一種利用荷電細(xì)水霧保護(hù)低濃度瓦斯管道運(yùn)輸設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及利用荷電細(xì)水霧保護(hù)低濃度瓦斯管道運(yùn)輸設(shè)備,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,其解決的技術(shù)方案是,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),本實(shí)用新型方法簡(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)輸設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及瓦斯運(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)輸設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]煤礦瓦斯又稱為煤層氣。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5%-16%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)一種設(shè)備,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。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]針對(duì)上述情況,為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷,本實(shí)用新型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)輸設(shè)備,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。
[0007]本實(shí)用新型解決的技術(shù)方案是,該設(shè)備包括荷電細(xì)水霧噴頭、PVC管道、水泵、水箱和高壓電源,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)。
[0008]本實(shí)用新型方法簡(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。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型的設(shè)備安裝框示圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作詳細(xì)說(shuō)明。
[0011]由圖1所示,本實(shí)用新型包括荷電細(xì)水霧噴頭、PVC管道、水泵、水箱和高壓電源,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)。
[0012]為了保證使用效果,所述的荷電細(xì)水霧噴頭為專利申請(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);
[0013]所述的高壓電源的電壓為2000-6000V ;所述的高壓阻燃導(dǎo)線為耐2000-6000V的高壓絕緣阻燃導(dǎo)線,采用絕緣橡膠密封,防止導(dǎo)線漏電和滲入水汽,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]本實(shí)用新型的工作情況是,使用時(shí),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。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,以滿足不同情況下的需要。
[0015]本實(shí)用新型方法簡(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:
[0016](I)設(shè)備簡(jiǎn)單,易安裝使用,安全可靠,經(jīng)濟(jì)實(shí)用;
[0017](2)利用本實(shí)用新型設(shè)備產(chǎn)生荷電細(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;
[0018](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)輸設(shè)備,包括荷電細(xì)水霧噴頭、管道、水泵、水箱和高壓電源,其特征在于,荷電細(xì)水霧噴頭(1)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(1)通過(guò)管道(3 )和水泵(5 )相連,荷電細(xì)水霧噴頭(1)經(jīng)過(guò)高壓阻燃導(dǎo)線(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、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)。
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)輸設(shè)備,其特征在于,所述的荷電細(xì)水霧噴頭為多個(gè),均勻并聯(lián)在管道上,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)輸設(shè)備,其特征在于,所述的高壓電源外部裝有由鐵皮制成的外殼(2-11水泵外部裝有由鐵皮制成的外殼(2-21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)輸設(shè)備,其特征在于,所述的高壓電源的電壓為2000-60007。
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)輸設(shè)備,其特征在于,所述的高壓阻燃導(dǎo)線為耐2000-60007的高壓絕緣阻燃導(dǎo)線,采用絕緣橡膠密封。
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)輸設(shè)備,其特征在于,所述的荷電細(xì)水霧噴頭外采用高壓絕緣橡膠墊密封。
【文檔編號(hào)】F17D1/02GK204201482SQ201420661086
【公開(kāi)日】2015年3月11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】萬(wàn)少杰, 徐永亮, 宋志鵬, 王少坤, 余明高 申請(qǐng)人:河南理工大學(xué)