CN216157705U - 一种用于高瓦斯隧道的水气分离装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于高瓦斯隧道的水气分离装置，涉及高瓦斯隧道领域，本实用新型包括壳体、抽气装置、排气装置、液位装置、阀门装置以及自启开关装置，顶板一侧表面与外壳一侧表面连接，安装板一侧表面与外壳内部一侧表面连接，底座一侧表面与顶板一侧表面连接，液位导管一端与外壳一侧表面连接，保护壳一侧表面与进水管外表面连接。本实用新型一种用于高瓦斯隧道的水气分离装置，电机驱动扇叶加快瓦斯上行速度，打开负压气泵对装置内瓦斯进行抽取排出，浮力管因浮力作用，从而使浮力管向上运动，浮力管表面有供水流通过的缺口从而使水流通过排水管排出，装置操作简单，维修方便，能够较好地实现瓦斯水气分离，增加了隧道安全性。

Description

一种用于高瓦斯隧道的水气分离装置

技术领域

本实用新型适用于高瓦斯突出隧道工程领域，具体为一种用于高瓦斯隧道的水气分离装置，适用于瓦斯隧道分离瓦斯和地下水所需设备。

背景技术

我国幅员辽阔，隧道建设中常常遇到贯穿煤层的情况。瓦斯是难溶于水，无色无味的气体，瓦斯对空气的相对密度是0.554，在标准状态下瓦斯的密度为0.716kg/m3，瓦斯的渗透能力是空气的1.6倍，达到一定浓度时，能使人因缺氧而窒息，并能发生燃烧或爆炸。瓦斯隧道最关键的是瓦斯气体隔离，控制瓦斯浓度，将瓦斯更好的排出。目前瓦斯隧道一般采用水气分离室来处理衬砌背后的瓦斯问题，将衬砌背后排水管里的瓦斯与水通过水气分离室将瓦斯与水分开，瓦斯被隔离在衬砌背后。

瓦斯水气分离室一般设置在隧道两侧，空间狭窄，不易施工与维修。在排水的过程中，瓦斯会随着地下水排到中心排水管中，使得中心排水管处积聚大量瓦斯，影响隧道运营安全，为此，我们提出一种用于高瓦斯隧道的水气分离装置。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种用于高瓦斯隧道的水气分离装置，可以有效解决背景技术中中心排水管处积聚大量瓦斯，影响隧道运营安全的问题。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种用于高瓦斯隧道的水气分离装置，包括壳体、抽气装置、排气装置、液位装置、阀门装置以及自启开关装置，所述壳体包括外壳、顶板、进水管以及安装板，所述顶板一侧表面与外壳一侧表面连接，所述安装板一侧表面与外壳内部一侧表面连接，所述外壳一侧表面设有进水口，所述进水管与进水口连接，所述抽气装置包括安装网以及安装架，若干所述安装网一侧表面分别与若干安装架一侧表面连接，所述安装板一侧表面设有若干安装孔，若干所述安装网分别与若干安装孔连接，所述排气装置包括集气罩、进气管以及底座，所述顶板一侧表面设有排气口，所述进气管与排气口连接，所述集气罩一侧表面与进气管一端连接，所述底座一侧表面与顶板一侧表面连接，所述液位装置包括液位导管，所述液位导管一端与外壳一侧表面连接，所述阀门装置包括球阀体以及保护壳，所述球阀体安装于进水管内部，所述保护壳一侧表面与进水管外表面连接，所述自启开关装置包括排水管，所述外壳一侧表面设有排水口，所述排水管与排水口连接，地下水排到中心排水管中，将中心排水管连接进水管从而对地下水进行水气分离。

优选地，所述壳体还包括辅助手柄，若干所述辅助手柄一侧表面均与外壳一侧表面连接，辅助手柄帮助工作人员移动装置，省时省力。

优选地，所述抽气装置还包括扇叶以及电机，若干所述电机一侧表面均设有旋转轴，若干所述安装架一侧表面均设有旋转孔，若干所述旋转轴分别与若干旋转孔连接，若干所述旋转轴分别与若干旋转孔旋转配合，若干所述扇叶一侧表面分别与若干旋转轴一侧表面连接，若干所述电机一侧表面分别与若干安装架一侧表面连接，地下水进入装置后，打开电机，由于瓦斯密度较小且不溶于水，瓦斯会向上运动，电机驱动扇叶，加速瓦斯上行速度。

优选地，所述排气装置还包括排气管以及负压气泵，所述负压气泵一侧表面与底座一侧表面连接，所述排气管一端以及进气管一端均与负压气泵一侧表面连接，负压气泵对上行的瓦斯进行抽取，将瓦斯与水分离。

优选地，所述液位装置还包括液位表以及连接管，所述液位表一侧表面以及液位导管一端均与连接管一端连接，液位表可以显示出装置内部水位高度，方便工作人员观察记录。

优选地，所述阀门装置还包括辅助把手、第一辅助齿轮以及第二辅助齿轮，所述保护壳一侧表面设有若干通孔，所述辅助把手以及第二辅助齿轮分别与若干通孔连接，所述辅助把手以及第二辅助齿轮分别与若干通孔旋转配合，所述辅助把手一侧表面与第一辅助齿轮一侧表面连接，所述第二辅助齿轮一侧表面与球阀体一侧表面连接，所述第一辅助齿轮与第二辅助齿轮啮合，装置停止使用时，可以通过旋转辅助把手使球阀体形成闭合，停止向装置进水，防止发生危险。

优选地，所述自启开关装置还包括浮力圈以及浮力管，所述浮力管与排水管连接，所述浮力管与排水管滑动配合，所述浮力圈内表面与浮力管外表面连接，当装置内存在水流时，浮力管因浮力作用，会在水中浮起，从而使浮力管向上运动，浮力管表面有供水流通过的缺口从而使水流通过排水管排出，实现装置自动开关排水功能。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型通过设置电机和负压气泵，电机驱动扇叶，加速瓦斯上行速度，负压气泵对上行的瓦斯进行抽取，将瓦斯与水分离。

本实用新型通过设置浮力圈和浮力管，当装置内存在水流时，浮力管因浮力作用，会在水中浮起，从而使浮力管向上运动，浮力管表面有供水流通过的缺口从而使水流通过排水管排出，实现装置自动开关排水功能。

附图说明

图1为本实用新型一种用于高瓦斯隧道的水气分离装置的内部整体结构示意图；

图2为本实用新型一种用于高瓦斯隧道的水气分离装置的外部侧视结构示意图；

图3为本实用新型一种用于高瓦斯隧道的水气分离装置的内部正视结构示意图；

图4为本实用新型一种用于高瓦斯隧道的水气分离装置的抽气装置结构示意图；

图5为本实用新型一种用于高瓦斯隧道的水气分离装置的图2中A处局部放大结构示意图；

图6为本实用新型一种用于高瓦斯隧道的水气分离装置的阀门装置内部整体结构示意图.

图中：100、壳体；110、外壳；120、顶板；130、进水管；140、安装板；150、辅助手柄；200、抽气装置；210、安装网；220、安装架；230、扇叶；240、电机；300、排气装置；310、集气罩；320、进气管；330、排气管；340、负压气泵；350、底座；400、液位装置；410、液位表；420、连接管；430、液位导管；500、阀门装置；510、球阀体；520、辅助把手；530、保护壳；540、第一辅助齿轮；550、第二辅助齿轮；600、自启开关装置；610、排水管；620、浮力圈；630、浮力管。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参照图1—6所示，本实用新型为一种用于高瓦斯隧道的水气分离装置，包括壳体100、抽气装置200、排气装置300、液位装置400、阀门装置500以及自启开关装置600，壳体100包括外壳110、顶板120、进水管130以及安装板140，顶板120一侧表面与外壳110一侧表面连接，安装板140一侧表面与外壳110内部一侧表面连接，外壳110一侧表面设有进水口，进水管130与进水口连接，抽气装置200包括安装网210以及安装架220，若干安装网210一侧表面分别与若干安装架220一侧表面连接，安装板140一侧表面设有若干安装孔，若干安装网210分别与若干安装孔连接，排气装置300包括集气罩310、进气管320以及底座350，顶板120一侧表面设有排气口，进气管320与排气口连接，集气罩310一侧表面与进气管320一端连接，底座350一侧表面与顶板120一侧表面连接，液位装置400包括液位导管430，液位导管430一端与外壳110一侧表面连接，阀门装置500包括球阀体510以及保护壳530，球阀体510安装于进水管130内部，保护壳530一侧表面与进水管130外表面连接，自启开关装置600包括排水管610，外壳110一侧表面设有排水口，排水管610与排水口连接，地下水排到中心水管中，将中心水管连接进水管130从而对地下水进行水气分离。

进一步地，壳体100还包括辅助手柄150，若干辅助手柄150一侧表面均与外壳110一侧表面连接，辅助手柄150帮助工作人员移动装置，省时省力。

进一步地，抽气装置200还包括扇叶230以及电机240，若干电机240一侧表面均设有旋转轴，若干安装架220一侧表面均设有旋转孔，若干旋转轴分别与若干旋转孔连接，若干旋转轴分别与若干旋转孔旋转配合，若干扇叶230一侧表面分别与若干旋转轴一侧表面连接，若干电机240一侧表面分别与若干安装架220一侧表面连接，地下水进入装置后，打开电机240，由于瓦斯密度较小且不溶于水，瓦斯会向上运动，电机240驱动扇叶230，加速瓦斯上行速度。

进一步地，排气装置300还包括排气管330以及负压气泵340，负压气泵340一侧表面与底座350一侧表面连接，排气管330一端以及进气管320一端均与负压气泵340一侧表面连接，负压气泵340对上行的瓦斯进行抽取，将瓦斯与水分离。

进一步地，液位装置400还包括液位表410以及连接管420，液位表410一侧表面以及液位导管430一端均与连接管420一端连接，液位表410可以显示出装置内部水位高度，方便工作人员观察记录。

进一步地，阀门装置500还包括辅助把手520、第一辅助齿轮540以及第二辅助齿轮550，保护壳530一侧表面设有若干通孔，辅助把手520以及第二辅助齿轮550分别与若干通孔连接，辅助把手520以及第二辅助齿轮550分别与若干通孔旋转配合，辅助把手520一侧表面与第一辅助齿轮540一侧表面连接，第二辅助齿轮550一侧表面与球阀体510一侧表面连接，第一辅助齿轮540与第二辅助齿轮550啮合，装置停止使用时，可以通过旋转辅助把手520使球阀体510形成闭合，停止向装置进水，防止发生危险。

进一步地，自启开关装置600还包括浮力圈620以及浮力管630，浮力管630与排水管610连接，浮力管630与排水管610滑动配合，浮力圈620内表面与浮力管630外表面连接，当装置内存在水流时，浮力管630因浮力作用，会在水中浮起，从而使浮力管630向上运动，浮力管630表面有供水流通过的缺口从而使水流通过排水管610排出，实现装置自动开关排水功能。

下面为本实用新型的工作原理：

请参照图1—6所示，本实用新型为一种用于高瓦斯隧道的水气分离装置，其中电机240的型号为YE2-132S1-2，使用时，打开电机240，将中心水管连接进水管130，旋转辅助把手520使球阀体510打开通过水流，水流进入外壳110内部后，由于瓦斯密度较小且不溶于水，瓦斯会上行，电机240驱动扇叶230加快瓦斯上行速度，打开负压气泵340对装置内瓦斯进行抽取排出，当装置内存在水流时，浮力管630因浮力作用，会在水中浮起，从而使浮力管630向上运动，浮力管630表面有供水流通过的缺口从而使水流通过排水管610排出，实现装置自动开关排水功能，液位表410可以显示出装置内部水位高度，方便工作人员观察记录，装置操作简单，维修方便，能够较好地实现瓦斯水气分离，增加了隧道安全性。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种用于高瓦斯隧道的水气分离装置，其特征在于：包括壳体(100)、抽气装置(200)、排气装置(300)、液位装置(400)、阀门装置(500)以及自启开关装置(600)，所述壳体(100)包括外壳(110)、顶板(120)、进水管(130)以及安装板(140)，所述顶板(120)一侧表面与外壳(110)一侧表面连接，所述安装板(140)一侧表面与外壳(110)内部一侧表面连接，所述外壳(110)一侧表面设有进水口，所述进水管(130)与进水口连接，所述抽气装置(200)包括安装网(210)以及安装架(220)，若干所述安装网(210)一侧表面分别与若干安装架(220)一侧表面连接，所述安装板(140)一侧表面设有若干安装孔，若干所述安装网(210)分别与若干安装孔连接，所述排气装置(300)包括集气罩(310)、进气管(320)以及底座(350)，所述顶板(120)一侧表面设有排气口，所述进气管(320)与排气口连接，所述集气罩(310)一侧表面与进气管(320)一端连接，所述底座(350)一侧表面与顶板(120)一侧表面连接，所述液位装置(400)包括液位导管(430)，所述液位导管(430)一端与外壳(110)一侧表面连接，所述阀门装置(500)包括球阀体(510)以及保护壳(530)，所述球阀体(510)安装于进水管(130)内部，所述保护壳(530)一侧表面与进水管(130)外表面连接，所述自启开关装置(600)包括排水管(610)，所述外壳(110)一侧表面设有排水口，所述排水管(610)与排水口连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于高瓦斯隧道的水气分离装置，其特征在于：所述壳体(100)还包括辅助手柄(150)，若干所述辅助手柄(150)一侧表面均与外壳(110)一侧表面连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于高瓦斯隧道的水气分离装置，其特征在于：所述抽气装置(200)还包括扇叶(230)以及电机(240)，若干所述电机(240)一侧表面均设有旋转轴，若干所述安装架(220)一侧表面均设有旋转孔，若干所述旋转轴分别与若干旋转孔连接，若干所述旋转轴分别与若干旋转孔旋转配合，若干所述扇叶(230)一侧表面分别与若干旋转轴一侧表面连接，若干所述电机(240)一侧表面分别与若干安装架(220)一侧表面连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于高瓦斯隧道的水气分离装置，其特征在于：所述排气装置(300)还包括排气管(330)以及负压气泵(340)，所述负压气泵(340)一侧表面与底座(350)一侧表面连接，所述排气管(330)一端以及进气管(320)一端均与负压气泵(340)一侧表面连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于高瓦斯隧道的水气分离装置，其特征在于：所述液位装置(400)还包括液位表(410)以及连接管(420)，所述液位表(410)一侧表面以及液位导管(430)一端均与连接管(420)一端连接。

6.根据权利要求1所述的一种用于高瓦斯隧道的水气分离装置，其特征在于：所述阀门装置(500)还包括辅助把手(520)、第一辅助齿轮(540)以及第二辅助齿轮(550)，所述保护壳(530)一侧表面设有若干通孔，所述辅助把手(520)以及第二辅助齿轮(550)分别与若干通孔连接，所述辅助把手(520)以及第二辅助齿轮(550)分别与若干通孔旋转配合，所述辅助把手(520)一侧表面与第一辅助齿轮(540)一侧表面连接，所述第二辅助齿轮(550)一侧表面与球阀体(510)一侧表面连接，所述第一辅助齿轮(540)与第二辅助齿轮(550)啮合。

7.根据权利要求1所述的一种用于高瓦斯隧道的水气分离装置，其特征在于：所述自启开关装置(600)还包括浮力圈(620)以及浮力管(630)，所述浮力管(630)与排水管(610)连接，所述浮力管(630)与排水管(610)滑动配合，所述浮力圈(620)内表面与浮力管(630)外表面连接。

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