一种筒仓可燃气体监测系统的制作方法

[0001]
本实用新型涉及筒仓监测设备技术领域，特别涉及一种筒仓可燃气体监测系统。


背景技术：

[0002]
筒仓是用来贮存散装物料的设施，其具有使用方便、保护环境和减少占地等优点，储煤筒仓需要注意筒仓自燃和爆炸的问题，由于煤的导热系数小，热量向四周扩散较慢，热量聚集在煤堆内使煤堆内部温度升高，当温度升高时，煤堆会释放可燃气体，例如一氧化碳(co)、乙烷(c2h6)、丙烷(c3h8)，可燃气体的出现可以表征煤堆的温度。这些可燃气体与空气混合，当温度、可燃气体浓度以及粉尘浓度达到一定的数值后，就会引发爆炸，因此，需要随时检测筒仓内的可燃气体的浓度。
[0003]
传统的方式是在筒仓顶部安装固定的可燃气体传感器p，将可燃气体传感器p的输出信号发送至微处理器，用以判断筒仓内的燃气浓度。
[0004]
上述现有技术的不足之处在于：由于煤筒仓中存有大量煤粉，煤粉可能会将可燃气体传感器p的感应探头堵塞，因此可能会导致测量精度不准确。


技术实现要素：

[0005]
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种筒仓可燃气体监测系统，达到提高对筒仓内可燃气体浓度检测准确性的功能。
[0006]
本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0007]
一种筒仓可燃气体监测系统，包括气体采集装置、预处理单元和气体分析装置，气体采集装置包括采集头、抽送气泵和电磁阀，采集头与筒仓的顶部连通，预处理单元包括收集箱和过滤网，过滤网沿垂直于经过收集箱的气体的流动方向设置，抽送气泵和电磁阀均连通设置在采集头与收集箱之间，气体分析装置包括处理箱和分析模块，收集箱与处理箱连通，处理箱的出口处连通设置有启闭阀，所述分析模块包括：
[0008]
传感器p，检测气体中可燃气体的浓度并输出可燃气体浓度信号；
[0009]
比较电路，将可燃气体浓度检测信号与基准浓度信号进行比较，可燃气体浓度检测信号高于基准浓度信号输出报警信号；
[0010]
报警电路，响应于报警信号并报警。
[0011]
通过采用上述技术方案，检测筒仓内可燃气体浓度时，控制电磁阀打开，将启闭阀关闭，启动抽送气泵，抽送气泵将筒仓内的气体由采集头抽送到收集箱内，可燃气内混杂的煤粉中杂质经过过滤网过滤后，较为洁净的可燃气进入到处理箱内与传感器p接触，进而使得传感器p的感应探头不易被煤粉中的杂质堵塞，提高了检测系统的检测精度和使用寿命；当检测到的燃气浓度值高于基准浓度信号时，报警电路报警，警示工作人员筒仓内燃气浓度过高，检测完毕后将启闭阀打开，将处理箱中的可燃气体排出，便于下次检测。
[0012]
本实用新型进一步设置为：预处理单元还包括除湿模块，除湿模块的一端与收集箱的输出端连通，另一端与处理箱的输入端连通。
[0013]
通过采用上述技术方案，经过过滤网过滤后的可燃气体经过除湿模块进行除湿，使得可燃气体中的湿气不易对传感器p造成影响。
[0014]
本实用新型进一步设置为：收集箱和处理箱均设置在筒仓的底部，收集箱与采集头之间连通设置有采样管线，抽送气泵和电磁阀均于采样管线连通，采样管线上设置有检漏装置，通过检漏装置能够对采样管线的气密性进行检测。
[0015]
通过采用上述技术方案，收集箱固定设置在筒仓底部，方便工作人员对过滤网件及时清理和更换；处理箱设置在筒仓底部，方便工作人员收到报警信号且方便检修分析模块；由于筒仓竖直设置且高度较高，因此较长的采样管线经长期使用后可能会存在漏气的情况，通过检漏装置对采样管线不定时进行气密性检测，提高了检测系统的可靠性。
[0016]
本实用新型进一步设置为：检漏装置包括压力表、换向电磁阀和密封阀，密封阀设置在采样管线与收集箱连通的一端，抽送气泵位于采样管线靠近采集头的一端，电磁阀连通设置在抽送气泵远离采集头的一侧且位于采样管线的端部上，采样管线连通有支管，换向电磁阀的第一出口与支管连通，支管上连通有检漏气泵，检漏气泵的输出端与换向电磁阀的输入口连通，检漏气泵的输入端与外界气源连通，压力表连通设置在采样管线上用于检测采样管线内的气体压力。
[0017]
通过采用上述技术方案，对采样管线的气密性进行检测时，控制电磁阀和密封阀关闭，使换向电磁阀的第一出口与支管连通，控制检漏气泵工作，检漏气泵将外界气源输送到采样管线内，然后控制换向电磁阀的第一出口关闭，同时控制检漏气泵停机，此时采样管线内压力为定值，若在一定观测时间内压力表的压力值不变，则说明采样管线的气密性良好。
[0018]
本实用新型进一步设置为：所述检测系统还包括反吹单元，反吹单元包括反吹截止阀和反吹管，在除湿模块的输出端与处理箱之间连通设置有输送管，反吹管与换向电磁阀的第二出口连通，反吹截止阀连通设置在输送管上且位于反吹管靠近除湿模块的一侧。
[0019]
通过采用上述技术方案，为了使得处理箱内存留的可燃气体不易对下一次测量造成影响，当对筒仓内可燃气体的浓度进行检测完毕后，工作人员将换向电磁阀的第二出口与反吹管接通，将反吹截止阀关闭，启动检漏气泵，检漏气泵将外界气源吹送到处理箱内，达到了将处理箱内的气体进行清洁、提高下次检测精度的效果。
[0020]
本实用新型进一步设置为：收集箱的底部连通设置有导料管，导料管位于过滤网远离处理箱的一侧，导料管倾斜设置，导料管远离收集箱端部设置有卸料阀，卸料阀与收料箱连通。
[0021]
通过采用上述技术方案，可燃气体中混杂的煤粉杂质经过过滤网组组件过滤后，杂质会下落到导料管内，然后控制卸料阀打开，杂质下落到收料箱内，实现了方便将粉尘单独分离后收集的功能，使得粉尘不易聚集在收集箱内，使得粉尘不易在风力的作用下在收集箱内翻扬。
[0022]
本实用新型进一步设置为：在过滤网的外侧固定设置有边框，边框固定设置在收集箱的内侧壁上，在边框与收集箱之间固定设置有橡胶层，边框靠近处理箱的一侧固定设置有振动电机。
[0023]
通过采用上述技术方案，通过振动电机带动边框以及边框内的过滤网振动，实现将过滤网上的杂质进行清理的功能，使得过滤网不易被堵塞；由于振动电机位于边框靠近
处理箱的一侧，因此振动电机不易受到粉尘的影响。
[0024]
本实用新型进一步设置为：在边框上固定设置有柔性绳，柔性绳的端部上固定连接有弹性球。
[0025]
通过采用上述技术方案，当抽送气泵停机，需要对过滤网进行进一步清理时，工作人员可启动振动电机，振动电机振动并且带动弹性球敲击过滤网，即可实现将过滤网内堵塞的杂质进行进一步清理的效果。
[0026]
综上所述，本实用新型具有以下有益效果：
[0027]
1、通过采用采集装置、预处理单元和气体分析装置的结构，实现了使得传感器p感应探头不易被堵塞、提高检测装置检测精度的效果；
[0028]
2、通过采用检漏装置的结构，实现了方便对长距离采样管线进行气密性检测的功能；
[0029]
3、通过采用反吹单元的结构，实现了提高检测系统检测精度的功能。
附图说明
[0030]
图1是本实用新型的结构示意图；
[0031]
图2是本检测系统二维示意图；
[0032]
图3是突出过滤网和振动电机的局部三维示意图；
[0033]
图4是突出分析模块的电路示意图。
[0034]
附图标记：1、气体采集装置；11、采集头；12、抽送气泵；13、电磁阀；2、预处理单元；21、收集箱；211、过滤网；2111、边框；212、振动电机；213、橡胶层；214、柔性绳；215、弹性球；216、导料管；2161、卸料阀；2162、收料箱；22、除湿模块；3、气体分析装置；31、处理箱；32、分析模块；311、启闭阀；312、输送管；4、采样管线；41、支管；5、检漏装置；51、压力表；52、换向电磁阀；53、密封阀；54、检漏气泵；6、反吹单元；61、反吹截止阀；62、反吹管；7、筒仓。
具体实施方式
[0035]
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
[0036]
一种筒仓可燃气体监测系统，参照图1和图2，包括气体采集装置1、预处理单元2和气体分析装置3，气体采集装置1用于将筒仓7顶部的气体抽送到预处理单元2处，预处理单元2对可燃气体内的杂质进行过滤和除湿处理，经过处理后的可燃气体进入到气体分析装置3内，气体分析装置3用于检测可燃气体的浓度，当可燃气体浓度过高时发出报警，警示工作人员筒仓7内可燃气体浓度过高。
[0037]
参照图1和图2，气体采集装置1包括采集头11、抽送气泵12和电磁阀13，在筒仓7的顶部开设有取样孔，采集头11与取样孔连通，预处理单元2包括收集箱21和除湿模块22，采集头11与收集箱21之间连通设置有采样管线4，采集头11可设置为带有过滤装置的过滤式采集头11，抽送气泵12连通设置在采样管线4靠近采集头11的一端，收集箱21设置在筒仓7底部的一侧，电磁阀13设置采样管线4靠近抽送气泵12的端部上；除湿模块22连通设置在收集箱21与气体分析装置3之间，除湿模块22可采用干燥机；再结合图3，收集箱21内固定设置有过滤网211，过滤网211的外侧边沿上固定设置有边框2111，过滤网211沿垂直于经过收集箱21的气体流动的方向设置，在边框2111与收集箱21的内侧壁之间固定设置有橡胶层213，
在边框2111远离除湿模块22的一侧固定设置有振动电机212，收集箱21的底部连通设置有倾斜设置的导料管216，导料管216与边框2111的底部抵接。检测筒仓7内可燃气浓度时，电磁阀13打开，启动抽送气泵12，抽送气泵12将筒仓7内的气体由采集头11经采样管线4抽送到过滤网211处，过滤网211对气体中的大颗粒杂质和粉尘进行过滤，被过滤后气体经过过滤网211经过除湿模块22干燥后输送至气体分析装置3内，气体中混杂的杂质被过滤网211阻挡后下落到导料管216内，此时气体中混杂的粉尘杂质和水分不易对气体分析装置3造成影响；当需要对过滤网211件清理时，可启动振动电机212，振动电机212带动边框2111振动，使得过滤网211上沉积的杂质能够下落到导料管216内而不易将过滤网211堵塞，橡胶层213使得边框2111不易与收集箱21的内侧壁发生刚性碰撞，同时起到了降噪的效果。
[0038]
过滤网211可采用硬质金属网，气体中可能会混杂一些大颗粒杂质，大颗粒杂质容易将过滤网211的网孔堵塞，为了方便对过滤网211进行进一步清理，参照图3，本实用新型在边框2111上固定设置有柔性绳214，柔性绳214的端部上固定设置有弹性球215，弹性球215可采用橡胶材质。振动电机212带动边框2111振动，边框2111带动弹性球215敲击过滤网211，将过滤网211进一步清理。
[0039]
为了方便对导料管216导出的杂质进行清理，参照图1和图3，本实用新型在导料管216远离收集箱21的端连通设置有收料箱2162，导料管216内设置有卸料阀2161，杂质会下落到导料管216后，控制卸料阀2161打开，杂质下落到收料箱2162内，方便将粉尘单独分离后收集的功能，粉尘不易聚集在收集箱21内，同时使得粉尘不易在风力的作用下在收集箱21内翻扬。
[0040]
为了方便工作人员及时清理和更换过滤网211、方便工作人员对气体分析装置3件检修，本实用新型将收集箱21和气体分析装置3均固定设置在筒仓7底部，而由于筒仓7轴线方向的高度较高，因此采样管线4长度较长，采样管线4长时间容易发生泄漏，为了提高检测精度，因此需要不定时检测采样管线4的气密性，因此本实用新型在采样管线4上设置有用于对采样管线4进行气密性检测的检漏装置5，参照图1，检漏装置5包括压力表51、换向电磁阀52和密封阀53，密封阀53设置在采样管线4与收集箱21连通的一端，采样管线4连通有支管41，换向电磁阀52的第一出口与支管41连通，支管41上连通有检漏气泵54，检漏气泵54的输出端与换向电磁阀52的输入口连通，检漏气泵54的输入端与外界气源连通，压力表51连通设置在采样管线4上用于检测采样管线4内的气体压力。对采样管线4的气密性进行检测时，控制电磁阀13和密封阀53关闭，使换向电磁阀52的第一出口与支管41与采样管线4连通的一端连通，控制检漏气泵54工作，检漏气泵54将外界气源输送到采样管线4内，然后控制换向电磁阀52的第一出口关闭，同时控制检漏气泵54停机，此时采样管线4内压力为恒定值，若在一定观测时间内压力表51的压力值不变，则说明采样管线4的气密性良好，反之则说明采样管线4出现泄漏。
[0041]
参照图1和图2，气体分析装置3包括处理箱31和设置在处理箱31内的分析模块32，处理箱31远离除湿模块22的一侧连通设置有启闭阀311，再结合图4，分析模块32包括传感器p、比较电路和报警电路，比较电路包括比较器oa1,报警电路包括三极管q1、三极管q2、电阻r1、电阻r2、电阻r3和扬声器n，传感器p用于检测气体中可燃气体的浓度并输出可燃气体浓度信号，传感器p的输出端与比较器oa1的正向输入端耦接，比较器oa1的反向输入端耦接有基准浓度信号，三极管q1为npn形三极管，三极管q2为pnp型三极管，三极管q1的基极与比
较器oa1的输出端耦接，三极管q1的发射极与电阻r2耦接，电阻r2的另一端接地设置，三极管q1的集电极与电阻r1耦接，电阻r1的另一端耦接电源；三极管q2的发射极耦接电源，三极管q2的基极耦接于电阻r1与三极管q1之间的连接节点，三极管q2的集电极耦接扬声器n，扬声器n与电阻r3耦接，电阻r3的另一端接地设置。经过预处理机构处理后的较为洁净的气体进入到处理箱31内与传感器p接触，当传感器p检测到的燃气浓度值高于基准浓度信号时，三极管q1导通，三极管q2导通，扬声器n报警，警示工作人员筒仓7内燃气浓度过高。
[0042]
检测系统需要间隔一段时间后对筒仓7内的气体进行多次检测，为了使得处理箱31内存留的可燃气体不易对下一次测量造成影响，参照图1，本实用新型采用的检测系统还包括反吹单元6，反吹单元6包括反吹截止阀61和反吹管62，在除湿模块22与处理箱31之间连通设置有输送管312，反吹管62与换向电磁阀52的第二出口连通，反吹截止阀61连通设置在输送管312上且位于反吹管62靠近收集箱21的一侧。进行反吹时，工作人员可将换向电磁阀52的第二出口与反吹管62接通，将反吹截止阀61关闭，启动检漏气泵54，检漏气泵54将外界气源吹送到处理箱31内，经过预设时间吹气，即可将处理箱31内的气体进行清洁、提高下次检测精度。
[0043]
本实用新型的使用过程如下：
[0044]
检测筒仓7内可燃气体浓度时，将电磁阀13和密封阀53打开，将换向电磁阀52的第一出口关闭，控制检漏气泵54停机，启闭阀311关闭，通过抽送气泵12将抽取筒仓7内的气体，气体经过采样管线4进入到收集箱21内并经过过滤网211过滤，气体内的杂质和粉尘被过滤网211过滤后落入到导料管216内，穿过过滤网211的气体达到干燥器内进行除湿，而后气体到达处理箱31内与传感器p接触，当传感器p输出的可燃气体浓度信号高于基准浓度信号时，三极管q1导通，三极管q2导通，扬声器n报警，警示工作人员筒仓7内可燃气体浓度较高。
[0045]
本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。