[发明专利]蒸汽掺混防爆系统

说明书

技术领域

本发明涉及热能与动力领域，尤其是一种蒸汽掺混防爆系统。

背景技术

在煤炭工业以及石油天然气工业中，会产生许多气体燃料与空气的易燃易爆混合物（例如处于爆炸范围内的煤层气与空气的混合物），为利用这些混合物往往需要将这些混合物进行输送，如何确保在输送过程中不产生燃烧爆炸是利用这些混合物的最重要的前提。为了防止这类混合物的爆炸，人们开发了多种技术方案，例如干式阻火器、水封式阻火器等，但是所有这些都只不过是作输送管道中的阻火阀而已。因此，需要发明一种可适用于长距离输送气体燃料与空气的易燃易爆混合物的防爆系统。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出的技术方案如下：

一种输送易燃气体混合物的方法，在易燃气体混合物中掺入蒸汽得到蒸汽燃气混合物，将所述蒸汽燃气混合物输送至目的地后，再将所述蒸汽和所述易燃气体混合物分离，从而在目的地获得所述易燃气体混合物。

通过冷凝冷却的方式使所述蒸汽液化，从而将所述蒸汽和所述易燃气体混合物分离。

一种蒸汽掺混防爆系统，包括掺混器、锅炉、液体泵和冷凝冷却器，在所述掺混器上设蒸汽入口、燃气入口和蒸汽燃气混合物出口，所述锅炉的蒸汽出口与所述蒸汽入口连通，所述蒸汽燃气混合物出口与所述冷凝冷却器的被冷凝冷却流体入口连通，所述冷凝冷却器的被冷凝冷却流体出口包括被冷凝液体出口和被冷却燃气出口，所述被冷凝液体出口与所述液体泵的液体入口连通，所述液体泵的液体出口与所述锅炉连通。

一种蒸汽掺混防爆系统，包括锅炉、液体泵和冷凝冷却器，在所述锅炉的蒸汽室上设燃气入口和蒸汽燃气混合物出口，所述蒸汽燃气混合物出口与所述冷凝冷却器的被冷凝冷却流体入口连通，所述冷凝冷却器的被冷凝冷却流体出口包括被冷凝液体出口和被冷却燃气出口，所述被冷凝液体出口与所述液体泵的液体入口连通，所述液体泵的液体出口与所述锅炉连通。

所述蒸汽室和所述冷凝冷却器之间的连通通道设为蒸汽燃气混合物输送管道。

一种蒸汽掺混防爆系统，包括掺混器、加热室和冷凝冷却器，在所述掺混器上设蒸汽入口、燃气入口和蒸汽燃气混合物出口，所述加热室的气体出口与膨胀做功机构的气体工质入口连通，所述膨胀做功机构的气体工质出口与所述掺混器的所述蒸汽入口连通，所述掺混器的蒸汽燃气混合物出口与所述冷凝冷却器的被冷凝冷却流体入口连通，所述冷凝冷却器的被冷凝冷却流体出口包括被冷凝液体出口和被冷却燃气出口，所述被冷凝液体出口与所述冷凝冷却器的被加热流体入口连通，所述冷凝冷却器的被加热流体出口与压气机的气体入口连通，所述压气机的气体出口与所述加热室连通。

所述膨胀做功机构设为活塞式做功机构或设为叶轮式做功机构。

所述压气机设为活塞式压气机或设为叶轮式压气机。

在所述被冷凝液体出口和所述被加热流体入口之间的连通通道上设液体泵。

所述掺混器和所述冷凝冷却器之间的连通通道设为蒸汽燃气混合物输送管道。

在所述被冷凝液体出口和所述被加热流体入口之间的连通通道上设冷却器。

在所述蒸汽燃气混合物输送管道上设隔热结构。

本发明中，所述掺混器、所述锅炉和所述加热室也可以设为绝热式。

本发明的原理是：通过将蒸汽与燃料和空气的混合物混合，降低燃料含量的百分比，从而避免燃烧和爆炸过程，以实现燃料和空气的混合物的长距离输送，在输送系统的末端设所述冷凝冷却器，使蒸汽液化实现分离回收蒸汽的目的。

本发明中，设置所述锅炉的目的是为了产生蒸汽。

本发明中，在设有所述膨胀做功机构和所述压气机的结构中，通过利用所述压气机的气体入口处的降压作用，使处于所述冷凝冷却器中的被加热流体通道内的液体发生蒸发并从处于被冷却流体通道内的气体燃料、空气和蒸汽的混合物中吸热，这一吸热过程将使混合物中的蒸汽发生液化，实现分离作用；经过所述压气机增压后的蒸汽在所述加热室内被加热升温升压后推动所述做功机构做功，做功完了的蒸汽进入所述掺混器与气体燃料和空气的混合物混合。

本发明中，所述膨胀做功机构可以对所述压气机输出动力。

本发明中，所述膨胀做功机构还可以对外输出动力。

本发明中，所谓的掺混器是指将气体燃料和空气的混合物与蒸汽进行混合生成新的混合物的装置，例如射流泵、混合罐等。

本发明中，设在所述掺混器上的所述燃气入口是指用于导入燃料和空气混合物的入口，所述蒸汽燃气混合物出口是指用于导出气体燃料和空气的混合物与蒸汽进行混合生成新的混合物的出口。