本实用新型专利技术公开了一种实时监测混合气体吸附解吸的装置，包括真空脱气系统、混合气体配制系统、高压吸附解吸系统、水浴加热系统、计算机控制及数据采集处理系统，真空脱气系统与高压吸附解吸系统之间通过管道串联，混合气体配制系统与高压吸附解吸系统之间通过电磁阀、管道串联，混合气体配制系统、高压吸附解吸系统都设于水浴加热系统内，数据采集处理系统与各个系统中的压力传感器、复合式无损气体浓度传感器、质量流量计单元和阀体之间设有电连接控制线路。本实用新型专利技术提供一种实时监测煤体对混合气体吸附解吸过程中综合参数的装置，动态分析混合气体吸附解吸规律，能够配制任意组分与浓度的混合气体，实时监测煤体对混合气体吸附解吸过程。
【技术实现步骤摘要】
一种实时监测混合气体吸附解吸的装置
本技术涉及煤业安全领域，具体是指一种实时监测混合气体吸附解吸的装置。
技术介绍
我国煤层气资源储量丰富，埋深2000米以浅的煤层气资源量约36.81×1012m3，约占世界总量的13％，居世界第3位。煤层气中富集约90％以上的甲烷，约70％-85％的甲烷以吸附状态赋存于煤孔隙的内表面。甲烷是一种可替代天然气的优质、洁净能源，具有很大的利用价值。随着煤矿开采活动的进行，煤炭资源的深部开采已经成为新常态，而深部埋藏煤层在瓦斯赋存资源丰富的同时，在开采的过程中也存在着更加严重的瓦斯灾害。据统计，我国高瓦斯矿井和有瓦斯突出危险的矿井约占全国矿井总量的30％，重、特大瓦斯事故的高发频率并未得到根本性的解决，严重阻碍着煤矿安全生产工作的顺利进行，煤矿瓦斯抽采工作势在必行。而我国的大部分煤层属于低透气煤层，直接进行瓦斯抽采的效果不理想，难以解除煤层开采时的瓦斯威胁。目前的试验室监测煤体对混合气体吸附解吸过程中气体浓度等参数通常都是采用抽气检测的方式，这种方式会打破试验系统的稳态，使吸附解吸试验过程中断，试验系统中的混合气体总量减少，无法准确监测煤体对混合气体吸附解吸过程中气体浓度、吸附量等参数的实时变化。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是，针对以上问题提供一种实时监测混合气体吸附解吸的装置。为解决上述技术问题，本技术提供的技术方案为：一种实时监测混合气体吸附解吸的装置，包括真空脱气系统、混合气体配制系统、高压吸附解吸系统、水浴加热系统、计算机控制及数据采集处理系统，所述的真空脱气系统与高压吸附解吸系统之间通过管道串联，所述的混合气体配制系统与高压吸附解吸系统之间通过电磁阀、管道串联，混合气体配制系统、高压吸附解吸系统都设于水浴加热系统内，所述的数据采集处理系统与各个系统中的压力传感器、复合式无损气体浓度传感器、质量流量计单元和阀体之间设有电连接控制线路。本技术与现有技术相比的优点在于：本技术提供一种实时监测煤体对混合气体吸附解吸过程中综合参数的装置，动态分析混合气体吸附解吸规律，能够配制任意组分与浓度的混合气体，并实时监测煤体对混合气体吸附解吸过程，试验结果可用于煤体对混合气体吸附解吸的动力学规律和差异性研究，为深入探讨煤层气体赋存规律提供科学依据和理论基础，对于深部矿井瓦斯防治以及注气驱替提高瓦斯采出率具有重要意义，且为深入探讨煤层气体赋存规律提供科学依据和理论基础。作为改进，所述的真空脱气系统由泄压阀、真空泵、压力传感器一、电磁阀组成，泄压阀设于真空泵一侧，且泄压阀一端通过管道与真空泵并联，且泄压阀与计算机控制及数据采集处理系统中的数据采集箱之间设有电连接控制线路。作为改进，所述的混合气体配制系统由试验气瓶、减压阀、质量流量计控制单元、配气池搅拌器、混合气体配气池、压力传感器一、复合式无损气体浓度传感器一、电磁阀一组成，混合气体配气池为横置的耐压圆柱形钢瓶，左右侧各设置一个管路接口，位置一上一下，腰部设置一个配气池搅拌器，压力传感器一与复合式无损气体浓度传感器一的探头密封于瓶中，所述试验气瓶、减压阀与质量流量计控制单元依次通过管道连接，且共设有三组，三组的试验气瓶、减压阀与质量流量计控制单元通过管道与电磁阀一串联。作为改进，所述的高压吸附解吸系统由吸附池、解吸池、压力传感器二、压力传感器三、电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三、电磁阀四、电磁阀五、电磁阀六、电磁阀七、复合式无损气体浓度传感器二、复合式无损气体浓度传感器三组成，吸附池、解吸池为耐压圆柱形钢瓶，且设于水浴加热系统的水浴箱体内，瓶体上部两侧各设置一个管路接口，压力传感器二、压力传感器三与复合式无损气体浓度传感器二、复合式无损气体浓度传感器三的探头密封于瓶中，所述的电磁阀三、电磁阀四、电磁阀五、电磁阀六、电磁阀七按照图纸位置施工于连接管道中。作为改进，所述的水浴加热系统由调速搅拌器、温度传感器、加热器、水浴箱体组成，所述的水浴箱体内设有混合气体配气池、吸附池、解吸池，所述的调速搅拌器、温度传感器、加热器设于水浴箱体的一侧，且调速搅拌器、温度传感器、加热器的探头设于水浴箱体内，且与计算机控制及数据采集处理系统中的数据采集箱之间设有电连接控制线路。作为改进，所述的计算机控制及数据采集处理系统由数据采集箱、系统电脑组成，所述的系统电脑与数据采集箱之间通过USB数据连接线连接，所述的数据采集箱与质量流量计控制单元、泄压阀、压力传感器一、压力传感器二、压力传感器三、复合式无损气体浓度传感器一、复合式无损气体浓度传感器二、复合式无损气体浓度传感器三、调速搅拌器、温度传感器、加热器之间设有电连接控制线路。作为改进，所述的计算机控制及数据采集处理系统由数据采集箱、系统计算机组成，所述的系统计算机与数据采集箱之间通过USB数据连接线连接，所述的数据采集箱与质量流量计控制单元、泄压阀、压力传感器、复合式无损气体浓度传感器、调速搅拌器、温度传感器、加热器之间设有电连接控制线路，该系统通过切换电磁阀和质量流量计控制单元的开关状态，对试验进行的阶段进行切换，并通过数据采集箱对整个试验过程中的数据进行收集。附图说明图1是一种实时监测混合气体吸附解吸的装置的结构示意图。如图所示：1、试验气瓶，2、减压阀，3、质量流量计控制单元，4、配气池搅拌器，5、混合气体配气池，6、吸附池，7、解吸池，8、泄压阀，9、真空泵，10、压力传感器一，11、压力传感器二，12、压力传感器三，13、复合式无损气体浓度传感器一，14、复合式无损气体浓度传感器二，15、复合式无损气体浓度传感器三，16、电磁阀一，17、电磁阀二，18、电磁阀三，19、电磁阀四，20、电磁阀五，21、电磁阀六，22、电磁阀七，23、调速搅拌器，24、温度传感器，25、加热器，26、水浴箱体，27、数据采集箱，28、系统计算机。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步的详细说明。本技术在具体实施时，一种实时监测混合气体吸附解吸的装置，包括真空脱气系统、混合气体配制系统、高压吸附解吸系统、水浴加热系统、计算机控制及数据采集处理系统，所述的真空脱气系统与高压吸附解吸系统之间通过管道串联，所述的混合气体配制系统与高压吸附解吸系统之间通过电磁阀、管道串联，混合气体配制系统、高压吸附解吸系统都设于水浴加热系统内，所述的数据采集处理系统与各个系统中的压力传感器、复合式无损气体浓度传感器、质量流量计单元和阀体之间设有电连接控制线路。所述的真空脱气系统由泄压阀8、真空泵9、压力传感器一10、电磁阀17组成，泄压阀8设于真空泵9一侧，且泄压阀8一端通过管道与真空泵9并联，且泄压阀8与计算机控制及数据采集处理系统中的数据采集箱27之间设有电连接控制线路。所述的混合气体配制系统由试验气瓶1、减压阀2、质量流量计控制单元3、配气池搅拌器4、混合气体配气池5、压力传感器一10、复合式无损气体浓度传感器一13、电磁阀一16组成，混合气体配气池5为横置的耐压圆柱形本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种实时监测混合气体吸附解吸的装置，包括真空脱气系统、混合气体配制系统、高压吸附解吸系统、水浴加热系统、计算机控制及数据采集处理系统，其特征在于：所述的真空脱气系统与高压吸附解吸系统之间通过管道串联，所述的混合气体配制系统与高压吸附解吸系统之间通过电磁阀、管道串联，混合气体配制系统、高压吸附解吸系统都设于水浴加热系统内，所述的数据采集处理系统与各个系统中的压力传感器、复合式无损气体浓度传感器、质量流量计单元和阀体之间设有电连接控制线路。/n
【技术特征摘要】
1.一种实时监测混合气体吸附解吸的装置，包括真空脱气系统、混合气体配制系统、高压吸附解吸系统、水浴加热系统、计算机控制及数据采集处理系统，其特征在于：所述的真空脱气系统与高压吸附解吸系统之间通过管道串联，所述的混合气体配制系统与高压吸附解吸系统之间通过电磁阀、管道串联，混合气体配制系统、高压吸附解吸系统都设于水浴加热系统内，所述的数据采集处理系统与各个系统中的压力传感器、复合式无损气体浓度传感器、质量流量计单元和阀体之间设有电连接控制线路。
2.根据权利要求1所述的一种实时监测混合气体吸附解吸的装置，其特征在于：所述的真空脱气系统由泄压阀(8)、真空泵(9)、压力传感器一(10)、电磁阀二(17)组成，泄压阀(8)设于真空泵(9)一侧，且泄压阀(8)一端通过管道与真空泵(9)并联，且泄压阀(8)与计算机控制及数据采集处理系统中的数据采集箱(27)之间设有电连接控制线路。
3.根据权利要求1所述的一种实时监测混合气体吸附解吸的装置，其特征在于：所述的混合气体配制系统由试验气瓶(1)、减压阀(2)、质量流量计控制单元(3)、配气池搅拌器(4)、混合气体配气池(5)、压力传感器一(10)、复合式无损气体浓度传感器一(13)、电磁阀一(16)组成，混合气体配气池(5)为横置的耐压圆柱形钢瓶，左右侧各设置一个管路接口，位置一上一下，腰部设置一个配气池搅拌器(4)，压力传感器一(10)与复合式无损气体浓度传感器一(13)的探头密封于瓶中，所述试验气瓶(1)、减压阀(2)与质量流量计控制单元(3)依次通过管道连接，且共设有三组，三组的试验气瓶(1)、减压阀(2)与质量流量计控制单元(3)通过管道与电磁阀一(16)串联。
4.根据权利要求1所述的一种实时监测混合气体吸附解吸的装置，其特征在于：所述的高压吸附解吸系统由吸附池(6)、解吸池(7)、压力传感器二(11)、压力传感器三(12)...
【专利技术属性】
技术研发人员：林海飞，孙万杰，李锦良，龙航，张一真，田佳敏，宜艳，郭豆豆，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61
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