[发明专利]二氧化碳/氮的液气状态转换器及转换系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种液态二氧化碳/氮向气态二氧化碳/氮转换的转换器及转换系统，主要用于矿井下的防灭火。

背景技术

目前，我国煤矿井下自然发火常用的防灭火方法是向采空区注入氮气，但矿用氮气灭火设备（尤其是制氮设备）综合成本较高。也有少部分矿区采用二氧化碳进行防灭火，所使用的液态二氧化碳向气态二氧化碳转换的转换器均为加热装置位于转换器的上部或多为大加热器集中加热，这使得转换器内即使采用循环泵，其上部水温也始终高于下部水温，使位于加热装置下方的换热装置受热不均匀，换热装置极易冻坏出现安全事故，且由于换热装置受热不均匀，还浪费了大量的热能，转换器的出口输出的气态的二氧化碳的温度、压力和流量也极难控制，出气量无法调整。

发明内容

为克服现有技术的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种二氧化碳/氮的液气状态转换器及转换系统，可以将液态二氧化碳/氮转换为气态二氧化碳/氮用于防灭火，系统节能效果好，使用成本低。

本发明采用的技术方案为：一种二氧化碳/氮的液气状态转换器，包括壳体，所述壳体内设有换热装置，所述换热装置为若干个串联或并联的盘管，所述换热装置的首尾两端延伸至所述壳体外，构成进液管和出气管，所述换热装置的下方设有加热器，所述加热器的加热管位于所述换热装置的正下方。

优选地，所述加热器的数量为若干个，若干个所述加热器的加热管上下交错均匀设置。

所述二氧化碳/氮的液气状态转换器可以设有延伸进所述壳体内的蒸汽进管，所述蒸汽进管的蒸汽出口优选位于所述换热装置的下方，所述蒸汽进管的蒸汽进口连接蒸汽源。

所述壳体的上部可以设有进水管，下部可以设有排污管。

一种二氧化碳/氮的液气状态转换系统，包括若干个转换器，所述转换器包括壳体，所述壳体内设有换热装置，所述换热装置为若干个串联或并联的盘管，所述换热装置的首尾两端延伸至所述壳体外，构成进液管和出气管，所述进液管位于所述出气管的下方，所述换热装置的下方设有加热器，所述加热器的加热管位于所述换热装置的正下方，若干个所述转换器的出气管共同连接一根气态二氧化碳/氮输送管，所述出气管上设有压力调节阀，所述压力调节阀的前后两侧分别设有截止阀，所述出气管设有旁通管路，所述旁通管路上设有截止阀，若干个所述转换器的进液管共同连接一根液态二氧化碳/氮输送管，所述进液管上设有流量计，所述流量计的前后两侧分别设有截止阀，每个所述转换器均设有可监控其工作状态及工作参数并根据检测到的工作参数自动控制其运行和调整运行的监控柜，所述监控柜包括中央处理单元和数据检控模块，所述数据检控模块的检测信号输出端连接所述中央处理单元的检测信号输入端，所述数据检控模块的检测信号输入端连接设置在所述转换器上的监控其工作状态及工作参数的传感器。

所述壳体内可以设有水温传感器，所述出气管上可以设有出气温度传感器，所述水温传感器和出气温度传感器的检测信号输出端连接所述数据检控模块的相应的信号输入端，所述中央处理单元的加热器控制信号输出端连接所述管式电加热器的加热控制端，优选地，所述转换器内的管式电加热器的数量为若干个，若干个所述管式电加热器的加热管上下交错设置，所述加热器控制信号输出端可以设有若干个输出端子，与若干个所述管式电加热器的加热控制端一一对应连接。

所述流量计的信号输出端连接所述数据检控模块的相应的信号输入端，所述中央处理单元的进液流量控制信号输出端分别连接所述流量计的前后两侧的截止阀的控制信号输入端，所述压力调节阀可以设有阀前压力传感器和阀后压力传感器，所述阀前压力传感器和阀后压力传感器的检测信号输出端分别连接所述数据检控模块的相应的检测信号输入端，所述中央处理单元的出气压力控制信号输出端连接所述压力调节阀的控制信号输入端。

所述监控柜可以设有水温报警终端和出气压力报警终端，所述中央处理单元的水温报警信号输出端连接所述水温报警终端的信号输入端，所述中央控制端元的出气压力报警信号输出端连接所述出气压力报警终端的信号输入端。

所述转换器可以设有延伸进所述壳体内的蒸汽进管，所述蒸汽进管的蒸汽出口优选位于所述换热装置的下方，所述蒸汽进管的蒸汽进口连接蒸汽源，所述蒸汽进管位于所述壳体内的部分的管壁上可以设有若干个泄汽孔。