CN101660889B - 惰性气体***装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种惰性气体***装置，包括密封***罐、均匀布设在密封***罐内壁上的电加热装置、对电加热装置进行控制的控制装置、安装在密封***罐上部的惰性气体输入输出管道、分别安装在惰性气体输入输出管道上的灌装阀和具有自动延时功能的卸压阀及对电加热装置和控制装置进行供电的供电单元；控制装置包括温度传感器、温度控制电路和由温度控制电路控制的温控开关，温控开关串接在电加热装置和供电单元间的供电回路中；电加热装置和供电单元间的供电回路中串接有与温控开关相并接的引爆控制开关。本发明结构简单、使用操作简便且可靠性高、使用效果好、实用价值高，能有效解决现有矿用***在***作业时可能点燃瓦斯和煤尘的缺陷和不足。
Description
技术领域
本发明属于安全防护技术领域，尤其是涉及一种惰性气体***装置。
背景技术
在煤炭开采过程中，常常需要使用专用***在采煤工作面进行***。然而，专用******时可能点燃瓦斯和煤尘，威胁煤矿生产安全。
最早作为煤矿许用***使用的是粉状硝酸铵***，但多次出现***事故。19世纪80年代，法国提出了硝酸铵与萘的硝基化合物组成的低爆温的工业***，可用于煤矿，但仍有事故出现。目前，主要采用的防爆措施有以下几种：第一、在***中直接加入惰性冷却消焰剂，以降低***的爆温，加长引燃引爆的诱导期；第二、用“被筒”装药以提高安全度；第三、在已含消焰剂的***中，再加入“离子交换盐对”，但上述措施并不能从根本上解决***作业时可能点燃瓦斯和煤尘的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种惰性气体***装置，其结构简单、使用操作简便且可靠性高、使用效果好、实用价值高，能有效解决现有矿用***在***作业时可能点燃瓦斯和煤尘的缺陷和不足。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种惰性气体***装置，包括盛装***用惰性气体的密封***罐、均匀布设在密封***罐内壁上的电加热装置、根据密封***罐内部惰性气体的温度相应对电加热装置进行控制的控制装置、安装在密封***罐上部的惰性气体输入输出管道、分别安装在所述惰性气体输入输出管道上的灌装阀和具有自动延时功能的卸压阀以及对电加热装置和控制装置进行供电的供电单元；所述控制装置包括对密封***罐内部惰性气体温度进行实时检测的温度传感器、与温度传感器相接的温度控制电路和由温度控制电路进行控制的温控开关，温度控制电路接温控开关，所述温控开关串接在电加热装置和供电单元间的供电回路中；所述电加热装置和供电单元间的供电回路中串接有与温控开关相并接的引爆控制开关K1。
所述温控开关为IGBT模块，温度控制电路的输出端接所述IGBT模块的栅极，供电单元的电源正极接所述IGBT模块的集电极，所述IGBT模块的发射极接电加热装置的正极电源端且电加热装置的负极电源端且供电单元的电源负极。
所述引爆控制开关K1一端接供电单元的电源正极且其另一端接所述IGBT模块的栅极。
所述引爆控制开关K1安装在引爆控制盒内。
所述电加热装置和控制装置安装为一体且二者与供电单元间通过电源线进行连接，电加热装置和控制装置与引爆控制盒之间通过电源控制线进行连接。
所述温度传感器为热电偶R。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、结构简单，加工制作方便且拆卸简便，
2、使用操作简便、控制方便、可操作性强且可靠性高、使用效果好，具体利用液态CO2加热汽化原理，将液态CO2灌装入一装有灌装阀和延时卸压阀的密封***罐内，通过均匀布设在密封***罐内壁上的电加热装置对密封***罐内的液态CO2进行持续加热，持续加热过程中，其密封***罐内液态CO2的温度可控，具体是通过控制装置达到将密封***罐控制在安全状态，使得其内部的液态CO2不至于发生意外***事故；而当需要引爆时，按下引爆控制开关后，才会发生***，具体是对灌装在密封***罐内的液态CO2加热并使其汽化，汽化后的液态CO2气体使密封***罐内的压力升高，达到***极限时即可产生***，因而本发明使用安全可靠。
3、实用价值高，在煤矿采煤工作面***作业中，采用本发明进行***时，不会点燃瓦斯和煤尘，尤其适用于中、高瓦斯煤矿工作面***作业，因而通过本发明替代许用***(矿用***)后，能有效克服现有矿用***在***作业时可能点燃瓦斯和煤尘的缺陷，将作业安全系数大大提高，大幅减少事故发生率。
4、适用范围广，本发明能有效推广适用至其它相关一些需要***的作业领域。
综上所述，本发明结构简单、使用操作简便且可靠性高、使用效果好、实用价值高，能有效解决现有矿用***在***作业时可能点燃瓦斯和煤尘的缺陷和不足。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的外部结构示意图。
图2为本发明的电路框图。
图3为本发明的电路原理图。
附图标记说明：
1-密封***罐； 2-灌装阀； 3-卸压阀；
4-电加热装置； 5-控制装置； 5-1-温度传感器；
5-2-温度控制电路； 5-3-温控开关； 6-供电单元；
7-引爆控制盒。
具体实施方式
如图1、图2所示，本发明包括盛装***用惰性气体的密封***罐1、均匀布设在密封***罐1内壁上的电加热装置4、根据密封***罐1内部惰性气体的温度相应对电加热装置4进行控制的控制装置5、安装在密封***罐1上部的惰性气体输入输出管道、分别安装在所述惰性气体输入输出管道上的灌装阀2和具有自动延时功能的卸压阀3以及对电加热装置4和控制装置5进行供电的供电单元6。所述控制装置5包括对密封***罐1内部惰性气体温度进行实时检测的温度传感器5-1、与温度传感器5-1相接的温度控制电路5-2和由温度控制电路5-2进行控制的温控开关5-3，温度控制电路5-2接温控开关5-3，所述温控开关5-3串接在电加热装置4和供电单元6间的供电回路中。所述电加热装置4和供电单元6间的供电回路中串接有与温控开关5-3相并接的引爆控制开关K1。本实施例中，装入所述密封***罐1内部的惰性气体为液态CO2。所述灌装阀2和具有自动延时功能的卸压阀3均安装在密封***罐1顶部。
结合图3，本实施例中，所述温控开关5-3为IGBT模块，温度控制电路5-2的输出端接所述IGBT模块的栅极，供电单元6的电源正极接所述IGBT模块的集电极，所述IGBT模块的发射极接电加热装置4即Rz的正极电源端且电加热装置4的负极电源端且供电单元6的电源负极。所述引爆控制开关K1安装在引爆控制盒7内，并且所述引爆控制开关K1一端接供电单元6的电源正极且其另一端接所述IGBT模块的栅极，具体接线时，所述引爆控制开关K1的另一端经电阻R1后接所述IGBT模块的栅极。所述温度传感器5-1为热电偶R。
为接线方便，所述电加热装置4和控制装置5安装为一体且二者与供电单元6间通过电源线进行连接，电加热装置4和控制装置5与引爆控制盒8之间通过电源控制线进行连接。
实际使用过程中，用承压容器制成密封***罐1，密封***罐1上设有灌装阀2和具有自动延时功能的卸压阀3，所述卸压阀3由控制卸压阀3进行开启关闭阀门动作的控制器和与控制器相接的计时电路组成；同时，密封***罐1的内壁上设有电加热装置4和控制装置5，电加热装置4和控制装置5用电源控制线连接到引爆控制盒7。作业前，将液态CO2灌装到密封***罐1中，并连通电加热装置4和控制装置5与供电单元6间的电源线后，将本发明放入炮眼内，接通电源并按下引爆控制盒上的按钮开关即引爆控制开关K1，即可进行加热引爆。同时，还需注意的是：使用时，先设定好卸压阀3的延时卸压时间，保证人员撤出现场前，***罐自动卸压至安全压力。另外，还需设定温度控制电路5-2的温度上限值，比如30℃。
正常情况下，引爆控制开关K1处于断开状态且温度控制电路5-2的输出信号为高电平电压信号，IGBT模块处于导通状态，此时供电单元6与电加热装置4的供电回路接通，电加热装置4处于工作状态即电加热装置4对密封***罐1内部的液态CO2进行持续加热。而采用电加热装置4对密封***罐1内部的液态CO2进行持续加热过程中，热电偶R实时对密封***罐1内部液态CO2的温度进行实时检测并将所检测温度信号实时传送至温度控制电路5-2，温度控制电路5-2对热电偶R所传送的温度信号进行分析并判断此时液态CO2的温度是否高于规定的温度上限值即30℃：当密封***罐1内液态CO2的温度高于30℃时，温度控制电路5-2的输出信号转换为低电平电压信号，此时IGBT模块处于截止状态，供电单元6与电加热装置4的供电回路断开，电加热装置4停止加热；当密封***罐1内液态CO2的温度低于30℃时，温度控制电路5-2的输出信号再次转换为高电平电压信号，此时IGBT模块处于导通状态，电加热装置4继续进行加热。当需要进行引爆时，按下引爆控制开关K1，即引爆控制开关K1处于接通状态，此时所述IGBT模块的栅极始终处于高电平状态，也就是说供电单元6与电加热装置4间供电回路的通断不受温度控制电路5-2的控制且其始终处于连通状态，即电加热装置4持续对密封***罐1内部的液态CO2进行加热直至发生***。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (6)
1.一种惰性气体***装置，包括盛装***用惰性气体的密封***罐(1)、均匀布设在密封***罐(1)内壁上的电加热装置(4)、根据密封***罐(1)内部惰性气体的温度相应对电加热装置(4)进行控制的控制装置(5)、安装在密封***罐(1)上部的惰性气体输入输出管道、分别安装在所述惰性气体输入输出管道上的灌装阀(2)和具有自动延时功能的卸压阀(3)以及对电加热装置(4)和控制装置(5)进行供电的供电单元(6)；所述控制装置(5)包括对密封***罐(1)内部惰性气体温度进行实时检测的温度传感器(5-1)、与温度传感器(5-1)相接的温度控制电路(5-2)和由温度控制电路(5-2)进行控制的温控开关(5-3)，温度控制电路(5-2)接温控开关(5-3)，所述温控开关(5-3)串接在电加热装置(4)和供电单元(6)间的供电回路中；所述电加热装置(4)和供电单元(6)间的供电回路中串接有与温控开关(5-3)相并接的引爆控制开关K1。
2.按照权利要求1所述的惰性气体***装置，其特征在于：所述温控开关(5-3)为I GBT模块，温度控制电路(5-2)的输出端接所述I GBT模块的栅极，供电单元(6)的电源正极接所述I GBT模块的集电极，所述IGBT模块的发射极接电加热装置(4)的正极电源端且电加热装置(4)的负极电源端接供电单元(6)的电源负极。
3.按照权利要求2所述的惰性气体***装置，其特征在于：所述引爆控制开关K1一端接供电单元(6)的电源正极且其另一端接所述I GBT模块的栅极。
4.按照权利要求1、2或3所述的惰性气体***装置，其特征在于：所述引爆控制开关K1安装在引爆控制盒(7)内。
5.按照权利要求4所述的惰性气体***装置，其特征在于：所述电加热装置(4)和控制装置(5)安装为一体且二者与供电单元(6)间通过电源线进行连接，电加热装置(4)和控制装置(5)与引爆控制盒(7) 之间通过电源控制线进行连接。
6.按照权利要求1、2或3所述的惰性气体***装置，其特征在于：所述温度传感器(5-1)为热电偶R。
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Denomination of invention: Inert gas exploder Effective date of registration: 20170303 Granted publication date: 20120829 Pledgee: Fengxiang Shaanxi rural commercial bank Limited by Share Ltd. Pledgor: XI'AN XINZHU FIRE AND RESCUE EQUIPMENT Co.,Ltd. Registration number: 2017990000150 |
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Date of cancellation: 20190705 Granted publication date: 20120829 Pledgee: Fengxiang Shaanxi rural commercial bank Limited by Share Ltd. Pledgor: XI'AN XINZHU FIRE AND RESCUE EQUIPMENT Co.,Ltd. Registration number: 2017990000150 |
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Granted publication date: 20120829 |
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