CN210265114U

CN210265114U - 一种瓦斯抽采泵断水监控保护装置

Info

Publication number: CN210265114U
Application number: CN201921266992.7U
Authority: CN
Inventors: 辛程鹏
Original assignee: Guizhou University of Engineering Science
Current assignee: Guizhou University of Engineering Science
Priority date: 2019-08-07
Filing date: 2019-08-07
Publication date: 2020-04-07
Anticipated expiration: 2029-08-07

Abstract

本实用新型提出了一种瓦斯抽采泵断水监控保护装置，在进出水口管道分别设置压力传感器和流量传感器进行实时监控，管道缺水空转时能够按所处的不同工作状态延时或即时控制，输出信号使瓦斯抽采泵停止运行。同时现场发出报警提示，能自动检测水源恢复状态，及时自动启动水泵运行。

Description

一种瓦斯抽采泵断水监控保护装置

技术领域

本实用新型属于瓦斯抽采技术领域，尤其涉及一种瓦斯抽采泵断水监控保护装置。

背景技术

煤矿安全生产，一直是特别关注的重大问题。而井下瓦斯的抽排，又是煤矿安全生产的重中之重。目前，煤矿井下瓦斯抽排泵站多使用水环式瓦斯抽放泵和管路组成的抽排系统对采掘工作面煤层中的瓦斯进行抽排。根据水环式真空泵的工作原理，该泵使用常温清水作为工作介质、抽吸不含颗粒的气体。一旦管道水循环系统无水，水泵电机长时间空转不但会将水泵烧毁，还可能造成瓦斯抽排电机的故障或停机，甚至有可能引起泵内瓦斯爆炸。因此水环式真空泵抽吸瓦斯时必须安装可靠的断水监控保护装置，对管道水源的变化情况进行监测，以达到控制在线可视化的目的。

目前使用较多的断水保护装置是电接点压力表，其主要缺陷是：受环境因素影响大，反应不灵敏，超调后装置容易损坏。

实用新型内容

针对煤矿安全生产井下瓦斯抽排所使用水环式瓦斯抽放泵的水源介质供应问题，本实用新型提出了一种瓦斯抽采泵断水监控保护装置，在进出水口管道分别设置压力传感器和流量传感器进行实时监控，管道缺水空转时能够按所处的不同工作状态延时或即时控制，输出信号使瓦斯抽采泵停止运行。同时现场发出报警提示，能自动检测水源恢复状态，及时自动启动水泵运行。

一种瓦斯抽采泵断水监控保护装置，包括流量传感器、压力传感器、采集控制器、电源、瓦斯抽采泵、报警器；

流量传感器设置于瓦斯抽采泵水管路的出水口管路，压力传感器设置于瓦斯抽采泵水管路的进水口管路；流量传感器和压力传感器均与采集控制器输入端连接，采集控制器输出端与报警器和瓦斯抽采泵连接，并且采集控制器根据流量传感器和压力传感器采集的信号实时控制报警器报警和瓦斯抽采泵运行；

电源为采集控制器提供电能，并通过采集控制器为流量传感器、压力传感器、瓦斯抽采泵和报警器提供电能输入。

进一步的，流量传感器为涡轮流量计，包括壳体、内轴、前导流件、涡轮、后导流件、磁电感应转换器；涡轮流量计通过壳体连接于瓦斯抽采泵水管路的出水口管路上，前导流件、涡轮、后导流件均设置于壳体内部，并且顺次设置于内轴上；涡轮部分对应的壳体上连接有磁电感应转换器，磁电感应转换器通过前置放大器与采集控制器连接。

进一步的，采集控制器为PLC采集控制器。

进一步的，采集控制器通过开关量变送器与瓦斯通讯分站连接，瓦斯通讯分站通过CAN 总线与监控主机连接。

进一步的，采集控制器、电源和开关量变送器均为本安型部件。

有益效果：本实用新型的瓦斯抽采泵断水监控保护装置，同时采用了在进出水口管道分别设置压力传感器和流量传感器进行实时监控，可以根据泵的型号和抽排量的大小来确定水量和压力多少，连续监测水的流动情况并及时发出警报信号同时断电，与目前的电接点压力表方法相比保护性能可靠、定值可调、维修简单。

附图说明

图1为现有技术中电接点压力表开关控制示意图

图2为本实用新型的瓦斯抽采泵断水监控保护装置的连接示意图

图3为本实用新型的流量传感器结构示意图

图中，1、动触头；2、静触头；3、中间继电器；4、流量传感器；5、压力传感器；6、采集控制器；7、电源；8、瓦斯抽采泵；9、报警器；10、壳体；11、内轴；12、前导流件； 13、涡轮；14、后导流件；15、磁电感应转换器；16、开关量变送器；17、瓦斯通讯分站； 18、监控主机。

具体实施方式

煤矿井下瓦斯抽排泵站多使用水环式瓦斯抽放泵和管路组成的抽排系统对采掘工作面煤层中的瓦斯进行抽排。水环式真空泵叶轮偏心地安装在泵体内，启动前向泵内注入一定高度的水，叶轮旋转时，水受离心力作用而在泵体壁内形成一个旋转的水环、叶片与两端的分配器形成密闭的空腔，在前半转(此时经过吸气孔)的旋转过程中，密封的空腔容积逐渐扩大，气体由吸气孔吸入；在后半转(此时经过排气孔)的旋转过程中，密封的气体密封容积逐渐缩小，气体从排气孔排出，随之排出的还有一部分水。

一般设计要求机组水平允差不大于0.2*10-3mm，确保叶轮在转动时，不碰撞前后分配器。井下巷道变形导致泵基础倾斜，引起叶轮摩擦前或后分配器，泵体发热。另外，泵轴与端盖是机械密封，始终摩擦发热。这些热量都是由泵内的水进行冷却的，一旦断水，泵内温度急剧升高，达到600℃～800℃时点燃泵内瓦斯，当瓦斯浓度降低到爆炸点时，将导致泵内瓦斯爆炸。

如图1所示，为目前的电接点压力表开关控制示意图，当水压不足时，动触头1和静触头2断开，中间继电器3失电，使电机无法合闸或运行中跳闸以保护电机；当水压足够时，动触头1和静触头2闭合，电机启动。电接点压力表作为传统保护装置，其易损坏，受环境影响大，精确度低等缺陷。

如图2所示，为本实用新型的瓦斯抽采泵断水监控保护装置的连接示意图。在进出水口管道分别设置压力传感器和流量传感器进行实时监控，管道缺水空转时能够按所处的不同工作状态延时或即时控制，输出信号使瓦斯抽采泵停止运行。同时现场发出报警提示，能自动检测水源恢复状态，及时自动启动水泵运行。

一种瓦斯抽采泵断水监控保护装置，包括流量传感器4、压力传感器5、采集控制器6、电源7、瓦斯抽采泵8、报警器9；

流量传感器4设置于瓦斯抽采泵水管路的出水口管路，压力传感器5设置于瓦斯抽采泵水管路的进水口管路；流量传感器4和压力传感器5均与采集控制器6输入端连接，采集控制器6输出端与报警器9和瓦斯抽采泵8连接，并且采集控制器6根据流量传感器4和压力传感器5采集的信号实时控制报警器9报警和瓦斯抽采泵8运行；

电源7为采集控制器6提供电能，并通过采集控制器6为流量传感器4、压力传感器5、瓦斯抽采泵8和报警器9提供电能输入。

如图3所示，为本实用新型的流量传感器结构示意图。流量传感器4为涡轮流量计，包括壳体10、内轴11、前导流件12、涡轮13、后导流件14、磁电感应转换器15；涡轮流量计通过壳体10连接于瓦斯抽采泵水管路的出水口管路上，前导流件12、涡轮13、后导流件14 均设置于壳体10内部，并且顺次设置于内轴11上；涡轮13部分对应的壳体10上连接有磁电感应转换器15，磁电感应转换器15通过前置放大器与采集控制器6连接。

在一个或多个实施例中，采集控制器6为PLC采集控制器。

在一个或多个实施例中，采集控制器6通过开关量变送器16与瓦斯通讯分站17连接，瓦斯通讯分站17通过CAN总线与监控主机18连接。

在一个或多个实施例中，采集控制器6、电源7和开关量变送器16均为本安型部件。有益效果：本实用新型的瓦斯抽采泵断水监控保护装置，同时采用了在进出水口管道分别设置压力传感器和流量传感器进行实时监控，可以根据泵的型号和抽排量的大小来确定水量和压力多少，连续监测水的流动情况并及时发出警报信号同时断电，与目前的电接点压力表方法相比保护性能可靠、定值可调、维修简单。

Claims

1.一种瓦斯抽采泵断水监控保护装置，其特征在于，包括流量传感器、压力传感器、采集控制器、电源、瓦斯抽采泵、报警器；

2.根据权利要求1所述的一种瓦斯抽采泵断水监控保护装置，其特征在于，流量传感器为涡轮流量计，包括壳体、内轴、前导流件、涡轮、后导流件、磁电感应转换器；涡轮流量计通过壳体连接于瓦斯抽采泵水管路的出水口管路上，前导流件、涡轮、后导流件均设置于壳体内部，并且顺次设置于内轴上；涡轮部分对应的壳体上连接有磁电感应转换器，磁电感应转换器通过前置放大器与采集控制器连接。

3.根据权利要求2所述的一种瓦斯抽采泵断水监控保护装置，其特征在于，采集控制器为PLC采集控制器。

4.根据权利要求2所述的一种瓦斯抽采泵断水监控保护装置，其特征在于，采集控制器通过开关量变送器与瓦斯通讯分站连接，瓦斯通讯分站通过CAN总线与监控主机连接。

5.根据权利要求2所述的一种瓦斯抽采泵断水监控保护装置，其特征在于，采集控制器、电源和开关量变送器均为本安型部件。