專利名稱：煤礦瓦斯高低濃度氣體混合裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
煤礦瓦斯高低濃度氣體混合裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及一種氣體混合裝置，具體涉及一種煤礦瓦斯高低濃度氣體混合直O(jiān)背景技術(shù)[0002]目前煤礦瓦斯的利用主要有兩種途徑一是利用燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組直接燃燒發(fā)電， 只適用于濃度高于10%的瓦斯；二是利用乏風(fēng)熱裂解裝置，主要處理濃度在1.5%以下的 極低煤礦瓦斯。[0003]煤礦開采的各個煤層瓦斯含量不同，導(dǎo)致抽采的瓦斯存在濃度上的差異。燃?xì)?發(fā)電機(jī)組運行時低于10%濃度的瓦斯卻無法滿足發(fā)電機(jī)組的濃度要求，一般只能排空， 利用瓦斯氣混合裝置將向較高濃度的瓦斯補(bǔ)充部分較低濃度瓦斯，使兩種不同濃度的瓦 斯進(jìn)行混合，調(diào)節(jié)到恰當(dāng)?shù)耐咚節(jié)舛?，可提高瓦斯的利用率。[0004]現(xiàn)有技術(shù)乏風(fēng)熱裂解裝置對礦井乏風(fēng)中的甲烷也有適應(yīng)范圍，當(dāng)濃度過低 時，乏風(fēng)熱裂解裝置中瓦斯裂解產(chǎn)生的熱能不能滿足熱量的供給，它就無法正常自運 行。當(dāng)?shù)V井乏風(fēng)中甲烷濃度超過0.25%時，該裂解裝置不需要補(bǔ)充額外的能量就能滿足 自運轉(zhuǎn)；若濃度低于0.25%，就需要一定比例較高濃度的瓦斯摻入維持其自運行。[0005]現(xiàn)有技術(shù)的瓦斯氣摻混器以套管形式安裝在主管道外部，由于主管道管徑 大，內(nèi)部氣壓較低，摻混時高濃度氣體通過距離進(jìn)氣口最近的進(jìn)氣支管插入主管道，混 合不均勻；在管道部分中間增加的摻混器會導(dǎo)致管道的縮徑，增加額外的風(fēng)阻；主管道 需要承載支撐進(jìn)氣管道的自身重量，不利于管道的正常維護(hù)。實用新型內(nèi)容[0006]本實用新型的目的是提供一種煤礦瓦斯高低濃度氣體混合裝置，可以為瓦斯燃 氣機(jī)組和乏風(fēng)熱裂解裝置提供滿足其自運行的濃度范圍的瓦斯，并可有效的提高礦井瓦 斯整體的利用效率，通過該裝置混合后的瓦斯均勻，從而改善發(fā)電機(jī)組和乏風(fēng)熱裂解裝 置的適應(yīng)性和穩(wěn)定性。[0007]為了達(dá)到上述目的，本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的[0008]一種煤礦瓦斯高低濃度氣體混合裝置，其特點是，該裝置包括配氣部件、調(diào)節(jié) 控制部件及混合部件，所述的配氣部件由真空泵和連接真空泵的配氣管組成；所述的配 氣管設(shè)為兩段，一段設(shè)置在真空泵出風(fēng)口與混合部件進(jìn)風(fēng)口之間，另一段設(shè)置在混合部 件內(nèi)腔；所述的調(diào)節(jié)控制部件由電動調(diào)節(jié)閥、電磁閥、手動閥、調(diào)壓閥組成，依次設(shè)置 在配氣管上；所述的混合部件包括混合管、分配器及法蘭，所述的混合管設(shè)有進(jìn)氣孔； 所述的法蘭設(shè)在進(jìn)氣孔上；所述的一段配氣管設(shè)置在混合管內(nèi)，該管一端與法蘭內(nèi)壁連 接；所述的分配器與設(shè)置在混合管內(nèi)部的配氣管的另一端連接；設(shè)置在混合管外的另一 段配氣管的一端與另一法蘭外壁進(jìn)氣口邊緣連接，其另一端口與電動調(diào)節(jié)閥的出風(fēng)口連 接。3[0009]上述的煤礦瓦斯高低濃度氣體混合裝置，其中，所述的分配器包括底圈、多個 支撐架、一對軸承、連接軸、頂板、多片葉片，所述的多個葉片的兩端分別與頂板、底 圈周邊連接；所述的一對軸承，一個軸承設(shè)置在配氣管中心，另一個軸承設(shè)置在頂板中 心部位；所述的連接軸設(shè)置在一對軸承中；多個支撐架分別間隔設(shè)置在配氣管與軸承的 外壁之間。[0010]上述的煤礦瓦斯高低濃度氣體混合裝置，其中，所述的葉片呈弧形，多片弧形 狀的葉片圓周排列構(gòu)成球形分配器。[0011]上述的煤礦瓦斯高低濃度氣體混合裝置，其中，所述的底圈呈環(huán)狀，且空套在 配氣管出氣口。[0012]上述的煤礦瓦斯高低濃度氣體混合裝置，其中，所述的頂板為密封蓋板。[0013]上述的煤礦瓦斯高低濃度氣體混合裝置，其中，還包括防火部件，所述的防火 部件設(shè)置在真空泵的出風(fēng)口與調(diào)節(jié)控制部件的調(diào)壓閥進(jìn)風(fēng)口之間的配氣管上。[0014]上述的煤礦瓦斯高低濃度氣體混合裝置，其中所述的防火部件由干式阻火器和 濕式阻火器組成，所述的干式阻火器和濕式阻火器依次設(shè)置在調(diào)壓閥的進(jìn)風(fēng)口與真空泵 的出風(fēng)口之間的配氣管上，通過法蘭與配氣管相連。[0015]上述的煤礦瓦斯高低濃度氣體混合裝置，其中，還包括阻爆隔爆器，所述的阻 爆隔爆器設(shè)置在電磁閥與手動閥之間的配氣管上。[0016]上述的煤礦瓦斯高低濃度氣體混合裝置，其中，還包括支架，所述的支架設(shè)置 在混合管的下方。[0017]本實用新型煤礦瓦斯高低濃度氣體混合裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點[0018]本實用新型由于氣體混合部件連接主管道上，通過配氣管道，可以將兩種不同 濃度的氣體在主管道內(nèi)均勻、快速、有效地混合。[0019]本實用新型由于設(shè)有分配器，當(dāng)配氣管流速快于主管道氣體流速時，通過泵進(jìn) 入扁球形的分配器，推動分配器的葉片形成自我旋轉(zhuǎn)，帶動周圍氣體在短距離內(nèi)旋轉(zhuǎn)， 使高低濃度氣體充分均勻混合，不產(chǎn)生濃度波動。[0020]本實用新型由于設(shè)有支架，減少了主管道所受外接裝置的結(jié)構(gòu)承載力影響。[0021]本實用新型可以根據(jù)不同低濃度氣體的管徑，可選用不同大小的分配器，適用 于不同的瓦斯利用設(shè)備的配氣用途。[0022]本實用新型由于設(shè)有調(diào)節(jié)控制部件，能夠通過自動控制，緊急手動輔助等措施 調(diào)配氣體比例，保證可用瓦斯氣體在一定的濃度范圍內(nèi)。[0023]本實用新型由于在配氣管上設(shè)有防火、防爆部件，可確保輸送安全和管網(wǎng)安 全。


[0024]圖1為本實用新型煤礦瓦斯高低濃度氣體混合裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；[0025]圖2為本實用新型煤礦瓦斯高低濃度氣體混合裝置的分配器的主視圖；[0026]圖3為本實用新型煤礦瓦斯高低濃度氣體混合裝置的分配器的剖視圖。
具體實施方式
[0027]下面結(jié)合圖1 圖3對本實用新型做進(jìn)一步闡述。[0028]如圖1所示，新型煤礦瓦斯高低濃度氣體混合裝置1包括配氣部件11、調(diào)節(jié)控 制部件12、混合部件13、防火部件14、阻隔隔爆器15、支架16。配氣部件11由真空 泵111和連接真空泵111的配氣管112組成；配氣管112設(shè)為兩段，一段設(shè)置在真空泵 111出風(fēng)口與混合部件13進(jìn)風(fēng)口之間，另一段設(shè)置在混合部件13內(nèi)腔。調(diào)節(jié)控制部件 12由電動調(diào)節(jié)閥121、電磁閥122、手動蝶閥123、調(diào)壓閥124組成，依次設(shè)置在配氣管 112上；所述的混合部件13包括混合管131、法蘭132、分配器133，混合管131設(shè)有進(jìn)氣 孔；進(jìn)氣孔上設(shè)有法蘭132 ； 一段配氣管112設(shè)置在混合管131內(nèi)，該管一端與法蘭132 內(nèi)壁連接；分配器133設(shè)置在混合管131內(nèi)部與配氣管112的另一端連接；設(shè)置在混合管 131外的另一段配氣管112的一端與另一法蘭132外壁進(jìn)氣口邊緣連接，其另一端口與電 動調(diào)節(jié)閥121的出風(fēng)口連接；防火部件14由干式阻火器141和濕式阻火器142組成，依 次連接在真空泵111的出風(fēng)口與調(diào)節(jié)部件12的調(diào)壓閥IM進(jìn)風(fēng)口之間，分別通過法蘭132 與配氣管112相連；所述的阻爆隔爆器15設(shè)置在電磁閥122與手動閥123之間的配氣管 112上，通過法蘭與配氣管112連接。[0029]新型煤礦瓦斯高低濃度氣體混合裝置1采用獨立支架16承載，所述的支架16為 帶有水泥澆筑基礎(chǔ)的鋼支撐件，配氣管112穿過支架16通過法蘭132與混合管131連接， 該支架16設(shè)置在主管道3的下方，支撐混合管131和配氣管112，可以減少主管道3所受 載力的影響。[0030]如圖2 3所示，分配器133包括呈環(huán)狀的底圈133a、多個支撐架133b、一對軸 承13北、連接軸133d、頂板133e、多片呈弧形的葉片133f，多個葉片133f構(gòu)成球形的分 配器，所述的多個葉片133f的兩端分別與頂板133e、底圈133a周邊連接；所述的一對軸 承13北，一個設(shè)置在配氣管112中心，另一個軸承設(shè)置在頂板133e中心部位；所述的連 接軸133d設(shè)置在一對軸承13 中；所述的底圈133a空套在配氣管112出氣口。[0031]本實用新型現(xiàn)場應(yīng)用時，再如圖1所示，新型煤礦瓦斯高低濃度氣體混合裝置1 的混合管131的一端與送風(fēng)管2連接，在送風(fēng)管2另一端與真空泵6連接，在主管道道3 上分別設(shè)有甲烷濃度計4和氣體流量計5。真空泵6將流速較低的瓦斯氣通過送風(fēng)管2輸 送到混合管131，然后進(jìn)入主管道3，另一真空泵111將流速較高的瓦斯通過配氣管112 進(jìn)入分配器133。由于配氣的瓦斯流速和壓力較高，與主管道3中的氣體形成流速差， 從而推動分配器133上的葉片133f旋轉(zhuǎn)，均勻擴(kuò)散，與主管道3內(nèi)的瓦斯氣體混合?；?合后的氣體通過甲烷濃度計4和氣體流量計5測出濃度和流量，輸出信號到外部的監(jiān)控系 統(tǒng)，通過控制電動調(diào)節(jié)閥121和調(diào)壓閥124，調(diào)節(jié)配氣管112內(nèi)的瓦斯輸出量。當(dāng)檢測 出瓦斯?jié)舛扔绊懞蠖嗽O(shè)備運行時，在控制系統(tǒng)指令下調(diào)整電磁閥122開合角度，直至切 斷配氣，在緊急狀態(tài)下可通過手動蝶閥123開合大小，或者停止配氣。同時，在配氣管 112上安裝有阻爆隔爆器15，干式阻火器141和濕式阻火器142，確保氣體在管道內(nèi)的安 全輸送。當(dāng)配氣管112中瓦斯氣體通過分配器133后，帶動分配器133上的葉片133f自 我旋轉(zhuǎn)，擴(kuò)散進(jìn)入混合管131，由于分配器133安裝在混合管131的中心位置，氣體隨著 分配器133的葉片133f轉(zhuǎn)動向外擴(kuò)散，使主管道3內(nèi)氣體在很短距離內(nèi)充分混合，從而 保證在進(jìn)入設(shè)備時氣體濃度穩(wěn)定，流量一致。5[0032]綜上所述，通過本實用新型提供的煤礦瓦斯高低濃度氣體混合裝置可以有效的 提高礦井瓦斯整體的利用效率和瓦斯利用的均勻性，從而改善發(fā)電機(jī)組和乏風(fēng)熱裂解裝 置的適應(yīng)性和穩(wěn)定性。[0033]盡管本實用新型的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到 上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對本實用新型的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后， 對于本實用新型的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本實用新型的保護(hù)范圍應(yīng) 由所附的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求1.一種煤礦瓦斯高低濃度氣體混合裝置，其特征在于，該裝置包括配氣部件(11)、調(diào)節(jié)控制部件(12)及混合部件(13)；所述的配氣部件(11)由真空泵(111)和連接真空泵(111)的配氣管(112) 組成；所述的配氣管(112)設(shè)為兩段，一段設(shè)置在真空泵(111)出風(fēng)口與混合部件 (13)進(jìn)風(fēng)口之間，另一段設(shè)置在混合部件(13)內(nèi)腔；所述的調(diào)節(jié)控制部件(12)由電動調(diào)節(jié)閥(121)、電磁閥(122)、手動閥 (123)、調(diào)壓閥(124)組成，依次設(shè)置在配氣管(112)上；所述的混合部件(13)包括混合管(131)、分配器(133)及法蘭(132)，所述 的混合管(131)設(shè)有進(jìn)氣孔；所述的法蘭(132)設(shè)在進(jìn)氣孔上；所述的一段配氣管(112)設(shè)置在混合管(131)內(nèi)，該管一端與法蘭(132)內(nèi)壁 連接；所述的分配器(133)與設(shè)置在混合管(131)內(nèi)部的配氣管(112)的另一端連 接；設(shè)置在混合管(131)外的另一段配氣管(112)的一端與另一法蘭(132)外壁進(jìn) 氣口邊緣連接，其另一端口與電動調(diào)節(jié)閥(121)的出風(fēng)口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦瓦斯高低濃度氣體混合裝置，其特征在于，所述的分 配器(133)包括底圈(133a)、多個支撐架(133b)、一對軸承(133c)、連接軸(133d)、頂板(133e)、多片葉片(133f)；所述的多個葉片(133f)的兩端分別與頂板(133e)、底圈(133a)周邊連接；所述的一對軸承(133c) —個設(shè)置在配氣管(112)中心，另一個軸承設(shè)置在頂板 (133e)中心部位；所述的連接軸(133d)設(shè)置在一對軸承(133c)中；所述的多個支撐架(133b)分別間隔設(shè)置在配氣管(112)與軸承(133c)的外壁 之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤礦瓦斯高低濃度氣體混合裝置，其特征在于，所述的葉片 (133f)呈弧形，多片弧形狀的葉片(133f)圓周排列構(gòu)成球形的分配器(133)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤礦瓦斯高低濃度氣體混合裝置，其特征在于，所述的底圈 (133a)呈環(huán)狀，且空套在配氣管(112)出氣口。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤礦瓦斯高低濃度氣體混合裝置，其特征在于，所述的頂板 (133e)為密封蓋板。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦瓦斯高低濃度氣體混合裝置，其特征在于，還包括防 火部件(14)，所述的防火部件(14)設(shè)置在真空泵(111)的出風(fēng)口與調(diào)節(jié)控制部件(12)的調(diào)壓閥(124)進(jìn)風(fēng)口之間的配氣管(112)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的煤礦瓦斯高低濃度氣體混合裝置，其特征在于，所述的防 火部件(14)由干式阻火器(141)和濕式阻火器(142)組成，所述的干式阻火器(141)和濕式阻火器(142)依次設(shè)置在調(diào)壓閥(124)的進(jìn)風(fēng)口與真空泵(111)的 出風(fēng)口之間的配氣管(112)上，通過法蘭(132)與配氣管(112)相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦瓦斯高低濃度氣體混合裝置，其特征在于，還包括阻爆 隔爆器(15)，所述的阻爆隔爆器(15)設(shè)置在電磁閥(122)與手動閥(123)之間的 配氣管(112)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦瓦斯高低濃度氣體混合裝置，其特征在于，還包括支架 (16)，所述的支架(16)設(shè)置在混合管(131)的下方。
專利摘要本實用新型公開了一種煤礦瓦斯高低濃度氣體混合裝置，該裝置包括配氣部件、調(diào)節(jié)控制部件及混合部件，所述的配氣部件由真空泵和連接真空泵的配氣管組成；所述的配氣管設(shè)為兩段，一段設(shè)置在真空泵出風(fēng)口與混合部件進(jìn)風(fēng)口之間，另一段設(shè)置在混合部件內(nèi)腔；所述的調(diào)節(jié)控制部件由電動調(diào)節(jié)閥、電磁閥、手動閥、調(diào)壓閥組成，依次設(shè)置在配氣管上；所述的混合部件包括混合管、分配器及法蘭，其目的是提供一種煤礦瓦斯高低濃度氣體混合裝置，可以為瓦斯燃?xì)鈾C(jī)組和乏風(fēng)熱裂解裝置提供滿足其自運行的濃度范圍的瓦斯，利用這種裝置可以有效的提高礦井瓦斯整體的利用效率和瓦斯利用的均勻性，改善發(fā)電機(jī)組和乏風(fēng)熱裂解裝置的適應(yīng)性和穩(wěn)定性。
文檔編號E21F7/00GK201810335SQ20102056093
公開日2011年4月27日 申請日期2010年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月14日
發(fā)明者王業(yè)禎, 薛蓉, 陳健 申請人:上海攀極投資有限公司