RU2684789C1 - Autonomous degassing unit - Google Patents
Autonomous degassing unit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2684789C1 RU2684789C1 RU2018126736A RU2018126736A RU2684789C1 RU 2684789 C1 RU2684789 C1 RU 2684789C1 RU 2018126736 A RU2018126736 A RU 2018126736A RU 2018126736 A RU2018126736 A RU 2018126736A RU 2684789 C1 RU2684789 C1 RU 2684789C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- methane
- degassing
- autonomous
- power station
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
- E21F7/00—Methods or devices for drawing- off gases with or without subsequent use of the gas for any purpose
Abstract
Description
Изобретение относится к горной промышленности, а именно к установке для откачивания метановоздушной смеси из угольных пластов, горных пород и выработанных пространств, и может быть использовано на поверхности опасных по взрыву газов и пыли действующих и уже закрытых угольных шахт и рудников без подвода электроэнергии из внешней сети.The invention relates to the mining industry, in particular to an installation for pumping out a methane-air mixture of coal seams, rocks and depleted spaces, and can be used on the surface of gases and dust that are dangerous due to the explosion of existing and already closed coal mines and mines without power supply from the external network .
Так, из уровня техники известна энергетическая установка утилизации шахтного метана, которая включает в себя модульную котельную, выполненную с возможностью работы на шахтной метановоздушной смеси (патент РФ №67181, E21F 7/00, опубликованный 10.10.2007).Thus, a power plant for utilization of coal mine methane is known from the state of the art, which includes a modular boiler house, made with the ability to work on the mine methane-air mixture (RF Patent No. 67181,
В качестве наиболее близкого аналога принята дегазационная установка, которая включает в себя систему очистки, насосы, автономную систему запуска установки в виде емкости со сжатым газом и газогенераторную электростанцию, потребляющая газовую смесь с концентрацией шахтного метана 25-75%, с топливной системой для повышения КПД и получения дешевой электроэнергии как для внутренних, так и для внешних нужд (патент РФ №84918, Е21F 7/00, опубликованный 20.07.2009).As the closest analogue, a degassing installation was adopted, which includes a cleaning system, pumps, an autonomous system for starting the installation in the form of a tank with compressed gas, and a gas-generating power plant consuming a gas mixture with a concentration of methane 25-75%, with a fuel system to improve efficiency and obtaining cheap electricity for both internal and external needs (RF patent No. 84918, Е21F 7/00, published July 20, 2009).
Недостатками известного решения являются возможные перебои в работе при падении концентрации метана в откачиваемой смеси ниже 25%, поскольку отсутствует возможность подмешивания природного газа при возможном падении концентрации метана в откачиваемой смеси ниже 25%, а емкость сжатого природного газа используется только для запуска установки, недостаточная надежность, безопасность и долговечность работы автономной дегазационной установки, а также необходимость использования дополнительного оборудования для осушки газа.The disadvantages of the known solution are possible interruptions in operation when the methane concentration in the evacuated mixture drops below 25%, since there is no possibility of mixing natural gas with a possible decrease in the methane concentration in the evacuated mixture below 25%, and the capacity of the compressed natural gas is used only to start the installation, insufficient reliability , safety and durability of the autonomous degassing installation, as well as the need to use additional equipment for gas drying.
Технической проблемой заявленного изобретения является создание надежной и безопасной мобильной автономной дегазационной установки, которая в короткие сроки может быть перемещена на новое место работы, и способная откачивать метановоздушную смесь с концентрацией метана менее 25%.The technical problem of the claimed invention is the creation of a reliable and safe mobile stand-alone degassing installation, which in a short time can be moved to a new place of work, and able to pump out a methane-air mixture with a methane concentration of less than 25%.
Технический результат, достигаемый при реализации данного изобретения, заключается в обеспечении бесперебойной и надежной работы автономной дегазационной установки.The technical result achieved with the implementation of this invention is to ensure the smooth and reliable operation of the stand-alone degassing installation.
Указанный технический результат достигается в автономной дегазационной установке, содержащей модуль очистки, соединенный с одной стороны с дегазационным трубопроводом, а с другой - с модулем вакуумирования, газовую электростанцию, емкость со сжатым газом и систему управления, при этом модуль вакуумирования содержит по меньшей мере один вакуумный насос, связанный с газовым смесителем, соединенным с газовой электростанцией и емкостью со сжатым газом, при этом между газовым смесителем и газовой электростанцией установлен датчик для определения концентрации метана, выполненный с возможностью передачи сигнала системе управления, обеспечивающей открывание или закрывание клапана, установленного между газовым смесителем и емкостью со сжатым газом.This technical result is achieved in an autonomous degassing installation containing a cleaning module connected on one side with a degassing pipeline, and on the other with a vacuum module, a gas power station, a tank with compressed gas and a control system, and the vacuum module contains at least one vacuum a pump connected to a gas mixer connected to a gas power station and a tank with compressed gas, while a sensor is installed between the gas mixer and the gas power station to detect ELENITE methane concentration, configured to transmit the signal control system providing the opening or closing valve arranged between the gas mixer and the container with compressed gas.
Благодаря выполнению автономной дегазационной установки, содержащей модуль очистки, соединенный с одной стороны с дегазационным трубопроводом, а с другой - с модулем вакуумирования, газовую электростанцию, емкость со сжатым газом и систему управления, где модуль вакуумирования содержит по меньшей мере один вакуумный насос, связанный с газовым смесителем, соединенным с газовой электростанцией и емкостью со сжатым газом, при этом между газовым смесителем и газовой электростанцией установлен датчик для определения концентрации метана, выполненный с возможностью передачи сигнала системе управления, обеспечивающей открывание или закрывание клапана, установленного между газовым смесителем и емкостью со сжатым газом обеспечивается бесперебойная и надежная работа автономной дегазационной установки.By performing an autonomous degassing installation comprising a cleaning module connected on the one hand to a degassing pipeline and on the other to a vacuum module, a gas power station, a container with compressed gas and a control system, where the vacuum module contains at least one vacuum pump connected a gas mixer connected to the gas power plant and a tank with compressed gas, while a sensor is installed between the gas mixer and the gas power plant to determine the concentration of methane; space filled with the possibility of transmission of the signal control system providing the opening or closing valve arranged between the gas mixer and the container with compressed gas provided uninterrupted and safe operation of the autonomous degassing unit.
Использование газовой электростанции в составе автономной дегазационной установки, работающей на шахтном газе (метановоздушной смеси поступающей из дегазационной шахты), обеспечивает автономность работы дегазационной установки с входящими в нее модулями очистки и вакуумирования с соответствующим оборудованием, а наличие емкости со сжатым природным газом позволяет не только запускать в самом начале работу автономной дегазационной установки, но и поддерживать ее бесперебойную работу в случаях снижения концентрации метана в метановоздушной смеси менее 25%. Сама газовая электростанция не может работать при концентрации метана в шахтном газе ниже 25% из-за эксплуатационных ограничений производителей силовых установок. Возможность работы автономной дегазационной установки при концентрации метана в шахтном газе ниже 25% обеспечивается наличием газового смесителя, соединенного с одной стороны с газовой электростанцией, а с другой - через вакуумный насос с модулем очистки и через клапан с емкостью со сжатым природным газом. При этом отслеживание падения концентрации метана в метановоздушной смеси осуществляется соответствующим датчиком, который расположен в трубопроводе, соединяющий газовую электростанцию и газовый смеситель, и в зависимости от показаний упомянутого датчика система управления координирует работу клапана. Кроме того, модуль отчистки осуществляет очистку метановоздушной смеси перед подачей ее в блок вакуумирования и на газовую электростанцию, что повышает безопасность и надежность работы заявленной установки, а также обеспечивает бесперебойность ее работы.The use of a gas power station as part of an autonomous degassing unit operating on mine gas (methane-air mixture coming from the degassing shaft) ensures the autonomy of the degassing unit with its cleaning and vacuuming modules with the appropriate equipment, and the presence of a container with compressed natural gas allows not only to start at the very beginning of the operation of an autonomous degassing unit, but also to support its uninterrupted operation in cases of a decrease in methane concentration in the methane healthy mixture less than 25%. The gas power plant itself cannot operate at methane concentrations in mine gas below 25% due to operational limitations of power plant manufacturers. The possibility of an autonomous degassing installation when the concentration of methane in the mine gas is below 25% is provided by the presence of a gas mixer connected on one side to the gas power station, and on the other through a vacuum pump with a cleaning module and a valve with a compressed natural gas tank. In this case, the monitoring of the methane concentration drop in the methane-air mixture is carried out by an appropriate sensor, which is located in the pipeline connecting the gas power station and the gas mixer, and depending on the readings of the said sensor, the control system coordinates the valve operation. In addition, the cleaning module performs cleaning of the methane-air mixture before supplying it to the vacuum unit and to the gas power station, which increases the safety and reliability of the declared installation, as well as ensures its uninterrupted operation.
В частности в качестве газовой электростанции могут быть использованы газопоршневая или газотурбинная электростанция.In particular, a gas piston or gas turbine power station can be used as a gas power station.
В качестве вакуумного насоса в модуле вакуумирования может быть использован ротационный вакуумный насос сухого типа, который обладает длительным сроком службы и не требует дополнительного оборудования для осушки газа.As a vacuum pump in a vacuum module, a dry-type rotary vacuum pump can be used, which has a long service life and does not require additional equipment for gas drying.
Емкость со сжатым газом может быть соединена с газовой электростанцией посредством байпасного трубопровода в обход газового смесителя для запуска в работу автономной дегазационной установки.A container with compressed gas can be connected to a gas-fired power plant via a bypass pipeline bypassing the gas mixer to start up an autonomous degassing installation.
В частности модуль очистки содержит огнепреградители, сепаратор циклонного типа, фильтр тонкой очистки от мелкодисперсной пыли, отстойник с указателем уровня наполнения в виде датчика уровня, откачной насос, систему определения расхода откачиваемой МВС и систему контроля содержания метана в виде датчика концентрации метана.In particular, the cleaning module contains flame arresters, a cyclone-type separator, a fine filter from fine dust, a sump with a fill level indicator in the form of a level sensor, an exhaust pump, a system for determining the evacuated MBC flow rate, and a methane content monitoring system in the form of a methane concentration sensor.
В частности автономная дегазационная установка содержит систему контроля состава воздуха в виде датчика метана, вентилятор аварийного проветривания и автономную автоматическую систему пожаротушения, обеспечивающие безопасную работу заявленной установки.In particular, an autonomous degassing installation contains a system for monitoring the air composition in the form of a methane sensor, an emergency ventilation fan and an autonomous automatic fire extinguishing system, ensuring the safe operation of the declared installation.
Сущность изобретения поясняется следующими чертежами.The invention is illustrated by the following drawings.
На фиг. 1. приведена компоновка автономной дегазационной установки.FIG. 1. shows the layout of an autonomous degassing unit.
На фиг. 2 показано основное оборудование модуля очистки, где (А) - вид спереди, (Б) - вид сверху.FIG. 2 shows the main equipment of the cleaning module, where (A) is a front view, (B) is a top view.
На фиг. 3 показано основное оборудование модуля вакуумирования, где (А) - вид спереди, (Б) - вид сверху.FIG. 3 shows the main equipment of the vacuum module, where (A) is a front view, (B) is a top view.
На фиг. 4 показана технологическая схема автономной дегазационной установки. На фигурах приведены следующие конструктивные элементы.FIG. 4 shows a flow chart of an autonomous degassing installation. The figures show the following structural elements.
1 - модуль очистки (МО);1 - cleaning module (MO);
2 - модуль вакуумирования (MB);2 - vacuum module (MB);
3 - дегазационный трубопровод;3 - degassing pipeline;
4 - отводная труба;4 - outlet pipe;
5 - вакуумный газопровод;5 - vacuum gas pipeline;
6 - трубопровод подключения MB;6 - MB connection pipe;
7 - сбросной трубопровод;7 - waste pipeline;
8 - продувочный трубопровод на выходе вакуумного насоса;8 - purge pipe at the outlet of the vacuum pump;
9 - блок запаса газа (БЗГ);9 - gas supply unit (BSG);
10 - сани транспортировочные;10 - transport sleighs;
11 - герметичная перегородка;11 - hermetic partition;
12 - отсечной затвор с пневмоприводом отводной трубы;12 - shut-off valve with pneumatic actuator discharge pipe;
13 - огнепреградитель отводной трубы;13 - discharge pipe arrester;
14 - отсечной затвор с пневмоприводом системы очистки;14 - shut-off valve with a pneumatic drive cleaning system;
15 - входной коллектор системы очистки15 - intake manifold cleaning system
16 - сепаратор циклонного типа;16 - cyclone type separator;
17 - фильтр тонкой очистки от мелкодисперсной пыли;17 - fine filter from fine dust;
18 - отстойник;18 - sump;
19 - датчик уровня;19 - level sensor;
20 - откачной насос;20 - pumping pump;
21 - клапан с пневмоприводом сливного трубопровода;21 - valve with pneumatic actuator drain pipe;
22 - сливной трубопровод;22 - drain pipe;
23 - система определения расхода откачиваемой метановоздушной смеси23 - system for determining the flow rate of the pumped methane-air mixture
24 - датчик метана в дегазационном трубопроводе;24 - methane sensor in the degassing pipeline;
25 - датчик метана технологического помещения;25 - methane sensor of the process room;
26 - обогреватель технологического помещения;26 - technological room heater;
27 - светильник технологического помещения;27 - technological room lamp;
28 - вентилятор аварийного проветривания;28 - emergency ventilation fan;
29 - автономная автоматическая система пожаротушения;29 - Autonomous automatic fire extinguishing system;
30 - аппаратура управления модулем очистки;30 - control equipment for the cleaning module;
31 - пульт управления;31 - control panel;
32 - светильник;32 - lamp;
33 - конвектор;33 - convector;
34 - предметы мебели;34 - pieces of furniture;
35 - кондиционер;35 - air conditioning;
36 - санузел;36 - bathroom;
37 - затвор с пневмоприводом на входе ротационного вакуумного насоса;37 - pneumatic actuator at the inlet of a rotary vacuum pump;
38 - огнепреградитель на входе ротационного вакуумного насоса;38 - flame arrester at the inlet of a rotary vacuum pump;
39 - ротационный вакуумный насос с электроприводом;39 - electric rotary vacuum pump;
40 - огнепреградитель на выходе ротационного вакуумного насоса;40 - flame arrester at the outlet of the rotary vacuum pump;
41 - затвор с пневмоприводом на выходе вакуумного насоса;41 - pneumatic actuator at the outlet of the vacuum pump;
42 - продувочный трубопровод на входе вакуумного насоса;42 - purge pipe at the inlet of the vacuum pump;
43 - обратный клапан43 - check valve
44 - затвор с пневмоприводом продувочного трубопровода на входе вакуумного насоса44 - valve with pneumatic actuator purge pipe at the inlet of the vacuum pump
45 - затвор с пневмоприводом продувочного трубопровода на выходе вакуумного насоса45 - valve with pneumatic actuator purge pipe at the outlet of the vacuum pump
46 - огнепреградитель продувочного трубопровода на выходе вакуумного насоса;46 - flame arrester purge pipe at the outlet of the vacuum pump;
47 - нагнетательный трубопровод;47 — discharge pipe;
48 - перепускной клапан;48 - bypass valve;
49 - огнепреградитель сбросного трубопровода;49 - waste flame arrester;
50 - байпасная перемычка;50 - bypass jumper;
51 - затвор с ручным управлением;51 - manual shutter;
52 - перепускной клапан вакуумного насоса;52 - bypass valve of the vacuum pump;
53 - газовая электростанция;53 - gas power station;
54 - газовый смеситель;54 - gas mixer;
55 - огнепреградитель газовой электростанции;55 - flame arrester of a gas power plant;
56 - отсечной электромагнитный клапан;56 - shut-off solenoid valve;
57 - датчик метана в нагнетательном трубопроводе;57 - methane sensor in the discharge pipe;
58 - газопровод природного газа;58 - natural gas pipeline;
59 - отсечной клапан;59 - shut-off valve;
60 - регулирующий клапан;60 - control valve;
61 - клапан с ручным управлением;61 - manually operated valve;
62 - металлокомпозитные баллоны с арматурой;62 - metal composite cylinders with valves;
63 - регулятор давления;63 - pressure regulator;
64 - выхлопной трубопровод;64 - exhaust pipe;
65 - глушитель выхлопа;65 - exhaust silencer;
66 - охладитель выхлопных газов;66 — exhaust cooler;
67 - патрубок входа охлаждающего воздуха;67 - cooling air inlet pipe;
68 - патрубок выхода отработанных газов;68 - exhaust gas outlet;
69 - перемычка газопровода природного газа;69 - natural gas pipeline jumper;
70 - датчик монооксида углерода;70 - carbon monoxide sensor;
71 - заправочный патрубок БЗГ;71 - FZG filling pipe;
72 - аппаратура управления и автоматизации с программируемым контроллером. Согласно фигурам 1-4 автономная дегазационная установка (АДУ) с72 - control and automation equipment with a programmable controller. According to figures 1-4 Autonomous degassing installation (ADU) with
автоматизированной системой управления (АСУ) состоит из нескольких установленных на транспортировочные сани металлических модуль-контейнеров с размещенным в них оборудованием, а именно: по меньшей мере с одним модулем вакуумирования (MB) 2, установленного на транспортировочные сани 10, подключенного посредством вакуумного трубопровода 5 к по меньшей мере одному модулю очистки (МО) 1, который также установлен на транспортировочные сани 10 и связан с дегазационной скважиной через дегазационный трубопровод 3.The automated control system (ACS) consists of several metal module containers installed on the transport sledge with equipment placed in them, namely: with at least one evacuation module (MB) 2 installed on the
Модуль очистки (МО) 1 устанавливается перед модулем вакуумирования (MB) 2 по направлению движения метановоздушной смеси МВС из шахты. МО 1 разделен на три отделения глухими герметичными перегородками 11, исключающими попадание газа СШ (в аварийной ситуации) из одного отделения в другое. В первом (технологическом) отделении размещены затвор 12 с пневмоприводом отводной трубы 4, оснащенной огнепреградителем 13, отсечной затвор 14 с пневмоприводом системы очистки, входной коллектор системы очистки 15, сепаратор циклонного типа 16, фильтр тонкой очистки от мелкодисперсной пыли 17, отстойник 18 с указателем уровня наполнения в виде датчика уровня 19, откачной насос 20, клапан 21 с пневмоприводом сливного трубопровода 22, система определения расхода 23 откачиваемой МВС и система контроля содержания метана в виде датчика концентрации метана 24, установленные на дегазационном трубопроводе 3. Данный набор оборудования производит очистку МВС, поступающей из скважин, от влаги, пыли и других механических примесей, осуществляет автоматический слив конденсата из сепаратора с помощью центробежного откачного насоса, осуществляет выход МВС в атмосферу, минуя MB при остановке автономной дегазационной установки. Технологическое помещение оборудовано системой жизнеобеспечения, в которую входят система контроля состава воздуха 25 в виде датчика метана, обогреватель технологического помещения 26, светильник технологического помещения 27, вентилятор аварийного проветривания 28 и автономная автоматическая система пожаротушения 29. Во втором отделении (помещении системы управления ПСУ) расположена аппаратура управления модулем очистки 30. В третьем отделении расположено помещение обслуживающего персонала (помещение оператора ПО), в котором размещены пульт управления 31, светильники 32, конвекторы 33, необходимые предметы мебели 34, кондиционер 35 и санузел 36. Данный набор оборудования позволяет осуществлять управление АДУ как в автоматическом так и в ручном режимах, передачу данных.The cleaning module (MO) 1 is installed in front of the vacuum module (MB) 2 in the direction of movement of the methane-air mixture MVS from the mine.
MB 2 входит в состав автономной дегазационной установки, выполнен с возможностью соединения с МО 1 автономной дегазационной установки и разделен на три помещения глухими герметичными перегородками 11, исключающими попадание газа СШ (в аварийной ситуации) из одного отделения в другое. В первом (технологическом) отделении расположены один (или несколько) ротационный вакуумный насос 39 сухого типа с электроприводом, соединенный посредством вакуумного газопровода с МО, затворы 37 и 41 с пневмоприводами на входе и выходе вакуумного насоса, огнепреградители 38 и 40 на входе и выходе вакуумного насоса 39, продувочный трубопровод 42 на входе вакуумного насоса с обратным клапаном 43 и затвором 44 с пневмоприводом, продувочный трубопровод на выходе вакуумного насоса 8, оборудованный огнепреградителем 46, и к которому подключен вакуумный насос через огнепреградитель 40 и затвор 45 с пневмоприводом, байпасная перемычка 50 вакуумного насоса, в которой установлены затвор 51 с ручным управлением и перепускной клапан 52 вакуумного насоса, нагнетательный трубопровод 47, оборудованный сбросным трубопроводом 7, в котором смонтированы перепускной клапан 48 и огнепреградитель 49. Данный набор оборудования предназначен для создания разрежения в дегазационном трубопроводе 3, в результате которого МВС начинает движение из скважины в сторону вакуумного насоса 39 сухого типа, и избыточного давления в нагнетательном трубопроводе 47 в результате которого МВС движется в сторону газовой электростанции 53 ив случае излишков сбрасывается в атмосферу. Технологическое помещение оборудовано системой жизнеобеспечения, в которую входят система контроля состава воздуха 25 в виде датчика метана, обогреватель технологического помещения 26, светильник технологического помещения 27, вентилятор аварийного проветривания 28 и автономная автоматическая система пожаротушения 29.
Во втором (технологическом) отделении расположена газовая электростанция 53, на которую поступает МВС по нагнетательному трубопроводу 47 через газовый смеситель 54, систему контроля концентрации метана в нагнетательном трубопроводе 47 в виде датчика метана 57, огнепреградитель 55 и отсечной электромагнитный клапан 56. Причем к нагнетательному трубопроводу 47 через газовый смеситель 54, регулирующий клапан 60, отсечной клапан 59, по газопроводу природного газа 58 через регулятор давления -63 подключен закрепленный снаружи MB 2 блок запаса газа (БЗГ) 9, состоящий из металлокомпозитных баллонов с арматурой 62, регулятора давления 63 и заправочного патрубка 71. Газовый смеситель 54 представляет собой конструкцию в виде цилиндрического корпуса, внутри которого размещен диффузор, представляющий собой сопло Вентури. МВС поступает к диффузору, вначале которого по периметру выполнены радиальные отверстия, сообщенные с кольцевым коллектором, который подключен к газопроводу природного газа 58 через регулирующий клапан 60 и отсечной клапан 59. При подаче природного газа в смеситель газ попадает в зону высоких скоростей потока МВС, в результате чего на выходе из смесителя обеспечивается гомогенизация рабочей смеси.In the second (technological) department there is a
В качестве газового смесителя может быть использован газовоздушный смеситель для двигателя внутреннего сгорания представленный в патенте РФ №2467196 F02M 29/00, опубликованном 20.11.2012).As a gas mixer, an air-gas mixer for an internal combustion engine can be used (presented in the RF patent №2467196
Газовый смеситель предназначен для смешивания метановоздушной смеси, поступающей в АДУ, с природным газом с достижением концентрации метана в метановоздушной смеси выше 25% для подачи ее в газовую электростанцию 53.The gas mixer is designed to mix the methane-air mixture entering the PTA with natural gas, achieving a methane concentration in the methane-air mixture above 25% for supplying it to the
Газопровод природного газа 58 имеет байпасное подключение с клапаном 61 имеющим ручное управление к нагнетательному трубопроводу 47 в обход газового смесителя 54, регулирующего клапана 60, отсечного клапана 59. Байпасное подключение необходимо для принудительной подачи природного газа на газовую электростанцию 53 для ее запуска. При наличии второго MB газопровод природного газа 58 MB №1 соединяется с газопроводом 58 MB №2 через перемычку 69. Горячие отработанные газы с газовой электростанции 53 по выхлопному трубопроводу 64 через глушитель выхлопа 65 попадают в охладитель выхлопных газов 66, в котором горячие отработанные газы разбавляются свежим холодным воздухом до температуры не более+80°С, причем патрубки входа 67 охлаждающего воздуха и выхода 68 отработанных газов должны располагаться на расстоянии не менее 5 м от концов сбросного трубопровода 7 и продувочного трубопровода 8 на выходе вакуумного насоса. Помещение оборудовано системой жизнеобеспечения, в которую входят система контроля состава воздуха в виде датчика метана 25 и датчика монооксида углерода 70, обогреватель технологического помещения 26, светильник технологического помещения 27, вентилятор аварийного проветривания 28 и автономная автоматическая система пожаротушения 29 В третьем отделении (помещении системы управления ПСУ) расположена аппаратура управления и автоматизации 72 с программируемым контроллером.Natural
БЗГ 9 крепится снаружи модуля вакуумирования и выполнен в виде металлокомпозитных баллонов с арматурой 62, объединенных в кассету, для хранения природного (резервного) газа в сжатом состоянии, подающегося в газовую электростанцию 53 через газовый смеситель 54 в случае падения концентрации метана в откачиваемом газе (МВС), а также для первоначального запуска в случае остановки АДУ. БЗГ заправляется через заправочный патрубок 71 компримированным природным газом, который в последующем хранится в сжатом состоянии до появления необходимости его использования. Заправка осуществляется путем доставки БЗГ на станцию заправки природным газом (АГНКС) либо заправляется на месте передвижным автогазозаправщиком (ПАГЗ). Объем хранимого газа в БЗГ позволяет работать АДУ на номинальной мощности в течение не менее 3 часов.
Все оборудование, установленное в технологических помещениях имеет взрывозащищенное исполнение.All equipment installed in technological rooms has explosion-proof design.
Система автоматизированного управления позволяет контролировать: разрежение в дегазационном трубопроводе, концентрацию метана (CH4) в трубопроводах и технологических помещениях, концентрацию СО и О2 в дегазационном трубопроводе (при необходимости), температуру газа в дегазационном трубопроводе и на нагнетании вакуумного насоса, давление газа на всасывании и нагнетании вакуумного насоса, расход МВС, температуру в помещениях, уровень заполнения отстойника.The automated control system allows you to control: the vacuum in the degassing pipeline, the concentration of methane (CH 4 ) in pipelines and process rooms, the concentration of CO and O 2 in the degassing pipeline (if necessary), the temperature of the gas in the degassing pipeline and the discharge of the vacuum pump, the gas pressure on the suction and discharge of the vacuum pump, the flow rate of the MIF, the temperature in the rooms, the filling level of the sump.
Система автоматизированного управления осуществляет: управление вакуумным насосом, управление газовой электростанцией, переключение затворов, передачу контролируемых параметров на расстоянии.The automated control system performs: control of a vacuum pump, control of a gas power station, switching of valves, transfer of controlled parameters from a distance.
АДУ работает следующим образом.HELL works as follows.
Все оборудование остановлено, вся запорная арматура закрыта кроме отсечного затвора с пневмоприводом отводной трубы 12. Вручную оператором открывается клапан 61 для принудительной подачи природного газа на газовую электростанцию 53. Производится запуск газовой электростанции 53 с открытием отсечного электромагнитного клапана 56.All the equipment is stopped, all valves are closed except for the shut-off valve with pneumatic actuator of the
После появления электроэнергии автоматически включаются системы жизнеобеспечения модулей, запускается охладитель выхлопных газов 66, открывается затвор 44 с пневмоприводом продувочного трубопровода на входе вакуумного насоса, открывается затвор 45 с пневмоприводом продувочного трубопровода на выходе вакуумного насоса, запускается ротационный вакуумный насос 39 на минимальных оборотах, осуществляется продувка воздухом в течение пяти минут, открывается затвор 37 с пневмоприводом на входе вакуумного насоса, открывается затвор 14 с пневмоприводом системы очистки, закрывается затвор 12 с пневмоприводом отводной трубы, закрывается затвор 44 с пневмоприводом продувочного трубопровода на входе вакуумного насоса, МВС по дегазационному трубопроводу 3 начинает движение в сторону вакуумного насоса 39 через систему определения расхода МВС 23, датчик метана 24 в дегазационном трубопроводе, затвор 14 с пневмоприводом системы очистки, входной коллектор системы очистки 15, сепаратор циклонного типа 16, фильтр тонкой очистки 17, вакуумный трубопровод 5, затвор 37 с пневмоприводом на входе вакуумного насоса, огнепреградитель 38 на входе вакуумного насоса, далее попадает в ротационный вакуумный насос 39 с электроприводом и через огнепреградитель 40 на выходе вакуумного насоса, затвор 45 с пневмоприводом продувочного трубопровода на выходе вакуумного насоса и огнепреградитель 46 продувочного трубопровода на выходе вакуумного насоса, выбрасывается в атмосферу до тех пор, пока концентрация метана в откачиваемой МВС, контролируемая датчиком метана 24 не станет более 10%.After the appearance of electricity, the life support systems of the modules automatically turn on, the exhaust gas cooler 66 is started, the shutter 44 opens with a pneumatic drive of the purge pipe at the inlet of the vacuum pump, the shutter 45 opens with the pneumatic drive of the blow-down pipe at the outlet of the vacuum pump, the rotary vacuum pump 39 is started at minimum speed, the purge is started air for five minutes, opens the valve 37 with a pneumatic actuator at the inlet of the vacuum pump, opens the valve 14 with pneumop Driving the cleaning system, the valve 12 is closed with a pneumatic actuator of the discharge pipe, the valve 44 is closed with a pneumatic actuator of the purge pipe at the inlet of the vacuum pump, MHC through the degassing pipe 3 starts moving towards the vacuum pump 39 through the system for determining the consumption of MVC 23, the methane sensor 24 in the degassing pipe, valve 14 with pneumatic drive of the cleaning system, inlet manifold of the cleaning system 15, cyclone separator type 16, fine filter 17, vacuum pipeline 5, valve 37 with a pneumatic actuator at the vacuum inlet pump, flame arrester 38 at the inlet of the vacuum pump, then enters the rotary vacuum pump 39 with electric drive and through the flame arrester 40 at the outlet of the vacuum pump, the valve 45 with the pneumatic actuator of the purge pipe at the outlet of the vacuum pump and the flame arrester 46 of the purge pipe at the outlet of the vacuum pump is thrown into atmosphere until the concentration of methane in the evacuated MBC, monitored by methane sensor 24 is more than 10%.
После открывается затвор 41 с пневмоприводом на выходе ротационного вакуумного насоса 39 с электроприводом, закрывается затвор 45 с пневмоприводом продувочного трубопровода на выходе ротационного вакуумного насоса 39 с электроприводом и МВС начинает поступать по нагнетательному трубопроводу 47 через газовый смеситель 54 к газовой электростанции 53, в то же время открывается отсечной клапан 59 и через регулирующий клапан 60 в газовый смеситель 54 начинает поступать природный газ до тех пор, пока концентрация метана в нагнетательном трубопроводе 47, контролируемая датчиком метана 57 не достигнет значения более 25%, вручную перекрывается клапан 61. По мере роста концентрации метана в нагнетательном трубопроводе 47 и полном перекрытии регулирующего клапана 60 при повышении концентрации метана более 30% ротационный вакуумный насос 39 с электроприводом будет увеличивать обороты вплоть до номинальных но при этом, не позволяя концентрации метана упасть ниже 30%.After the
При падении концентрации метана в МВС ниже 30% на первом этапе осуществляется снижение оборотов ротационного вакуумного насоса 39 до тех пор, пока концентрация не достигнет значения 30%. При дальнейшем падении концентрации метана в откачиваемой МВС до 25% осуществляется подмешивание природного газа от БЗГ 9 в МВС с помощью газового смесителя 54 и регулирующего клапана 60 до достижения необходимой концентрации на уровне не менее 25%. Во время работы АДУ с заданной производительностью излишки откачиваемой МВС, непотребляемые газовой электростанцией 53, через перепускной клапан 48 и огнепреградитель 49 через сбросную трубу 7 сбрасываются в атмосферу, либо при концентрации метана более 25% возможна утилизация на факеле закрытого типа.When the methane concentration in the MAM drops below 30%, at the first stage, the revolutions of the
При отсутствии необходимости поддержания заданного объема откачиваемой МВС ротационным вакуумным насосом 39 с электроприводом, открывается вручную затвор 51, установленный на байпасной перемычке 50, тем самым в работу запускается перепускной клапан 52 ротационного вакуумного насоса 39, который не позволяет достичь давления в нагнетательном трубопроводе 47 равному давлению открытия перепускного клапана 48 и АДУ начинает откачивть газ с производительностью, необходимой для работы газовой электростанции 53.In the absence of the need to maintain a predetermined volume of pumped MVS
Во время работы АДУ влага и различные механические примеси, поступающие вместе с МВС по дегазационному трубопроводу 3 оседают в отстойнике 18, уровень наполнения которого контролируется датчиком уровня 19, по мере наполнения включается откачной насос 20, открывается клапан с пневмоприводом 21 и через сливной трубопровод вся накопленная жидкость сливается за пределы модуля очистки МО.During the operation of the HELL, moisture and various mechanical impurities coming together with the MIF via the
Заявленную автономную дегазационную установку целесообразно применять, если требуется дегазационная установка с коротким сроком эксплуатации на одном месте, так как при передвижении на новое место эксплуатации не требуется вслед за установкой заново прокладывать коммуникации, нередко в ущерб сельскохозяйственным и лесным угодьям, что может понести за собой значительные потери времени и ресурсов.The stated autonomous degassing installation is advisable to use if a degassing installation with a short service life is required at one place, since when moving to a new place of operation it is not necessary to re-establish communications following the installation, often to the detriment of agricultural and forest land, which may incur significant loss of time and resources.
Таким образом, заявленное изобретение обеспечивает бесперебойную, безопасную и надежную работу автономной дегазационной установки, которая в короткие сроки может быть перемещена на новое место работы и способная откачивать метановоздушную смесь с концентрацией метана менее 25%.Thus, the claimed invention provides uninterrupted, safe and reliable operation of an autonomous degassing installation, which in a short time can be moved to a new place of work and able to pump out a methane-air mixture with a methane concentration of less than 25%.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018126736A RU2684789C1 (en) | 2018-07-20 | 2018-07-20 | Autonomous degassing unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018126736A RU2684789C1 (en) | 2018-07-20 | 2018-07-20 | Autonomous degassing unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2684789C1 true RU2684789C1 (en) | 2019-04-15 |
Family
ID=66168215
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018126736A RU2684789C1 (en) | 2018-07-20 | 2018-07-20 | Autonomous degassing unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2684789C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110374666A (en) * | 2019-08-26 | 2019-10-25 | 贵州盘江精煤股份有限公司 | A kind of down-hole gas sucking releasing pipeline connecting leg discharges water complex device |
RU2725044C1 (en) * | 2019-11-26 | 2020-06-29 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Шахтпожсервис" | Mobile degassing complex |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU767363A1 (en) * | 1978-09-11 | 1980-09-30 | Донецкий Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт | Degasing installation |
CN101418799A (en) * | 2007-10-24 | 2009-04-29 | 李正奇 | Downward moving water ring vacuum pump station for coal mine |
RU84918U1 (en) * | 2009-03-10 | 2009-07-20 | Владимир Викторович Фомин | Autonomous degassing installation |
RU102059U1 (en) * | 2010-03-15 | 2011-02-10 | Василий Маркович Кондаков | MOBILE VACUUM PUMP DEWATER |
RU112938U1 (en) * | 2011-07-15 | 2012-01-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Стройресурс" (ООО "Стройресурс") | MODULAR VACUUM PUMP DEWATER INSTALLATION |
CN203584458U (en) * | 2013-10-24 | 2014-05-07 | 湖北同方高科泵业有限公司 | Movable type gas drainage pump station for mines |
US20150159470A1 (en) * | 2013-05-24 | 2015-06-11 | China University Of Mining And Technology | Mine area distributed combined cooling heating power energy system for extracting gas for coal mine |
CN205349409U (en) * | 2015-12-29 | 2016-06-29 | 大同煤矿集团有限责任公司 | Mining portable gas drainage under suction pump station |
-
2018
- 2018-07-20 RU RU2018126736A patent/RU2684789C1/en active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU767363A1 (en) * | 1978-09-11 | 1980-09-30 | Донецкий Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт | Degasing installation |
CN101418799A (en) * | 2007-10-24 | 2009-04-29 | 李正奇 | Downward moving water ring vacuum pump station for coal mine |
RU84918U1 (en) * | 2009-03-10 | 2009-07-20 | Владимир Викторович Фомин | Autonomous degassing installation |
RU102059U1 (en) * | 2010-03-15 | 2011-02-10 | Василий Маркович Кондаков | MOBILE VACUUM PUMP DEWATER |
RU112938U1 (en) * | 2011-07-15 | 2012-01-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Стройресурс" (ООО "Стройресурс") | MODULAR VACUUM PUMP DEWATER INSTALLATION |
US20150159470A1 (en) * | 2013-05-24 | 2015-06-11 | China University Of Mining And Technology | Mine area distributed combined cooling heating power energy system for extracting gas for coal mine |
CN203584458U (en) * | 2013-10-24 | 2014-05-07 | 湖北同方高科泵业有限公司 | Movable type gas drainage pump station for mines |
CN205349409U (en) * | 2015-12-29 | 2016-06-29 | 大同煤矿集团有限责任公司 | Mining portable gas drainage under suction pump station |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110374666A (en) * | 2019-08-26 | 2019-10-25 | 贵州盘江精煤股份有限公司 | A kind of down-hole gas sucking releasing pipeline connecting leg discharges water complex device |
RU2725044C1 (en) * | 2019-11-26 | 2020-06-29 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Шахтпожсервис" | Mobile degassing complex |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2515690C1 (en) | Generator with engine | |
RU2684789C1 (en) | Autonomous degassing unit | |
CN101329067B (en) | Coal mine mash gas incineration torch | |
RU2014142032A (en) | FUEL CELL DEVICES FOR PREVENTION OF FIRE OR EXPLOSION | |
CN103616324B (en) | A kind of wet H 2the multiphase flow erosion corrosion test platform of S environment | |
WO2020182308A1 (en) | A fuel tank arrangement in a marine vessel and a method of relieving hydrogen from a liquid hydrogen fuel tank arrangement | |
WO2020113889A1 (en) | Fixed class b foam fire extinguisher, and method for controlling fire extinguisher | |
RU88099U1 (en) | GAS PREPARATION INSTALLATION | |
CA2678569C (en) | Check valve for fugitive gas fuel source | |
RU2674775C1 (en) | Modular degassing unit | |
RU2372955C1 (en) | Combined security complex of fire and explosion and ecological safety of tank farms and oil and/or petroleum products storages | |
RU78896U1 (en) | UNIT OF FUEL GAS PREPARATION UNIT | |
US10611562B2 (en) | Liquid storage system and method of supplying nonflammable gases in the same | |
RU155545U1 (en) | AUTOMOTIVE GAS-FILLING COMPRESSOR STATION WITH A DRIVE FROM A GAS PISTON INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
RU92934U1 (en) | UNIT OF FUEL GAS PREPARATION UNIT | |
RU112938U1 (en) | MODULAR VACUUM PUMP DEWATER INSTALLATION | |
RU183763U1 (en) | VACUUM VACUUMING MODULE | |
RU67181U1 (en) | MINE METHANE DISPOSAL POWER PLANT, METHANO-AIR MIXTURE PREPARATION UNIT AND TWO-STAGE BLOCK BURNER | |
CN209782661U (en) | Chemical supply system | |
CN208952131U (en) | The useless solid gas of drilling platforms separates blue combustion device | |
RU2388920C1 (en) | Gas-pumping station on offshore platform | |
RU75948U1 (en) | EXPLOSION-FIRE AND ECOLOGICAL SAFETY COMPLEX OF RESERVOIR PARKS AND WAREHOUSES OF OIL AND / OR OIL PRODUCTS | |
RU2426571C1 (en) | Fire fighting installation | |
CN220811856U (en) | Remote fuel oil transmission filling device | |
RU2725044C1 (en) | Mobile degassing complex |