[实用新型]束管自动控制抽气采样、冲洗装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种束管自动控制抽气采样、冲洗装置，用于束管色谱、束管红外、束管传感器气体分析的井下气体抽取。

背景技术

据统计，在我国开采的煤矿中，存在自然发火危险的矿井占总矿井数的70％左右，自然发火煤层占累计可采煤层数的80％，且自然火灾发生的次数占矿井火灾总数的94％以上。因此，自然发火事故的预防必然成为煤矿安全研究的重点。及时准确地发出火灾早期预报，不仅可以及时采取防灭火措施，将火灾事故消除于萌芽状态，而且还可以减少防灭火造成的经济损失，防止火灾事故的发生。

研究表明，煤的自燃发展，一般要经过三个时期，即潜伏期(也称准备期)、自热期、燃烧期。在潜伏期，煤体温度与周围环境温度基本没有什么变化，但煤的着火温度降低，化学活性增强。进入自燃期，煤的氧化速度增加，并分解出水、二氧化碳和一氧化碳。氧化生成热开始使煤体温度升高，当煤温超过自热的临界值(60～80℃)时，煤温将急剧上升，氧化速度加快，并出现煤的干馏，生成碳氢化合物(C_mH_n)、氢(H₂)及一氧化碳(CO)等可燃气体。这时也是防火灭火最关键的时期。如果此时不及时采取一些防灭火措施，煤温将继续上升至着火温度而进入燃烧期。

煤在氧化自燃过程中，不仅放出一定的热量，而且还热解释放出CO、C₂H₄和C₂H₆等碳氢化合物，且分解的气体成分及其浓度与煤温之间有一定的对应关系。因此，直接检测煤的热解气体产物和空气中成分变化即可判断煤的自燃发展程度，以便进行火灾的早期预报。

目前，煤矿矿井安全束管监测系统已经开始在煤矿中得到越来越多的普及和应用。

矿井安全束管监测系统是借助束管及相应二位三通电磁阀组控制，将井下各处的空气抽取、汇总到指定的地点，再借助色谱检测装置对管束所采集的空气样本进行分析，实现对CO、CO₂、CH₄、C₂H₄、C₂H₆、O₂、N₂等气体含量的在线监测，其分析结果在以实时监测报告、分析日报两种方式提供数据的同时，亦可自动存入数据库中，以便今后对某种气体含量的变化趋势进行分析，从而实现了对矿井自燃火灾的早期预测。

在实际监测工作过程中，为了将井下的气体样本输送至指定的地点，需要借助各种抽气装置来进行气体样本的连续抽取工作。

现有的各种束管监测系统，大多采用抽气泵或真空泵来完成井下气体的连续抽取工作。目前存在的主要问题有两个，一个问题是，由于井下气体湿度较大，气体输送管路里很容易累积水分，会造成输气管路的堵塞，为此，需要经常对输气管路利用高压气体进行冲洗，现有的各种束管监测系统的输气管路的冲洗，大多采用束管清洗机，人工手动操作，将各束管一路一路的逐个进行，管路多，接口断开连接过程操作复杂，费工、费时、费力；另一个问题是，采用的抽气泵体积大，噪声高，所以必须在距离检测室较远的距离建设抽气泵房，但是其昂贵的建筑费用和较高的设备价格，大大增加了用户的一次性资金投入和实际运行成本，使其应用受到了很大的限制。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种束管自动控制抽气采样、冲洗装置，既能利用气体加压输出直接冲洗管路，还可以保证抽气机组与控制柜装配在一起，完成近距离、无泵房安装，实现低噪音长期稳定运行。

本实用新型所述的束管自动控制抽气采样、冲洗装置，包括抽气束管、输气管、二位三通阀、采样装置和真空压缩机，抽气束管通过二位三通电磁阀组连通单路连接管、二位三通阀和取样管，各抽气束管分别经过二位三通电磁阀组，再通过汇总连通管连接至连接管，连接管上设有单向阀，其特征在于吸气管和排气管分别连接真空压缩机，吸气管和排气管的另一端、连接管和进出气管分别连通多通换向阀。

其中，真空压缩机的进气端与多通换向阀的中间吸气管连接，真空压缩机的排气管与多通换向阀的高压管连接，连接管和进出气管分别连接多通换向阀的另两个管口。

多通换向阀为实现气体流动方向进出切换的阀门，可以是一个整体的阀门，如四通阀(四通换向阀)、五通阀、六通阀等，也可以是多个三通阀的组合使用，以满足气流换向为原则。