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1. 工作原理
筒倉安全保護(hù)系統(tǒng)主要包括四個部分：安全監(jiān)測系統(tǒng)、制氮系統(tǒng)、惰化保護(hù)系統(tǒng)、泄爆系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。 系統(tǒng)各部分相互配合，共同作用，有效達(dá)到預(yù)防目的。安全監(jiān)測系統(tǒng)通過對筒倉進(jìn)行全方位、多方面、 深層次的監(jiān)測后，及時發(fā)出預(yù)警命令，根據(jù)預(yù)警命令，自動開啟惰化保護(hù)系統(tǒng)第一級鎖氣、第二級充 氣、第三級換氣工藝，達(dá)到抑制陰燃、自燃的目的；若前面這些步驟沒有達(dá)到控制效果，筒倉發(fā)生了爆 燃，此時泄爆系統(tǒng)打開，釋放爆炸壓力，保護(hù)筒倉設(shè)備免受破壞。控制系統(tǒng)是整個系統(tǒng)的核心組成部 分，其工作過程為： PLC接收到監(jiān)測信號，對采集的信號進(jìn)行分析處理，若高于報警值，根據(jù)報警信號 自動開啟相應(yīng)閥門，使氣體充入倉內(nèi)相應(yīng)部位，消除危險源，全面及時的保護(hù)措施確保筒倉及周邊設(shè)備 的安全運(yùn)行。
2. 安全監(jiān)測系統(tǒng)
● 甲烷監(jiān)測：采用催化燃燒式甲烷傳感器，布置在倉體內(nèi)部，準(zhǔn)確反映筒倉內(nèi)甲烷含量。
● 一氧化碳監(jiān)測：采用電化學(xué)一氧化碳傳感器，布置在倉體內(nèi)部，準(zhǔn)確反映筒倉內(nèi)一氧化碳含量。
● 氧氣監(jiān)測：采用電化學(xué)式氧氣傳感器，布置在筒倉頂部給煤車間、倉頂與倉底皮帶廊等操作人員經(jīng)常 出現(xiàn)的位置，準(zhǔn)確反映各位置氧氣含量，確保人身安全。
● 煙霧監(jiān)測：采用礦用本安型煙霧傳感器，布置在筒倉內(nèi)部，監(jiān)測筒倉內(nèi)有無自燃發(fā)生。
● 料位監(jiān)測：采用雷達(dá)料位計和射頻導(dǎo)納料位開關(guān)，布置在筒倉頂部給煤車間，準(zhǔn)確反映筒倉內(nèi)物料 儲量。
● 粉塵監(jiān)測：采用紅外粉塵濃度傳感器，布置在筒倉內(nèi)部，準(zhǔn)確反映筒倉內(nèi)粉塵濃度，防止粉塵濃度過 高引發(fā)粉塵爆炸。
● 溫度監(jiān)測：采用PT100溫度傳感器和測溫電纜，PT100布置在筒倉倉壁中部和倉底落煤口，測溫電纜 布置在筒倉頂部，深入筒倉物料內(nèi)部，二者結(jié)合，全方位反映筒倉內(nèi)溫度。
3.制氮系統(tǒng)
制氮系統(tǒng)主要由空壓機(jī)、冷干機(jī)、過濾組件、氮分離組件、儲氣罐組成。根據(jù)氣量大小分為分子篩制氮 和膜分離制氮。
● 空壓機(jī)：將壓縮空氣加壓，供制氮機(jī)進(jìn)行膜壓空分。
● 冷干機(jī)：根據(jù)水的飽和蒸汽和溫度之間的對應(yīng)關(guān)系，利用制冷裝置使壓縮空氣冷卻到一定的露點(diǎn)溫 度，析出所含水分，通過氣水分離器將水排出，從而使壓縮空氣得到干燥。
● 過濾器：通過多級細(xì)度不同的濾芯，去除壓縮空氣中的微粒和油污，得到純凈的壓縮空氣。
● 制氮機(jī)：分子篩制氮技術(shù)通過活性炭床對氮分子和氧分子的吸附能力隨壓力變化不同達(dá)到分離氮氧 分子的目的，適用于小型制氮設(shè)備。膜分離制氮技術(shù)通過半透膜分離技術(shù)，將空氣中的氧分子與氮分子分離從而得到高純度的氮?dú)猓m用于中型制氮設(shè)備。
● 儲氣罐：將制氮機(jī)所制氮?dú)膺M(jìn)行壓力緩沖并儲存，以備系統(tǒng)所需。
● 鎖氣：當(dāng)安全監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測到倉內(nèi)3天沒有進(jìn)出料時，發(fā)出初級報警信號，安全保護(hù)系統(tǒng)自動開啟鎖 氣閥，用氮?dú)怄i住出料口，阻止空氣從出料口向儲料層滲透，使筒倉持續(xù)和外界封閉、隔絕，從而抑制物 料的自燃陰燃。
● 充氣：當(dāng)安全監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測到倉內(nèi)溫度≥40℃或甲烷濃度≥25%LEL 或一氧化碳濃度≥50ppm，發(fā)出高 級報警信號。系統(tǒng)自動啟動充氣閥，使氮?dú)庾畲笙薅取⒕鶆虻某淙胂鄳?yīng)的物料層中。多點(diǎn)式的連續(xù)充氣， 可降低煤層溫度及可燃?xì)鉂舛龋_保物料安全。
● 換氣：當(dāng)安全監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測到溫度≥70℃或甲烷濃度≥40%LEL或一氧化碳濃度≥100ppm或有煙霧報 警信號時，發(fā)出高高級報警信號。系統(tǒng)自動開啟換氣閥和相應(yīng)的自動跟蹤換氣組件，向煤層上表面充入 氮?dú)猓瑢⒚簩由喜靠臻g的可燃?xì)怏w從倉頂置換排出，達(dá)到另一級保護(hù)儲倉目的。
5.卸爆系統(tǒng)
● 預(yù)開啟式防爆門：在泄爆防爆門的基礎(chǔ)上加裝主動開合機(jī)構(gòu)，不僅在爆炸發(fā)生時起到泄爆作用，還
可在正常運(yùn)行中按要求人工打開，起到自然通風(fēng)作用。一鍵操作，簡單方便，高效節(jié)能。
● 重力式防爆門：筒倉內(nèi)發(fā)生自燃傾向后筒倉內(nèi)極大的壓力從最薄弱的防爆門部分泄壓，啟爆后可自 動復(fù)位，防止空氣倒灌，避免二次爆燃。
● 泄爆片：進(jìn)口優(yōu)質(zhì)泄爆片，符合ATEX標(biāo)準(zhǔn)。爆炸發(fā)生時瞬間爆開，釋放壓力，保護(hù)筒倉。
6.控制系統(tǒng)
● PLC控制柜：系統(tǒng)控制中心，配合相應(yīng)的上位軟件，實(shí)現(xiàn)無人值守自動運(yùn)行，附帶不間斷電源，確保系 統(tǒng)穩(wěn)定可靠。
● 倉頂給煤車間就地柜：內(nèi)部安裝各種模塊，用于采集倉頂各傳感器數(shù)據(jù)、防爆門狀態(tài)數(shù)據(jù)、控制泄爆 門啟閉。
● 倉底給煤車間就地柜：內(nèi)部安裝各種模塊，用于采集倉底及倉體傳感器數(shù)據(jù)、控制氮?dú)忾y門啟閉。
