一种煤矿井下膜分离制氮设备气源辅助系统的制作方法

本技术属于煤矿井下膜分离制氮设备，特别提供了一种煤矿井下膜分离制氮设备气源辅助系统。

背景技术：

1、煤炭是我国重要的能源来源，而煤矿的安全问题是制约我国安全生产面临的关键难题，其中瓦斯爆炸事故作为我国煤矿事故中最严重的事故之一，涉及多种领域。膜分离制氮装置是煤矿井下防灭火的主要产品，膜分离制氮系上世纪90年代世界上最先进的空气分离制氮技术。在国外，膜分离技术主要应用于油船、油库的阻燃、粮食、蔬菜、水果、食品的保鲜以及易氧化材料的保存等。而在国内，石油、冶金工业、食品保鲜等领域也已有应用。

2、随着采煤技术的发展与应用，煤矿井下工作面采空区的防灭火已作为需迫切解决的关键技术应用于煤矿生产中。而氮气防灭火(矿用井下膜分离制氮装置)作为惰性气体防灭火的主要形式，已被全球主要产煤国家公认为最有效措施之一。

3、矿用井下膜分离制氮设备是以螺杆式空气压缩机为供气源，通过压缩空气预处理段对空气进行除油、除尘、除水、恒温处理后，再由膜分离段中的膜组件对空气进行分离富集而制取氮气。

4、随着高产、高效采煤技术的发展，综采、综放工作面采空区防灭火问题已成为煤矿生产迫切需要解决的问题。注氮防灭火作为惰化防灭火的主要形式，已被世界各主要产煤国家公认是行之有效的措施。制氮装置以螺杆式空气压缩机为供气源，通过压缩空气预处理段对空气进行除油、除尘、除水、恒温处理后，再由膜分离段中的膜组件对空气进行分离富集而制取氮气。在制氮装置的使用中，如果空压机频繁启动或停止，流量的消耗会非常大，空压机的状态会变成空载，造成气体浪费，并对制氮机的使用以及寿命造成一定影响，而且空压机作为供气源，气源并不十分稳定，且由于温度较高，气体中含有部分水气，因此，需要一种煤矿井下膜分离制氮设备的气源辅助系统，提高制氮设备之前压缩气体的质量，避免了因气源原因而给矿企造成不必要的经济损失的情况。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本实用新型提供了一种煤矿井下膜分离制氮设备气源辅助系统。

2、为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种煤矿井下膜分离制氮设备气源辅助系统，装配于空压机与膜制氮设备之间，包括空气储罐、释压阀、减压阀、气体流量自动调节阀、除水装置和气体主管路，所述空气储罐、释压阀、减压阀、气体流量自动调节阀、除水装置和膜制氮设备通过气体主管路依次连通，所述空气储罐的进气口连接到空压机出气口，所述释压阀装配于空气储罐的出气口，所述空气储罐上装配有压力表，所述减压阀的进口端装配有第一压力传感器，所述气体流量自动调节阀的进口端装配有第二压力传感器。

3、进一步地，所述除水装置包括排空阀、y型过滤器和自动排水器，所述气体主管路上装配有三通接头，且除水装置装配于三通接头的一端，所述三通接头的一端通过管道装配有三通连接头，且排空阀和y型过滤器分别装配于三通连接头的两端，所述自动排水器装配于y型过滤器的下端。

4、进一步地，所述三通接头与气体主管路之前装配有快接管箍。

5、进一步地，还包括气体旁管路，且气体旁管路的两端装配于气体主管路上，所述气体旁管路的两端分别位于气体流量自动调节阀的两端，所述气体旁管路上装配有黄铜球阀。

6、进一步地，所述膜制氮设备包括ws型气液分离器、一级精密过滤器、二级精密过滤器和三级精密过滤器，所述ws型气液分离器与气体主管路连通，且ws型气液分离器与一级精密过滤器、二级精密过滤器、三级精密过滤器依次连通。

7、使用本实用新型的有益效果是：

8、1、本实用新型通过气源辅助系统，在压缩气体进入制氮机前进行水份、油份等杂质的沉降和过滤，对后续制氮机膜组件起到一层保护作用，提高制氮机的使用寿命。

9、2、通过气源辅助系统，提高了空压机的使用寿命，并起到节能的目的，减少不必要的空转能量的浪费。

10、3、通过设置气体流量自动调节阀，对气源辅助系统中气体的流通进行自动调节，保证气体的稳定，进而保证后续膜制氮设备的高效顺利工作。

技术特征：

1.一种煤矿井下膜分离制氮设备气源辅助系统，装配于空压机与膜制氮设备之间，其特征在于：包括空气储罐(2)、释压阀(3)、减压阀(5)、气体流量自动调节阀(7)、除水装置(9)和气体主管路(14)，所述空气储罐(2)、释压阀(3)、减压阀(5)、气体流量自动调节阀(7)、除水装置(9)和膜制氮设备通过气体主管路(14)依次连通，所述空气储罐(2)的进气口连接到空压机出气口，所述释压阀(3)装配于空气储罐(2)的出气口，所述空气储罐(2)上装配有压力表(1)，所述减压阀(5)的进口端装配有第一压力传感器(4)，所述气体流量自动调节阀(7)的进口端装配有第二压力传感器(6)。

2.根据权利要求1中所述的一种煤矿井下膜分离制氮设备气源辅助系统，其特征在于：所述除水装置(9)包括排空阀(91)、y型过滤器(92)和自动排水器(93)，所述气体主管路(14)上装配有三通接头(16)，且除水装置(9)装配于三通接头(16)的一端，所述三通接头(16)的一端通过管道装配有三通连接头，且排空阀(91)和y型过滤器(92)分别装配于三通连接头的两端，所述自动排水器(93)装配于y型过滤器(92)的下端。

3.根据权利要求2中所述的一种煤矿井下膜分离制氮设备气源辅助系统，其特征在于：所述三通接头(16)与气体主管路(14)之前装配有快接管箍(17)。

4.根据权利要求1中所述的一种煤矿井下膜分离制氮设备气源辅助系统，其特征在于：还包括气体旁管路(15)，且气体旁管路(15)的两端装配于气体主管路(14)上，所述气体旁管路(15)的两端分别位于气体流量自动调节阀(7)的两端，所述气体旁管路(15)上装配有黄铜球阀(8)。

5.根据权利要求1中所述的一种煤矿井下膜分离制氮设备气源辅助系统，其特征在于：所述膜制氮设备包括ws型气液分离器(10)、一级精密过滤器(11)、二级精密过滤器(12)和三级精密过滤器(13)，所述ws型气液分离器(10)与气体主管路(14)连通，且ws型气液分离器(10)与一级精密过滤器(11)、二级精密过滤器(12)、三级精密过滤器(13)依次连通。

技术总结本技术公开了一种煤矿井下膜分离制氮设备气源辅助系统，装配于空压机与膜制氮设备之间，包括空气储罐、释压阀、减压阀、气体流量自动调节阀、除水装置和气体主管路，空气储罐、释压阀、减压阀、气体流量自动调节阀、除水装置和膜制氮设备通过气体主管路依次连通，空气储罐的进气口连接到空压机出气口，释压阀装配于空气储罐的出气口，空气储罐上装配有压力表，减压阀的进口端装配有第一压力传感器，气体流量自动调节阀的进口端装配有第二压力传感器，本技术通过气源辅助系统，在压缩气体进入制氮机前进行水份、油份等杂质的沉降和过滤，对后续制氮机膜组件起到一层保护作用，提高制氮机的使用寿命。技术研发人员：宋宇,李延富,沈维栋,陈骋,徐鹏,赫广杰,陈为达,耿世民,游健祥,邵旭东,孙维凯,刘伟,陈露受保护的技术使用者：中煤科工集团沈阳研究院有限公司技术研发日：20231107技术公布日：2024/5/12