KSS-200束管正压技术方案.docxVIP

淄博祥龙测控技术有限公司 KSS-200束管正压输气监测系统 技术方案  目录 TOC \o 1-3 \h \z \u 一 系统概述 1 二 特点优势 2 三 主要设备和技术参数 5 四 系统组成 7 4.1系统结构图 8 4.2井下正压输气采样系统 9 4.2.1井下正压输气泵站 9 4.2.2束管 13 4.3井上束管控制柜系统和色谱分析监测系统 14 4.3.1煤矿专用色谱仪 14 4.3.2系统软件功能 15 4.4基于网络技术的设备通讯系统 16 4.5束管监测灾害预警系统 17 五 数据联网平台系统（选配） 22 5.1背景和要求 22 5.2项目实施的意义及推广应用价值 22 5.3系统方案设计 23 5.4系统功能特点 24 六 实际应用案例 26 6.1使用效果对比 26 6.2典型用户 27 七 系统清单 30 PAGE 30 PAGE 1 一 系统概述 众所周知，目前市场上所有的束管监测系统使用的都是井上输气泵。系统在输送气样过程中束管内始终是负压，压力一般在0.3-0.6kg/cm2 ,样气从工作面输送到地面需要较长的一段时间，在这段过程中，如果束管某处因外界因素发生破损，由于管内气压小于外界大气压，外界气体会进入到束管内造成气样的污染。 除了气样污染问题，由于束管内外的压差还会导致束管内产生水汽凝结，如果没有相应的除水装置，凝结的水汽就会堵塞束管，更降低了束管内的输送压力。严重时可能会抽不到样气。输气速度慢、气样易污染、束管易水堵是束管监测系统面临的三大难题。 KSS-200束管正压输气监测系统，将正压输气泵站安装到取气地点附近，采用近距离(小于500米)负压取气，样气经过除尘，进入输气泵站，在泵站的自动加压除水的作用下，除去大部分的水分，以正压输送的方式，将过滤和除水后的样气经输气束管传输到井上的系统控制柜。再由软件控制的取样系统，将样品抽取到煤矿专用色谱仪，进行分析，最后得到取样地点的样气成分。软件系统根据分析结果，采用多种判断规则，判断发火趋势和火情。 系统还可以配置网络传输接口，将数据自动传送到KSS-200N煤矿自燃火灾大数据监控平台。进行综合数据管理和分析。企业集团的监控部门可以更快速有效地了解和控制各个煤矿井下的自燃发火的趋势和火情。 二 特点优势 实现与人工采气同样的分析精准度，保证束管系统真正有效的运行。 负压输气：采用在井上抽气泵组抽气取样，束管输气管路内形成负压，束管管壁受到由外向内的压力，一旦束管和接头稍有漏气，气体向内漏，污染了样气。造成测量数据不准确。 正压输气：采用在井下通过正压输气泵站，经由束管管路系统将样气以加压方式输送到井上进行分析。由其基本原理可知，束管管壁在正压输气时受到由内向外的压力，当束管和接头稍有漏气时，气体是向外漏气，能保存输气束管系统内样气的纯正。从而保证的样气分析与人工取样有同等的分析效果。 输气速度更快，提高5-10倍 束管传输，本质上是利用束管内两端的压力差来促使气体从压力高的向压力低的一端流动，其流动的速度，跟压力差的大小有关系。 负压输气：通过井上的输气泵站抽气，造成局部压力变小形成负压，从而使得井下正常压力的气体运动到井上。 正压输气：通过井下输气泵站主动加压，形成局部压力增大形成正压，从而迫使井下气体向气体压力正常的井上移动，完成输气的目的。 我们公司经过实验，测试了不同长度的束管和不同管径的束管，得出了结论：负压抽气的采样时间一直会慢于正压输气的采样时间，而且随着长度的增加，采样时间差会越来越大。因此，正压输气的方式在井下样气的采集速度上优于负压抽气方式，而且随着束管长度增加，正压输气优势会越来越大。 输气距离更远 同样我们在研究中发现，束管输气管路超过一定长度后（不同管径的值不同）负压抽气的流量将达不到某些分析仪器的最低流量要求，束管负压是有长度限制的。而正压输气，受长度影响较小，输气长度可以提高数倍。 因此，对于采样地点较远的束管系统，必须使用正压输气才能满足测试的要求。 解决水堵问题 负压输气系统中常见的水堵现象，是由于井下样气富含水分，在远距离输送时遇到温度改变，在管路内析出水分，在管路的低洼出形成积水进而造成束管输气系统水堵。无法进行正常采气分析。水堵一旦发生，位置非常难查找且不易排除。 我们专利的正压输气泵站，通过对样气加压后再输送，额外带来一个好处：潮湿样气中的水分，在输气泵站加压过程中会析出水分，经由我们专利设计的除水装置，将样气在输送前就处理成足够干燥的气体。样气在长距离输送过程中不会再析出水分而引起束管系统的堵塞。 因此对应井上井下较大温差的环境，使用正压输气系统