[发明专利]一种瓦斯气浓度及压力的控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及瓦斯气控制系统，具体为一种瓦斯气浓度及压力的控制装置。

背景技术  

目前，除大型煤矿外，年产150万吨以下的煤矿都有瓦斯抽排放系统，由于瓦斯气的抽排量不是很大，建一个储气罐造价很高，很多煤矿都没有利用这部分瓦斯气，抽多少放多少，造成很大的空气污染。虽然也有部分煤矿将瓦斯气烧燃用于锅炉采暖及热水供给，但是由于没有瓦斯浓度及压力控制系统，只能在用气时电话通知关闭排放阀，使燃气锅炉停止运行，这就不能保证稳定的压力。通过前期燃气锅炉运行情况发现，矿井输送的瓦斯气浓度及压力极不稳定，有时超过40%，由于燃气锅炉的控制是全自动的，当水温或气体达设定上限时，则自动停止燃烧；当低于下限时则开启，导致燃烧机爆燃、熄火，需配风调整，造成燃烧不稳定，不连续，而且可靠性、安全性也无法保证。

发明内容

本发明为了解决现有瓦斯气抽排放系统可靠性、安全性低且污染环境的问题，提供了一种瓦斯气浓度及压力的控制装置。

本发明是采用如下技术方案实现的：一种瓦斯气浓度及压力的控制装置，包括连通井下煤气和瓦斯气用气点的煤气管道；煤气管道上依次设有甲烷浓度传感器、瓦斯气阀门、预混罐、变频风机阀门、变频增压风机、第一止回阀、以及压力表，甲烷浓度传感器与PLC控制器的信号输入端相连，PLC控制器的信号输出端与风机电控柜的信号输入端相连；预混罐的空气进口管道上设有第二止回阀、浓度调控风机；浓度调控风机与风机电控柜的控制端相连；压力表与变频控制柜的信号输入端相连，变频控制柜的控制端与变频增压风机相连。

使用时，打开瓦斯气阀门和变频风机阀门，甲烷浓度传感器测得煤气管道中的瓦斯气浓度后将浓度测定值通过电信号传给PLC控制器，PLC控制器将浓度测定值与浓度设定值相比，当浓度测定值大于浓度设定值时，PLC控制器控制风机控制柜启动浓度调控风机，从而将空气经预混罐的空气进口送入预混罐内稀释瓦斯气的浓度；同时压力表测得预混罐输出的瓦斯气压力后将压力测定值通过电信号传给变频控制柜，变频控制柜将压力测定值与压力设定值相比，当压力测定值大于压力设定值时，变频控制柜控制变频增压风机转速逐渐降低，当压力测定值小于压力设定值时，变频控制柜控制变频增压风机转速逐渐加大；这样可以使得进入瓦斯气用气点的压力稳定、浓度适当，满足用户的使用要求。第一止回阀、第二止回阀可防止气体回流。

进一步地，第二止回阀与预混罐的空气进口之间的管道上设有第一消音器，第一止回阀与压力表之间的管道上设有第二消音器，这样可以消除风机沿管道传来的噪音；预混罐上设有安全阀，压力表与瓦斯气用气点之间的管道上设有重锤式保压阀，这样在数据传输不正确的情况下，当压力太大时可以直接排入空气防止系统出现故障；第二止回阀与第一消音器之间的管道上还连接有第二备用止回阀、备用浓度调控风机；备用浓度调控风机与风机电控柜的控制端相连；变频风机阀门、变频增压风机、和第一止回阀的两边并联有备用变频风机阀门、备用变频增压风机、和第一备用止回阀，备用变频增压风机与变频控制柜的控制端相连，这样当发生事故或者检修时可以通过风机控制柜启动备用浓度调控风机或者打开备用变频风机阀门使用备用变频增压风机，不会影响正常工作。

本发明结构简单，设计巧妙，系统运行安全、稳定，减少了瓦斯气对大气的污染，解决了现有瓦斯气抽排放系统可靠性、安全性低且污染环境的问题，可广泛适用于所有的瓦斯气抽排放系统。

附图说明

图1是本发明的连接示意图。

图中：1-甲烷浓度传感器；2-瓦斯气阀门；3-预混罐；4-变频风机阀门；5-变频增压风机；6-第一止回阀；7-压力表；8-PLC控制柜；9-风机控制柜；10-浓度调控风机；11-第二止回阀；13-第一消音器；14-第二消音器；15-备用浓度调控风机；16-第二备用止回阀；17-备用变频风机阀门；18-备用变频增加风机；19-第一备用止回阀；20-安全阀；21-重锤式保压阀。

具体实施方式

一种瓦斯气浓度及压力的控制装置，包括连通井下煤气和瓦斯气用气点的煤气管道；煤气管道上依次设有甲烷浓度传感器1、瓦斯气阀门2、预混罐3、变频风机阀门4、变频增压风机5、第一止回阀6、以及压力表7，甲烷浓度传感器1与PLC控制器8的信号输入端相连，PLC控制器8的信号输出端与风机电控柜9的信号输入端相连；预混罐3的空气进口管道上设有第二止回阀11、浓度调控风机10；浓度调控风机10与风机电控柜9的控制端相连；压力表7与变频控制柜12的信号输入端相连，变频控制柜12的控制端与变频增压风机5相连。第二止回阀11与预混罐3的空气进口之间的管道上设有第一消音器13；第一止回阀6与压力表7之间的管道上设有第二消音器14。预混罐3上设有安全阀20；压力表7与瓦斯气用气点之间的管道上设有重锤式保压阀21。第二止回阀11与第一消音器13之间的管道上还连接有第二备用止回阀16、备用浓度调控风机15；备用浓度调控风机15与风机电控柜9的控制端相连；变频风机阀门4、变频增压风机5、和第一止回阀6的两边并联有备用变频风机阀门17、备用变频增压风机18、和第一备用止回阀19，备用变频增压风机18与变频控制柜12的控制端相连。