Дегазационная установка

Дегазационная установка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскиз

Социалистических

Республик

<п767363 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл. е 21 F 7/00 (22) Заявлено 11. 09. 78 (2>) 2662991/22-03 с присоединением заявки ¹ —, (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 300980. Бюллетень ¹ 36 (53) УДК 661. 184. . 35 (088. 8) Дата опубликования описания 03. 10. 80

В. Г. Лаврик, Н. И. Гаязон, О. П. Мирончак, Е. Д. Алидзаев и В. В. Ганриленко (72) Авторы изобретения

Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт Министерства высшего и среднего специального обраэонания Украинской ССР (41) Заявитель (54) ДЕГАЗАЦИОННАЯ УСТАНОВКА

Изобретение относится к угольной промышленности,а именно к области полезного использования шахтного метана.

Известна дегаэационная установка, состоящая из всасывающего газопровода, вакуум-насоса, водоотделителя, нлектрозадвижек, каплеуловителя,нагнетательного газопровода)сигнализа- 6 тора падения давления, клапана избыточного давления клапана отсекателя, газоанализаторов, блока управления системой защиты, трубопроводов подачи метано-воздушной смеси потребите- 15 лю(1) .

Известная дегазационная установка осуществляет подачу метано-воздушной смеси потребителям(котельным) только в том случае, если содержание ме- 20 тана в каптированной из шахты газовой смеси более 30%.

Кроме того, установка лишена устройств, которые могли бы обеспечить 25 постоянство состава газовой смеси, подаваемой потребителю. Это снижает эффективность использования газового топлива и безопасность(горение происходит либо с большим йзбытком воз- 3О духа, либо с его недостатком, возможно погасание пламени горелки) .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является установка, включающая вакуум-насос, аппаратуру сушки газа, устройства контроля за содержанием метана в газовой смеси и давлением со смесителем, устройства защиты от аварийных режимов, трубопроводы подачи потребителю газовой смеси и каптированного газа и системы регулирования концентрации метана с газоанализатором 2 .

Известная дегаэационная установка обеспечивает заданный состав газовой смеси, под=..наемой потребителю, только при постоянном составе каптированного газа, так как стабилизация в ней основана на поддержании заданного со отношения расхода каптироваиного и природного газа(воздуха). При наличии резких изменений состава каптированного газа нозникают изменеьия состава и на выходе стабилизирующей станции, так как изменения состана каптиронанной смеси могут происходить при неизмененном ее расходе. Эта установка рассчитана на то, что каптиронанная смесь предварительно стабилизирована

767363 по "составу, например путем смещения метано-воздушной смеси, поступающей

"" От " нескольких шахт ..

Такую установку экономически невы- годно применять в тех случаях, когда содержание метана в каптированном га-. зе невелико(менее 30%), а повышение концентрации с помощью природного газа до 60-70% приводит к образованию избытка,топлива.

На большинстве угольных шахт

СССР, где ведутся дегазационные работы, каптируются метано-воздушные смеси с содержанием метана ниже 30%, которые не используются, а выбрасываются в атмосферу, загрязняя ее ° . Кроме того, в СССР получили широкое распространение такие схемы установок, когда газ от вакуум-насосной станции дегазационной установки подается йейосредСтЬейнб в"котельную.

ЦелЬ изобретения — обеспечениЕ стабилизации газового состава на вы ходе установки и безопасности ее эксплуатации..

Указанная цель достигается тем, что дегаэационная установка снабжена двумя демпфирующими емкостями, одна из которых установлена в линии пода"" чи каптированного газа.перед смесите" -лем; другая — после смесителя в линии подачи потребителю газовой смеси", газоаналиэатор системы регулирования концентрации метана установлен после смесителя перед емкостью.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемой дегаэационной установки.

Установка содержит вакуум-насос 1, подсоединяемый с одной"стороны, к

" всасывающему газопроводу 2, а с другой - к нагнетательному газопроводу

3, влагоотделитель 4, расположенный. в""нагйетательном газопроводе после вакуум -"насоса, регулятор давления 5, . установленный в линии 6, связывающей нагнетательный газопровод 3 со "свечой" 7, регулируемую задвижку(клапан) 8 на "свече", управляемую задвижку (клапан} 9 в нагнетательном газопроводе 3 перед стабилизирующей (газоподготовительной) станцией,трубопровод 10 для подачи стабилизированной смеси потребителю, клапан-от-. секатель 11 в трубопроводе 10, блок

12 уйравления системой защиты, газоанализатор 13 и сигнализатор 14 дав ления, присоединяемые и трубопроводу

10 и передающие информацию в блок управления системой защиты, стабили зируз1щу о станцию, состоящую йз ряда элементов: входного трубопровода 15 метано-воздушной смеси, соединенного с газойроводом 3 после управляемой задвижки(клапана) 9; клапана-отсекателя 16 и демпфирующей емкости 17 в трубопроводе 15 перед смесителем 18, входного трубопровода 19 природного газа, клапана-отсекателя 20, регулятора 21 давления, регулируемой задвижки(клапана) 22 в трубопроводе 19 перед,смесителем гаэоанализатора 23, присоедийенного к выходному трубопроводу 24 после смесителя, регулятора концентрации 25, воспринимаю5 щего информац, от газоанализауора

23 и управляющего задвижкой (клапаном)22, демпфирующей емкости 26 в выходном трубопроводе 24 после смесителя.

1О Установка работает следующим образом.

Вакуум-насос 1 по газопроводу 2 отсасывает метано-воздушную смесь иэ шахты и подает ее в нагнетательный

t5 газопровод З,где во влагоотделителе 4 . происходит влагоотделение и осушенный газ через открытую управляемую задвижку (клапан) 9 направляется на стабилизирующую(газоподготовительную) станцию, в которой по трубопроводу 15 через открытый клапан-отсекатель 16 и демпфирующую емкость 26 каптированная метано-воздушная смесь поступает в смеситель 18, где происходит смешение с природным.газом, поступающим по трубопроводу 19 через открытый клапан-отсекатель 20, регулятор 21 давления и регулируемую задвижку(клапан)22. После смесителя газовая смесь по трубопроводу 24 направляется в демпфирующую емкость 26 и далее по трубопроводу 10 через открытый клапан-отсекатель 11 к потребителю..

Давление в нагнетательном газопроводе 3 и трубопроводе 10 поддержива"..

З5 ется в заданных пределах с помощью регулятора 5 давления путем изменения расхода каптированного газа по трубопроводу б,в "свечу" 7.

Концейтрация метана в газовой сме

4р си в трубопроводе 10 поддерживается в заданных пределах с помощью газоанализатора 23, регулятора 25 концентрации и регулйрующей. задвижки(клапана)

22, которые соответствующим образом (пропорционально отклонению фактиче-.

45 ской концентрации метана после смесителя от заданного) изменяет подачу природного газа в смеситель 18. В реальных условиях процесс регулирования сопрОвождается затухающими колебаниями регулируемой величины.

Эти колебания гасятся в демпфирующей емкости 26, что исключает понижение содержания метана до 30% в метано55 воздушной смеси, подиваемой потреби телю и срабатывание блока 12 управле ния системы защиты, который получает

:сигнал от газоанализатора 13, несмотря на кратковременное понижение метаф0 на, ниже 30% в газовой смеси после смесителя- 18 перед демпфирующей емкостью 26. Тем самым повышается надежность газоСнабжения и уменьшаются, убытки, связанные с прекращением по ф5 дачи газа потребителю.

767363

° Составитель Р. Гладун

Редактор Т. Кугрышева ТЕхред С.Беца Корректор М. Демчик акаэ 6990/14 Тираж 626 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам,изобретений и открытий

113035 Москва,. k-35 Ра шская наб. д. 4 5 — г —

Филиал ППП Патейт, г. Ужгород, ул. Проектная,4

Наличие демпфирующей емкосТи в линии подачи каптированного газа в смеситель замедляет процесс изменения содержания метана в каптированном газе непосредственно перед смесителем.

Поэтому на выходе смесителя, .имеющего малый объем и являющегося практи чески безинерционным звеном, процесс изменения содержания метана также замедляется. Это позволяет регулятору концентрации метана осуществлять своевременный контроль за составом газовой смеси на,выходе смесителя и откорректировать подачу природного газа в смеситель ° Вторая емкость,расположенная после смесителя в линии подачи метано-воздушной смеси потребителю(котельной), уменьшает величи-. ну возможных колебаний содержания метана в газовой смеси, возникающих в процессе регулирования, предотвращая срабатывание системы защиты и прекращение подачи газа потребителю при кратковремеййом отклонении концентрации метана в газовой смеси на выходе смесителя ниже 30%, .допустимого предела по условию безопасности.

Тем самым повышается надежность газоснабжения и уменьшаются убытки, связанные с прекращением подачи топлива потребителю.

Формула изобретения

Дегаэационная установка, включающая вакуум-насосы, аппаратуру осушки газа, устройства контроля за содержанием метана в газовой смеси и давлением со смесителем, устройства защиты от аварийных режимов, трубопроводы hодачи газовой смеси и каптированного газа и системы регулирования концентрации метана с газоанализатором, отличающаяся тем, что,с целью обеспечения стабилизации газового состава на выходе установки и безопасных условий ее эксплуатаций, она снабжена двумя демпфирующими емкостями, одна из которых установлена

15 в линии подачи каптированного газа перед смесителем, другая — после сме сителя в линии подачи потребителю газовой смеси, гаэоаналиэатор системы регулирования концентрации метана

2О установлен непосредственно после смесителя перед емкостью.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Руководство по дегазации уголь« ных шахт.M.,"Heäðà", 1975, с. 166.

2.. Айруни А. Г.; и др. Использование каптированного метана. на угольных шахтах эа рубежом. M. ЦНИЭИуголь, 1970, с. 15-30(прототип).