二氧化碳发生装置的制作方法
专利名称：二氧化碳发生装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及消防灭火设备，具体是一种适合煤矿防爆、灭火及抢险救 灾使用的二氧化碳发生装置。
背景技术：
目前，煤矿使用的二氧化碳发生器都是由2 3个原料罐、反应罐及附属 设备组成，体积庞大，且不能连续操作产气，供气不稳定，自动化程度极低， 操作人员多，劳动强度高，不利于进行井下安全操作。因此，以能够连续操作 产气为目的，专利号为98123697.9的中国专利公开了一种"连续制取二氧化碳 的设备"，该设备已在我国9个省18个地市国有煤矿和地方煤矿中推广应用， 其灭火和抑爆效果特别显著，并以卓越的性能赢得了广大用户的认可和好评， 但据用户反映，该产品存在下列问题，有待于进行改进1、现有设备由同一 型号的两台发生器组成，其中一台工作，另一台备料，两台轮流循环工作，以 此方法连续制取二氧化碳，但是，实际产气工艺过程是不连续的，而是间断的， 致使产气流量和压力不稳定，影响制气效率；2、 一套设备有两台发生器，每 一台发生器上都装有两个压力容器，共有大小不等的四个压力容器，加之两台 贮料箱及供料装置，设备体积庞大，不利于煤矿井下运输、安装、使用；3、 设备制气工艺流程是装料、制气、排气、排污等四道工序，各道工序必须分 别按先后顺序进行，制气工艺复杂，工艺技术落后；4、设备的制气工艺过程 全靠人工操作来实现，于是设备的附属开关和阀门频繁启动，致使设备的故障 率和损坏率增加，且劳动强度大。发明内容
本实用新型为了解决现有二氧化碳气体制取设备体积大、制气不连续等问 题，提供了一种二氧化碳发生装置。
本实用新型是采用如下技术方案实现的二氧化碳发生装置，包括反应罐 (即压力容器)，反应罐顶部设有进料装置、安全阀、压力表、和上设有排气 阀的排气管，反应罐底部设置有排污阀，所述进料装置包括伸入反应罐内的、 套固在一起的进料内管和进料外管，进料外管侧壁上开有进料口，进料内管顶 端和进料外管上的进料口设有流量调节阀；进料内管底端的管壁和管底开有进 料喷淋孔，进料外管与进料内管之间、与进料内管进料喷淋孔正对处设有导流 叶轮；
反应罐内进料装置下方设有反应槽；
所述反应罐为立式罐，反应槽包括架固于反应罐内的上反应槽，以及平行 设置于上反应槽下方、中间设有溢流口、且溢流口处设有溢流堰、并与反应罐 罐壁固定构成环状反应槽的下反应槽，上反应槽的槽壁作为溢流堰，并与反应 罐罐壁之间留有溢流间隙；具体实施时，上、下反应槽可以成组设置，且上述 上、下反应槽的位置可以调置，不会影响其设置目的。硫酸与碳酸氢铵溶液由 进料装置沉降至上反应槽，当上反应槽盛满后，料液经由上反应槽槽壁与反应 罐罐壁之间的溢流间隙沉降至下反应槽，下反应槽盛满后，料液经由下反应槽 中间的溢流堰、溢流口流入反应罐罐底；
或者所述反应罐为卧式罐，反应槽包括架固于反应罐内的槽体，槽体内设 有若干个相互错开、将槽体分隔成连通的导流道的隔板，槽体底部或侧壁上开 有溢流口；当硫酸与碳酸氢铵溶液由进料装置沉降至反应槽内，会延导流道流动、反应，直至经溢流口排入反应罐罐底。
反应罐上还设有液位计。排气管上设有流量计。
应用本实用新型所述发生装置进行二氧化碳制取时，将原材料碳酸氢铵溶 液和硫酸通过流量调节阀按固定比例分别经进料外管上的进料口、进料内管顶 端向反应罐内添加，硫酸经由进料内管底端部及管底的进料喷淋孔连续不断均 匀喷入进料外管的碳酸氢铵溶液中，流经导流叶轮而旋转撒出，并迅速反应产 生气体，未反应完的硫酸及碳酸氢铵溶液，进入反应罐中的反应槽内继续反应， 硫酸与碳酸氢铵溶液在反应槽中，经过长距离的迂回流动、混合、反应，直至 反应完全，完成对二氧化碳气体的制取；反应生成的二氧化碳气体在反应罐内 自身产生压力通过排气管上的排气阀连续不断地送往煤矿井下灭火工作区，实 现二氧化碳气体的排放，同时在排放时，通过排气管上的流量计能实时观测到 气体流量及总排放量；反应后产生的硫酸铵等废液在反应罐内短暂停留，使反 应更完全，然后通过排污阀排出反应罐，完成废液排放。同时，通过液位计进 行观察，控制排污阀上的闸阔，保证反应罐内保留一定液位高度的废液，用于 密封住二氧化碳气体，避免二氧化碳气体经由排污阀排出(即液柱密封)。上 述装料、制气、排气、废液排放这四个过程可以同步进行，本实用新型所述发 生装置的产气压力和流量能被较好的稳定保持，直至灭火工作完成为止。
与现有技术相比，本实用新型将装料、制气、排气、排污等四道工艺同时 连续进行，原料通过进料内、外管同时连续地向反应罐内进行装料，并由于进 料装置的独特设计，使得在装料同时，就进行原料混合，在原料流动过程中制 气，并在反应罐内设置长距离反应路径，用以延长反应时间，使反应充分，节 约原材料，增加产气量，满足灭火后环保要求。本实用新型结构合理，体积小，占地小，节省大量的人工劳动和操作空间， 安全可靠，使用方便，适于煤矿井下灭火、抑爆使用。
图1为本实用新型的卧式结构示意图； 图2为本实用新型的立式结构示意图； 图3为图1中A处的结构放大示意图4为图3的B向视图5为图1中反应槽的俯视图； 图6为图2中上反应槽的俯视图； 图7为图2中下反应槽的俯视图中l-反应罐；2-安全阀；3-压力表；4-排气管；5-排污阀；6-进料内管; 7-进料外管；8-进料口； 9、 10-流量调节阀；ll-进料喷淋孔；12-导流叶轮；13-上反应槽；14-溢流口； 15-溢流堰；16-下反应槽；17-溢流堰；18-溢流间隙； 19-槽体；20-导流道；21-隔板；22-溢流口； 23-液位计；24-手孔；25-排气阀。
具体实施方式
二氧化碳发生装置，包括反应罐l，反应罐1顶部设有进料装置、安全阀
2、压力表3、和上设有排气阀25的排气管4，反应罐3底部设置有排污阀5， 所述进料装置包括伸入反应罐1内的、套固在一起的进料内管6和进料外管7， 进料外管7侧壁上开有进料口 8，进料内管6顶端和进料外管7上的进料口 8 设有流量调节阀9、 10;进料内管6底端的管壁和管底开有进料喷淋孔11，进 料外管7与进料内管6之间、与进料内管6进料喷淋孔11正对处设有导流叶轮12;反应罐1上还设有液位计23。排气管4上设有流量计(附图中未体现)。 反应罐1内进料装置下方设有反应槽；所述反应罐1为立式罐，反应槽包 括架固于反应罐l内的上反应槽13，以及平行设置于上反应槽13下方、中间 设有溢流口 14、且溢流口 14处设有溢流堰15、并与反应罐1罐壁固定构成环 状反应槽的下反应槽16，上反应槽13的槽壁作为溢流堰17，并与反应罐1罐 壁之间留有溢流间隙18;具体实施时，上、下反应槽13、 16可以成组设置， 且上述上、下反应槽13、 16的位置可以调置，不会影响其设置目的。硫酸与 碳酸氢铵溶液由进料装置沉降至上反应槽13，当上反应槽13盛满后，料液经 由上反应槽13槽壁与反应罐1罐壁之间的溢流间隙18沉降至下反应槽16，下 反应槽16盛满后，料液经由下反应槽16中间的溢流堰15、溢流口14流入反 应罐l罐底；或者所述反应罐1为卧式罐，反应槽包括架固于反应罐内的槽体 19，槽体19内设有若干个相互错开、将槽体19分隔成连通的导流道20的隔 板21，槽体19底部或侧壁上开有溢流口22;当硫酸与碳酸氢铵溶液由进料装 置沉降至反应槽内，会延导流道流动、反应，直至经溢流口 22排入反应罐1 罐底。上述两种反应槽的结构都是根据流体湍流原理来延长硫酸与碳酸氢铵溶 液的反应时间，使硫酸与碳酸氢铵溶液充分反应，节约原材料，增加二氧化碳 气体的产量，降低含酸废液的排放。另外，本实用新型可以配置自动控制及调 节装置，以根据本实用新型所述发生器的工作状况的需要进行调节控制(如 入料流量、排污阀开度、排气阀开闭)，所述自动控制及调节装置是自动控制 领域的技术人员能够实现的。另外，反应罐l罐壁上设有用于检査反应罐l内 部状况的手孔24。
权利要求1、一种二氧化碳发生装置，包括反应罐(1)，反应罐(1)顶部设有进料装置、安全阀(2)、压力表(3)、和上设有排气阀(25)的排气管(4)，反应罐(1)底部设置有排污阀(5)，其特征在于所述进料装置包括伸入反应罐(1)内的、套固在一起的进料内管(6)和进料外管(7)，进料外管(7)侧壁上开有进料口(8)，进料内管(6)顶端和进料外管(7)上的进料口(8)设有流量调节阀(9、10)；进料内管(6)底端的管壁和管底开有进料喷淋孔(11)，进料外管(7)与进料内管(6)之间、与进料内管(6)进料喷淋孔(11)正对处设有导流叶轮(12)。
2、 根据权利要求1所述的二氧化碳发生器，其特征在于反应罐(1)内进 料装置下方设有反应槽。
3、 根据权利要求2所述的二氧化碳发生器，其特征在于所述反应罐(1) 为立式罐，反应槽包括架固于反应罐(1)内的上反应槽(13),以及平行设置 于上反应槽(13)下方、中间设有溢流口 (14)、且溢流口 (14)处设有溢流 堰(15)、并与反应罐(1)罐壁固定构成环状反应槽的下反应槽(16),上反 应槽(13)的槽壁作为溢流堰(17)，并与反应敏1〉罐壁之间留有溢流间隙(18)。
4、 根据权利要求2所述的二氧化碳发生器，其特征在于所述反应罐(1) 为卧式罐，反应槽包括架固于反应罐内的槽体(19)，槽体(19)内设有若干 个相互错开、将槽体(19)分隔成连通的导流道(20)的隔板(21)，槽体(19) 底部或侧壁上开有溢流口 (22)。
5、 根据权利要求1至4任意一权利要求所述的二氧化碳发生器，其特征 在于反应罐(1)上还设有液位计(23);排气管(4)上设有流量计。
专利摘要本实用新型涉及消防灭火设备，具体是一种适合煤矿防爆、灭火及抢险救灾使用的二氧化碳发生装置。解决了现有二氧化碳气体制取设备体积大、制气不连续等问题，该发生装置包括反应罐，反应罐顶部设有进料装置、安全阀、压力表、和上设有排气阀的排气管，反应罐底部设置有排污阀，所述进料装置包括伸入反应罐内的、套固在一起的进料内管和进料外管，进料外管侧壁上开有进料口，进料内管顶端和进料外管上的进料口设有流量调节阀；进料内管底端的管壁和管底开有进料喷淋孔，进料外管与进料内管之间、与进料内管进料喷淋孔正对处设有导流叶轮；结构合理，体积小，节省大量的人工劳动和操作空间，安全可靠，使用方便，适于煤矿井下灭火、抑爆使用。
文档编号A62D1/00GK201158595SQ20082007612
公开日2008年12月3日 申请日期2008年1月18日 优先权日2008年1月18日
发明者刘林娣, 廖继宝, 李永植, 梁福明 申请人:山西吉天利煤矿安全装备有限公司
技术领域：
本实用新型涉及消防灭火设备，具体是一种适合煤矿防爆、灭火及抢险救 灾使用的二氧化碳发生装置。
背景技术：
目前，煤矿使用的二氧化碳发生器都是由2 3个原料罐、反应罐及附属 设备组成，体积庞大，且不能连续操作产气，供气不稳定，自动化程度极低， 操作人员多，劳动强度高，不利于进行井下安全操作。因此，以能够连续操作 产气为目的，专利号为98123697.9的中国专利公开了一种"连续制取二氧化碳 的设备"，该设备已在我国9个省18个地市国有煤矿和地方煤矿中推广应用， 其灭火和抑爆效果特别显著，并以卓越的性能赢得了广大用户的认可和好评， 但据用户反映，该产品存在下列问题，有待于进行改进1、现有设备由同一 型号的两台发生器组成，其中一台工作，另一台备料，两台轮流循环工作，以 此方法连续制取二氧化碳，但是，实际产气工艺过程是不连续的，而是间断的， 致使产气流量和压力不稳定，影响制气效率；2、 一套设备有两台发生器，每 一台发生器上都装有两个压力容器，共有大小不等的四个压力容器，加之两台 贮料箱及供料装置，设备体积庞大，不利于煤矿井下运输、安装、使用；3、 设备制气工艺流程是装料、制气、排气、排污等四道工序，各道工序必须分 别按先后顺序进行，制气工艺复杂，工艺技术落后；4、设备的制气工艺过程 全靠人工操作来实现，于是设备的附属开关和阀门频繁启动，致使设备的故障 率和损坏率增加，且劳动强度大。发明内容
本实用新型为了解决现有二氧化碳气体制取设备体积大、制气不连续等问 题，提供了一种二氧化碳发生装置。
本实用新型是采用如下技术方案实现的二氧化碳发生装置，包括反应罐 (即压力容器)，反应罐顶部设有进料装置、安全阀、压力表、和上设有排气 阀的排气管，反应罐底部设置有排污阀，所述进料装置包括伸入反应罐内的、 套固在一起的进料内管和进料外管，进料外管侧壁上开有进料口，进料内管顶 端和进料外管上的进料口设有流量调节阀；进料内管底端的管壁和管底开有进 料喷淋孔，进料外管与进料内管之间、与进料内管进料喷淋孔正对处设有导流 叶轮；
反应罐内进料装置下方设有反应槽；
所述反应罐为立式罐，反应槽包括架固于反应罐内的上反应槽，以及平行 设置于上反应槽下方、中间设有溢流口、且溢流口处设有溢流堰、并与反应罐 罐壁固定构成环状反应槽的下反应槽，上反应槽的槽壁作为溢流堰，并与反应 罐罐壁之间留有溢流间隙；具体实施时，上、下反应槽可以成组设置，且上述 上、下反应槽的位置可以调置，不会影响其设置目的。硫酸与碳酸氢铵溶液由 进料装置沉降至上反应槽，当上反应槽盛满后，料液经由上反应槽槽壁与反应 罐罐壁之间的溢流间隙沉降至下反应槽，下反应槽盛满后，料液经由下反应槽 中间的溢流堰、溢流口流入反应罐罐底；
或者所述反应罐为卧式罐，反应槽包括架固于反应罐内的槽体，槽体内设 有若干个相互错开、将槽体分隔成连通的导流道的隔板，槽体底部或侧壁上开 有溢流口；当硫酸与碳酸氢铵溶液由进料装置沉降至反应槽内，会延导流道流动、反应，直至经溢流口排入反应罐罐底。
反应罐上还设有液位计。排气管上设有流量计。
应用本实用新型所述发生装置进行二氧化碳制取时，将原材料碳酸氢铵溶 液和硫酸通过流量调节阀按固定比例分别经进料外管上的进料口、进料内管顶 端向反应罐内添加，硫酸经由进料内管底端部及管底的进料喷淋孔连续不断均 匀喷入进料外管的碳酸氢铵溶液中，流经导流叶轮而旋转撒出，并迅速反应产 生气体，未反应完的硫酸及碳酸氢铵溶液，进入反应罐中的反应槽内继续反应， 硫酸与碳酸氢铵溶液在反应槽中，经过长距离的迂回流动、混合、反应，直至 反应完全，完成对二氧化碳气体的制取；反应生成的二氧化碳气体在反应罐内 自身产生压力通过排气管上的排气阀连续不断地送往煤矿井下灭火工作区，实 现二氧化碳气体的排放，同时在排放时，通过排气管上的流量计能实时观测到 气体流量及总排放量；反应后产生的硫酸铵等废液在反应罐内短暂停留，使反 应更完全，然后通过排污阀排出反应罐，完成废液排放。同时，通过液位计进 行观察，控制排污阀上的闸阔，保证反应罐内保留一定液位高度的废液，用于 密封住二氧化碳气体，避免二氧化碳气体经由排污阀排出(即液柱密封)。上 述装料、制气、排气、废液排放这四个过程可以同步进行，本实用新型所述发 生装置的产气压力和流量能被较好的稳定保持，直至灭火工作完成为止。
与现有技术相比，本实用新型将装料、制气、排气、排污等四道工艺同时 连续进行，原料通过进料内、外管同时连续地向反应罐内进行装料，并由于进 料装置的独特设计，使得在装料同时，就进行原料混合，在原料流动过程中制 气，并在反应罐内设置长距离反应路径，用以延长反应时间，使反应充分，节 约原材料，增加产气量，满足灭火后环保要求。本实用新型结构合理，体积小，占地小，节省大量的人工劳动和操作空间， 安全可靠，使用方便，适于煤矿井下灭火、抑爆使用。
图1为本实用新型的卧式结构示意图； 图2为本实用新型的立式结构示意图； 图3为图1中A处的结构放大示意图4为图3的B向视图5为图1中反应槽的俯视图； 图6为图2中上反应槽的俯视图； 图7为图2中下反应槽的俯视图中l-反应罐；2-安全阀；3-压力表；4-排气管；5-排污阀；6-进料内管; 7-进料外管；8-进料口； 9、 10-流量调节阀；ll-进料喷淋孔；12-导流叶轮；13-上反应槽；14-溢流口； 15-溢流堰；16-下反应槽；17-溢流堰；18-溢流间隙； 19-槽体；20-导流道；21-隔板；22-溢流口； 23-液位计；24-手孔；25-排气阀。
具体实施方式
二氧化碳发生装置，包括反应罐l，反应罐1顶部设有进料装置、安全阀
2、压力表3、和上设有排气阀25的排气管4，反应罐3底部设置有排污阀5， 所述进料装置包括伸入反应罐1内的、套固在一起的进料内管6和进料外管7， 进料外管7侧壁上开有进料口 8，进料内管6顶端和进料外管7上的进料口 8 设有流量调节阀9、 10;进料内管6底端的管壁和管底开有进料喷淋孔11，进 料外管7与进料内管6之间、与进料内管6进料喷淋孔11正对处设有导流叶轮12;反应罐1上还设有液位计23。排气管4上设有流量计(附图中未体现)。 反应罐1内进料装置下方设有反应槽；所述反应罐1为立式罐，反应槽包 括架固于反应罐l内的上反应槽13，以及平行设置于上反应槽13下方、中间 设有溢流口 14、且溢流口 14处设有溢流堰15、并与反应罐1罐壁固定构成环 状反应槽的下反应槽16，上反应槽13的槽壁作为溢流堰17，并与反应罐1罐 壁之间留有溢流间隙18;具体实施时，上、下反应槽13、 16可以成组设置， 且上述上、下反应槽13、 16的位置可以调置，不会影响其设置目的。硫酸与 碳酸氢铵溶液由进料装置沉降至上反应槽13，当上反应槽13盛满后，料液经 由上反应槽13槽壁与反应罐1罐壁之间的溢流间隙18沉降至下反应槽16，下 反应槽16盛满后，料液经由下反应槽16中间的溢流堰15、溢流口14流入反 应罐l罐底；或者所述反应罐1为卧式罐，反应槽包括架固于反应罐内的槽体 19，槽体19内设有若干个相互错开、将槽体19分隔成连通的导流道20的隔 板21，槽体19底部或侧壁上开有溢流口22;当硫酸与碳酸氢铵溶液由进料装 置沉降至反应槽内，会延导流道流动、反应，直至经溢流口 22排入反应罐1 罐底。上述两种反应槽的结构都是根据流体湍流原理来延长硫酸与碳酸氢铵溶 液的反应时间，使硫酸与碳酸氢铵溶液充分反应，节约原材料，增加二氧化碳 气体的产量，降低含酸废液的排放。另外，本实用新型可以配置自动控制及调 节装置，以根据本实用新型所述发生器的工作状况的需要进行调节控制(如 入料流量、排污阀开度、排气阀开闭)，所述自动控制及调节装置是自动控制 领域的技术人员能够实现的。另外，反应罐l罐壁上设有用于检査反应罐l内 部状况的手孔24。
权利要求1、一种二氧化碳发生装置，包括反应罐(1)，反应罐(1)顶部设有进料装置、安全阀(2)、压力表(3)、和上设有排气阀(25)的排气管(4)，反应罐(1)底部设置有排污阀(5)，其特征在于所述进料装置包括伸入反应罐(1)内的、套固在一起的进料内管(6)和进料外管(7)，进料外管(7)侧壁上开有进料口(8)，进料内管(6)顶端和进料外管(7)上的进料口(8)设有流量调节阀(9、10)；进料内管(6)底端的管壁和管底开有进料喷淋孔(11)，进料外管(7)与进料内管(6)之间、与进料内管(6)进料喷淋孔(11)正对处设有导流叶轮(12)。
2、 根据权利要求1所述的二氧化碳发生器，其特征在于反应罐(1)内进 料装置下方设有反应槽。
3、 根据权利要求2所述的二氧化碳发生器，其特征在于所述反应罐(1) 为立式罐，反应槽包括架固于反应罐(1)内的上反应槽(13),以及平行设置 于上反应槽(13)下方、中间设有溢流口 (14)、且溢流口 (14)处设有溢流 堰(15)、并与反应罐(1)罐壁固定构成环状反应槽的下反应槽(16),上反 应槽(13)的槽壁作为溢流堰(17)，并与反应敏1〉罐壁之间留有溢流间隙(18)。
4、 根据权利要求2所述的二氧化碳发生器，其特征在于所述反应罐(1) 为卧式罐，反应槽包括架固于反应罐内的槽体(19)，槽体(19)内设有若干 个相互错开、将槽体(19)分隔成连通的导流道(20)的隔板(21)，槽体(19) 底部或侧壁上开有溢流口 (22)。
5、 根据权利要求1至4任意一权利要求所述的二氧化碳发生器，其特征 在于反应罐(1)上还设有液位计(23);排气管(4)上设有流量计。
专利摘要本实用新型涉及消防灭火设备，具体是一种适合煤矿防爆、灭火及抢险救灾使用的二氧化碳发生装置。解决了现有二氧化碳气体制取设备体积大、制气不连续等问题，该发生装置包括反应罐，反应罐顶部设有进料装置、安全阀、压力表、和上设有排气阀的排气管，反应罐底部设置有排污阀，所述进料装置包括伸入反应罐内的、套固在一起的进料内管和进料外管，进料外管侧壁上开有进料口，进料内管顶端和进料外管上的进料口设有流量调节阀；进料内管底端的管壁和管底开有进料喷淋孔，进料外管与进料内管之间、与进料内管进料喷淋孔正对处设有导流叶轮；结构合理，体积小，节省大量的人工劳动和操作空间，安全可靠，使用方便，适于煤矿井下灭火、抑爆使用。
文档编号A62D1/00GK201158595SQ20082007612
公开日2008年12月3日 申请日期2008年1月18日 优先权日2008年1月18日
发明者刘林娣, 廖继宝, 李永植, 梁福明 申请人:山西吉天利煤矿安全装备有限公司
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