[发明专利]煤矿液态二氧化碳管道直接注入灭火装置

权利要求书

1.本发明涉及一种把液态二氧化碳用管道送入煤矿的井下，直接喷入火区灭火的装置，是由液态二氧化碳槽车1、球形截止阀2、低温管道3、二氧化碳储罐4、截止阀5、压力平衡管6、压力平衡阀7、保温管道8和压力控制阀9组成，这些组件连接的关系是：二氧化碳液体槽车1通过管道3与球形截止阀2连接，然后通过管道3与二氧化碳储罐4的液体进口连接，二氧化碳储罐4的底部液体出口通过管道3与针形截止阀5连接，针形截止阀5的出口端通过保温管道8与井下管道末端的压力控制阀9连接，在二氧化碳储罐4的上端气相区有一个压力平衡接口，用压力平衡管6与压力平衡阀7连接，压力平衡阀7出口用平衡管与针形截止阀5下端的保温管道8相连接，构成煤矿液态二氧化碳管道式注入灭火装置。

2.根据权利要求书1所说的煤矿液体二氧化碳管道式注入灭火装置，其特征在于：液体二氧化碳储罐4是球形，由6~12个支撑柱支撑，罐体由16MnDR材质制作，外面用200~500mm厚的聚氨酯保温材料保温，最外层用金属板包装；罐内储存压力0.2~6.0MPa之间，温度为-80~31℃之间；罐体的上面或者下面分别安装有液体进口接管和阀门，液体出口接管和阀门，气体进口接管和阀门、气体出口接管和阀门、安全阀接口和安全阀、液位指示接口和阀门，压力指示接口和阀门，温度指示接口和阀门，二氧化碳储罐4可以是一个，也可以是多个并联使用。

3.根据权利要求书2所说的液体二氧化碳储罐4，其特征在于：液体二氧化碳储罐4是球形，也可以是双层立式圆筒形储罐，罐内储存压力0.2~6.0MPa之间，温度为-80~31℃之间；这个立式圆筒形储罐可以是单层，也可以是双层；如果是单层，材质由16MnDR钢材制作，外面用200~500mm厚的聚氨酯保温材料保温，最外层用金属板包装；立式储罐如果是双层，内胆材质由16MnDR钢材制作，外层用碳钢板制作，内外层之间有200~500mm的密封真空空间，用珠光砂保温材料填充；双层储罐外面不用聚氨酯保温；罐体的上面或者下面分别安装有液体进口接管和阀门，液体出口接管和阀门，气体进口接管和阀门、气体出口接管和阀门、安全阀接口和安全阀、液位指示接口和阀门，压力指示接口和阀门，温度指示接口和阀门，二氧化碳储罐4可以是一个，也可以是多个并联使用。

4.根据权利要求书1所说的煤矿液体二氧化碳管道式注入灭火装置，其特征在于：保温管道8由耐压无缝钢管制作，可以是内外层套筒管制作，内外层之间有气体隔离空间，防止管外的高温浸入管内、致使管内的液体二氧化碳气化；保温管道8也可以是单层耐压无缝钢管制作，外面喷涂保温材料，防止外面的高温浸入，也防止馆内的低温外溢。

5.根据权利要求书1所说的煤矿液体二氧化碳管道式注入灭火装置，其特征在于：压力控制阀9安装在保温管道8的下端，管道的下端10牢固镶嵌一个与管道等径的、环状梯形的聚四氟乙烯或紫铜制作的密封口11，管道10的外侧均匀分布4~8个固定拉筋12，拉筋12的下部与一个金属底托15连接，底托15的上面固定一个金属弹簧14，弹簧14的上端固定一个金属阀芯13，这个阀芯13是一个梯形圆台，上下面的直径正好和环状梯形聚四氟乙烯制作的环状梯形密封口11的上下面直径一致，在弹簧14的作用下，阀芯13和密封口11吻合，可以封住管道内的液体二氧化碳在一定压力下不泄露。

6.根据权利要求书5所说的压力控制阀9，其特征在于：下端管道10、固定拉筋12、金属底托15、弹簧14和阀芯13，都应该用耐低温的金属材质制作，可以耐受-100℃的低温而不变形，不变性，保证压力控制阀能反复利用；弹簧14的控制压力范围为0.2~6.0MPa之间，一般与二氧化碳储罐4的压力随同；储罐压力如果基本固定，则弹簧14的控制压力也随之固定，制作材质也随之固定。