液氮增壓防火滅火系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種液氮增壓防火滅火系統，包括依次連接的液氮罐、液氮汽化器和緩沖罐；液氮罐上設置有安全閥、第一壓力表和用于將液氮灌注到井下的液氮直注管；液氮罐與液氮汽化器之間通過液氮輸送主管連接；緩沖罐上連接有用于將氣氮灌注到井下的注氣氮管；其中，液氮輸送主管與液氮罐之間連接有用于向所述液氮罐內增壓的增壓裝置。本實用新型的有益效果：通過設置增壓裝置和安全閥，當液氮罐中的氣壓小于預設值時，通過增壓裝置加壓，當液氮罐中的氣壓高于預設值時，通過安全閥泄壓，從而實現了液氮的穩壓輸出，通過設置緩沖罐緩沖氣氮的壓力波動，從而輸出平穩的氣氮，本系統的防火滅火性能穩定。
【專利說明】
液氮増壓防火滅火系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及煤礦防火滅火技術領域，尤其涉及液氮增壓防火滅火系統。
【背景技術】
[0002]隨著煤礦開采深度的不斷加深，礦井下的溫度也越來越高，甚至可能達到滿足煤炭氧化條件的溫度，高溫不但導致礦井下工作環境惡劣，嚴重影響井下作業，而且有可能致使礦井自然起火，因此礦井熱害和火災災害是亟待解決的問題。
[0003]目前礦井中通常采用液氮和氣氮來防火滅火，但是現有的液氮和氣氮滅火系統無法輸出壓力穩定的液氮，并且輸出的氣氮氣壓波動較大，這樣會導致防火滅火系統的工作不穩定性，防火滅火系統的可靠性低。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型目的在于克服現有技術中的缺陷，提供一種液氮增壓防火滅火系統。
[0005]本實用新型提供了一種液氮增壓防火滅火系統，包括依次連接的液氮罐、液氮汽化器和緩沖罐；
[0006]所述液氮罐上設置有安全閥、第一壓力表和用于將液氮灌注到井下的液氮直注管；
[0007]所述液氮罐與所述液氮汽化器之間通過液氮輸送主管連接；
[0008]所述緩沖罐上連接有用于將氣氮灌注到井下的注氣氮管；
[0009]其中，所述液氮輸送主管與所述液氮罐之間連接有用于向所述液氮罐內增壓的增壓裝置。
[0010]進一步地，所述增壓裝置上具有用于吸收所述液氮輸送主管內由液氮轉化而成的氣氮的驅動進氣口和壓縮進氣口，所述增壓裝置上還具有用于將所述壓縮進氣口吸收的氣氮供給至所述液氮罐內以增加所述液氮罐內的氣壓的增壓出氣口；
[0011 ]所述驅動進氣口和所述壓縮進氣口分別與所述液氮輸送主管連接，所述增壓出氣口與所述液氮罐連接。
[0012]進一步地，所述液氮輸送主管的周圍設有用于向所述液氮輸送主管供熱的電輔熱
目.ο
[0013]進一步地，所述增壓裝置的所述增壓出氣口處設置有壓力調節閥。
[0014]進一步地，所述緩沖罐與所述液氮汽化器之間設置有單向閥，所述緩沖罐與所述注氣氮管之間設置有第二控制閥，所述緩沖罐上設置有第二壓力表。
[0015]進一步地，所述緩沖罐為氣囊式緩沖罐。
[0016]進一步地，所述液氮罐上設置有快速加注接頭。
[0017]本實用新型的有益效果:通過設置增壓裝置和安全閥，當液氮罐中的氣壓小于預設值時，通過增壓裝置加壓，當液氮罐中的氣壓高于預設值時，通過安全閥泄壓，從而實現了液氮的穩壓輸出，通過設置緩沖罐緩沖氣氮的壓力波動，從而輸出平穩的氣氮，本系統的防火滅火性能穩定。
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1是本實用新型的液氮增壓防火滅火系統的結構示意圖。
[0020]圖中:
[0021 ] 1、液氮罐；2、快速加注接頭；31、壓力控制閥；32、第一控制閥；33、開關；34、單向閥；35、第二控制閥；36、第三控制閥;4、增壓裝置;5、液氮輸送主管;6、電輔熱裝置;7、液氮汽化器;8、緩沖罐;9、安全閥9; 11、液氮直注管；102、注氣氮管；111、第一壓力表;112、第二壓力表。
【具體實施方式】
[0022]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，基于本實用新型中的實用新型構思，本領域普通技術人員所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0023]如圖1所示，本實用新型一實施例提供的液氮增壓防火滅火系統，包括依次連接的液氮罐1、液氮汽化器7和緩沖罐8。液氮罐I上設置有安全閥9、第一壓力表111和用于將液氮灌注到井下的液氮直注管101;液氮罐I與液氮汽化器7之間通過液氮輸送主管5連接;緩沖罐8上連接有用于將氣氮灌注到井下的注氣氮管102;其中，液氮輸送主管5與液氮罐I之間連接有用于向液氮罐I內增壓的增壓裝置4。
[0024]增壓裝置4能夠對液氮罐I進行增壓，安全閥9能夠使液氮罐I泄壓。具體地，當第一壓力表111測定的液氮罐I的氣壓小于預設值時，通過增壓裝置4對液氮罐I進行加壓；當第一壓力表111測定的液氮罐I的氣壓高于預設值時，打開安全閥8泄壓，從而液氮罐I能夠輸出穩壓的液氮。緩沖罐8能夠在一定程度上緩沖來自液氮汽化器7的氣氮的壓力波動，從而輸出平穩的氣氮。因此，本系統的防火滅火性能穩定。
[0025]在示例性的實施例中，增壓裝置4為空氣增壓栗。增壓裝置4上具有用于吸收液氮輸送主管5內由液氮轉化而成的氣氮的驅動進氣口和壓縮進氣口，增壓裝置4上還具有用于將壓縮進氣口吸收的氣氮供給至液氮罐I內以增加液氮罐I內的氣壓的增壓出氣口。驅動進氣口和壓縮進氣口分別與液氮輸送主管5連接，增壓出氣口與液氮罐I連接。
[0026]液氮輸送主管5中的液氮在運輸過程中由于環境溫度會部分汽化，增壓裝置4利用由液氮部分汽化而成的氣氮來當作增壓裝置4的驅動氣源和增壓介質，而不需要引入額外的氣源，因此優化了系統的布置。
[0027]驅動進氣口和壓縮進氣口均通過第一控制閥32與液氮輸送主管5連接，當第一壓力表111測定的液氮罐I的氣壓小于預設值時，開啟第一控制閥32，液氮輸送主管5內的由液氮轉化而成的氣氮輸送到增壓裝置4中，其中通過驅動進氣口的部分氣氮當作驅動氣源用來驅動增壓裝置4運轉。通過壓縮進氣口的部分當作增壓介質在增壓裝置4中被壓縮增壓，然后通過增壓出氣口輸送給液氮罐I，對液氮罐I進行增壓。運轉中的增壓裝置4能夠對經壓縮進氣口進入增壓裝置4的氣氮進行壓縮和增壓。本系統中，增壓裝置4可以將液氮罐I中的壓力增加20-40倍，將液氮罐壓力控制在l-2MPa范圍內。
[0028]在優選的實施例中，液氮輸送主管5的周圍設有用于向液氮輸送主管5供熱的電輔熱裝置6。電輔熱裝置6上設有開關33，當環境溫度過低時開啟開關33，電輔熱裝置6對液氮輸送主管5供熱，以防止液氮輸送主管5凍裂，并且向液氮輸送主管5提供將液氮轉化成氣氮的交換熱，以提供增壓裝置4正常工作所需的氣氮。
[0029]增壓裝置4的增壓出氣口處設置有壓力調節閥31。壓力調節閥31能夠控制由增壓裝置4向液氮罐I中輸送的氣氮的壓力。
[0030]緩沖罐8與液氮汽化器7之間設置有單向閥34，緩沖罐8與注氣氮管102之間設置有第二控制閥35，緩沖罐8上設置有第二壓力表112。當第二壓力表112測得的壓力低于預設值時打開單向閥34、關閉第二控制閥35，隨著氣氮從液氮汽化器不斷輸送到緩沖罐8中，緩沖罐8中的氣壓逐漸升高，當達到壓力高于預設值時關閉單向閥34，打開第二控制閥35，由此進一步調節氣氮的壓力，輸出壓力更加穩定的氣氮。優選地，緩沖罐8為氣囊式緩沖罐。
[0031]液氮罐I上設有快速加注接頭2。利用快速加注接頭2液氮罐I能夠快速與儲存有液氮的液氮槽車連接，將液氮槽車中的液氮快速加注到液氮罐I中。
[0032]本實用新型的液氮增壓防火滅火系統的工作步驟為:步驟I):利用設置在液氮罐I和液氮輸送主管5之間的增壓裝置4以及設置在液氮罐I的頂部的安全閥9和第一壓力表111，調節液氮罐I中的液氮壓力使其保持在預定值;步驟2):將由步驟I得到的穩壓液氮通過液氮直注管101灌注到井下;步驟3):將由步驟I得到的穩壓液氮通過液氮輸送主管5輸送到液氮汽化器7中，液氮汽化器7將液氮汽化成氣氮后輸送到緩沖罐8，然后通過注氣氮管102將氣氮灌注到井下。
[0033]上述調節液氮罐I中的液氮壓力使其保持在預定值包括:當所述液氮罐I的壓力值高于預設值時，打開安全閥9使液氮罐I減壓；當所述液氮罐I的壓力值低于預設值時，打開增壓裝置4中的驅動進氣口和壓縮進氣口，所述液氮輸送主管5內由液氮轉化而成的氣氮經所述驅動進氣口和所述壓縮進氣口進入所述增壓裝置4內；其中，經驅動進氣口進入的氣氮作為驅動氣源驅動增壓裝置4運轉，經壓縮進氣口進入的氣氮作為增壓介質，并被壓縮增壓后經增壓出氣口輸送至所述液氮罐I內。
[0034]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種液氮增壓防火滅火系統，其特征在于:包括依次連接的液氮罐(I)、液氮汽化器(7)和緩沖罐(8); 所述液氮罐(I)上設置有安全閥(9)、第一壓力表(111)和用于將液氮灌注到井下的液氮直注管(101); 所述液氮罐(I)與所述液氮汽化器(7)之間通過液氮輸送主管(5)連接； 所述緩沖罐(8)上連接有用于將氣氮灌注到井下的注氣氮管(102); 其中，所述液氮輸送主管(5)與所述液氮罐(I)之間連接有用于向所述液氮罐(I)內增壓的增壓裝置(4)。2.根據權利要求1所述的液氮增壓防火滅火系統，其特征在于:所述增壓裝置(4)上具有用于吸收所述液氮輸送主管(5)內由液氮轉化而成的氣氮的驅動進氣口和壓縮進氣口，所述增壓裝置(4)上還具有用于將所述壓縮進氣口吸收的氣氮供給至所述液氮罐(I)內以增加所述液氮罐(I)內的氣壓的增壓出氣口； 所述驅動進氣口和所述壓縮進氣口分別與所述液氮輸送主管(5)連接，所述增壓出氣口與所述液氮罐(I)連接。3.根據權利要求2所述的液氮增壓防火滅火系統，其特征在于:所述液氮輸送主管(5)的周圍設有用于向所述液氮輸送主管(5)供熱的電輔熱裝置(6)。4.根據權利要求1-3任一項所述的液氮增壓防火滅火系統，其特征在于:所述增壓裝置(4)的所述增壓出氣口處設置有壓力調節閥(31)。5.根據權利要求4所述的液氮增壓防火滅火系統，其特征在于:所述緩沖罐(8)與所述液氮汽化器(7)之間設置有單向閥(34)，所述緩沖罐(8)與所述注氣氮管(102)之間設置有第二控制閥(35)，所述緩沖罐(8)上設置有第二壓力表(112)。6.根據權利要求5所述的液氮增壓防火滅火系統，其特征在于:所述緩沖罐(8)為氣囊式緩沖罐。7.根據權利要求6所述的液氮增壓防火滅火系統，其特征在于:所述液氮罐(I)上設置有快速加注接頭(2)。
【文檔編號】E21F5/00GK205445661SQ201521103786
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年12月25日
【發明人】李玉民, 周光華, 關清安, 馬靈軍, 徐寧武, 劉銅強, 楊麗坤, 丹玉蘭, 朱海魚
【申請人】神華集團有限責任公司, 神華寧夏煤業集團有限責任公司