CN212502105U - 一种电石筒仓安全保护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电石筒仓安全保护系统，涉及化工技术领域；其包括控制系统以及与控制系统连接的温度检测系统、乙炔C2H2监测系统、烟雾监测系统、氧气监测系统、粉尘浓度监测系统，压力保护统系统、料位监测系统、防爆系统和氮气保护系统，控制系统配置有报警器，且控制系统包括计算机控制系统的上位机、与上位机连接的数据采集箱和PLC控制箱，氮气保护系统与PLC控制箱连接；通过实施本技术方案，可有效解决现有电石筒仓无法实现全程自动化监控保护的技术问题，以实现电石筒仓能够达到安全平稳的运行，变被动维修为主动预防，将工作人员操作劳动强度及安全隐患降至最低，排除电石筒仓潜在安全威胁，实现全过程自动化，具有很好的推广使用价值。

Description

一种电石筒仓安全保护系统

技术领域

本实用新型涉及化工技术领域，具体地讲，涉及一种电石筒仓安全保护系统。

背景技术

乙炔在化工生产中占据着很重要的位置，而电石筒仓是乙炔生产工艺中重要的电石储存设备，现有电石筒仓容积大，存电石达千吨；但现有电石筒仓保护系统均是按照传统做法，单独设计有氮气保护，氧气，乙炔气体报警监测，事故紧急情况下通风等措施，但本申请发明人在实践过程中发现，现有电石筒仓保护系统无法实现实时监控设备工作状态，因电石怕水，遇水引起反应释放出乙炔，极容易产生火灾和爆炸，且电石本身粉尘严重时可以引起电石粉尘爆炸，现有电石筒仓保护系统不够自动化，往往是发生事故之后才能做出维修措施，需要人工判断监测再做出相关反应，电石筒仓安全保护监控目前还没有跟上全程自动化监控保护步伐。

由此，针对上述技术问题，亟需本领域技术人员研究设计一种电石筒仓安全监测保护系统，能达到24小时实时监控和跟踪现场各传感器的采集数据、数据历史曲线，设备工作状态、提前预警事故的发生，变被动维修为预防性维修，出现故障时能够及时报警，对故障设备进行远程诊断，并可以远程指导排除潜在威胁，实现了全过程自动化。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种电石筒仓安全保护系统，其目的在于根据电石筒仓的结构设计特点针对性提供安全监测保护系统，以实现电石筒仓能够达到实现安全平稳的运行，变被动维修为主动预防，将工作人员操作劳动强度及安全隐患降至最低，排除电石筒仓潜在安全威胁，实现了全过程自动化，具有很好的推广使用价值。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种电石筒仓安全保护系统，包括温度检测系统、乙炔C2H2监测系统、烟雾监测系统、氧气监测系统、粉尘浓度监测系统，压力保护统系统、料位监测系统、防爆系统、氮气保护系统以及控制系统，所述控制系统配置有报警器；

所述温度检测系统包括安装在电石筒仓内的测温传感器，所述测温传感器与控制系统连接，用于监测筒仓内部电石的温度变化；

所述乙炔C2H2监测系统包括安装在电石筒仓顶部的C2H2浓度检测传感器，所述C2H2浓度检测传感器通过安装附件向下伸入电石筒仓内，并与所述控制系统连接；

所述烟雾监测系统包括安装在电石筒仓顶部的烟雾探测器，所述烟雾探测器通过安装附件向下伸入电石筒仓内，并与控制系统连接，用以采集电石筒仓顶部的烟雾信息并将采集信息传输给控制系统；

所述氧气监测系统包括安装在电石筒仓顶部内侧的氧气探头，所述氧气探头与所述控制系统连接，用于监测电石筒仓内的氧气含量；

所述粉尘浓度监测系统包括安装在电石筒仓顶部内侧的粉尘浓度传感器及除尘器，所述粉尘浓度传感器及除尘器分别与控制系统连接，以使电石筒仓内粉尘浓度超过预设值时，触发所述除尘器开启以对电石筒仓内部除尘；

所述压力保护统系统包括配置在电石筒仓内的压力传感器及呼吸安全阀，所述压力传感器及呼吸安全阀分别与控制系统连接，以使电石筒仓内压力超过预设值时，触发所述呼吸安全阀启动以电石筒仓内部降压；

所述料位监测系统包括垂直安装于电石筒仓顶部的高低料位计和连续料位计，所述高低料位计和连续料位计分别与控制系统连接；

所述防爆系统包括配置在电石筒仓顶部的多台防爆片，所述防爆片与控制系统连接；

所述氮气保护系统包括注气设备和绕电石筒仓本体周向布置的预埋管网，所述注气设备与所述控制系统连接，以使检测参数达到预设阂值时，触发所述注气设备启动而通过所述预埋管网向电石筒仓内充入氮气。

作为优选，所述预埋管网包括布置在电石筒仓下部锥斗端的封气管网、布置在电石筒仓筒体端并靠近锥斗端折线处的注气管网以及布置在电石筒仓筒体端远离锥斗端的释气管网；且在封气管网、注气管网和释气管网分别配置有与控制系统连接的封气阀、注气阀和释气阀。进一步优选设计一圈封气管网、两圈注气管网及一圈释气管网，以保证氮气能够最大限度地均匀的渗入物料内，避免气体沟流情况发生；本技术方案封气管网、注气管网和释气管网根据电石筒仓的结构特征设计，该设计安全可靠且巧妙合理。

作为优选，所述注气设备包括氮气储气罐、与氮气储气罐连接的主管路以及配置在主管路上的减压阀，所述减压阀与控制系统连接，所述封气管网、注气管网以及释气管网的管网由下往上依次与所述主管路连通。

其中，本技术方案提供的氮气纯度应≥95％，利用氮气的惰性原理将高纯度的氮气(≥95％)作为惰化气源，当电石筒仓安全监测系统中的温度、可燃气体等被测参数超限报警时，电石筒仓控制系统自动启动注气设备向筒仓内充入氮气，达到稀释电石筒仓内可燃易爆气体浓度；如此当监测保护系统发生报警时，能够及时置换走电石筒仓内部电石层上方凝集的可燃可爆气体，保障电石筒仓安全性；且全套自动控制系统，可实现无人操作。

另一方面，本技术方案在封气管网、注气管网和释气管网对应配置有与控制系统连接的封气阀、注气阀和释气阀，通过该部分管路及阀门的配合设计，可有效控制由氮气储气罐出来的惰化气体，经电石筒仓进入预埋管网；惰化气体是由下向上储存在主管路内，根据控制系统获得的检测信号自动触发靠近主管路不同标高处的控制阀产生动作，以使该层充入高纯度的惰化气体，如此气体由低向高逐渐增多，置换物料上部的可燃气体。而本技术方案中减压阀的设计，其作用是把带具有压力的气体进行减压，使其压力值达到要求，如此在惰化气体注入电石筒仓时，不会造成扬尘；由上所述，当电石筒仓安全监测系统发现异常时，电石筒仓氮气保护系统会自动启动相应阀门，向电石筒仓内间断注氮气。

作为优选，所述温度检测系统包括至少一套多点测温缆式传感器，多点测温缆式传感器吊装在电石筒仓顶部，以使多点测温缆式传感器延伸至电石筒仓内电石层表面。由于一旦电石产生的乙炔气体燃烧，必然导致钢制电石筒仓内部温度急剧上升，采用本技术方案布置的多点测温缆式传感器来监测筒仓内温度，可有效监测筒仓内部电石的温度变化，且该传感器具有耐强冲击力、安装简便、可插拔易维护、适用于电石大小不均，形状不规则等高强度介质的特点，可以实现测温点的定位，单路报警、统一报警的效果；通过数据采集箱及时传输至控制系统，监测数值的显示、报警，并根据报警信号判断温度报警点在电石物料中的具体位置。

作为优选，所述乙炔C2H2监测系统包括至少一套C2H2浓度检测传感器，C2H2浓度检测传感器布置于电石筒仓顶部，并通过安装附件向下伸入电石筒仓内至少1000mm。本技术方案在控制系统内具有C2H2气体浓度在线分析检测软件，以设定正常操作时电石筒仓内C2H2含量<1％，在测量范围检测达到预设阂值进行报警，超过1.25％即触发报警器报警，控制系统在正常情况下提示需要监视，当C2H2浓度有增长迹象，电石筒仓控制系统监测到其C2H2浓度达预设阂值时，立即触发电石筒仓氮气保护系统相应的注气阀门启动，加大对电石筒仓注氮气量，直到乙炔C2H2监测系统监测值回到正常，停止氮气保护系统动作。

作为优选，所述烟雾监测系统包括至少一套烟雾探测器，烟雾探测器布置于电石筒仓顶部，并通过安装附件向下伸入电石筒仓内至少1000mm。由于电石产生的乙炔一旦开始燃烧，必然产生大量的浓烟雾，本技术方案中烟雾探测器用一个开关量采集模块，通过筒仓顶部就地数据采集箱实现对烟雾信号的采集，并及时传输至筒仓控制系统。

作为优选，所述氧气监测系统还包括在安装在电石筒仓顶部皮带走廊及底部皮带走廊的氧浓度检测器，所述氧浓度检测器与控制系统连接。作为进一步优选，本技术方案中的氧浓度检测器内置有警示提示，具有现场和控制室同时报警功能；以使当达到最低安全含量20％体积时，氧浓度检测器发出预警信号，警示操作人员对走廊里进行通风处理，以达到减少其他气体(包括C2H2/N2等)含量，增加氧气含量的目的，用以保证操作人员安全。

作为优选，所述高低料位计为射频导纳式高低料位计，其在靠近电石筒仓进料口1m的范围内设置；所述连续料位计为雷达料位计，其在远离电石筒仓进料口的一侧设置，用以避免卸料过程给检测带来影响。

作为优选，所述防爆系统包括至少六台爆破片，其安装在电石筒仓顶部，并在爆破片的周围设置有栏杆。由于电石筒仓内易燃易爆气体多积聚于筒仓顶部，由此该布局设计在电石筒仓内气体压力过大时或者其他危险工况发生时，筒仓内气体往上运动顶开防爆片，能起到及时泄压防爆目的，可有效保证电石筒仓的安全性。

作为优选，所述控制系统包括计算机控制系统的上位机、与上位机连接的数据采集箱和PLC控制箱，所述上位机配置有报警器；所述数据采集箱安装在电石筒仓顶部皮带走廊内，采集并实时显示电石筒仓的内部温度、C2H2浓度、烟雾浓度、氧气浓度及料位高度，以使数据采集箱将采集的信号进行处理后，通过RS485与计算机控制系统的上位机进行通讯连接，所述注气设备与PLC控制箱连接。本技术方案可以由PLC控制器控制系统内各设备启停，在接收到温度或C2H2或O2报警命令后通过PLC控制箱内的控制器自动触发设备工作或由人工操作，以实现就地控制或远程控制灵活选择。

如上所述，本实用新型相对于现有技术至少具有如下有益果：

1.本实用新型电石筒仓安全保护系统结合电石筒仓的结构设计，可有效实现电石筒仓能够达到实现安全平稳的运行，变被动维修为主动预防，将工作人员操作劳动强度及安全隐患降至最低，并可根据就地控制或远程控制灵活选择，全面排除电石筒仓潜在安全威胁，显著减低电石筒仓维修成本，实现了全过程自动化。

2.本实用新型结合监测系统、控制系统与报警系统的设计，可有效全面采集并实时显示电石筒仓的内部温度、C2H2浓度、烟雾浓度、氧气浓度及料位高度信号，以使实时监测数值达到预设阂值时发生报警，并通过控制系统触发氮气保护系统动作，从而保证当监测到电石筒仓安全监测监控系统产生的报警信号时，自动开启惰化保护系统，确保电石筒仓在储存任何情况下安全运行，且全套真正实现自动化控制，可有效实现无人操作。

3.本实用新型氮气保护系统采用惰性气体将电石上部的可燃气体、氧气稀释置换出来，稀释电石筒仓上部可燃气体的浓度，为电石爆炸安全防控提供理论依据，针对乙炔生产技术领域具有很好的应用前景，随着我国电石相关企业生产安全技术的逐渐完善，本实用新型在电石生产的企业中有相当好的应用推广价值。

综上所述，本实用新型宗旨意在于提供一种电石筒仓安全监测保护系统，能达到24小时实时监控和跟踪现场各传感器的采集数据、数据历史曲线，设备工作状态、提前预警事故的发生，变被动维修为预防性维修，出现故障时能够及时报警，对故障设备进行远程诊断，并可以远程指导排除潜在威胁，实现了全过程自动化；同时保护系统具有运行可靠性、稳定性、提升电石筒仓的使用寿命、无污染排放、运行成本极低的特点，在乙炔生产技术领域具有很好的应用前景。

附图说明

本实用新型将通过具体实施例并参照附图的方式说明，其中

图1是本实用新型实施例电石筒仓安全保护系统的布置示意图；

图2是本实用新型实施例电石筒仓安全保护系统电石筒仓顶部布置图；

图3是本实用新型实施例电石筒仓安全保护系统的控制电气原理图；

图4是本实用新型实施例电石筒仓安全保护系统中氮气保护系统的工艺流程图。

附图标记说明：1-电石筒仓；2-测温传感器；3-C2H2浓度检测传感器；4-烟雾探测器；5-氧气探头；6-粉尘浓度传感器；7-呼吸安全阀；8-高低料位计；9-防爆片；10-封气管网；11-注气管网；12-释气管网；13-封气阀；14-注气阀；15-释气阀；16-氮气储气罐；17-主管路；18-减压阀；19-电石筒仓顶部皮带走廊；20-电石筒仓进料口。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

实施例一

实施例基本如图1和图2所示：本实施例提供了一种电石筒仓安全保护系统，以采用容纳电石量为1000吨，直径为10m且高14m的钢制电石筒仓1为例，其安全保护系统包括温度检测系统、乙炔C2H2监测系统、烟雾监测系统、氧气监测系统、粉尘浓度监测系统，压力保护统系统、料位监测系统、防爆系统、氮气保护系统以及控制系统，控制系统配置有报警器；可有效全面采集并实时显示电石筒仓1的内部温度、C2H2浓度、烟雾浓度、氧气浓度及料位高度信号，以使实时监测数值达到预设阂值时发生报警，并通过控制系统触发氮气保护系统动作，从而保证当监测到电石筒仓1安全监测监控系统产生的报警信号时，自动开启惰化保护系统，确保电石筒仓1在储存任何情况下安全运行，且全套真正实现自动化控制，可有效实现无人操作。

如图3所示，本实施例提供的控制系统包括计算机控制系统的上位机、与上位机连接的数据采集箱和PLC控制箱，控制系统配置的报警器与上位机连接，数据采集箱安装在电石筒仓1顶部皮带走廊19内，采集并实时显示电石筒仓1的内部温度、C2H2浓度、烟雾浓度、氧气浓度及料位高度；本实施例提供的数据采集箱内含有数字量采集模块、智能气体采集仪表、开关量采集模块、电源模块、通信转换模块等；数据采集箱满足电气要求，防护等级为IP65，以使数据采集箱将采集的信号进行处理后，通过RS485与计算机控制系统的上位机进行通讯连接。

具体地，本实施例提供的电石筒仓1内温度检测系统用于全面监测电石筒仓1内各部位电石的温度，因一旦电石产生的乙炔气体燃烧，必然导致钢制筒仓内部温度急剧上升，本实施例提供的温度检测系统包括至少一套安装在电石筒仓1内的测温传感器2，测温传感器2与控制系统的数据采集箱连接，用于监测筒仓内部电石的温度变化；作为优选，本实施例以提供温度检测系统包括有一套多点测温缆式传感器，点测温缆式传感器均匀吊装在电石筒仓1顶部，以使多点测温缆式传感器延伸至电石筒仓1内电石层表面，可有效监测筒仓内部电石的温度变化，且该传感器具有耐强冲击力、安装简便、可插拔易维护、适用于电石大小不均，形状不规则等高强度介质的特点，可以实现测温点的定位，单路报警、统一报警的效果；通过数据采集箱及时传输至控制系统，监测数值的显示、报警，并根据报警信号判断温度报警点在电石物料中的具体位置。

本实施例提供的乙炔C2H2监测系统包括至少一套安装在电石筒仓1顶部的C2H2浓度检测传感器，C2H2浓度检测传感器通过安装附件向下伸入电石筒仓1内，并与所述控制系统连接；具体地，本实施例乙炔C2H2监测系统以提供有一套C2H2浓度检测传感器为例，C2H2浓度检测传感器布置于电石筒仓1顶部，并通过安装附件向下伸入电石筒仓1内至少1000mm；在控制系统的上位机内具有C2H2气体浓度在线分析检测软件，分析检测软件具体采用现有技术，并不为本公开的实用新型点，故在此不作赘述；以设定正常操作时电石筒仓1内C2H2含量<1％，在测量范围检测达到预设阂值进行报警，超过1.25％即触发报警器报警，控制系统在正常情况下提示需要监视，当C2H2浓度有增长迹象，电石筒仓1控制系统监测到其C2H2浓度达预设阂值时，立即触发电石筒仓1氮气保护系统相应的注气阀14门启动，加大对电石筒仓1注氮气量，直到乙炔C2H2监测系统监测值回到正常，停止氮气保护系统动作。

本实施例提供的烟雾监测系统包括至少一套安装在电石筒仓1顶部的烟雾探测器4，烟雾探测器4通过安装附件向下伸入电石筒仓1内，并与控制系统的数据采集箱连接，用以采集电石筒仓1顶部的烟雾信息并将采集信息传输给数据采集箱；作为优选，本实施例提供的烟雾监测系统包括一套烟雾探测器4，烟雾探测器4在电石筒仓1顶部布置，并通过安装附件向下伸入电石筒仓1内至少1000mm，由于电石产生的乙炔一旦开始燃烧，必然产生大量的浓烟雾，本技术方案中烟雾探测器4用开关量采集模块，通过筒仓顶部就地数据采集箱实现对烟雾信号的采集，并及时传输至筒仓控制系统。

本实施例提供的氧气监测系统包括至少一套安装在电石筒仓1顶部内侧的氧气探头5，作为优选，本实施例以提供的氧气监测系统包括一套氧气探头5为例，氧气探头5与控制系统的数据采集箱连接，用于监测电石筒仓1内的氧气含量；氮气的充入和空间气体的置换气体浓度连锁值范围在1％-2％，在控制系统内预设氧气了浓度阂值，超过预设值控制器触发报警器报警，提醒操作人员氧气浓度已达连锁值，并触发电石筒仓1保护系统相应阀门动作，加大电石筒仓1注氮气量，直到氧气监测系统监测值回到正常；作为优选，本实施例提供的氧气监测系统还包括在安装在电石筒仓1顶部皮带走廊19及底部皮带走廊的氧浓度检测器，氧浓度检测器与控制系统连接。本实施例中的氧浓度检测器内置有警示提示，其与数据采集箱连接，具有现场和控制室同时报警功能；以使当达到最低安全含量20％体积时，氧浓度检测器发出预警信号，警示操作人员对走廊里进行通风处理，以达到减少其他气体(包括C2H2/N2等)含量，增加氧气含量的目的，用以保证操作人员安全。

本实施例提供的粉尘浓度监测系统包括安装在电石筒仓1顶部内侧的粉尘浓度传感器6及除尘器，尘浓度传感器及除尘器分别与控制系统连接，以使电石筒仓1内粉尘浓度超过预设值时，触发除尘器开启以对电石筒仓1内部除尘；本实施例以提供在每个电石筒仓1配置1台粉尘浓度传感器6，当粉尘浓度超过预先设定值时，触发报警，以便及时采取必要的安全措施，开启电石筒仓1顶部的仓顶除尘器，从而降低粉尘浓度，直至安全浓度值，通过数据采集至计算机工控系统显示报警。

本实施例提供的压力保护统系统包括配置在电石筒仓1内的压力传感器及呼吸安全阀7，压力传感器及呼吸安全阀7分别与控制系统连接，以使电石筒仓1内压力超过预设值时，触发呼吸安全阀7启动以电石筒仓1内部降压；本实施例以设置当超过设定的最高压力2kpa及最低-0.3kpa时，PLC控制器触发呼吸安全阀7启动，保证电石筒仓1本体安全。

本实施例提供的料位监测系统包括垂直安装于电石筒仓1顶部的高低料位计8和连续料位计，高低料位计8和连续料位计分别与控制系统连接；作为优选，本实施例提供的每个电石筒仓1安装一台射频导纳式高低料位计8，垂直安装于筒仓顶部，其在靠近电石筒仓1进料口1m的范围内设置，通过MODBUS RS485输出信号到现场数据箱就地显示高料位、低料位报警，输出4-20mA信号到PLC系统；采集至计算机工控系统显示报警，并显示记录连续测量的数据；作为优选，本实施例提供每台电石筒仓1安装一台雷达料位计，垂直安装于筒仓顶部，其在远离电石筒仓1进料口20的一侧设置，用以避免卸料过程给检测带来影响。

本实施例提供防爆系统包括配置在电石筒仓1顶部的多台防爆片9，防爆片9与控制系统的数据采集箱连接；作为优选，对于存量1000t的钢制电石筒仓1而言，为了保证其防爆的安全性，防爆系统包括至少六台爆破片，本实施例提供的六台爆破片为例，其安装在电石筒仓1顶部，并在爆破片的周围设置有栏杆，由于电石筒仓1内易燃易爆气体多积聚于筒仓顶部，由此该布局设计在电石筒仓1内气体压力过大时或者其他危险工况发生时，筒仓内气体往上运动顶开防爆片9，能起到及时泄压防爆目的，可有效保证电石筒仓1的安全性。

请结合图1和图4所示，本实施例提供的氮气保护系统包括注气设备和绕电石筒仓1本体周向布置的预埋管网，注气设备与控制系统的PLC控制箱连接，以使上述检测参数达到预设阂值而触发报警器报警时，即触发注气设备启动而通过预埋管网向电石筒仓1内充入氮气；作为优选，预埋管网包括布置在电石筒仓1下部锥斗端的封气管网10、布置在电石筒仓1筒体端并靠近锥斗端折线处的注气管网11以及布置在电石筒仓1筒体端远离锥斗端的释气管网12；且在封气管网10、注气管网11和释气管网12分别配置有与PLC控制箱连接的封气阀13、注气阀14和释气阀15；作为进一步优选，设计一圈封气管网10、两圈注气管网11及一圈释气管网12，以保证氮气能够最大限度地均匀的渗入物料内，避免气体沟流情况发生；本实施例封气管网10、注气管网11和释气管网12根据电石筒仓1的结构特征设计，该设计安全可靠且巧妙合理。

上述氮气保护系统的工作原理为：设计一圈封气管网10，用以将封气管道布置在电石筒仓1下部锥斗端并靠近处电石筒仓1底部，其通过注气设备注入惰性气体，以使惰性气体封住卸料口，阻止空气向电石层渗透，即隔绝外界氧气，在电石筒仓1卸料口处形成一层锁气管道，用以保障系统的锁气性；设计两圈注气管网11，用以将注气管道布置在电石筒仓1筒体端并靠近锥斗端折线处，以使向电石层渗透高纯度的惰性气体，稀释电石周围氧气浓度，利用气体流动带走一部分热量，达到给电石降温的效果；设计一圈释气管网12，用以将释气管道布置在电石筒仓1筒体端远离锥斗端，以使惰化气体将电石上部的可燃气体、氧气稀释置换出来，稀释电石筒仓1上部可燃气体的浓度，稀释氧气浓度，防止爆炸，从而有效地保护了电石筒仓1的安全。

具体地，注气设备包括氮气储气罐16、与氮气储气罐16连接的主管路17以及配置在主管路17上的氮气减压阀18，氮气减压阀18与PLC控制箱连接，封气管网10、注气管网11以及释气管网12的管网由下往上依次与所述主管路17连通。

值得说明的是，本实施例提供的氮气纯度应≥95％，利用氮气的惰性原理将高纯度的氮气(≥95％)作为惰化气源，当电石筒仓1安全监测系统中的温度、可燃气体等被测参数超限报警时，电石筒仓1控制系统自动启动注气设备向筒仓内充入氮气，达到稀释电石筒仓1内可燃易爆气体浓度；如此当监测保护系统发生报警时，能够及时置换走电石筒仓1内部电石层上方凝集的可燃可爆气体，保障电石筒仓1安全性；且全套自动控制系统，可实现无人操作。

另一方面，本实施例在封气管网10、注气管网11和释气管网12对应配置有与PLC控制箱连接的封气阀13、注气阀14和释气阀15，封气阀13具体采用的氮气封气电动阀，注气阀14具体采用氮气注气电动阀，释气阀15具体采用氮气释气电动阀，便于自动化控制；通过该部分管路及阀门的配合设计，可有效控制由氮气储气罐16出来的惰化气体，经电石筒仓1进入预埋管网；惰化气体是由下向上储存在主管路17内，根据控制系统获得的检测信号自动触发靠近主管路17不同标高处的控制阀产生动作，以使该层充入高纯度的惰化气体，如此气体由低向高逐渐增多，置换物料上部的可燃气体。而本实施例中减压阀18的设计，其作用是把带具有压力的气体进行减压，使其压力值达到要求，如此在惰化气体注入电石筒仓1时，不会造成扬尘；由上所述，当电石筒仓1安全监测系统发现异常时，电石筒仓1氮气保护系统会自动启动相应阀门，向电石筒仓1内间断注氮气。

如此，PLC控制系统的具体实施方式为：当电石筒仓1安全监测系统发现异常时，筒仓惰化系统自动启动控制系统触发氮气保护系统减压阀18开启，向电石筒仓1内间断注氮气；由此发氮气保护系统用PLC控制箱来控制整套装置的启停，PLC控制箱是氮气保护系统核心控制设备，自接收到温度或C2H2或O2报警命令开始工作，自动或由人工启动并执行如下功能：

1.根据命令的分区选择预设的流量设定值，自动控制气体以恒定流量喷放和停止；

2.控制并显示记录系统的工作状态，当氮气产出量满足储量要求时停止工作；

3.发出就地指示灯报警信号，提示工作人员系统已经启动运行；

4.启动对应分区释放阀，记录并将分区释放阀开关信号远传至控制室；

5.流量信号、压力信号等参数通过4～20mA标准信号传输；

6.系统控制方式采用就地控制或远程控制可选，并根据要求优先手动控制方式；

7.检测系统通讯、电路等部分故障，并发出警报提示。

而计算机控制系统的上位机配置最新工控组态，实现逼真画面显示、人机对话、报警记录、事故追忆查询、打印报表以及数据曲线等功能，其具体实现原理均为现有技术，并不为本公开的发明点，故在此不做赘述。

综上所述，本实用新型提供的电石筒仓安全保护系统结合电石筒仓的结构设计，可有效实现电石筒仓能够达到实现安全平稳的运行，变被动维修为主动预防，将工作人员操作劳动强度及安全隐患降至最低，并可根据就地控制或远程控制灵活选择，全面排除电石筒仓潜在安全威胁，显著减低电石筒仓维修成本，实现了全过程自动化；本实用新型监测系统、控制系统与报警系统的设计可有效全面采集并实时显示电石筒仓的内部温度、C2H2浓度、烟雾浓度、氧气浓度及料位高度信号，以使实时监测数值达到预设阂值时发生报警，并通过控制系统触发氮气保护系统动作，从而保证当监测到电石筒仓安全监测监控系统产生的报警信号时，自动开启惰化保护系统，确保电石筒仓在储存任何情况下安全运行，且全套真正实现自动化控制，可有效实现无人操作，由此本实用新型在电石生产的企业中有相当好的应用推广价值，适合推广使用。

本实用新型并不局限于前述的具体实施方式。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (10)

1.一种电石筒仓安全保护系统，其特征在于：包括温度检测系统、乙炔C₂H₂监测系统、烟雾监测系统、氧气监测系统、粉尘浓度监测系统，压力保护统系统、料位监测系统、防爆系统、氮气保护系统以及控制系统；

所述温度检测系统包括安装在电石筒仓内的测温传感器，所述测温传感器与控制系统连接，用于监测筒仓内部电石的温度变化；

所述乙炔C₂H₂监测系统包括安装在电石筒仓顶部的C₂H₂浓度检测传感器，所述C₂H₂浓度检测传感器通过安装附件向下伸入电石筒仓内，并与所述控制系统连接；

所述烟雾监测系统包括安装在电石筒仓顶部的烟雾探测器，所述烟雾探测器通过安装附件向下伸入电石筒仓内，并与控制系统连接，用以采集电石筒仓顶部的烟雾信息并将采集信息传输给控制系统；

所述氧气监测系统包括安装在电石筒仓顶部内侧的氧气探头，所述氧气探头与所述控制系统连接，用于监测电石筒仓内的氧气含量；

所述粉尘浓度监测系统包括安装在电石筒仓顶部内侧的粉尘浓度传感器及除尘器，所述粉尘浓度传感器及除尘器分别与控制系统连接，以使电石筒仓内粉尘浓度超过预设值时，触发所述除尘器开启以对电石筒仓内部除尘；

所述压力保护统系统包括配置在电石筒仓内的压力传感器及呼吸安全阀，所述压力传感器及呼吸安全阀分别与控制系统连接，以使电石筒仓内压力超过预设值时，触发所述呼吸安全阀启动以电石筒仓内部降压；

所述料位监测系统包括垂直安装于电石筒仓顶部的高低料位计和连续料位计，所述高低料位计和连续料位计分别与控制系统连接；

所述防爆系统包括配置在电石筒仓顶部的多台防爆片，所述防爆片与控制系统连接；

所述氮气保护系统包括注气设备和绕电石筒仓本体周向布置的预埋管网，所述注气设备与所述控制系统连接，以使检测参数达到预设阂值时，触发所述注气设备启动而通过所述预埋管网向电石筒仓内充入氮气。

2.根据权利要求1所述的电石筒仓安全保护系统，其特征在于：所述预埋管网包括布置在电石筒仓下部锥斗端的封气管网、布置在电石筒仓筒体端并靠近锥斗端折线处的注气管网以及布置在电石筒仓筒体端远离锥斗端的释气管网；且在封气管网、注气管网和释气管网分别配置有与控制系统连接的封气阀、注气阀和释气阀。

3.根据权利要求2所述的电石筒仓安全保护系统，其特征在于：所述注气设备包括氮气储气罐、与氮气储气罐连接的主管路以及配置在主管路上的减压阀，所述减压阀与控制系统连接，所述封气管网、注气管网以及释气管网的管网由下往上依次与所述主管路连通。

4.根据权利要求1所述的电石筒仓安全保护系统，其特征在于：所述温度检测系统包括至少一套多点测温缆式传感器，多点测温缆式传感器吊装在电石筒仓顶部，以使多点测温缆式传感器延伸至电石筒仓内电石层表面。

5.根据权利要求1所述的电石筒仓安全保护系统，其特征在于：所述乙炔C₂H₂监测系统包括至少一套C₂H₂浓度检测传感器，C₂H₂浓度检测传感器布置于电石筒仓顶部，并通过安装附件向下伸入电石筒仓内至少1000mm。

6.根据权利要求1所述的电石筒仓安全保护系统，其特征在于：所述烟雾监测系统包括至少一套烟雾探测器，烟雾探测器布置于电石筒仓顶部，并通过安装附件向下伸入电石筒仓内至少1000mm。

7.根据权利要求1所述的电石筒仓安全保护系统，其特征在于：所述氧气监测系统还包括在安装在电石筒仓顶部皮带走廊及底部皮带走廊的氧浓度检测器，所述氧浓度检测器与控制系统连接。

8.根据权利要求1所述的电石筒仓安全保护系统，其特征在于：所述高低料位计为射频导纳式高低料位计，其在靠近电石筒仓进料口1m的范围内设置；所述连续料位计为雷达料位计，其在远离电石筒仓进料口的一侧设置。

9.根据权利要求1所述的电石筒仓安全保护系统，其特征在于：所述防爆系统包括至少六台爆破片，其安装在电石筒仓顶部，并在爆破片的周围设置有栏杆。

10.根据权利要求1-9任一项所述的电石筒仓安全保护系统，其特征在于：所述控制系统包括计算机控制系统的上位机、与上位机连接的数据采集箱和PLC控制箱，所述上位机配置有报警器；所述数据采集箱安装在电石筒仓顶部皮带走廊内，采集并实时显示电石筒仓的内部温度、C₂H₂浓度、烟雾浓度、氧气浓度及料位高度，以使数据采集箱将采集的信号进行处理后，通过RS485与计算机控制系统的上位机进行通讯连接，所述注气设备与PLC控制箱连接。

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