[发明专利]封闭式煤仓全方位惰化安全保护装置

权利要求书

1.一种封闭式煤仓全方位惰化安全保护装置，其特征在于：包括煤仓主体(1)，升降机(2)，泄压防爆门(3)，进料口(4)，温度传感器(5)，可燃气体传感器(6)，烟雾传感器(7)，导轨(8)，移动式换气环路(9)，固定式充气环路(10)，惰性气体存储罐(11)，阀门(12)，减压装置(13)，洁净水储存罐(14)，加压装置(15)，煤仓出口锁气装置(16)，细水雾除尘降温装置(17)，充气钢缆(18)，激光测距传感器(19)；

煤仓主体(1)上部为中空的圆柱体结构，下部为倒截椎体结构；上部设有进料口(4)，下部设有出料口；煤仓的顶部内侧设有温度传感器(5)、可燃气体传感器(6)、烟雾传感器(7)和激光测距传感器(19)，用于监测煤仓内部的各种危险因素的实时数据，为是否采取惰化措施提供依据；煤仓的顶部外侧设有泄压防爆门(3)；

四个升降机(2)均匀固定于煤仓主体(1)顶部，每个升降机(2)包括电机和导轨(8)，加强不锈钢波纹软管作为提升钢缆置于导轨(8)内部；导轨(8)为一侧开口的中空圆柱体；不锈钢波纹软管一端连接惰性气体注入管道，一端固定连接移动式充气环路(9)；移动式充气环路(9)为内部中空的圆环结构；圆环直径略小于煤仓的内径；圆环上开有四个进气口，进气口与升降机(2)中的不锈钢波纹软管连通；圆环上分布有多个出气孔；

一个细水雾除尘降温装置(17)安装在煤仓主体(1)的出料口处；另一个细水雾除尘降温装置(17)安装在煤仓主体(1)内部靠近顶部的位置；

充气钢缆(18)为倒锥形结构，锥端固定连接有三角锥型的配重；充气钢缆(18)内部为橡胶软管，保证柔韧性，外部包有钢缆，保证了强度；充气钢缆(18)表面带有大量的微孔；

导轨(8)、移动式充气环路(9)和固定式充气环路(10)置于煤仓主体(1)的内部；固定式充气环路(10)位于煤仓主体(1)的中下部；煤仓出口锁气装置(16)位于煤仓主体(1)的出料口处；

惰性气体存储罐(11)通过输气管与减压装置(13)连接，输气管上设置有阀门(12)；惰性气体分别输送到移动式换气环路(9)、固定式充气环路(10)、煤仓出口锁气装置(16)和充气钢缆(18)；进而构成惰性气体充换气系统；

洁净水储存罐(14)通过输水管与加压装置(15)连接，输水管上设置有阀门(12)；洁净水分别输送到两个细水雾除尘降温装置(17)。

2.如权利要求1所述的一种封闭式煤仓全方位惰化安全保护装置，其特征在于：所述装置的工作过程为：在打开进料口(4)，向煤仓中注入散煤的过程中，开启安装在煤仓主体(1)内部靠近顶部的位置的细水雾除尘降温装置(17)，减少煤尘向外扩散；在储煤的过程中，位于煤仓的顶部内侧的温度传感器(5)、可燃气体传感器(6)、烟雾传感器(7)实时监测煤仓内部的温度变化、可燃气体成分和浓度变化、是否有烟雾生成危险因素，当危险因素的监测值超过安全值时，会及时以声光报警的方式反馈给监控室人员；随后采取相应的措施，首先利用激光测距传感器(19)测定煤仓内煤层的具体高度，开启相应的位于煤仓主体(1)的中下部的固定式充气环路(10)，从煤仓的壁面位置向煤层内部注入氮气；另外一部分从惰性气体存储罐(11)通过减压装置(13)调整到合适压力后输出的惰性气体，通过输气管进入充气钢缆(18)，注入煤仓的中心位置；另外一部分惰性气体进入换气系统，首先通过输气管与升降机(2)上的不锈钢波纹软管连接，不锈钢波纹软管穿过导轨(8)，利用90°的空心钢管焊接到移动式换气环路(9)，利用激光测距传感器(19)测定煤仓内煤层的具体高度，调整移动式换气环路(9)到贴近煤层表面的合适位置，通过移动式换气环路(9)上大量的出气孔，惰性气体可以置换煤层表面释放出的可燃气体气体，此时安装在煤仓主体(1)内部靠近顶部的位置的细水雾除尘降温装置(17)同样处于开启状态，减少煤尘外散；在煤仓下部出口打开放煤的过程中，打开煤仓出口锁气装置(16)，利用高速惰性气体流在煤仓出口形成一道惰性气体幕墙，减少空气携带氧气进入煤仓内部，为了保证煤仓内部的气压的稳定，同时也利用固定式充气环路(10)向煤仓内部注入惰性气体，同时开启安装在煤仓主体(1)的出料口处的细水雾除尘降温装置(17)，减少因锁气吹起的煤尘对工作环境的污染；在煤仓内发生火灾或者爆炸导致压力急剧上升超出煤仓承受范围时，煤仓的顶部外侧设有泄压防爆门(3)能够主动打开，起到泄压保护煤仓主体的作用。