專利名稱：礦井乏風(fēng)瓦斯分離裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種氣體分離裝置，特別是涉及一種礦井乏風(fēng)瓦斯分離裝置。
背景技術(shù)：
煤礦瓦斯主要成分是烷烴，其中甲烷占絕大比 例，瓦斯爆炸就其本質(zhì)來說，是一定濃度的甲烷和空氣中的氧氣在一定溫度作用下產(chǎn)生的激烈氧化反應(yīng)，這是煤礦生產(chǎn)中的主要危害因素。防止瓦斯集聚的基本方法是以足夠的風(fēng)量將瓦斯沖淡，排出地面，從而形成大量的乏風(fēng)瓦斯。礦井乏風(fēng)中的瓦斯?jié)舛群艿停恳话愕陀贠. 75%，而現(xiàn)有的瓦斯分離提純方法如深冷分離、變壓吸附分離、吸收解吸分離、膜分離以及這些方法的聯(lián)合分離，屬于分離煤層氣中瓦斯的方法，主要適用于分離濃度高的瓦斯，若對礦井乏風(fēng)采用這些分離方法，會因為乏風(fēng)風(fēng)量太大而瓦斯?jié)舛扔诌^低使得成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于收益，得不償失。同時，對于超低濃度乏風(fēng)瓦斯發(fā)電技術(shù)，現(xiàn)在還不能使其穩(wěn)定的運行。由于礦井乏風(fēng)中的瓦斯既沒有達(dá)到進(jìn)一步分離提純的濃度，也沒有達(dá)到能夠利用其穩(wěn)定發(fā)電的濃度，以至于目前世界上大部分的礦井乏風(fēng)瓦斯都未進(jìn)行回收處理，直接排放到了大氣中，從而造成了極大的能源浪費；并且由于瓦斯的主要成分甲烷所產(chǎn)生的溫室效應(yīng)是二氧化碳的21倍，對臭氧層的破壞力是二氧化碳的7倍，所以這同時也加劇了大氣污染和溫室效應(yīng)。

實用新型內(nèi)容為了克服上述不足，本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種礦井乏風(fēng)瓦斯分離裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)礦井乏風(fēng)瓦斯的分離提純，從而將瓦斯能源回收利用，并減少溫室效應(yīng)。本實用新型的技術(shù)方案是一種礦井乏風(fēng)瓦斯分離裝置，包括用于抽采礦井乏風(fēng)瓦斯的瓦斯泵站，和用于輸送瓦斯的瓦斯輸送通道，瓦斯泵站通過瓦斯輸入通道與一個多級瓦斯分離器的輸入端連接，多級瓦斯分離器的輸出端與瓦斯輸出通道連接，多級瓦斯分離器包括兩個以上通過瓦斯輸送管依次連接的瓦斯分離容器。上述礦井乏風(fēng)瓦斯分離裝置，其中的多級瓦斯分離器包括三個瓦斯分離容器，瓦斯分離容器上設(shè)有位于容器壁中部的中部進(jìn)氣口、位于容器壁下部的下部出氣口以及位于容器頂部的頂部出氣口，瓦斯泵站通過瓦斯輸入通道與第一級瓦斯分離容器的中部進(jìn)氣口連接，第一級瓦斯分離容器的頂部出氣口通過瓦斯輸送管與第二級瓦斯分離容器的中部進(jìn)氣口連接，第二級瓦斯分離容器的頂部出氣口通過瓦斯輸送管與第三級瓦斯分離容器的中部進(jìn)氣口連接，第三級瓦斯分離容器的頂部出氣口與瓦斯輸出通道連接。上述礦井乏風(fēng)瓦斯分離裝置，其中的第一級瓦斯分離容器的下部出氣口、第二級瓦斯分離容器的下部出氣口及第三級瓦斯分離容器的下部出氣口處還均設(shè)有控制閥。上述礦井乏風(fēng)瓦斯分離裝置，其中的第三級瓦斯分離容器的下部出氣口還通過瓦斯輸送管及單向閥與第二級瓦斯分離容器的中部進(jìn)氣口連接，第二級瓦斯分離容器的下部出氣口還通過瓦斯輸送管及單向閥與第一級瓦斯分離容器的中部進(jìn)氣口連接。上述礦井乏風(fēng)瓦斯分離裝置，其中的第一級瓦斯分離容器的下部出氣口處還設(shè)有控制閥。上述礦井乏風(fēng)瓦斯分離裝置，其中的瓦斯輸入通道和瓦斯輸出通道上還設(shè)有控制閥。上述礦井乏風(fēng)瓦斯分離裝置，其中的瓦斯輸入通道和瓦斯輸出通道上還設(shè)有細(xì)水
霧防爆處理裝置。上述礦井乏風(fēng)瓦斯分離裝置，其中的瓦斯輸入通道和瓦斯輸出通道上還設(shè)有瓦斯 傳感器。本實用新型的有益效果是I、本實用新型采用由多個依次連接的瓦斯分離容器構(gòu)成的多級分離器結(jié)構(gòu)，通過物理分離方法來實現(xiàn)瓦斯的多級分離提純，達(dá)到了有效提高瓦斯?jié)舛鹊哪康?，從而能將大量的瓦斯能源回收利用，并減少了溫室效應(yīng)；2、本實用新型通過引入細(xì)水霧防爆處理裝置，將瓦斯與細(xì)水霧進(jìn)行混合輸送，防止了在瓦斯輸送通道內(nèi)產(chǎn)生火源及瓦斯在輸送過程中發(fā)生爆炸，從而有效保證了安全性倉泛;3、本實用新型通過采用瓦斯傳感器，從而能有效檢測分離提純前后的礦井乏風(fēng)瓦斯的流量及瓦斯的濃度；4、本實用新型成本低，且簡單易行，從而有利于礦井中的推廣應(yīng)用，并為礦井乏風(fēng)瓦斯多級物理分離系統(tǒng)的建立及改進(jìn)提供基礎(chǔ)。
以下結(jié)合附圖
對本實用新型的具體實施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖I是礦井乏風(fēng)瓦斯分離裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中瓦斯泵站1，細(xì)水霧防爆處理裝置2，瓦斯傳感器3，瓦斯輸入通道4，控制閥5，中部進(jìn)氣口 6，第一級瓦斯分離容器7，頂部出氣口 8，中部進(jìn)氣口 9，單向閥10，下部出氣口 11，控制閥12，瓦斯輸送管13，中部進(jìn)氣口 14，第二級瓦斯分離容器15，頂部出氣口 16，瓦斯輸送管17，中部進(jìn)氣口 18，瓦斯輸送管19，下部出氣口 20，單向閥21，中部進(jìn)氣口 22，第三級瓦斯分離容器23，頂部出氣口 24，瓦斯輸送管25，下部出氣口 26，瓦斯輸出通道27，瓦斯傳感器28，控制閥29，細(xì)水霧防爆處理裝置30。
具體實施方式
如圖I所示的礦井乏風(fēng)瓦斯分離裝置中，瓦斯泵站I通過瓦斯輸入通道4與一個多級瓦斯分離器的輸入端連接，而多級瓦斯分離器的輸出端與瓦斯輸出通道27連接，上述的多級瓦斯分離器包括兩個以上通過瓦斯輸送管依次連接的瓦斯分離容器。作為一種優(yōu)選，多級瓦斯分離器所包含的瓦斯分離容器的數(shù)目為三個，即在如圖I所示的結(jié)構(gòu)中，多級瓦斯分離器包括第一級瓦斯分離容器7，第二級瓦斯分離容器15，和第三級瓦斯分離容器23，并且每個瓦斯分離容器上均設(shè)有位于容器壁中部的中部進(jìn)氣口、位于容器壁下部的下部出氣口以及位于容器頂部的頂部出氣口。瓦斯泵站I通過瓦斯輸入通道4與第一級瓦斯分離容器7的中部進(jìn)氣口 6連接，第一級瓦斯分離容器7的頂部出氣口 8通過瓦斯輸送管13與第二級瓦斯分離容器15的中部進(jìn)氣口 14連接，第二級瓦斯分離容器15的頂部出氣口 16通過瓦斯輸送管17與第三級瓦斯分離容器23的中部進(jìn)氣口 22連接，第三級瓦斯分離容器23的頂部出氣口 24與瓦斯輸出通道27連接。此外，在第一級瓦斯分離容器7的下部出氣口 11、第二級瓦斯分離容器15的下部出氣口 20、第三級瓦斯分離容器23的下部出氣口 26處，以及在瓦斯輸入通道4和瓦斯輸出通道27上，均還可以加設(shè)控制閥，如圖I所示的控制閥5、控制閥12和控制閥29?？刂崎y同時起到單向閥和控制氣體流量的作用，從而在氣體輸送過程中能防止氣體回流，并能實時調(diào)節(jié)氣體流量。在上述礦井乏風(fēng)瓦斯分離裝置工作時，乏風(fēng)瓦斯經(jīng)瓦斯泵站I和瓦斯輸入通道4進(jìn)入第一級瓦斯分離容器7，由于瓦斯中的主要成分為甲烷，其對空氣的相對密度為 O.554，相對空氣較輕，所以在乏風(fēng)瓦斯進(jìn)入到第一級瓦斯分離容器7后，其中的瓦斯(主要為甲烷)便會自動向容器上部聚集，從而使容器上部氣體中的瓦斯?jié)舛忍岣?，并且該部分氣體經(jīng)第一級瓦斯分離容器7的頂部出氣口 8、瓦斯輸送管13和第二級瓦斯分離容器15的中部進(jìn)氣口 14進(jìn)入第二級瓦斯分離容器15，而其余部分的氣體則通過第一級瓦斯分離容器7的下部出氣口 11排出，這樣便實現(xiàn)了對瓦斯的初步的分離提純；依照此原理，在第二級瓦斯分離容器15和第三級瓦斯分離容器23內(nèi)重復(fù)上述的工作過程，從而實現(xiàn)了對瓦斯進(jìn)行逐級的分離提純，使得分離提純后的瓦斯?jié)舛仍絹碓礁?，并且最終得到的較高濃度的瓦斯氣體經(jīng)瓦斯輸出通道27輸出。該部分瓦斯?jié)舛容^高的氣體可輸出至瓦斯儲存站，或者進(jìn)行其它的處理和應(yīng)用。作為進(jìn)一步的改進(jìn)，對于上述的礦井乏風(fēng)瓦斯分離裝置，其中的第三級瓦斯分離容器23的下部出氣口 26可進(jìn)一步通過瓦斯輸送管25及單向閥21與第二級瓦斯分離容器15的中部進(jìn)氣口 18連接，第二級瓦斯分離容器15的下部出氣口 20可進(jìn)一步通過瓦斯輸送管19及單向閥10與第一級瓦斯分離容器7的中部進(jìn)氣口 9連接。其中，中部進(jìn)氣口 18與中部進(jìn)氣口 14可以為同一個進(jìn)氣口，也可以為均開設(shè)在第二級瓦斯分離容器15的容器壁中部的兩個不同的進(jìn)氣口 ；同理，中部進(jìn)氣口 9與中部進(jìn)氣口 6可以為同一個進(jìn)氣口，也可以為均開設(shè)在第一級瓦斯分離容器7的容器壁中部的兩個不同的進(jìn)氣口 ；單向閥10和單向閥21只允許氣體單向流動，從而在氣體輸送過程中防止氣體回流。在此情形下的工作過程中，經(jīng)第三級瓦斯分離容器23的下部出氣口 26排出的氣體將被回送至第二級瓦斯分離容器15中，經(jīng)第二級瓦斯分離容器15的下部出氣口 20排出的氣體又被回送至第一級瓦斯分離容器7中，從而進(jìn)行反復(fù)的分離提純，保證能有效回收更多的瓦斯能源，并降低排放造成的大氣污染。需要說明的是，根據(jù)所需要的不同瓦斯?jié)舛?，上述多級瓦斯分離器所包含的瓦斯分離容器的個數(shù)可以靈活確定，而多個瓦斯分離容器之間的連接則可依照上述內(nèi)容所闡述的連接方法進(jìn)行。作為再一步的改進(jìn)，如圖I所示，在礦井乏風(fēng)瓦斯分離裝置的瓦斯輸入通道4和瓦斯輸出通道27上還可分別設(shè)有細(xì)水霧防爆處理裝置2和細(xì)水霧防爆處理裝置30。細(xì)水霧防爆處理裝置2和細(xì)水霧防爆處理裝置30的結(jié)構(gòu)相同，均依國家安全生產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，按照煤礦低濃度瓦斯與細(xì)水霧混合安全輸送裝置技術(shù)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計，主要由瓦斯輸送管道、水霧發(fā)生器、水封阻火器、煤礦瓦斯瓦斯輸送管道金屬波紋帶阻火器、瓦斯安全放散閥、脫水器、循環(huán)水供給系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成。通過安裝細(xì)水霧防爆處理裝置2和細(xì)水霧防爆處理裝置30，可防止在瓦斯輸送通道內(nèi)產(chǎn)生火源及瓦斯在輸送過程中發(fā)生爆炸，從而有效保證了安全性能。作為再進(jìn)一步的改進(jìn)，如圖I所示，在礦井乏風(fēng)瓦斯分離裝置的瓦斯輸入通道4和瓦斯輸出通道27上還可分別設(shè)有瓦斯傳感器3和瓦斯傳感器28，以檢測分離提純前后的礦井乏風(fēng)瓦斯的流量及瓦斯?jié)舛?。上面結(jié)合附圖對本實用新型優(yōu)選的具體實施方式
和實施例作了詳細(xì)說明，但是本實用新型并不限于上述實施方式和實施例，在本領(lǐng)域技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下作出各種變化。
權(quán)利要求1.一種礦井乏風(fēng)瓦斯分離裝置，包括用于抽采礦井乏風(fēng)瓦斯的瓦斯泵站，和用于輸送瓦斯的瓦斯輸送通道，其特征在于所述瓦斯泵站通過瓦斯輸入通道與一個多級瓦斯分離器的輸入端連接，多級瓦斯分離器的輸出端與瓦斯輸出通道連接，所述多級瓦斯分離器包括兩個以上通過瓦斯輸送管依次連接的瓦斯分離容器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦井乏風(fēng)瓦斯分離裝置，其特征在于所述多級瓦斯分離器包括三個瓦斯分離容器，瓦斯分離容器上設(shè)有位于容器壁中部的中部進(jìn)氣口、位于容器壁下部的下部出氣口以及位于容器頂部的頂部出氣口，瓦斯泵站通過瓦斯輸入通道與第一級瓦斯分離容器的中部進(jìn)氣口連接，第一級瓦斯分離容器的頂部出氣口通過瓦斯輸送管與第二級瓦斯分離容器的中部進(jìn)氣口連接，第二級瓦斯分離容器的頂部出氣口通過瓦斯輸送管與第三級瓦斯分離容器的中部進(jìn)氣口連接，第三級瓦斯分離容器的頂部出氣口與瓦斯輸出通道連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦井乏風(fēng)瓦斯分離裝置，其特征在于所述第一級瓦斯分離容器的下部出氣口、第二級瓦斯分離容器的下部出氣口及第三級瓦斯分離容器的下部出氣口處均設(shè)有控制閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦井乏風(fēng)瓦斯分離裝置，其特征在于所述第三級瓦斯分離容器的下部出氣口還通過瓦斯輸送管及單向閥與第二級瓦斯分離容器的中部進(jìn)氣口連接，第二級瓦斯分離容器的下部出氣口還通過瓦斯輸送管及單向閥與第一級瓦斯分離容器的中部進(jìn)氣口連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的礦井乏風(fēng)瓦斯分離裝置，其特征在于第一級瓦斯分離容器的下部出氣口處還設(shè)有控制閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的礦井乏風(fēng)瓦斯分離裝置，其特征在于所述瓦斯輸入通道和瓦斯輸出通道上還設(shè)有控制閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的礦井乏風(fēng)瓦斯分離裝置，其特征在于所述瓦斯輸入通道和瓦斯輸出通道上還設(shè)有細(xì)水霧防爆處理裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的礦井乏風(fēng)瓦斯分離裝置，其特征在于所述瓦斯輸入通道和瓦斯輸出通道上還設(shè)有瓦斯傳感器。
專利摘要本實用新型涉及一種礦井乏風(fēng)瓦斯分離裝置，包括用于抽采礦井乏風(fēng)瓦斯的瓦斯泵站和用于輸送瓦斯的瓦斯輸送通道，瓦斯泵站通過瓦斯輸入通道與一個多級瓦斯分離器的輸入端連接，多級瓦斯分離器的輸出端與瓦斯輸出通道連接，多級瓦斯分離器包括兩個以上通過瓦斯輸送管依次連接的瓦斯分離容器。該實用新型通過物理分離方法實現(xiàn)了對瓦斯的多級分離提純，達(dá)到了有效提高瓦斯?jié)舛鹊哪康?，從而能將大量的瓦斯能源回收利用，避免了瓦斯能源的?yán)重浪費，并減少了溫室效應(yīng)。
文檔編號E21F7/00GK202718706SQ20122038166
公開日2013年2月6日 申請日期2012年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月3日
發(fā)明者鄒國龍, 姬祥, 周玉喜 申請人:鄒國龍