气体反吹开停正压泵的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种气体反吹开停正压泵的装置及方法，装置中正压泵经正压输气管线连接气体检测仪，高压气源的输气口经第一导气支管连接正压输气管线末端的位置，第一导气支管上一端至另一端依次设置气源阀门、气体稳压阀和第一气体单向阀，第一导气支管另一端与气体检测仪之间的正压输气管线上设置主阀门，正压输气管线上连接气体压力表，正压输气管线首端的位置设置第二气体单向阀，正压输气管线首端位置经第二导气支管连接压力传感器，压力传感器经信号接收处理器连接正压泵。本发明专利技术的有益效果：利用正压束管监测系统自身的正压输气管线，通过地面高压气源、各阀门、仪表的配合操作以及井下压力传感器、信号接收处理器控制正压泵的开、停。

Device and method for gas blow back and stop positive pressure pump

The invention provides a device and a method for starting and stopping a positive pressure pump by gas back-blowing. In the device, a positive pressure pump is connected with a gas detector via a positive pressure gas transmission pipeline, a high pressure gas source inlet is connected with the end of the positive pressure gas transmission pipeline through a first air conduction branch, and a gas source valve is arranged at the upper end of the first air conduction branch and the gas pressure stabilization is arranged at the other end sequentially. The main valve is set on the positive pressure gas pipeline between the other end of the first branch pipe and the gas detector, the gas pressure gauge is connected on the positive pressure gas pipeline, the second gas one-way valve is set at the head of the positive pressure gas pipeline, and the pressure transmission is connected through the second branch pipe. The sensor and the pressure sensor are connected to the positive pressure pump through a signal receiving processor. The beneficial effect of the invention is that the positive pressure gas pipeline of the positive pressure beam tube monitoring system itself is used to control the opening and stopping of the positive pressure pump through the cooperation operation of the ground high pressure gas source, various valves and meters, and the downhole pressure sensor and the signal receiving processor.

【技术实现步骤摘要】
气体反吹开停正压泵的装置及方法
本专利技术涉及矿井安全监测
，特别是涉及一种气体反吹开停正压泵的装置及方法。
技术介绍
束管监测是对矿井多处易于发生火灾和有毒有害气体易于集聚区域内的气体进行的监测，将井下气体通过管路输送到井下或者地面某处进行集中分析，通过检测气体组分和浓度，来判断矿井井下自燃火灾、外因火灾发生发展状态和有毒有害气体的危险性。按照集中检测地点不同，束管监测可以分为井上型束管系统和井下型束管系统。井上型束管系统是将被检测气体输送到地面进行集中分析检测监控；井下型束管系统是在井下将被检测气体进行分析检测，并将检测数据传输到地面进行监控。按照检测方法来说，束管监测可以分为传感器束管系统和色谱束管系统。传感器型束管系统是用不同传感器来检测分析气体组分和浓度，例如CO、CO2、CH4和O2等；色谱型束管系统是用气相色谱法来对气体成分和浓度进行分析。目前的束管监测，除本专利技术团队获得的授权专利“矿井井下火灾及有毒有害气体正压束管监测系统”(公告号为：CN102182511B)采用正压束管外，其他基本都采用负压束管。正压束管的优点是，即使管路有一定程度的泄露也不影响气体最后的检测结果。但是，正压束管由于采用分布式的正压泵输送气体，而这些正压泵分布在井下不同位置，甚至在相距数公里远的地方分布，并且由于监测位置往往是危险性较大和人员不常去的位置，因此要实现对这些正压泵的开停就比较困难。一种设想是将这些正压泵通过井下监控分站连接到矿井整个监控系统，通过监控系统控制正压泵开、停。这在技术上是可以实现的，但是由于比较分散，长距离的建设多个监控分站，增加大量的成本。同时，不同矿井监控系统的软硬件不完全相同，接口的协议也不相同，这将对束管系统接入矿井监控系统带来极大的不便。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种气体反吹开停正压泵的装置及方法，解决目前束管监测采用正压束管不便于控制正压泵开、停的问题。本专利技术提供一种气体反吹开停正压泵的装置，气体反吹开停正压泵的装置包括正压泵、负压吸气管线、正压输气管线、气体检测仪、高压气源和信号接收处理器，正压泵的一端连接负压吸气管线，正压泵的另一端连接正压输气管线的首端，正压输气管线的末端连接气体检测仪，高压气源的输气口连接第一导气支管的一端，第一导气支管的另一端连接正压输气管线且靠近正压输气管线末端的位置，第一导气支管上从其一端至另一端依次设置有气源阀门、气体稳压阀和第一气体单向阀，第一气体单向阀的出气端靠近第一导气支管的另一端，第一导气支管的另一端与气体检测仪之间的正压输气管线上设置有主阀门，正压输气管线上连接有气体压力表，正压输气管线首端的位置设置有第二气体单向阀，第二气体单向阀的进气端靠近正压泵，第二气体单向阀的出气端一侧的正压输气管线上连接第二导气支管的一端，第二导气支管的另一端连接有压力传感器，压力传感器经信号电缆连接信号接收处理器，信号接收处理器经信号电缆连接正压泵。进一步的，正压泵经开关电连接电源，信号接收处理器经信号电缆连接开关。进一步的，所述高压气源为装有高压气体的高压气瓶。进一步的，正压输气管线末端附近位置连接气体压力表。进一步的，所述正压输气管线由金属材料制成。进一步的，所述正压输气管线由聚乙烯材料制成。本专利技术提供还提供一种气体反吹开停正压泵的方法，应用上述的气体反吹开停正压泵的装置，包括以下步骤：步骤一、启动正压泵关闭正压输气管线上的主阀门，打开第一导气支管上的气源阀门，对照气体压力表调节气体稳压阀的输出压力，高压气源经第一气体单向阀向正压输气管线输出压力为P0的高压气体，定义在正常运行中正压输气管线中气体压力为P1，P0小于P1，压力为P0的高压气体充满第一导气支管、正压输气管线和第二导气支管，压力传感器检测到高压气体的压力为P0，压力传感器上传信号至信号接收处理器，信号接收处理器控制正压泵启动；步骤二、正常运行气体压力表的压力值明显变大后判断正压泵已启动，关闭第一导气支管上的气源阀门，打开正压输气管线上的主阀门，正压泵正常运行中正压输气管线中气体压力为P1，正压泵经负压吸气管线吸入待检测气体，由正压输气管线将待检测气体输送至气体检测仪，气体检测仪检测分析待检测气体；步骤三、停止正压泵需要停止正压泵时，关闭正压输气管线上的主阀门，正压泵持续正常运行正压输气管线中气体压力由P1增大为P2，压力为P2的高压气体充满正压输气管线和第二导气支管，压力传感器检测到高压气体的压力为P2，压力传感器上传信号至信号接收处理器，信号接收处理器控制正压泵停止；步骤四、恢复备用关闭正压输气管线上的主阀门后，气体压力表的压力值先升高到不再明显变化时，判断正压泵已停止，打开正压输气管线上的主阀门，正压输气管线中气体逐渐排空待下次再次启动。与现有技术相比，本专利技术的气体反吹开停正压泵的装置及方法具有以下特点和优点：本专利技术的气体反吹开停正压泵的装置及方法，由于采用正压方式输送气体，在气体输送过程中可以实现气体成分和浓度完全不失真、不易堵管、输送距离远、无外来水分进入、容易检测管路是否破损漏气、气体可以自动进入气体检测仪等优点；利用正压束管监测系统自身的正压输气管线，通过地面高压气源、各阀门、仪表的配合操作以及井下压力传感器、信号接收处理器控制正压泵的开、停，不需要人工到井下数千米距离处去开停正压泵，也不需要将分布式正压泵通过分站远距离连接到矿井复杂和软硬件不统一的监控系统上去，能够形成独立的监控系统，不受整个矿井监控系统的影响；不需要另外安设与正压输气管线一样长度的控制气路或者电信号传输线，仅仅需要在地面及井下正压泵处进行改造，大大降低了数千米到数万米的气管或者控制电缆的费用，有效降低成本；对正压输气管线材质的选择可以多样化，既可以采用金属管线作为正压输气管线正压输送气体，也可以采用聚乙烯管线作为正压输气管线正压输送气体。结合附图阅读本专利技术的具体实施方式后，本专利技术的特点和优点将变得更加清楚。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例气体反吹开停正压泵启动状态的结构示意图；图2为本专利技术实施例气体反吹开停正压泵正常运行状态的结构示意图；图3为本专利技术实施例气体反吹开停正压泵停止状态的结构示意图；图4为本专利技术实施例气体反吹开停正压泵恢复备用状态的结构示意图；其中，1、主阀门，2、气体压力表，3、第一气体单向阀，4、气体稳压阀，5、气源阀门，6、高压气瓶，7、正压输气管线，8、第二导气支管，9、压力传感器，10、信号接收处理器，11、电源，12、开关，13、第二气体单向阀，14、正压泵，15、气体检测仪。具体实施方式如图1至图4所示，本实施例提供一种气体反吹开停正压泵的装置，本实施例的主阀门1、气体压力表2、第一气体单向阀3、气体稳压阀4、气源阀门5、高压气瓶6、气体检测仪15等位于地面上，压力传感器9、信号接收处理器10、开关12、第二气体单向阀13等位于井下的正压泵14附近位置。本实施例的信号接收处理器10可以采用具有隔爆功能的微型计算机。正压泵本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气体反吹开停正压泵的装置，其特征在于：气体反吹开停正压泵的装置包括正压泵、负压吸气管线、正压输气管线、气体检测仪、高压气源和信号接收处理器，正压泵的一端连接负压吸气管线，正压泵的另一端连接正压输气管线的首端，正压输气管线的末端连接气体检测仪，高压气源的输气口连接第一导气支管的一端，第一导气支管的另一端连接正压输气管线且靠近正压输气管线末端的位置，第一导气支管上从其一端至另一端依次设置有气源阀门、气体稳压阀和第一气体单向阀，第一气体单向阀的出气端靠近第一导气支管的另一端，第一导气支管的另一端与气体检测仪之间的正压输气管线上设置有主阀门，正压输气管线上连接有气体压力表，正压输气管线首端的位置设置有第二气体单向阀，第二气体单向阀的进气端靠近正压泵，第二气体单向阀的出气端一侧的正压输气管线上连接第二导气支管的一端，第二导气支管的另一端连接有压力传感器，压力传感器经信号电缆连接信号接收处理器，信号接收处理器经信号电缆连接正压泵。

【技术特征摘要】
1.一种气体反吹开停正压泵的装置，其特征在于：气体反吹开停正压泵的装置包括正压泵、负压吸气管线、正压输气管线、气体检测仪、高压气源和信号接收处理器，正压泵的一端连接负压吸气管线，正压泵的另一端连接正压输气管线的首端，正压输气管线的末端连接气体检测仪，高压气源的输气口连接第一导气支管的一端，第一导气支管的另一端连接正压输气管线且靠近正压输气管线末端的位置，第一导气支管上从其一端至另一端依次设置有气源阀门、气体稳压阀和第一气体单向阀，第一气体单向阀的出气端靠近第一导气支管的另一端，第一导气支管的另一端与气体检测仪之间的正压输气管线上设置有主阀门，正压输气管线上连接有气体压力表，正压输气管线首端的位置设置有第二气体单向阀，第二气体单向阀的进气端靠近正压泵，第二气体单向阀的出气端一侧的正压输气管线上连接第二导气支管的一端，第二导气支管的另一端连接有压力传感器，压力传感器经信号电缆连接信号接收处理器，信号接收处理器经信号电缆连接正压泵。2.根据权利要求1所述的气体反吹开停正压泵的装置，其特征在于：正压泵经开关电连接电源，信号接收处理器经信号电缆连接开关。3.根据权利要求1所述的气体反吹开停正压泵的装置，其特征在于：所述高压气源为装有高压气体的高压气瓶。4.根据权利要求1所述的气体反吹开停正压泵的装置，其特征在于：正压输气管线末端附近位置连接气体压力表。5.根据权利要求1所述的气体反吹开停正压泵的装置，其特征在于：所述正压输气管线由金属材料制成。6.根据权利要求1所述的气体反吹开停正压泵的装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆伟，王栋，李金亮，谭瑶，秦传睿，郝宇，亓冠圣，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：山东,37