專利名稱：束管自動控制抽氣采樣、沖洗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種束管自動控制抽氣采樣、沖洗裝置，用于束管色譜、束管紅外、束管傳 感器氣體分析的井下氣體抽取。
背景技術(shù)：
據(jù)統(tǒng)計，在我國開釆的煤礦中，存在自然發(fā)火危險的礦井占總礦井?dāng)?shù)的70%左右，自然發(fā) 火煤層占累計可采煤層數(shù)的80%，且自然火災(zāi)發(fā)生的次數(shù)占礦井火災(zāi)總數(shù)的94%以上。因此， 自然發(fā)火事故的預(yù)防必然成為煤礦安全研究的重點。及時準(zhǔn)確地發(fā)出火災(zāi)早期預(yù)報，不僅可 以及時采取防滅火措施，將火災(zāi)事故消除于萌芽狀態(tài)，而且還可以減少防滅火造成的經(jīng)濟損 失，防止火災(zāi)事故的發(fā)生。
研究表明，煤的自燃發(fā)展， 一般要經(jīng)過三個時期，即潛伏期(也稱準(zhǔn)備期)、自熱期、燃 燒期。在潛伏期，煤體溫度與周圍環(huán)境溫度基本沒有什么變化，但煤的著火溫度降低，化學(xué) 活性增強。進入自燃期，煤的氧化速度增加，并分解出水、二氧化碳和一氧化碳。氧化生成 熱開始使煤體溫度升高，當(dāng)煤溫超過自熱的臨界值(60 8(TC)時，煤溫將急劇上升，氧化 速度加快，并出現(xiàn)煤的干餾，生成碳氫化合物(CmHn)、氫(H2)及一氧化碳(CO)等可燃氣體。 這時也是防火滅火最關(guān)鍵的時期。如果此時不及時采取一些防滅火措施，煤溫將繼續(xù)上升至 著火溫度而進入燃燒期。
煤在氧化自燃過程中，不僅放出一定的熱量，而且還熱解釋放出CO、 C2H4和C晶等碳氫化 合物，且分解的氣體成分及其濃度與煤溫之間有一定的對應(yīng)關(guān)系。因此，直接檢測煤的熱解 氣體產(chǎn)物和空氣中成分變化即可判斷煤的自燃發(fā)展程度，以便進行火災(zāi)的早期預(yù)報。
目前，煤礦礦井安全束管監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)開始在煤礦中得到越來越多的普及和應(yīng)用。 礦井安全束管監(jiān)測系統(tǒng)是借助束管及相應(yīng)二位三通電磁閥組控制，將井下各處的空氣抽 取、匯總到指定的地點，再借助色譜檢測裝置對管束所采集的空氣樣本進行分析，實現(xiàn)對C0、 C02、 CH4、 C2H4、 C2H6、 02、 N2等氣體含量的在線監(jiān)測，其分析結(jié)果在以實時監(jiān)測報告、分析日 報兩種方式提供數(shù)據(jù)的同時，亦可自動存入數(shù)據(jù)庫中，以便今后對某種氣體含量的變化趨勢 進行分析，從而實現(xiàn)了對礦井自燃火災(zāi)的早期預(yù)測。
在實際監(jiān)測工作過程中，為了將井下的氣體樣本輸送至指定的地點，需要借助各種抽氣裝置來進行氣體樣本的連續(xù)抽取工作?，F(xiàn)有的各種束管監(jiān)測系統(tǒng)，大多采用抽氣泵或真空泵來完成井下氣體的連續(xù)抽取工作。 目前存在的主要問題有兩個， 一個問題是，由于井下氣體濕度較大，氣體輸送管路里很容易 累積水分，會造成輸氣管路的堵塞，為此，需要經(jīng)常對輸氣管路利用高壓氣體進行沖洗，現(xiàn) 有的各種束管監(jiān)測系統(tǒng)的輸氣管路的沖洗，大多采用束管清洗機，人工手動操作，將各束管 一路一路的逐個進行，管路多，接口斷開連接過程操作復(fù)雜，費工、費時、費力；另一個問 題是，采用的抽氣泵體積大，噪聲高，所以必須在距離檢測室較遠的距離建設(shè)抽氣泵房，但 是其昂貴的建筑費用和較高的設(shè)備價格，大大增加了用戶的一次性資金投入和實際運行成本， 使其應(yīng)用受到了很大的限制。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種束管自動控制抽氣采樣、沖洗裝置，既能利用氣體加壓輸出 直接沖洗管路，還可以保證抽氣機組與控制柜裝配在一起，完成近距離、無泵房安裝，實現(xiàn) 低噪音長期穩(wěn)定運行。本發(fā)明所述的束管自動控制抽氣采樣、沖洗裝置，包括抽氣束管、輸氣管、二位三通閥、 采樣裝置和真空壓縮機，抽氣束管通過二位三通電磁閥組連通單路連接管、二位三通閥和取 樣管，各抽氣束管分別經(jīng)過二位三通電磁閥組，再通過匯總連通管連接至連接管，連接管上 設(shè)有單向閥，其特征在于吸氣管和排氣管分別連接真空壓縮機，吸氣管和排氣管的另一端、 連接管和進出氣管分別連通多通換向閥。其中，真空壓縮機的進氣端與多通換向閥的中間吸氣管連接，真空壓縮機的排氣管與多 通換向閥的高壓管連接，連接管和進出氣管分別連接多通換向閥的另兩個管口。多通換向閥為實現(xiàn)氣體流動方向進出切換的閥門，可以是一個整體的閥門，如四通閥(四 通換向閥)、五通閥、六通閥等，也可以是多個三通閥的組合使用，以滿足氣流換向為原則。通過采用多通換向閥，可實現(xiàn)對管路氣體的流動換向，通過對二位三通電磁閥組的程序 自動控制，選擇抽氣束管，直接完成對管路的自動沖洗，由于省去了束管清洗機，可以實現(xiàn) 檢測、管路沖洗的自動化切換運作，方便、快捷，省時、省工、省力。將真空壓縮機置于封閉降噪箱內(nèi)，封閉降噪箱內(nèi)壁上附設(shè)有吸音材料，實現(xiàn)真空壓縮機 的低噪音運行，可取消抽氣泵房，將抽氣泵房的功能移至控制柜內(nèi)，將抽氣機組與控制柜裝 配在一起，完成近距離、無泵房安裝，大大節(jié)省投資費用。真空壓縮機與封閉降噪箱之間設(shè)置減震器，可進一步吸收真空壓縮機運行噪音。在封閉降噪箱內(nèi)設(shè)降溫換熱器，通過熱交換，將真空壓縮機的散熱及時置換到外界，保證在密閉環(huán)境下的真空壓縮機能正常工作，實現(xiàn)低噪音長期穩(wěn)定運行。降溫換熱器可以是水 等介質(zhì)換熱、熱管換熱或制冷換熱等。本發(fā)明束管自動控制抽氣采樣、沖洗裝置，既能利用氣體加壓輸出直接沖洗管路，省去 了束管清洗機，又通過封閉降噪箱的隔離，可以使抽氣機組與控制柜裝配在一起，完成近距 離、無泵房安裝，降低投資費用，還通過降溫換熱器的降溫，保證了真空壓縮機的低噪音長 期穩(wěn)定運行，用于束管色譜、束管紅外、束管傳感器氣體分析的井下氣體抽取。


圖l、本發(fā)明一實施例簡易結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、取樣管2、二位三通電磁閥3、散熱器4、連接管5、四通換向閥 6、 排氣管7、真空壓縮機8、封閉降噪箱9、降溫換熱器10、進出氣管11、單向 閥12、匯總連通管13、 二位三通電磁閥組14、抽氣束管15、單路連接管16、吸 氣管17、采樣裝置。
具體實施方式
結(jié)合上述實施例附圖對本發(fā)明作進一步說明。如圖所示，本發(fā)明所述的種束管自動控制抽氣釆樣、沖洗裝置，包括抽氣束管14、吸氣 管16、排氣管6、 二位三通電磁閥2、采樣裝置17和真空壓縮機7，真空壓縮機7有并聯(lián)的 兩臺，也可以有多臺，真空壓縮機7置于封閉降噪箱8內(nèi)，封閉降噪箱8內(nèi)壁上附設(shè)有吸音 材料，用于吸音降噪，真空壓縮機7與封閉降噪箱8之間設(shè)置減震器，進一步吸收真空壓縮 機7的運行噪音，封閉降噪箱8內(nèi)設(shè)有降溫換熱器9，抽氣束管14通過二位三通電磁閥組13 選通并通過單路連接管15和二位三通電磁閥2與散熱器3及取樣管1連通，各抽氣束管14 分別經(jīng)過二位三通電磁閥組13，再通過匯總連通管12連接至連接管4，連接管4上設(shè)有單向 閥ll，連接管4連接四通換向閥5與散熱器3的另一端，吸氣管16和排氣管6分別連接真空 壓縮機7，吸氣管16和排氣管6的另一端、連接管4和進出氣管10分別連通四通換向閥5， 真空壓縮機7的進氣端與四通換向閥5的中間吸氣管連接，真空壓縮機7的排氣管與四通換 向闊5的高壓管連接，連接管4和進出氣管10分別連接四通換向閥5的另兩個管口。工作原理當(dāng)處于抽氣檢測工作狀態(tài)時，取樣管1與單路連接管15導(dǎo)通，單路連接管15與散熱器3 及連接管4截止。四通換向閥與連接管4和吸氣管16導(dǎo)通，排氣管6與進出氣管10導(dǎo)通， 設(shè)備進入束管抽氣檢測狀態(tài)。抽氣束管內(nèi)氣體依次經(jīng)過二位三通電磁閥組13、匯總連通管12、 單向閥]1、連接管4、吸氣管16和真空壓縮機7，抽取后經(jīng)排氣管6和進出氣管10排入大氣，完成氣體的抽取。同時，取樣管1與單路連接管15連通，經(jīng)二位三通電磁閥組13選通后的 氣體，此時通過單路連接管15、 二位三通電磁閥2、取樣管1進入采樣裝置17，實現(xiàn)采樣氣 體的檢測。當(dāng)需要進行束管沖洗時，二位三通電磁閥2與四通換向閥5同時動作，取樣管l與單路 連接管15截止，單路連接管15與散熱器3及連接管4導(dǎo)通。四通換向閥與連接管4和排氣 管6導(dǎo)通，吸氣管16與進出氣管10導(dǎo)通，設(shè)備進入束管沖洗狀態(tài)。大氣依次經(jīng)過進出氣管 10、吸氣管16和真空壓縮機7壓縮后，經(jīng)排氣管6、連接管4、散熱器3、 二位三通電磁閥2、 單路連接管15和二位三通電磁閥組13選通控制后進入抽氣束管14完成束管沖洗。
權(quán)利要求
1、一種束管自動控制抽氣采樣、沖洗裝置，包括抽氣束管、輸氣管、二位三通閥、采樣裝置和真空壓縮機，抽氣束管通過二位三通電磁閥組連通單路連接管、二位三通閥和取樣管，各抽氣束管分別經(jīng)過二位三通電磁閥組，再通過匯總連通管連接至連接管，連接管上設(shè)有單向閥，其特征在于吸氣管和排氣管分別連接真空壓縮機，吸氣管和排氣管的另一端、連接管和進出氣管分別連通多通換向閥。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的束管自動控制抽氣采樣、沖洗裝置，其特征在于真空壓縮機的 進氣端與多通換向闊的中間吸氣管連接，真空壓縮機的排氣管與多通換向閥的高壓管連接， 連接管和進出氣管分別連接多通換向閥的另兩個管口。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的束管自動控制抽氣釆樣、沖洗裝置，其特征在于真空壓縮 機置于封閉降噪箱內(nèi)，封閉降噪箱內(nèi)壁上附設(shè)有吸音材料。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的束管自動控制抽氣采樣、沖洗裝置，其特征在于真空壓縮機與 封閉降噪箱之間設(shè)置減震器。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的束管自動控制抽氣采樣、沖洗裝置，其特征在于封閉降噪箱內(nèi) 設(shè)有降溫換熱器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種束管自動控制抽氣采樣、沖洗裝置，包括抽氣束管、輸氣管、二位三通閥、采樣裝置和真空壓縮機，抽氣束管通過二位三通電磁閥組連通單路連接管、二位三通閥和取樣管，各抽氣束管分別經(jīng)過二位三通電磁閥組，再通過匯總連通管連接至連接管，連接管上設(shè)有單向閥，其特征在于吸氣管和排氣管分別連接真空壓縮機，吸氣管和排氣管的另一端、連接管和進出氣管分別連通多通換向閥。既能利用氣體加壓輸出直接沖洗管路，省去束管清洗機，又通過封閉降噪箱的隔離，完成近距離、無泵房安裝，降低投資費用，還通過降溫換熱器的降溫，保證了真空壓縮機的低噪音長期穩(wěn)定運行，用于束管色譜、束管紅外、束管傳感器氣體分析的井下氣體抽取。
文檔編號G01N1/24GK101290273SQ20081001646
公開日2008年10月22日 申請日期2008年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月6日
發(fā)明者白光星, 白念祥 申請人:淄博祥龍測控技術(shù)有限公司