智能型瓦斯爆炸实验演示装置.pdf

本发明涉及智能型瓦斯爆炸实验演示装置，有效解决不能完整、准确的演示瓦斯爆炸，对瓦斯浓度、温度、氧气等形成的爆炸全过程难以控制的问题，结构是，控制柜上面的模拟巷道内有轨道，轨道间依次有气体及瓦斯进气口、瓦斯及温度传感器、加热器、氧气传感器和放电器，控制柜上面后部有数码显示器，控制柜内有气泵、储气罐、降压变压器、加热器和放电器，放电器和加热器分别与降压变压器相连接，降压变压器、直流稳压电源、第二电磁气阀、第一电磁气阀和气泵并联，接电源，第一电磁气阀和气泵间有储气罐，第一电磁气阀和气体进气口相连通，有效预防瓦斯爆炸，防止重大事故发生，经济和社会效益巨大。

1、  一种智能型瓦斯爆炸实验演示装置，包括透明模拟巷道和控制柜，其特征在于，控制柜(21)上面的透明模拟巷道(1)内有轨道(20)，轨道间依次有气体进气口(10)、瓦斯进气口(11)、瓦斯传感器(4)、温度传感器(6)、铂金丝加热器(8)、氧气传感器(5)和高压尖端放电器(7)，控制柜(21)上面后部有数码显示器(3)，控制柜(21)前面部依次装有气压表(16)、工作状态指示灯(19)、气泵电源开关(18)和总电源开关(17)，控制柜内有气泵QB、储气罐QG、降压变压器BY、铂金丝加热器JR和高压尖端放电器FD，高压尖端放电器FD和铂金丝加热器JR分别与降压变压器BY相连接，降压变压器BY、直流稳压电源DC、第二电磁气阀QF₂、第一电磁气阀QF₁和气泵QB相并联，并经电源总开关KG₁接电源E，第一电磁气阀QF₁和气泵QB间有储气罐QG，第一电磁气阀QF₁和气体进气口10相连通。

2、  根据权利要求1所述的智能型瓦斯爆炸实验演示装置，其特征在于，所说的透明模拟巷道(1)外部装有钢丝防爆网(2)，钢丝防爆网(2)卡装在控制柜上面的钢丝防爆网卡道(15)内，透明模拟巷道和钢丝防爆网两端呈开口状，透明模拟巷道两端有端头框架(13)。

3、  根据权利要求1所述的智能型瓦斯爆炸实验演示装置，其特征在于，所说的铂金丝加热器(8)由铂金丝加热支架(12)和其外部的加热架防护罩(9)构成。

4、  根据权利要求1所述的智能型瓦斯爆炸实验演示装置，其特征在于，所说的工作状态指示灯(19)有两个以上的多个。

5、  根据权利要求1所述的智能型瓦斯爆炸实验演示装置，其特征在于，所说的储气罐上装有气压表、安全阀(24)。

6、  根据权利要求1所述的智能型瓦斯爆炸实验演示装置，其特征在于，所说的数码显示器上有倒计时指示灯(14)和氧气浓度、瓦斯浓度和温度值数码显示管。

7、  根据权利要求1所述的智能型瓦斯爆炸实验演示装置，其特征在于，所说的瓦斯进气口(11)经手动阀门(26)和瓦斯管道(27)相连通。

8、  根据权利要求1所述的智能型瓦斯爆炸实验演示装置，其特征在于，所说的高压尖端放电器FD接有一体化高压包GY，并经高压放电继电器J₄和降压变压器BY相连接，铂金丝加热器JR接有脉宽调制器MT，并经加热继电器J₃和降压变压器BY相连接，气泵QB、第一电磁气阀QF₁、第二电磁气阀QF₂分别经气泵电源开关KG₂、第一电磁气阀继电器J₁、第二电磁气阀继电器J₂同直流稳压电源DC的输入端相连接，电源E经保险管RD和电源总开关KG₁相连，电源E两根电源线上装有电源指示灯L。

智能型瓦斯爆炸实验演示装置
一、技术领域
本发明涉及煤矿防瓦斯爆炸装置，特别是一种智能型瓦斯爆炸实验演示装置。
二、技术背景
瓦斯爆炸同煤尘爆炸一样都属于矿井中的重大灾害事故，近年来全国煤矿安全生产形势严峻，重特大事故多发，煤矿安全工作事关国家和人民利益，事关党的执政能力建设，事关社会安定和谐，党和国家一贯高度重视，为了进一步加强员工的安全意识教育，目前，矿井研制出各种瓦斯爆炸实验演示装置，让更多的员工都来了解瓦斯的危害和爆炸产生的威力，使他们在以后的工作中严格按照规章制度操作，不违章作业，由于种种原因，现有的瓦斯爆炸实验演示装置存在诸多问题，不能完整而准确的将瓦斯爆炸过程中出现的各种情况演示出来，对瓦斯浓度、温度、氧气等形成的爆炸全过程难以控制，故对瓦斯爆炸实验演示装置的改进势在必行。
三、发明内容
针对上述情况，为克服现有技术缺陷，本发明之目的就是提供一种智能型瓦斯爆炸实验演示装置，可有效解决不能完整、准确的演示瓦斯爆炸，对瓦斯浓度、温度、氧气等形成的爆炸全过程难以控制的问题，其解决的技术方案是，包括透明模拟巷道和控制柜，控制柜上面的透明模拟巷道内有轨道，轨道间依次有气体进气口、瓦斯进气口、瓦斯传感器、温度传感器、铂金丝加热器、氧气传感器和高压尖端放电器，控制柜上面后部有数码显示器，控制柜前面部依次装有气压表、工作状态指示灯、气泵电源开关和总电源开关，控制柜内有气泵、储气罐、降压变压器、铂金丝加热器和高压尖端放电器，高压尖端放电器和铂金丝加热器分别与降压变压器相连接，降压变压器、直流稳压电源、第二电磁气阀、第一电磁气阀和气泵相并联，并经电源总开关接电源，第一电磁气阀和气泵间有储气罐，第一电磁气阀和气体进气口相连通。本发明结构新颖独特，使用方便，准确演示出瓦斯爆炸形成的条件，有效预防瓦斯爆炸，防止重大事故发生，经济和社会效益巨大，是煤矿装置上的一大创新。
四、附图说明
图1为本发明的结构立体图。
图2为本发明的控制柜内部电器元件连线图。
图3为本发明的储气罐的连接结构图。
五、具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。
由图1-图3给出，本发明包括透明模拟巷道和控制柜，控制柜21上面的透明模拟巷道1内有轨道20，轨道间依次有气体进气口10、瓦斯进气口11、瓦斯传感器4、温度传感器6、铂金丝加热器8、氧气传感器5和高压尖端放电器7，控制柜21上面后部有数码显示器3，控制柜21前面部依次装有气压表16、工作状态指示灯19、气泵电源开关18和总电源开关17，控制柜内有气泵QB、储气罐QG、降压变压器BY、铂金丝加热器JR(即图1中的铂金丝加热器8)和高压尖端放电器FD，高压尖端放电器FD(即图1中的高压尖端放电器7)和铂金丝加热器JR分别与降压变压器BY相连接，降压变压器BY、直流稳压电源DC、第二电磁气阀QF₂、第一电磁气阀QF₁和气泵QB相并联，并经电源总开关KG₁接电源E，第一电磁气阀QF₁和气泵QB(即图3中的气泵22)间有储气罐QG(即图3中的储气罐23)，第一电磁气阀QF₁(即图3中的第一电磁气阀25)和气体进气口10相连通。
为了保证使用效果所说的透明模拟巷道1外部装有钢丝防爆网2，钢丝防爆网2卡装在控制柜上面的钢丝防爆网卡道15内，透明模拟巷道和钢丝防爆网两端呈开口状，透明模拟巷道两端有端头框架13；所说的铂金丝加热器8由铂金丝加热支架12和其外部的加热架防护罩9构成；所说的工作状态指示灯19有两个以上的多个；所说的储气罐上装有气压表、安全阀24；所说的数码显示器上有倒计时指示灯14和氧气浓度、瓦斯浓度和温度值等数码显示管；所说的瓦斯进气口11经手动阀门26和瓦斯管道27相连通；所说的高压尖端放电器FD接有一体化高压包GY，并经高压放电继电器J₄和降压变压器BY相连接，铂金丝加热器JR接有脉宽调制器MT，并经加热继电器J₃和降压变压器BY相连接，气泵QB、第一电磁气阀QF₁、第二电磁气阀QF₂分别经气泵电源开关KG₂(即图1中的气泵电源开关18)、第一电磁气阀继电器J₁、第二电磁气阀继电器J₂同直流稳压电源DC的输入端相连接，电源E经保险管RD和电源总开关KG₁(即图1中的总电源开关17)相连，电源E两根电源线上装有电源指示灯L(即图1中的工作状态指示灯19)。
本发明的工作情况是：
1、瓦斯瞬间爆炸瞬间爆炸方式过程演示：
首先将透明模拟巷道两端端头框架用报纸密封，试验前准备，将总电源开关接通，指示灯L亮，打开气泵电源开关，气泵启动，气泵所输出气体充入储气罐中，由气压表检测储气罐中气压，安全阀的作用，是防止储气罐中气压过高，一旦储气罐中气压超过安全阀所设定压力，气体经由安全阀泄放，使气压表指示1.5～2.0MPa的气压范围时关闭气泵电源开关，当透明模拟巷道内充入瓦斯气体，若浓度过高或不均匀时，可动作第一电磁气阀继电器，打开第一电磁气阀，气体充入，使透明模拟巷道内气体均匀混合，存储于储气罐中的气体经由气体进气口输送到透明模拟巷道中，充入瓦斯时，打开手动阀门，瓦斯气体通过瓦斯进口、瓦斯管路、瓦斯进口，充入到透明模拟巷道里，直到瓦斯浓度为9.5％(瓦斯浓度为9.5％时，瓦斯最易爆)，关闭手动阀门，倒计时指示灯开始每隔一秒向中间移位一位，当最后一盏灯点亮，动作高压放电继电器，一体化高压包产生大约3～4万伏高压，高压尖端放电器产生尖端放电火花，点燃瓦斯，在整个实验过程中，氧气浓度、瓦斯浓度会即时的显示出来。
2、瓦斯瞬间爆炸缓慢爆炸方式过程演示：
将透明模拟巷道两端端头框架用报纸密封，然后向巷道腔体中充瓦斯气体(CH4)直到瓦斯浓度为9.5％(瓦斯浓度为9.5％时，瓦斯最易爆)，铂金丝加热器开始缓慢升温，直至温度(T≤1000℃)达到瓦斯爆点(一般，爆点温度值750℃左右)，引爆瓦斯。在整个实验过程中，氧气浓度、瓦斯浓度和加热温度会即时的显示出来(氧气浓度、瓦斯浓度和加热温度在整个实验过程中即时的显示出来。这三者之间需要同时满足一定的条件方能爆炸。
高，经多次(36次)在现场验证，其准确率在99％以上，能完整、准确的演示瓦斯爆炸，预防瓦斯爆炸，防止重大事故的发生，保证财产和人员的重大损失，经济和社会效益巨大。