CN217233569U - 干湿一体化阻火泄爆装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种干湿一体化阻火泄爆装置。其技术方案是：底座上安装阻火罐，阻火罐内焊接阻火管和固定格栅，固定格栅和活动格栅之间安装金属波纹带阻火芯；阻火罐的中部另一侧通过连接管连接泄爆脱水罐，阻火罐的底部活动连接水池，水池的底部通过回水管连接到泄爆脱水罐的底端，泄爆脱水罐的顶部设有泄爆门，且泄爆脱水罐与导爆管焊接。有益效果是：金属波纹带阻火芯和水封阻火同时具有阻止燃烧火焰和***火焰的功能，两者的性能均得到加强，安全性能可靠，且金属波纹带阻火芯便于清理维护；本实用新型的设备结构强度高，综合制造成本低、使用维护方便；出口抽采瓦斯含水少，易于煤矿抽采瓦斯高效利用。
Description
技术领域
本实用新型涉及易燃易爆可燃气体管道输送领域，特别涉及一种干湿一体化阻火泄爆装置。
背景技术
当前，我国能源需求仍呈增长趋势，尽管煤炭在能源消费总量中的占比不断下降，但考虑到可再生能源短期内难以大规模替代传统化石能源，煤炭仍将是我国能源供应的“压舱石”和“稳定器”。但是，我国高瓦斯或煤与瓦斯突出矿井占比较大，已经建成地面固定式瓦斯抽采泵站近2000座，每年煤矿抽采瓦斯纯量128亿立方米左右，2020年利用率仅44.5%，抽采瓦斯利用潜力大。另外，瓦斯抽采和利用是促进煤矿安全生产的重要措施，对我国实现“双碳”目标意义重大。
由于我国煤田地质条件导致瓦斯透气性较差，抽采瓦斯浓度大多是在***范围（5%～15%）内 、且波动较大的低浓度瓦斯，瓦斯抽采和利用过程存在一定安全隐患。目前，我国煤矿地面固定式抽采瓦斯***和抽采瓦斯输送利用***采用分体式的干式阻火器与水封阻火器串联使用的方式，是基于阻止***浓度范围之外的高浓度瓦斯的燃烧火焰而设计的，不能阻止***火焰和***冲击波。虽然近几年在低浓度瓦斯抽采利用管道***中使用阻爆型管道干式阻火器，但存在阻火芯容易堵塞和清理困难的问题，导致有些使用者将阻火芯取出不用的违规和危险操作；水封阻火器的使用也多次出现过阻爆时炸废现象。***往往是“***—燃烧—***”交替循环，干式阻火器阻止***火焰而不能持续阻止燃烧火焰，水封阻火器阻止燃烧火焰而不能阻止***火焰。目前在用的阻火设备对于低浓度瓦斯抽采和利用存在安全隐患。
干湿一体化阻火泄爆装置支撑国家强制性标准GB 40881-2021《煤矿低浓度瓦斯管道输送安全保障***设计规范》的实施，有益于促进煤矿安全生产和节能降碳工作。
实用新型内容
本实用新型的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种干湿一体化阻火泄爆装置，应用于煤矿瓦斯地面固定式抽采***和抽采瓦斯管道输送利用***的安全保护，从结构上实现一体化，金属波纹带阻火芯和水封阻火同时具有阻止燃烧火焰和***火焰的功能，两者的性能均得到加强，安全性能可靠，并且可以降低瓦斯含水率、维持水封阻火水位。
其技术方案是：包括人孔（1）、阻火罐（2）、阻火管（3）、固定格栅（4）、金属波纹带阻火芯（5）、活动格栅（6）、阻火水（8）、底座（9）、水池（10）、回水管（15）、导爆管（16）、泄爆脱水罐（17）、泄爆门（18）、连接管（19），所述的底座（9）上安装阻火罐（2），所述阻火罐（2）内焊接阻火管（3）和固定格栅（4），阻火管（3）的外端伸向阻火罐（2）的外壁，阻火管（3）的内端穿过阻火罐（2）内腔的固定格栅（4）向下，且穿过金属波纹带阻火芯（5）和活动格栅（6），***阻火罐（2）内腔的阻火水（8）中，所述固定格栅（4）和活动格栅（6）之间安装金属波纹带阻火芯（5）；
所述的阻火罐（2）的顶部设有人孔（1），阻火罐（2）的中部另一侧通过连接管（19）连接泄爆脱水罐（17），阻火罐（2）的底部活动连接水池（10），水池（10）的底部通过回水管（15）连接到泄爆脱水罐（17）的底端，所述泄爆脱水罐（17）的顶部设有泄爆门（18），且泄爆脱水罐（17）与导爆管（16）焊接。
优选的，上述的固定格栅（4）、金属波纹带阻火芯（5）和活动格栅（6）通过紧固螺栓（7）连接。
优选的，上述的水池（10）的底部设有三通出口，分别连接补水阀（11）、排污阀（12）和连通阀（13），所述的连通阀（13）连接回水管（15）。
优选的，上述的水池（10）与阻火罐（2）的底部通过螺栓连接为一体。
优选的，上述的金属波纹带阻火芯（5）包括阻火芯外护架（5-1）、阻火芯盘（5-2）、阻火芯内扩套（5-3）、安装紧固套孔（5-4），所述阻火芯外护架（5-1）内设有多个阻火芯盘（5-2），在中心设有阻火芯内扩套（5-3），且设有多个安装紧固套孔（5-4），用于安装紧固螺栓（7）。
优选的，上述的阻火芯盘（5-2）由不锈钢波纹带（5-2-1）和不透钢平带（5-2-2）同步圈制，所述不锈钢波纹带（5-2-1）与不透钢平带（5-2-2）构成直角三角形结构。
优选的，上述的不锈钢波纹带（5-2-1）的高度不大于0.9mm。
优选的，上述的金属波纹带阻火芯（5）采用两组，并串联安装在固定格栅（4）和活动格栅（6）之间。
优选的，上述的阻火罐（2）的下侧外壁外设有水位计（14）。
本实用新型的有益效果是：本实用新型将金属波纹带阻火芯置于阻火罐内，从结构上实现一体化；金属波纹带阻火芯抑制水面吹起，其内部水雾增强金属波纹带阻火芯的“冷壁淬熄”现象；金属波纹带阻火芯和水封阻火同时具有阻止燃烧火焰和***火焰的功能，两者的性能均得到加强，安全性能可靠，且金属波纹带阻火芯便于清理维护；增设脱水和回流机构，降低瓦斯含水率、维持水封阻火水位；另外，本实用新型的设备结构强度高，综合制造成本低、使用维护方便；出口抽采瓦斯含水少，易于煤矿抽采瓦斯高效利用。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图；
图2是金属波纹带阻火芯的结构示意图；
图3是阻火芯盘的结构示意图；
上图中：人孔1、阻火罐2、阻火管3、固定格栅4、金属波纹带阻火芯5、活动格栅6、紧固螺栓7、阻火水8、底座9、水池10、补水阀11、排污阀12、连通阀13、水位计14、回水管15、导爆管16、泄爆脱水罐17、泄爆门18、连接管19，阻火芯外护架5-1、阻火芯盘5-2、阻火芯内扩套5-3、安装紧固套孔5-4，不锈钢波纹带5-2-1和不透钢平带5-2-2、阻火管进口A、导爆管出口B。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例1，参照图1，本实用新型提到的一种干湿一体化阻火泄爆装置，包括人孔1、阻火罐2、阻火管3、固定格栅4、金属波纹带阻火芯5、活动格栅6、阻火水8、底座9、水池10、回水管15、导爆管16、泄爆脱水罐17、泄爆门18、连接管19，所述的底座9上安装阻火罐2，所述阻火罐2内焊接阻火管3和固定格栅4，阻火管3的外端伸向阻火罐2的外壁，阻火管3的内端穿过阻火罐2内腔的固定格栅4向下，且穿过金属波纹带阻火芯5和活动格栅6，***阻火罐2内腔的阻火水8中，所述固定格栅4和活动格栅6之间安装金属波纹带阻火芯5；
所述的阻火罐2的顶部设有人孔1，阻火罐2的中部另一侧通过连接管19连接泄爆脱水罐17，阻火罐2的底部活动连接水池10，水池10的底部通过回水管15连接到泄爆脱水罐17的底端，所述泄爆脱水罐17的顶部设有泄爆门18，且泄爆脱水罐17与导爆管16焊接。
优选的，上述的固定格栅4、金属波纹带阻火芯5和活动格栅6通过紧固螺栓7连接。
优选的，上述的水池10的底部设有三通出口，分别连接补水阀11、排污阀12和连通阀13，所述的连通阀13连接回水管15。
优选的，上述的水池10与阻火罐2的底部通过螺栓连接为一体。
参照图2，本实用新型提到的金属波纹带阻火芯5包括阻火芯外护架5-1、阻火芯盘5-2、阻火芯内扩套5-3、安装紧固套孔5-4，所述阻火芯外护架5-1内设有多个阻火芯盘5-2，在中心设有阻火芯内扩套5-3，且设有多个安装紧固套孔5-4，用于安装紧固螺栓7。
参照图2，本实用新型提到的阻火芯盘5-2由不锈钢波纹带5-2-1和不透钢平带5-2-2同步圈制，所述不锈钢波纹带5-2-1与不透钢平带5-2-2构成直角三角形结构。
优选的，上述的不锈钢波纹带5-2-1的高度不大于0.9mm。
优选的，上述的金属波纹带阻火芯5采用两组，并串联安装在固定格栅4和活动格栅6之间。
优选的，上述的阻火罐2的下侧外壁外设有水位计14。
本实用新型的工作过程是：
一定压力的抽采瓦斯从阻火管进口A由阻火管3进入阻火罐2，吹开阻火水8，经过金属波纹带阻火芯5进入阻火罐2上腔，再经过连接管19进入泄爆脱水罐17内，抽采瓦斯吹到导爆管16外壁，在泄爆脱水罐17内脱除部分水，水通过回水管15、连通阀13到水池10；抽采瓦斯经过导爆管16从导爆管出口B排出；
如抽采瓦斯含水量大，阻火罐2内的水面升高，打开排污阀12排出部分水；如抽采瓦斯含水少，阻火罐2内的水面下降，则打开补水阀11补水；
当发生瓦斯***事故时，***火焰和冲击波从导爆管出口进入导爆管16，由导爆管16引导冲击波冲开泄爆门18释放冲击波压力和由其引爆的泄爆脱水罐17和阻水罐2内的瓦斯***压力；阻火罐2内的抽采瓦斯***火焰首先经过金属波纹带阻火芯5实现一次灭火，如火焰没有彻底熄灭，再由阻火水8灭火。金属波纹带阻火芯5内孔充盈了大量水雾，增强了灭火功能；金属波纹带阻火芯5还平抑阻火水面，避免抽采瓦斯进出口直接连通，保证水封可靠阻火；
经过一定时间使用后，打开人孔1，清理金属波纹带阻火芯5内积累的粉尘颗粒和形成的水垢，以及水池10内积累的泥状物，粉尘形成的泥状物采取冲洗方式清理，水垢采取加入除垢剂浸泡后冲洗刷方式清理，清理后的污物从排污阀12排出，长期使用需大修时，将底座9和水池10与阻火罐拆分移开，修理或更换金属波纹带阻火芯5。
实施例2：参照图1，本实用新型提到的一种干湿一体化阻火泄爆装置，包括人孔1、阻火罐2、阻火管3、固定格栅4、金属波纹带阻火芯5、活动格栅6、阻火水8、底座9、水池10、回水管15、导爆管16、泄爆脱水罐17、泄爆门18、连接管19，所述的底座9上安装阻火罐2，所述阻火罐2内焊接阻火管3和固定格栅4，阻火管3的外端伸向阻火罐2的外壁，阻火管3的内端穿过阻火罐2内腔的固定格栅4向下，且穿过金属波纹带阻火芯5和活动格栅6，***阻火罐2内腔的阻火水8中，所述固定格栅4和活动格栅6之间安装金属波纹带阻火芯5；
所述的阻火罐2的顶部设有人孔1，阻火罐2的中部另一侧通过连接管19连接泄爆脱水罐17，阻火罐2的底部活动连接水池10，水池10的底部通过回水管15连接到泄爆脱水罐17的底端，所述泄爆脱水罐17的顶部设有泄爆门18，且泄爆脱水罐17与导爆管16焊接。
与实施例1不同之处是：将金属波纹带阻火芯5改为按HG/T 21618-1998标准制造的丝网除沫器用网块，网块厚度H=150mm、材料为不锈钢，其它结构不变。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案对本实用新型加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本实用新型的技术方案所进行的任何简单修改或等同变换，尽属于本实用新型要求保护的范围。
Claims (9)
1.一种干湿一体化阻火泄爆装置，其特征是：包括人孔（1）、阻火罐（2）、阻火管（3）、固定格栅（4）、金属波纹带阻火芯（5）、活动格栅（6）、阻火水（8）、底座（9）、水池（10）、回水管（15）、导爆管（16）、泄爆脱水罐（17）、泄爆门（18）、连接管（19），所述的底座（9）上安装阻火罐（2），所述阻火罐（2）内焊接阻火管（3）和固定格栅（4），阻火管（3）的外端伸向阻火罐（2）的外壁，阻火管（3）的内端穿过阻火罐（2）内腔的固定格栅（4）向下，且穿过金属波纹带阻火芯（5）和活动格栅（6），***阻火罐（2）内腔的阻火水（8）中，所述固定格栅（4）和活动格栅（6）之间安装金属波纹带阻火芯（5）；
所述的阻火罐（2）的顶部设有人孔（1），阻火罐（2）的中部另一侧通过连接管（19）连接泄爆脱水罐（17），阻火罐（2）的底部活动连接水池（10），水池（10）的底部通过回水管（15）连接到泄爆脱水罐（17）的底端，所述泄爆脱水罐（17）的顶部设有泄爆门（18），且泄爆脱水罐（17）与导爆管（16）焊接。
2.根据权利要求1所述的干湿一体化阻火泄爆装置，其特征是：所述的固定格栅（4）、金属波纹带阻火芯（5）和活动格栅（6）通过紧固螺栓（7）连接。
3.根据权利要求1所述的干湿一体化阻火泄爆装置，其特征是：所述的水池（10）的底部设有三通出口，分别连接补水阀（11）、排污阀（12）和连通阀（13），所述的连通阀（13）连接回水管（15）。
4.根据权利要求3所述的干湿一体化阻火泄爆装置，其特征是：所述的水池（10）与阻火罐（2）的底部通过螺栓连接为一体。
5.根据权利要求1所述的干湿一体化阻火泄爆装置，其特征是：所述的金属波纹带阻火芯（5）包括阻火芯外护架（5-1）、阻火芯盘（5-2）、阻火芯内扩套（5-3）、安装紧固套孔（5-4），所述阻火芯外护架（5-1）内设有多个阻火芯盘（5-2），在中心设有阻火芯内扩套（5-3），且设有多个安装紧固套孔（5-4），用于安装紧固螺栓（7）。
6.根据权利要求5所述的干湿一体化阻火泄爆装置，其特征是：所述的阻火芯盘（5-2）由不锈钢波纹带（5-2-1）和不透钢平带（5-2-2）同步圈制，所述不锈钢波纹带（5-2-1）与不透钢平带（5-2-2）构成直角三角形结构。
7.根据权利要求6所述的干湿一体化阻火泄爆装置，其特征是：所述的不锈钢波纹带（5-2-1）的高度不大于0.9mm。
8.根据权利要求1所述的干湿一体化阻火泄爆装置，其特征是：所述的金属波纹带阻火芯（5）采用两组，并串联安装在固定格栅（4）和活动格栅（6）之间。
9.根据权利要求1所述的干湿一体化阻火泄爆装置，其特征是：所述的阻火罐（2）的下侧外壁外设有水位计（14）。
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