一種利用荷電細(xì)水霧保護(hù)低濃度瓦斯管道運(yùn)輸?shù)姆椒?br> 【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及利用荷電細(xì)水霧保護(hù)低濃度瓦斯管道運(yùn)輸?shù)姆椒ǎ捎行Ы鉀Q現(xiàn)有普通細(xì)水霧在保護(hù)低濃度瓦斯輸運(yùn)過(guò)程中受風(fēng)流影響較大、容易凝聚和結(jié)合成大霧滴、沉降速率過(guò)快，運(yùn)輸不安全的問(wèn)題，本發(fā)明解決的技術(shù)方案是，首先安裝設(shè)備，方法是，將荷電細(xì)水霧噴頭經(jīng)細(xì)水霧進(jìn)口安裝在瓦斯運(yùn)輸管道上，荷電細(xì)水霧噴頭通過(guò)PVC管道和水泵相連，荷電細(xì)水霧噴頭經(jīng)過(guò)高壓阻燃導(dǎo)線(xiàn)和高壓電源相連，水泵和水箱相連，水泵上裝有用于控制水泵工作的可編程控制器，水箱、水泵、PVC管道、細(xì)水霧進(jìn)口和瓦斯運(yùn)輸管道間構(gòu)成瓦斯運(yùn)輸?shù)拿芊饨Y(jié)構(gòu)，本發(fā)明方法簡(jiǎn)單，設(shè)備易安裝使用，使用效果好，實(shí)現(xiàn)了低濃度瓦斯的安全運(yùn)輸，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益巨大。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種利用荷電細(xì)水霧保護(hù)低濃度瓦斯管道運(yùn)輸?shù)姆椒?br>
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及瓦斯運(yùn)輸，特別是一種利用荷電細(xì)水霧保護(hù)低濃度瓦斯管道運(yùn)輸?shù)姆椒ā?br>
【背景技術(shù)】
[0002]煤礦瓦斯又稱(chēng)為煤層氣。根據(jù)新的資源評(píng)價(jià)結(jié)果，我國(guó)陸上煤層氣資源量36.8萬(wàn)億立方米，與陸上常規(guī)天然氣資源量(38萬(wàn)億立方米)相當(dāng)，僅次于俄羅斯和加拿大。煤層氣的主要成分是甲烷，甲烷在空氣中的濃度達(dá)到59Γ16%時(shí)，遇明火就會(huì)爆炸，這是煤礦瓦斯爆炸事故的根源。煤層氣不加以利用，直接排放到大氣中，其溫室效應(yīng)約為二氧化碳的21倍。煤礦瓦斯發(fā)電，既可以有效地解決煤礦瓦斯事故、改善煤礦安全生產(chǎn)條件，又有利于增加潔凈能源供應(yīng)、減少溫室氣體排放，達(dá)到保護(hù)生命、保護(hù)資源、保護(hù)環(huán)境的多重目標(biāo)。因此，煤礦瓦斯發(fā)電具有非常光明的前景，也是未來(lái)發(fā)展的一種必然趨勢(shì)。
[0003]煤礦瓦斯分高濃度瓦斯和低濃度瓦斯，高濃度瓦斯是指瓦斯?jié)舛却笥?0%的瓦斯，低濃度瓦斯是指瓦斯?jié)舛鹊陀?0%的瓦斯。而我國(guó)煤礦60%以上的瓦斯是低濃度瓦斯。隨著低濃度瓦斯發(fā)電技術(shù)的不斷完善，低濃度煤層氣發(fā)電產(chǎn)業(yè)將會(huì)有良性的規(guī)模化發(fā)展，將會(huì)產(chǎn)生越來(lái)越大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
[0004]然而低濃度瓦斯發(fā)電需要解決一個(gè)重要問(wèn)題就是低濃度瓦斯的安全輸送問(wèn)題。目前通用的技術(shù)是采用細(xì)水霧技術(shù)，可以有效地解決低濃度瓦斯的地面安全輸送問(wèn)題。但是細(xì)水霧由于在低濃度瓦斯輸送管道中受到附加質(zhì)量力、拖拽阻力、熱泳力和風(fēng)流等影響作用，比較容易沉降，使得細(xì)水霧的濃度降低而直接影響低濃度瓦斯的安全輸送。
[0005]若能開(kāi)發(fā)一種技術(shù)手段，延緩細(xì)水霧的沉降速率，使細(xì)水霧在輸運(yùn)管道中能夠更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持一定的濃度，進(jìn)而提高細(xì)水霧低濃度瓦斯安全輸送的效率，這對(duì)豐富和完善現(xiàn)有細(xì)水霧保護(hù)低濃度瓦斯輸運(yùn)的理論與技術(shù)，提高細(xì)水霧的安全輸運(yùn)效率、實(shí)現(xiàn)更安全的輸運(yùn)低濃度瓦斯具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
[0006]荷電細(xì)水霧即通過(guò)預(yù)先荷電技術(shù)使普通細(xì)水霧帶上一定電量的電荷，從而改變細(xì)水霧的理化特性。荷電細(xì)水霧具有霧滴粒徑更小，噴霧流場(chǎng)更加均勻且霧滴的彌散度更大的優(yōu)點(diǎn)，可以有效地阻礙細(xì)水霧霧滴間的凝聚和結(jié)合作用，延緩細(xì)水霧的沉降速率，使細(xì)水霧在空間內(nèi)懸浮更長(zhǎng)時(shí)間，從而更高效率地保護(hù)低濃度瓦斯的安全輸運(yùn)。至今未見(jiàn)有利用荷電細(xì)水霧保護(hù)低濃度瓦斯管道運(yùn)輸?shù)墓_(kāi)報(bào)導(dǎo)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對(duì)上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本發(fā)明之目的就是提供一種利用荷電細(xì)水霧保護(hù)低濃度瓦斯管道運(yùn)輸?shù)姆椒?，可有效解決現(xiàn)有普通細(xì)水霧在保護(hù)低濃度瓦斯輸運(yùn)過(guò)程中受風(fēng)流影響較大、容易凝聚和結(jié)合成大霧滴、沉降速率過(guò)快，運(yùn)輸不安全的問(wèn)題。
[0008]本發(fā)明解決的技術(shù)方案是，首先安裝設(shè)備，方法是，將荷電細(xì)水霧噴頭經(jīng)細(xì)水霧進(jìn)口安裝在瓦斯運(yùn)輸管道上，荷電細(xì)水霧噴頭通過(guò)PVC管道和水泵相連，荷電細(xì)水霧噴頭經(jīng)過(guò)高壓阻燃導(dǎo)線(xiàn)和高壓電源相連，水泵和水箱相連，水泵上裝有用于控制水泵工作的可編程控制器，水箱、水泵、PVC管道、細(xì)水霧進(jìn)口和瓦斯運(yùn)輸管道間構(gòu)成瓦斯運(yùn)輸?shù)拿芊饨Y(jié)構(gòu)；設(shè)備安裝好后，再開(kāi)啟高壓電源，由荷電細(xì)水霧噴頭形成高壓電場(chǎng)區(qū)，由可編程控制器開(kāi)啟水泵，荷電細(xì)水霧噴頭噴出水霧，水霧在經(jīng)過(guò)高壓電場(chǎng)區(qū)的時(shí)候，由于感應(yīng)荷電帶上電荷，形成荷電細(xì)水霧，荷電細(xì)水霧均勻噴入到瓦斯運(yùn)輸管道中，防止低濃度瓦斯運(yùn)輸過(guò)程中受風(fēng)流影響較大、容易凝聚和結(jié)合成大霧滴、沉降速率過(guò)快，實(shí)現(xiàn)低濃度瓦斯的安全運(yùn)輸。
[0009]本發(fā)明方法簡(jiǎn)單，設(shè)備易安裝使用，使用效果好，有效克服了現(xiàn)有設(shè)備在保護(hù)低濃度瓦斯輸運(yùn)過(guò)程中受風(fēng)流影響較大、容易凝聚和結(jié)合成大霧滴、沉降速率過(guò)快，運(yùn)輸不安全的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了低濃度瓦斯的安全運(yùn)輸，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益巨大。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本發(fā)明的設(shè)備安裝框示圖。

【具體實(shí)施方式】
[0011]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作詳細(xì)說(shuō)明。
[0012]本發(fā)明在具體實(shí)施中，可由以下方法實(shí)現(xiàn):首先安裝設(shè)備，方法是，將荷電細(xì)水霧噴頭I經(jīng)細(xì)水霧進(jìn)口 8安裝在瓦斯運(yùn)輸管道10上，荷電細(xì)水霧噴頭I通過(guò)PVC管道3和水泵5相連，荷電細(xì)水霧噴頭I經(jīng)過(guò)高壓阻燃導(dǎo)線(xiàn)4和高壓電源6相連，水泵5和水箱7相連，水泵上裝有用于控制水泵工作的可編程控制器9，水箱、水泵、PVC管道、細(xì)水霧進(jìn)口和瓦斯運(yùn)輸管道間構(gòu)成瓦斯運(yùn)輸?shù)拿芊饨Y(jié)構(gòu)；設(shè)備安裝好后，再開(kāi)啟高壓電源，由荷電細(xì)水霧噴頭形成高壓電場(chǎng)區(qū)，由可編程控制器開(kāi)啟水泵5，荷電細(xì)水霧噴頭I噴出水霧，水霧在經(jīng)過(guò)高壓電場(chǎng)區(qū)的時(shí)候，由于感應(yīng)荷電帶上電荷，形成荷電細(xì)水霧，荷電細(xì)水霧均勻噴入到瓦斯運(yùn)輸管道中，防止低濃度瓦斯運(yùn)輸過(guò)程中受風(fēng)流影響較大、容易凝聚和結(jié)合成大霧滴、沉降速率過(guò)快，實(shí)現(xiàn)低濃度瓦斯的安全運(yùn)輸。
[0013]為了保證使用效果，所述的荷電細(xì)水霧噴頭為專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?01420321807.0的荷電細(xì)水霧發(fā)生噴頭( 申請(qǐng)人:獨(dú)創(chuàng)的在先專(zhuān)利申請(qǐng))；所述的荷電細(xì)水霧噴頭為多個(gè)，均勻并聯(lián)在PVC管道上，并分別與瓦斯運(yùn)輸管道上均勻分布的細(xì)水霧進(jìn)口相連通；所述的高壓電源外部裝有由鐵皮制成的外殼2-1、水泵外部裝有由鐵皮制成的外殼2-2、荷電細(xì)水霧噴頭外部裝有由鐵皮制成的外殼2-3，分別構(gòu)成密封防爆結(jié)構(gòu)；
所述的高壓電源的電壓為2000-6000V ;所述的高壓阻燃導(dǎo)線(xiàn)為耐2000V以上的高壓絕緣阻燃導(dǎo)線(xiàn)，采用絕緣橡膠密封，防止導(dǎo)線(xiàn)漏電和滲入水汽，確保使用安全；荷電細(xì)水霧噴頭外采用高壓絕緣橡膠墊密封，防止出現(xiàn)放電，確保使用安全。
[0014]本發(fā)明的工作情況是，在低濃度瓦斯輸運(yùn)管道上布置荷電細(xì)水霧噴頭，通過(guò)荷電細(xì)水霧發(fā)生噴頭產(chǎn)生荷電細(xì)水霧，將荷電細(xì)水霧通入到瓦斯輸運(yùn)管道內(nèi)，進(jìn)而對(duì)瓦斯輸運(yùn)起到保護(hù)作用。采用的荷電細(xì)水霧噴頭，是利用靜電感應(yīng)原理，在細(xì)水霧噴頭的高壓電極環(huán)上加載一定的高壓電，使電極環(huán)之間形成電場(chǎng)區(qū)，當(dāng)細(xì)水霧經(jīng)過(guò)電場(chǎng)區(qū)時(shí)，由于感應(yīng)荷電作用，帶上與放電電極極性相反的電荷，從而達(dá)到利用荷電細(xì)水霧保護(hù)管道低濃度瓦斯運(yùn)輸，確保瓦斯運(yùn)輸安全，在實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)需要，通過(guò)調(diào)節(jié)電極環(huán)與噴頭的間距或者施加的電壓值使電場(chǎng)區(qū)的場(chǎng)強(qiáng)發(fā)生改變，得到不同荷電量的細(xì)水霧，以滿(mǎn)足不同情況下的需要。
[0015]本發(fā)明方法簡(jiǎn)單，易于實(shí)施，穩(wěn)定可靠，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，可以產(chǎn)生帶有電荷的細(xì)水霧，不但具有普通細(xì)水霧的優(yōu)點(diǎn)，還可以使細(xì)水霧霧滴粒徑更為細(xì)微，提高細(xì)水霧霧場(chǎng)分布的彌散度，減少霧滴間凝聚的幾率，降低細(xì)水霧霧滴的沉降速率、使細(xì)水霧能夠在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持較高濃度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)低濃度瓦斯輸運(yùn)更好的保護(hù)作用。與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下突出的有益技術(shù)效果:
(I)方法簡(jiǎn)單，穩(wěn)定可靠，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，易于實(shí)施，可以產(chǎn)生帶有電荷的細(xì)水霧。
[0016](2)利用該發(fā)明方法產(chǎn)生的荷電細(xì)水霧，可以使細(xì)水霧霧滴粒徑更為細(xì)微，提高細(xì)水霧霧場(chǎng)分布的彌散度，減少霧滴間的凝聚，降低細(xì)水霧霧滴的沉降速率、使細(xì)水霧能夠在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持較高濃度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)低濃度瓦斯輸運(yùn)更好的保護(hù)作用。
[0017](3)可以根據(jù)不同場(chǎng)所的使用要求，通過(guò)改變細(xì)水霧噴頭的電極接頭位置和電極性來(lái)改變荷電細(xì)水霧所帶電荷的電量和極性，非常方便，而且由可編程控制器控制水泵，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，大大減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和噴霧質(zhì)量，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益巨大。
【權(quán)利要求】
1.一種利用荷電細(xì)水霧保護(hù)低濃度瓦斯管道運(yùn)輸?shù)姆椒?，其特征在于，由以下方法?shí)現(xiàn):首先安裝設(shè)備，方法是，將荷電細(xì)水霧噴頭(I)經(jīng)細(xì)水霧進(jìn)口(8)安裝在瓦斯運(yùn)輸管道(10 )上，荷電細(xì)水霧噴頭(I)通過(guò)PVC管道(3 )和水泵(5 )相連，荷電細(xì)水霧噴頭(I)經(jīng)過(guò)高壓阻燃導(dǎo)線(xiàn)(4)和高壓電源(6)相連，水泵(5)和水箱(7)相連，水泵上裝有用于控制水泵工作的可編程控制器(9)，水箱、水泵、PVC管道、細(xì)水霧進(jìn)口和瓦斯運(yùn)輸管道間構(gòu)成瓦斯運(yùn)輸?shù)拿芊饨Y(jié)構(gòu)；設(shè)備安裝好后，再開(kāi)啟高壓電源，由荷電細(xì)水霧噴頭形成高壓電場(chǎng)區(qū)，由可編程控制器開(kāi)啟水泵(5)，荷電細(xì)水霧噴頭(I)噴出水霧，水霧在經(jīng)過(guò)高壓電場(chǎng)區(qū)的時(shí)候，由于感應(yīng)荷電帶上電荷，形成荷電細(xì)水霧，荷電細(xì)水霧均勻噴入到瓦斯運(yùn)輸管道中，防止低濃度瓦斯運(yùn)輸過(guò)程中受風(fēng)流影響較大、容易凝聚和結(jié)合成大霧滴、沉降速率過(guò)快，實(shí)現(xiàn)低濃度瓦斯的安全運(yùn)輸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用荷電細(xì)水霧保護(hù)低濃度瓦斯管道運(yùn)輸?shù)姆椒?，其特征在于，所述的荷電?xì)水霧噴頭為多個(gè)，均勻并聯(lián)在PVC管道上，并分別與瓦斯運(yùn)輸管道上均勻分布的細(xì)水霧進(jìn)口相連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用荷電細(xì)水霧保護(hù)低濃度瓦斯管道運(yùn)輸?shù)姆椒?，其特征在于，所述的高壓電源外部裝有由鐵皮制成的外殼(2-1)、水泵外部裝有由鐵皮制成的外殼(2-2)、荷電細(xì)水霧噴頭外部裝有由鐵皮制成的外殼(2-3)，分別構(gòu)成密封防爆結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用荷電細(xì)水霧保護(hù)低濃度瓦斯管道運(yùn)輸?shù)姆椒?，其特征在于，所述的所述的高壓電源的電壓?000-6000V。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用荷電細(xì)水霧保護(hù)低濃度瓦斯管道運(yùn)輸?shù)姆椒ǎ涮卣髟谟?，所述的高壓阻燃?dǎo)線(xiàn)為耐2000-6000V的高壓絕緣阻燃導(dǎo)線(xiàn)，采用絕緣橡膠密封，防止導(dǎo)線(xiàn)漏電和滲入水汽，確保使用安全。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用荷電細(xì)水霧保護(hù)低濃度瓦斯管道運(yùn)輸?shù)姆椒ǎ涮卣髟谟?，所述的荷電?xì)水霧噴頭外采用高壓絕緣橡膠墊密封，防止出現(xiàn)放電，確保使用安全。
【文檔編號(hào)】F17D5/00GK104456078SQ201410621650
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月7日
【發(fā)明者】王蘭云, 徐永亮, 褚廷湘, 余明高, 萬(wàn)少杰, 宋志鵬, 王少坤 申請(qǐng)人:河南理工大學(xué)