折叠式点火装置及其控制方法与流程

本发明涉及点火装置领域，且特别涉及一种折叠式点火装置及其控制方法。

背景技术：

在原油开采的试井阶段，对油、气、水、沙及钻井助剂等工艺参数测试的过程中，要将从井中喷出的上述混合物排进污油池内待处理。在此过程中由于排放物复杂多变，尤其是其中的有毒可燃气体(如硫化氢、卤化氢)排放的不确定性很强，其中的可燃气体要随机燃放又没有伴燃的常明灯，使得点燃这些有毒可燃气就成为难题。由于上述现场条件的限制，长期来人们一直使用抛掷油蘸火把、燃放闪光弹等进行点燃。这些方法由于受风向风力、气温等气候因素影响，不仅点火成功率低而且很容易对现场操作人员造成人身伤害。

现有的点火装置可伸展长度很短、收容燃料罐储量很少，不适合户外远距离、长时间点火。且通常是用电火花直接点燃荒煤气等容易点燃的可燃气，不具备点燃油田试井放散气的功能。

因此，需对现有的点火装置进行改进。

技术实现要素：

本发明的目的之一在于提供一种折叠式点火装置，该折叠式点火装置具有可折叠、体积小重量轻、易于安装运输以及点火可靠性高等优点。

本发明的另一目的在于提供一种上述折叠式点火装置的控制方法，该方法简单、点火效果好。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的：

本发明实施例提出了一种折叠式点火装置，其包括供气管阀机构、喷头机构、管杆折叠机构、电器防护机构、支撑机构、自动点火与检测机构、可燃气体传感器及有毒气体传感器。

管杆折叠机构包括折叠管连接件、前引线支管、后引线支管、固定穿线管、压簧折管部件件、多段折叠穿线管、滑动固管卡件以及软管固定接头。

折叠管连接件设置于电器防护机构以及固定穿线管并用于连接电器防护机构与固定穿线管，前引线支管与后引线支管对称设置并分别用于引出高压传输电路和传输线路，前引线支管的两端以及后引线支管的两端均分别连接于电器防护机构与固定穿线管；多段折叠穿线管依次连接且多段折叠穿线管的一端与固定穿线管连通，另一端与喷头机构连通。

滑动固管卡件与压簧折管部件配合设置于折叠穿线管的各段的端部并用于弯折或拉直各段折叠穿线管；各段折叠穿线管的接头处设置有软管固定接头。

供气管阀机构包括输气软管，输气软管依次贯穿固定穿线管和多段折叠穿线管并与喷头机构连通。

支撑机构与折叠穿线管连接并用于支撑折叠穿线管。

部分自动点火与检测机构设置于电器防护机构内，可燃气体传感器与有毒气体传感器分别通过传输线路经折叠穿线管、固定穿线管和后引线支管连接于自动点火与检测机构并由自动点火与检测机构发出点火信号，供气管阀机构接收自动点火与检测机构发出点火信号并使输气管内的气体输送至喷头机构燃烧有毒气体或可燃气体。

进一步地，在本发明较佳实施例中，多段折叠穿线管的折叠段数为2-8段，每段的长度为0.5-2m。

进一步地，在本发明较佳实施例中，有毒气体传感器为硫化物或氯化物气体传感器和/或可燃气体传感器为烃类可燃气体传感器。

进一步地，在本发明较佳实施例中，有毒气体传感器和/或可燃气体传感器的数量为1-3个。

进一步地，在本发明较佳实施例中，自动点火与检测机构包括高压点火器、高压传输电路、高压点火电极、电池组件、点火-检测控制器、可燃-有毒气检测器、火焰检测器、收发器以及遥控装置。

点火-检测控制器与高压点火器由控制线连接，高压传输电路的一端与高压点火器连接并穿过前引线支管经固定穿线管和折叠穿线管与设置于喷头机构内的高压点火电极连接，可燃气体传感器与有毒气体传感器分别通过传输线经折叠穿线管、固定穿线管和后引线支管连接于可燃-有毒气检测器，并通过信号线与点火-检测控制器连接，火焰检测器经信号线与点火-检测控制器连接，收发器经信号线与点火-检测控制器连接并固定于支撑机构，电池组件经电线分别与点火-检测控制器、高压点火器、可燃-有毒气检测器以及火焰检测器电连接，收发器与遥控装置以遥控形式进行信号通讯。

进一步地，在本发明较佳实施例中，火焰检测器为紫外与红外双重传感器，火焰检测器的可观测距离为3-20m。

进一步地，在本发明较佳实施例中，供气管阀机构还包括燃气储罐、燃气减压阀、燃气开关阀以及燃气电磁阀。

输气软管包括相互连接的第一输气软管及第二输气软管。

燃气储罐与第一输气软管的一端连接，第一输气软管的与燃气储罐连接的一端由靠近燃气储罐到远离燃气储罐的方向依次设置有燃气减压阀及燃气开关阀，第一输气软管的远离燃气储罐的一端以及第二输气软管的靠近第一输气软管的一端均与燃气电磁阀连接，第二输气软管的另一端依次穿过固定穿线管及多段折叠穿线管并与喷头机构连通。

进一步地，在本发明较佳实施例中，喷头机构包括燃气喷管、火炬喷头、防风罩、电极托架以及旋紧件。

第二输气软管的远离第一输气软管的一端与燃气喷管的一端连接，燃气喷管的远离第二输气软管的一端设置有火炬喷头，防风罩罩设于火炬喷头的喷火端且经旋紧件连接于折叠穿线管的远离固定穿线管的一端的外管壁，旋紧件的内壁连接有电极托架，电极托架的远离旋紧件的一侧设有高压点火电极。

进一步地，在本发明较佳实施例中，电器防护机构包括电器防护管和管封头，高压点火器、电池组件、点火-检测控制器、可燃-有毒气检测器以及火焰检测器均设置于电器防护管内，折叠管连接件设置于电器防护管的外管壁以及固定穿线管的外管壁并用于连接电器防护管与固定穿线管，前引线支管的两端以及后引线支管的两端均分别连接于电器防护管与固定穿线管，管封头连接于电器防护管的两端端部并用于对电器防护管封口。

本发明实施例还提出了一种上述折叠式点火装置的控制方法，包括：展开并连接多段折叠穿线管，固定支撑机构，将喷头机构、可燃气体传感器、有毒气体传感器分别置于放散气喷口的上、下风口附近；将自动点火与检测机构中的点火-检测控制器的控制模式设到自动状态并接通电源，打开供气管阀机构；可燃气体传感器、有毒气体传感器检出的气体排放信号传输至自动点火与检测机构并由自动点火与检测机构产生点火高压，输至高压并产生电火花；点火燃气通过供气管阀机构和喷头机构中的火炬喷头喷出并被电火花点燃以燃烧可燃气体或有毒气体。

本发明实施例中折叠式点火装置及其控制方法的有益效果包括：

第一、本发明实施例出的户外使用的折叠式点火装置由于可折叠便携特点可以方便地用于油气田开采过程中油、气测井的可燃废气排放过程中，利于转场安装、运输使用，是测井过程中安全生产不可缺少的工具。

第二、由于系统配备了自动点火控制器、有毒-可燃气检测电路，可以踪放散气排放，实时实现自动化点火并根据放散气可燃性自动开、关点火燃料，提高了点火燃料气的利用效率。

第三、折叠式点火装置的折叠杆结构可根据现场情况伸展折叠段节数，伸展长度灵活可调。有自动、手动遥控两种点火模式方便使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明实施例提供的折叠式点火装置的结构示意图；

图2为图1中ⅱ处的放大图；

图3为图1中ⅲ处的放大图；

图4为本发明实施例提供的折叠式点火装置中压簧折管部件的结构示意图。

图标：100-折叠式点火装置；110-喷嘴；111-燃气储罐；112-燃气减压阀；113-燃气开关阀；114-第一输气软管；115-燃气电磁阀；116-第二输气软管；117-软管固定接头；118-燃气喷管；12-火炬喷头；121-防风罩；122-电极托架；123-旋紧件；13-可燃气体传感器；14-有毒气体传感器；21-电器防护管；22-管封头；23-前引线支管；24-折叠管连接件；25-后引线支管；31-高压点火器；32-高压传输电路；33-高压点火电极；4-电池组件；5-点火-检测控制器；6-可燃-有毒气检测器；7-火焰检测器；8-固定穿线管；9-滑动固管卡件；10-压簧折管部件；101-第一抵接块；102-第二抵接块；103-弹性件；11-折叠穿线管；15-支撑机构；16-收发器；17-遥控装置；18-滑槽。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“垂直”等术语并不表示要求部件绝对垂直，而是可以稍微倾斜。如“垂直”仅仅是指其方向相对“水平”而言更加垂直，并不是表示该结构一定要完全垂直，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合实施例进行具体说明。

实施例

请一并参照图1至图3，本发明实施例提供一种折叠式点火装置100，该折叠式点火装置100主要适用于石油开采、煤炭化工、煤电工业和冶金热加工等行业户外放散排放点火，此外，也可用于其它行业放散气体的点火过程。

具体的，该折叠式点火装置100包括供气管阀机构、喷头机构、管杆折叠机构、电器防护机构、支撑机构15、自动点火与检测机构、可燃气体传感器13及有毒气体传感器14。

其中，管杆折叠机构包括折叠管连接件24、前引线支管23、后引线支管25、固定穿线管8、压簧折管部件10件、多段折叠穿线管11、滑动固管卡件9以及软管固定接头117。

折叠管连接件24设置于电器防护机构以及固定穿线管8并用于连接电器防护机构与固定穿线管8。前引线支管23与后引线支管25对称设置，前引线支管23的两端分别连接(连通)于电器防护机构与固定穿线管8并用于引出高压传输电路32，也即使高压传输电路32能通过前引线支管23接入电器防护机构以及固定穿线管8。后引线支管25的两端也分别连接(连通)于电器防护机构与固定穿线管8并用于引出新的一条传输线路，也即使新的一条传输线路能通过后引线支管25接入电器防护机构以及固定穿线管8。值得说明的是，折叠管连接件24以及引线支管的连接方式均可以为焊接。

多段折叠穿线管11依次连接且多段折叠穿线管11连接成的总折叠穿线管11的一端与固定穿线管8连通，另一端与喷头机构连通。

较佳地，本实施例中的多段折叠穿线管11的折叠段数可以为2-8段，例如2段、3段、4段、6段和8段等。每段的长度可以为0.5-2m。，值得说明的是，折叠穿线管11的段数和每段的长度均不限于上述内容。

滑动固管卡件9与压簧折管部件10配合设置于折叠穿线管11的各段的端部并用于弯折或拉直各段折叠穿线管11。各段折叠穿线管11的接头处设置有软管固定接头117。

可参考的，本实施例中的折叠穿线管11的数量为多个，固定穿线管8的与第一个折叠穿线管11连接的一端以及其它相互连接的折叠穿线管11的端部均开设有滑槽18，滑动固管的数量与滑槽18数量一致并分别配合卡接于滑槽18中，在实际操作中，滑动固管可在滑槽18内左右滑动。

压簧折管部件10的数量也为多个，多个压簧折管部件10分别对应设置于固定穿线管8与折叠穿线管11的连接端以及相邻的两个折叠穿线管11的连接端。请一并再结合图4，每个压簧折管部件10均包括第一抵接块101、第二抵接块102和弹性件103。第一抵接块101与第二抵接块102对称设置。以设置于固定穿线管8与折叠穿线管11的连接端的压簧折管部件10为例，该压簧折管部件10的第一抵接块101和第二抵接块102分别抵接于固定穿线管8以及折叠穿线管11。值得说明的是，抵接块可以是连接于固定穿线管8/折叠穿线管11的外管壁，也可以是伸入固定穿线管8以及折叠穿线管11的管内，通过焊接或固定连接的方式与固定穿线管8以及折叠穿线管11连接。

弹性件103则设置于第一抵接块101与第二抵接块102的相对的一侧表面。较佳地，弹性件103可采用呈“x”的弹簧，该弹簧的一侧连接于第一抵接块101的朝向第二抵接块102的表面，另一侧连接于第二抵接块102的朝向第一抵接块101的表面。

通过上述设置，在折叠情况下，压缩固定穿线管8与折叠穿线管11的连接端或相邻的两个折叠穿线管11的连接端，使设置于连接端的压簧折管部件10压缩，滑动滑动固管卡件9，并在适当位置卡紧，使其起到固定穿线管8与折叠穿线管11或相邻的两个折叠穿线管11之间的距离的作用，也即固定压簧折管部件10。反之，当需要伸长或拉直折叠穿线管11时，反向滑动滑动固管卡件9，此时，压簧折管部件10为非固定状态，在弹簧的弹力作用下，得以使固定穿线管8与折叠穿线管11的连接端或相邻的两个折叠穿线管11的连接端能够得以扩张，从而起到伸长或拉直折叠穿线管11的作用，以达到实际所需长度。

供气管阀机构包括输气软管，输气软管依次贯穿固定穿线管8和多段折叠穿线管11并与喷头机构连通。

支撑机构15与折叠穿线管11连接并用于支撑折叠穿线管11。可选地，上述支撑机构15例如可以采用三脚架。

部分自动点火与检测机构设置于电器防护机构内，可燃气体传感器13与有毒气体传感器14分别通过传输线路经折叠穿线管11、固定穿线管8和后引线支管25连接于自动点火与检测机构并由自动点火与检测机构发出点火信号，供气管阀机构接收自动点火与检测机构发出点火信号并使输气管内的气体输送至喷头机构燃烧有毒气体或可燃气体。

作为可选地，本发明实施例中的有毒气体传感器14主要为硫化物或氯化物气体传感器，可燃气体传感器13主要为烃类可燃气体传感器13。有毒气体传感器14和/或可燃气体传感器13的数量为1-3个。有毒气体传感器14和可燃气体传感器13均分布于废弃放散口附近的不同方向。

进一步地，上述自动点火与检测机构包括高压点火器31、高压传输电路32、高压点火电极33、电池组件4、点火-检测控制器5、可燃-有毒气检测器6、火焰检测器7、收发器16以及遥控装置17。

点火-检测控制器5与高压点火器31由控制线连接，高压传输电路32的一端与高压点火器31连接并穿过前引线支管23经固定穿线管8和折叠穿线管11与设置于喷头机构内的高压点火电极33连接。可燃气体传感器13与有毒气体传感器14分别通过传输线经折叠穿线管11、固定穿线管8和后引线支管25连接于可燃-有毒气检测器6，并通过信号线与点火-检测控制器5连接。火焰检测器7经信号线与点火-检测控制器5连接，收发器16经信号线与点火-检测控制器5连接并固定于支撑机构15，燃气电磁阀115通过控制线与点火-检测控制器5连接。电池组件4经电线分别与点火-检测控制器5、高压点火器31、可燃-有毒气检测器6以及火焰检测器7电连接并为其供电。收发器16与遥控装置17以遥控形式进行信号通讯，从而通过收发器16和遥控装置17实现远程手动遥控点火动作。

较佳地，上述火焰检测器7例如可以为紫外与红外双重传感器，火焰检测器7的可观测距离为3-20m。火焰检测器7主要用于对点火火焰进行监控，以提供制动点火信号并在确保引燃放散气时自动关闭点火燃气。

进一步地，供气管阀机构还包括燃气储罐111、燃气减压阀112、燃气开关阀113以及燃气电磁阀115。输气软管包括相互连接的第一输气软管114及第二输气软管116。燃气储罐111与第一输气软管114的一端连接，第一输气软管114的与燃气储罐111连接的一端由靠近燃气储罐111到远离燃气储罐111的方向依次设置有燃气减压阀112及燃气开关阀113，第一输气软管114的远离燃气储罐111的一端以及第二输气软管116的靠近第一输气软管114的一端均与燃气电磁阀115连接，第二输气软管116的另一端依次穿过固定穿线管8及多段折叠穿线管11并与喷头机构连通。值得说明的是，本发明实施例中燃气输送管、高压点火线、气体传感器信号线均通过各折叠穿线管11在内的部件进行保护。

进一步地，喷头机构包括燃气喷管118、火炬喷头12、防风罩121、电极托架122以及旋紧件123。第二输气软管116的远离第一输气软管114的一端与燃气喷管118的一端连接，燃气喷管118的远离第二输气软管116的一端设置有火炬喷头12，防风罩121罩设于火炬喷头12的喷火端且经旋紧件123连接于折叠穿线管11的远离固定穿线管8的一端的外管壁，旋紧件123的内壁连接有电极托架122，电极托架122的远离旋紧件123的一侧设有高压点火电极33。

进一步地，电器防护机构包括电器防护管21和管封头22，高压点火器31、电池组件4、点火-检测控制器5、可燃-有毒气检测器6以及火焰检测器7均设置于电器防护管21内，折叠管连接件24设置于电器防护管21的外管壁以及固定穿线管8的外管壁并用于连接电器防护管21与固定穿线管8，前引线支管23的两端以及后引线支管25的两端均分别连接于电器防护管21与固定穿线管8，管封头22连接于电器防护管21的两端端部并用于对电器防护管21封口。

承上，本发明实施例提供的折叠式点火装置100的控制方法包括如下步骤：展开并连接多段折叠穿线管11，固定支撑机构15，将喷头机构、可燃气体传感器13、有毒气体传感器14分别置于放散气喷口的上、下风口附近；将自动点火与检测机构中的点火-检测控制器5的控制模式设到自动状态并接通电源，打开供气管阀机构；可燃气体传感器13、有毒气体传感器14检出的气体排放信号传输至自动点火与检测机构并由自动点火与检测机构产生点火高压，输至高压并产生电火花；点火燃气通过供气管阀机构和喷头机构中的火炬喷头12喷出并被电火花点燃以燃烧可燃气体或有毒气体。

具体地，使用该折叠式点火装置100时，先完成折叠式点火装置100各部件之间的连接，展开并连接紧固多段折叠穿线管11，固定三角架支撑，并将火炬喷头12、可燃气体传感器13及有毒气体传感器14分别置于放散气喷口的上、下风口附近。将点火-检测控制器5的控制模式设到自动状态，并接通电源、打开燃气开关阀113。若此时放散口没有废气排放，系统处于待机状态。当放散口有废气排放时，就会被可燃气体传感器13或有毒气体传感器14检出，该信号经由通过可燃-有毒气检测器6放大整理通过点火-检测控制器5发出自动点火信号，控制高压点火器31工作产生点火高压，并通过高压传输线件到高压点火电极33使其放电产生电火花。与此同时通过点火-检测控制器5向燃气电磁阀115发出开阀信号，点火燃气通过第二输气软管116和软管固定接头117、燃气喷管118最后通过喷嘴110喷出并被高压点火电极33产生的电火花点燃，最后通过防风罩121形成稳定的点火火炬以将放散口排放的废气点燃烧掉，达到环保排放。

点火火炬点燃后，被火焰检测器7检出，并通过点火-检测控制器5向高压点火器31发出信号控制高压点火器31停止工作。当主火炬点燃后，又会被可燃气体传感器13或有毒气体传感器14检出，并通过点火-检测控制器5向燃气电磁阀115发出关阀信号，关闭点火燃料。如果放散口排放的废气热值很低不足以自燃而熄灭，系统会自动重启上述的点火过程，并不会再关闭燃气电磁阀115，使放散口排放的废气始终在伴燃气火炬的伴燃下焚烧。

综上，本发明实施例提供的折叠式点火装置100可以折叠、能够根据现场废气排放口是否有废气排出而进行全自动电子-喷焰点火，不仅能可根据废气是否有效点燃决定是否关闭伴燃气阀门以节省伴燃气而且还可以实现远程手动遥控点火动作。具有可折叠、体积小重量轻、易于安装运输以及点火可靠性高等优点。其控制方法简单且点火效果好。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。