CN206995640U - 实现监测控制的矿用自增压液态二氧化碳防灭火的系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了实现监测控制的矿用自增压液态二氧化碳防灭火的系统，其包括矿用液态二氧化碳防灭火装置、自增压防爆装置，以及与二者均连接的防爆电控箱；在所述自增压防爆装置中设置有可将液体二氧化碳瞬间加热的超导陶瓷片，还设置有用于监控气体浓度变化的装置从而达到增压与排放同步进行，且能有效预防火灾发生的效果；本实用新型技术方案简单易实现，且具有广泛的应用前景。
Description
技术领域
本实用新型涉及煤矿火灾的防灭火领域，尤其涉及实现监测控制的矿用自增压液态二氧化碳防灭火的系统。
背景技术
现有技术中，液态二氧化碳经气化灌注的方式多采用空温或水浴式气化系统，该系统水浴加温与热交换降温平衡点不好控制，系统只能间歇进液和排放，进液前需先将水温加热到80摄氏度以上，进液后水温下急速下降，再次加热不得不等待时间约1～2小时，冬季寒冷地区可能等待的时间更长，达不到快速灭火的效果。
另外，井下液态二氧化碳直接灌注方式也因排放时罐内压力下降，液态二氧化碳极易结干冰，造成堵管问题，目前国内也有靠泵或电加热水浴气化装置构成增压系统，但仍然无法解决增压与排放同步，实现连续排放快速灭火的问题，且系统体积大，成本高。
本实用新型通过采用超导材料进行瞬间加热，以及设置一检测气体浓度变化的检测装置，在实现自增压的同时还可以起到提前预警、提前做好应对方案并采取有效灭灾的效果。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种矿用自增压液态二氧化碳防灭火的系统，旨在解决现有技术中无法实现增压与排放CO2同时进行、容易造成堵管并且防灭火措施滞后、监测预防困难的问题。
本实用新型的技术方案包括：
本实用新型提供一种矿用自增压液态二氧化碳防灭火的系统，包括平板车，其还包括自增压防爆装置、设置在平板车上的矿用液态二氧化碳防灭火装置，以及连接于所述矿用液态二氧化碳防灭火装置和自增压防爆装置的防爆电控箱；所述自增压防爆装置包括一防爆箱体，以及设置在所述防爆箱体内的导热管；所述导热管上贴合设置有金属管，在所述金属管中设置有可瞬间加热的超导陶瓷片。
进一步地，所述系统还包括一用于检测气体浓度的检测装置，所述检测装置包括一电路板，所述电路板上分别连接有浓度传感器组件、报警器、存储器以及显示屏；所述存储器与所述浓度传感器连接；所述电路板还连接一电源开关。
进一步地，所述浓度传感器组件包括甲烷浓度传感器、一氧化碳浓度传感器、硫化氢浓度传感器以及二氧化碳浓度传感器中的一种或多种。
进一步地，所述显示屏为OLED显示屏。
进一步地，所述自增压防爆装置还连接有一隔爆启动器。
进一步地，所述防爆电控箱中设置有用于自动调节加热温度的温控装置。
有益效果：本实用新型通过引入采用超导陶瓷材料设计的自增压防爆装置，并且在系统中设置有检测装置，使得系统在CO2在排放过程中可以连续排放且不结干冰，并且能随时监控井下有毒气体浓度变化情况，极大地提高防灭火效率，保障生产安全；本实用新型系统结构简单易实现，易于运输且维护方便，适用于井下作业。
附图说明
图1为本实用新型所述系统的结构示意图。
图2为本实用新型所述检测装置的具体模块图。
具体实施方式
以下将结合附图对本实用新型所述矿用自增压液态二氧化碳防灭火的系统的实现过程进行说明。
如图1所示，本实用新型提供一种矿用自增压液态二氧化碳防灭火的系统，其包括有一平板车10、设置在平板车10上的矿用液态二氧化碳防灭火装置100，还包括一自增压防爆装置200，以及连接于所述矿用液态二氧化碳防灭火装置100和自增压防爆装置200的防爆电控箱300。
进一步地，如图2所示，所述系统还包括有一用于检测气体浓度的检测装置500，所述检测装置500包括：电路板501，所述电路板501上连接有浓度传感器组件502、报警器503、存储器504以及显示屏505，所述存储器504 还与所述浓度传感器502连接，所述电路板501连接一电源开关。通过浓度传感器组件502将检测到的气体浓度数据发送给电路板501进行处理，电路板 501对数据进行处理后，发送给显示屏505进行数据显示并发送给存储器504进行存储；另外当检测到的气体浓度超过预定报警值时，则通过报警器503 进行报警，从而有效保障矿井生产正常接续，减少煤炭资源损失。
本实用新型通过在自增压防爆装置200中设置一具有瞬间自动加热升温和自动断电功能的超导陶瓷片，并设置一浓度传感器组件监测矿井下气体浓度(包括有毒气体浓度和用于灭火的气体浓度)，实现在灭火卸放时所述矿用自增压液态二氧化碳防灭火的系统保持压力在1.9MPa-2.2MPa范围内恒定不降，并且能及时发现灾情进行处理，有效减少煤炭资源损失。进一步地，所述自增压防爆装置200还连接有一隔爆启动器400，通过隔爆启动器400控制自增压防爆装置200的启闭。
具体而言，所述浓度传感器502组件包括甲烷浓度传感器、一氧化碳浓度传感器、硫化氢浓度传感器以及二氧化碳浓度传感器中的一种或多种。用户可以根据实际作业需要选择相应的浓度传感器。优选地，本实施例中所述显示屏为OLED显示屏。
另外，本实施例中所述自增压防爆装置200包括一防爆箱体，以及设置在所述防爆箱体内的导热管，所述导热管上贴合设置有金属管，在所述金属管中设置有可瞬间加热的超导陶瓷片，优选地，本实施例中所述超导陶瓷片可以采用嵌入式的方式设置在金属管中，并通过金属管与导热管紧密贴合一起，将热量传递给导热管，实现快速导热升温。本实施例中所述金属管与所述导热管的形状可以根据实际需要进行选择只要保证能有效进行热量传递即可。
作业时，储存在矿用液态二氧化碳防灭火装置100中的液态二氧化碳进入到位于自增压防爆装置200中的导热管里，由于导热管与设置有超导陶瓷片的金属管紧密贴合，因此可以通过超导陶瓷片的自动加热，将热量通过金属管传递给导热管，从而使导热管中的液态二氧化碳气化进行排液，同时产生的气体膨胀可以实现自增压效果；并且其在加热至预设温度时，超导陶瓷片瞬间电阻无限大停止加热，从而实现瞬时停止升温，其操作安全快速，反应时间短。本实用新型所举实施例并不对本实用新型技术方案造成限定，任何基于本实用新型技术方案所做的替换方案均为本实用新型所保护范围。
更进一步地，本实用新型所述超导陶瓷片内部镶嵌有金属丝，其可以实现瞬间自动升温和自动停止加热。另外还可以添加0-20％重量百分数的 Nb3Sn和/或0-20％重量百分数的NbTi，使得其具有良好的导电和导热性能，并且超导陶瓷其特点是陶瓷本身的微孔结构极大地增加了与空气接触的面积，在自然对流的状态下起散热能力高于金属材质，并且其具有绝缘、耐高温、抗氧化、抗酸碱、可耐高压和防电击等作用。另外当温度超过预设安全值时，其内部电阻可以无限大，使得可以瞬间自动断电停止升温，确保使用安全。
较佳实施例中，所述防爆电控箱中设置有用于自动调节加热温度的温控装置。在作业过程中，由于超导陶瓷片的瞬间导电加热，会使系统内部的温度急剧变化，而温控装置可以对温度进行调节，使其维持在正常的工作温度范围内。
本实用新型所述自增压防爆装置不仅可以适用于二氧化碳防灭火装置，还可以适用于其他惰性气体防灭火装置。
优选地，所述自增压防爆装置200与矿用液态二氧化碳防灭火装置100之间设置有第一调压阀，所述自增压防爆装置与防爆电控箱之间设置有第二调压阀、泄压阀和安全阀；通过第一调压阀和/或第二调压阀进行调压，保证自增压防爆装置中的压力不超过预设压力值；当所述自增压防爆装置使用完毕时，通过泄压阀进行泄压。使矿用液态二氧化碳防灭火装置100内部始终保持设计压力并处于液态状态，有效防止二氧化碳结干冰堵塞管道。进一步地，本实施例中压力的预设压力值的范围为1.9-2.2MPa，例如预设压力值可以为2.2MPa，通过调压阀自动调压，使其压力维持在2.2MPa的安全范围内；当所述自增压防爆装置200使用完毕时，通过泄压阀进行泄压。
综上所述，本实用新型通过设置一自增压防爆装置和检测装置，使得所述矿用自增压液态二氧化碳防灭火的系统可以实现排液与自增压同步进行，并且通过检测装置中的浓度传感器组件对矿井下气体浓度进行监测，将数据进行处理后在显示屏上进行显示，另外数据同时上传至存储器中进行存储，当监测到的气体浓度超过预设的浓度值时，所述报警器会进行报警，提醒注意，从而有效保障矿井生产正常接续，减少煤炭资源损失。本实用新型结构简单易实现，具有极高的实用性。
应当理解的是，上述针对具体实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本实用新型专利保护范围的限制，本实用新型的专利保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (5)
1.一种矿用自增压液态二氧化碳防灭火的系统，包括平板车，其特征在于，所述系统还包括自增压防爆装置、设置在平板车上的矿用液态二氧化碳防灭火装置，以及连接于所述矿用液态二氧化碳防灭火装置和自增压防爆装置的防爆电控箱；
所述自增压防爆装置包括一防爆箱体，以及设置在所述防爆箱体内的导热管；所述导热管上贴合设置有金属管，在所述金属管中设置有可瞬间加热的超导陶瓷片；
所述系统还包括一用于检测气体浓度的检测装置，所述检测装置包括一电路板，所述电路板上分别连接有浓度传感器组件、报警器、存储器以及显示屏；所述存储器与所述浓度传感器连接；所述电路板还连接一电源开关。
2.根据权利要求1所述矿用自增压液态二氧化碳防灭火的系统，其特征在于，所述浓度传感器组件包括甲烷浓度传感器、一氧化碳浓度传感器、硫化氢浓度传感器以及二氧化碳浓度传感器中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述矿用自增压液态二氧化碳防灭火的系统，其特征在于，所述显示屏为OLED显示屏。
4.根据权利要求1所述矿用自增压液态二氧化碳防灭火的系统，其特征在于，所述自增压防爆装置还连接有一隔爆启动器。
5.根据权利要求1所述矿用自增压液态二氧化碳防灭火的系统，其特征在于，所述防爆电控箱中设置有用于自动调节温度的温控装置。
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| CN201720823227.5U CN206995640U (zh) | 2017-07-10 | 2017-07-10 | 实现监测控制的矿用自增压液态二氧化碳防灭火的系统 |
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| CN201720823227.5U CN206995640U (zh) | 2017-07-10 | 2017-07-10 | 实现监测控制的矿用自增压液态二氧化碳防灭火的系统 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109538279A (zh) * | 2019-01-16 | 2019-03-29 | 煤科集团沈阳研究院有限公司 | 井下智能液态二氧化碳防灭火系统 |
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- 2017-07-10 CN CN201720823227.5U patent/CN206995640U/zh active Active
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