次与井上的控制柜和电脑控制装置串连，其中，束管输气泵的进气端为负压进气，输气端为正压输气，束管输气泵还与束管输气泵控制器相连，束管输气泵由束管输气泵控制器进行控制。
其中，束管输气泵与分路箱之间优选设置有冷凝泄压装置，该冷凝泄压装置与排水装置相连。冷凝泄压装置可以将管道中的冷凝后经排水装置排出，避免水对井下气体分析时产生误差。
位于井下的分路箱与控制柜之间的信息束管上可以连接设置有井下气体分析设备，方便在井下对信息束管内的气体进行分析；控制柜和电脑控制装置之间通过信息束管也可以连接设置有气体分析设备。因此，气体分析设备既可以安装在井下，又可以安装在井上，方便根据实际情况对气体进行分析。
本实用新型的工作过程是：当气体分析设备安装在井上时，井下待测流体经过粉尘过滤器负压进入束管输气泵，经正压输气后送入分路箱汇总及处理，处理后的流体通过信息束管送往控制柜，由控制柜进行选通处理，再经气体分析设备进行分析，最后由电脑控制装置进行数据处理后输出结果。当气体分析设备安装在井下时，井下待测流体经过粉尘过滤器负压进入束管输气泵，经正压输气后送入分路箱汇总及处理，处理后的流体经气体分析设备进行分析，再通过信息束管送往控制柜，由控制柜进行选通处理，最后由电脑控制装置进行数据处理后输出结果。
本实用新型所具有的有益效果是：(1)采用短距离负压取样，远距离正压输送的输送方式，从根本上解决气体的输送速度过慢的问题；(2)解决束管维护困难的问题，由于采用正压输送气体，可以很容易的判断束管的损坏漏气部分，提高维护效率；(3)简化控制系统，降低设备及使用成本；(4)保证检测结果的及时有效。
附图说明
图1为本实用新型的原理方框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步描述。
如图1所示，本实用新型所述的一种束管正压取样输气系统，在井下通过信息束管依次串联设置有粉尘过滤器、束管输气泵和分路箱，分路箱的另一端通过信息束管依次与井上的控制柜和电脑控制装置串连，其中，束管输气泵的进气端为负压进气，输气端为正压输气，束管输气泵还与束管输气泵控制器相连，束管输气泵由束管输气泵控制器进行控制。
其中，束管输气泵与分路箱之间设置有冷凝泄压装置，该冷凝泄压装置与排水装置相连。冷凝泄压装置可以将管道中的冷凝后经排水装置排出，避免水对井下气体分析时产生误差。
控制柜和电脑控制装置之间通过信息束管连接设置有气体分析设备。方便在井上对信息束管内的气体进行分析。
本实用新型的工作过程是：井下待测流体经过粉尘过滤器负压进入束管输气泵，经正压输气后送入分路箱汇总及处理，处理后的流体通过信息束管送往控制柜，由控制柜进行选通处理，再经气体分析设备进行分析，最后由电脑控制装置进行数据处理后输出结果。
本实用新型所具有的有益效果是：(1)采用短距离负压取样，远距离正压输送的输送方式，从根本上解决气体的输送速度过慢的问题；(2)解决束管维护困难的问题，由于采用正压输送气体，可以很容易的判断束管的损坏漏气部分，提高维护效率；(3)简化控制系统，降低设备及使用成本；(4)保证检测结果的及时有效。

Claims (4)

1.一种束管正压取样输气系统，其特征在于：在井下通过信息束管依次串联设置有粉尘过滤器、束管输气泵和分路箱，分路箱的另一端通过信息束管依次与井上的控制柜和电脑控制装置串连，其中，束管输气泵的进气端为负压进气，输气端为正压输气，束管输气泵还与束管输气泵控制器相连，束管输气泵由束管输气泵控制器进行控制。
2.根据权利要求1所述的束管正压取样输气系统，其特征在于束管输气泵与分路箱之间设置有冷凝泄压装置，该冷凝泄压装置与排水装置相连。
3.根据权利要求1所述的束管正压取样输气系统，其特征在于位于井下的分路箱与控制柜之间的信息束管上连接设置有气体分析设备。
4.根据权利要求1所述的束管正压取样输气系统，其特征在于控制柜和电脑控制装置之间通过信息束管连接设置有气体分析设备。
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