煤矿井下液态二氧化碳灌注汇流排装置
技术领域
本实用新型涉及煤矿井下液态二氧化碳传输设备技术领域，具体是一种煤矿井下液态二氧化碳灌注汇流排装置，也适用于液氮的传输灌注。
背景技术
目前，煤矿井下采用液态二氧化碳或液氮防灭火，这是一种行之有效的防灭火手段。向煤矿井下灌注液态二氧化碳或液氮时，不但利用液态二氧化碳或液氮起到惰化的作用，还要利用其低温的特点，尽可能的利用其冷量，从而达到惰化和降温两种效果。
向煤矿井下输送灌注液态二氧化碳或液氮时，通常是将地面大储罐中的液态二氧化碳或液氮输送至井下并装于各个小罐中，以备使用。但是由于液态二氧化碳或液氮容易与外界换热，很容易气化，则实际输送灌注的为气液混合物，如果将气液混合物分装进小罐中，将达不到满液状态的效果，影响井下灭火的流量要求。
发明内容
本实用新型的目的是为了提供一种结构合理、使用可靠的煤矿井下液态二氧化碳灌注汇流排装置，解决地面大储罐向井下小罐分装液态二氧化碳或液氮时混入气态量较大的问题，克服液态二氧化碳或液氮容易被气化的特性，增加液态灌注量，以满足井下灭火要求。
本实用新型的技术方案是：
一种煤矿井下液态二氧化碳灌注汇流排装置，包括地面向地下液相传输管道、地上地下气相平衡管道、与地面向地下液相传输管道连通的地下液相分装管道、与地上地下气相平衡管道连通的地下平衡管道，其技术要点是：所述地下液相分装管道包括分装总管、与分装总管连通的多个灌装工位液相分支管路组成，所述地下平衡管道由平衡总管、与平衡总管连通的多个灌装工位平衡分支管路组成，所述分装总管和平衡总管的末端利用软管连通，每个灌装工位液相分支管路与其对应的灌装工位平衡分支管路之间设有连接管路Ⅰ和连接管路Ⅱ，每个灌装工位液相分支管路上设有流量计和电动调节阀，连接管路Ⅰ上设有截止阀，连接管路Ⅱ上设有背压式调压阀，所述地面向地下液相传输管道另连接有通向井下用气点的直注管路，所述直注管路和分装总管利用三通与地面向地下液相传输管道末端连接，所述地面向地下液相传输管道、分装总管和直注管路均采用真空低温液体输送管道。
上述的煤矿井下液态二氧化碳灌注汇流排装置，所述真空低温液体输送管道包括多段分段组装的管道单体，每段管道单体包括带有金属波纹管膨胀节的内管、与内管同轴的外管、设于内、外管之间的支撑组件、包覆于内管外周的保温层，所述保温层与外管之间为真空层，外管上设有真空嘴，相邻两段管道单体之间采用法兰结构连接。
上述的煤矿井下液态二氧化碳灌注汇流排装置，所述分装总管与各个灌装工位液相分支管路之间连接有真空弯管，所述真空弯管具有连通分装总管的内管和灌装工位液相分支管路的内弯管以及与分装总管的真空层连通的真空腔。
上述的煤矿井下液态二氧化碳灌注汇流排装置，所述法兰结构包括连通相邻两段管道单体的内管的内连接环、分别设于相邻两段管道单体的外管相对端的外连接法兰Ⅰ和外连接法兰Ⅱ、连接于内连接环与外连接法兰Ⅰ之间的母套管、连接于内连接环与外连接法兰Ⅱ之间且位于母套管内侧的公套管、夹设于外连接法兰Ⅰ和外连接法兰Ⅱ之间的热密封圈，所述外连接法兰Ⅰ的外部利用止口结构套装有动连接法兰，所述动连接法兰与外连接法兰Ⅱ利用螺栓副连接固定，与外连接法兰Ⅰ相接的外管内侧的内管隐于外管中并利用止口结构与内连接环一侧连接，而与外连接法兰Ⅱ相接的外管内侧的内管长于外管并伸入到相邻外管中与内连接环另一侧利用止口结构和冷密封环连接，所述母套管和公套管之间形成密封腔，所述密封腔利用热密封圈与外界隔绝。
本实用新型的有益效果是：
1、液态二氧化碳或液氮经地面向地下液相传输管道、地下液相分装管道分装至井下各个小罐中同，由于地面向地下液相传输管道、分装总管采用真空低温液体输送管道，故大大降低了液态二氧化碳或液氮的气化量，解决地面大储罐向井下小罐分装液态二氧化碳或液氮时混入气态量较大的问题，增加了各分装小罐的液态灌注量，从而满足了井下灭火要求。
2、地面向地下液相传输管道另连接有通向井下用气点的直注管路，满足井下灵活灭火需求，另由于直注管路也采用了真空低温液体输送管道，故满足远距离输送要求，减小液态二氧化碳或液氮气化量。
3、利用地上地下气相平衡管道、平衡总管、灌装工位平衡分支管路和地下液相分装管道配合实现灌装压力平衡，保证灌装安全性和可靠性。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是图1的俯视图；
图3是图1中A部放大图；
图4是图2中B部放大图；
图5是图1中C部放大图；
图6是图2中D部放大图；
图7是真空低温液体输送管道的局部示意图。
具体实施方式
如图1-图7所示，该煤矿井下液态二氧化碳灌注汇流排装置，包括地面向地下液相传输管道1、地上地下气相平衡管道3、与地面向地下液相传输管道1连通的地下液相分装管道、与地上地下气相平衡管道3连通的地下平衡管道。
所述地下液相分装管道包括分装总管4、与分装总管4连通的多个灌装工位液相分支管路16组成。所述地下平衡管道由平衡总管2、与平衡总管2连通的多个灌装工位平衡分支管路15组成。每个灌装工位液相分支管路16与其对应的灌装工位平衡分支管路15之间设有连接管路Ⅰ18和连接管路Ⅱ1，每个灌装工位液相分支管路16上设有流量计11和电动调节阀12，连接管路Ⅰ18上设有截止阀14，连接管路Ⅱ17上设有背压式调压阀13。所述地面向地下液相传输管道1另连接有通向井下用气点的直注管路5，所述直注管路5和分装总管4利用三通与地面向地下液相传输管道1末端连接。所述地面向地下液相传输管道1、分装总管4和直注管路5均采用真空低温液体输送管道30。
本实施例中，所述真空低温液体输送管道30包括多段分段组装的管道单体，每段管道单体包括带有金属波纹管膨胀节3003的内管3001、与内管3001同轴的外管3012、设于内、外管3001、3012之间的支撑组件3015、包覆于内管3001外周的保温层3014，所述保温层3014与外管3012之间为真空层，外管3012上设有真空嘴3008，相邻两段管道单体之间采用法兰结构连接。所述分装总管4与各个灌装工位液相分支管路16之间连接有真空弯管10，所述真空弯管10具有连通分装总管4的内管3001和灌装工位液相分支管路16的内弯管以及与分装总管4的真空层连通的真空腔。所述支撑组件3015由沿管道单体长度方向均匀间隔布置的多组支撑体组成。支撑体的材质是聚四氟乙烯；成镂空片状组装于内、外管之间。保温层采用真空隔热材料。
所述法兰结构包括连通相邻两段管道单体的内管3001的内连接环3003、分别设于相邻两段管道单体的外管3012相对端的外连接法兰Ⅰ3006和外连接法兰Ⅱ3010、连接于内连接环3003与外连接法兰Ⅰ3006之间的母套管3005、连接于内连接环3003与外连接法兰Ⅱ3010之间且位于母套管3005内侧的公套管3013、夹设于外连接法兰Ⅰ3006和外连接法兰Ⅱ3010之间的热密封圈3007。所述外连接法兰Ⅰ3006的外部利用止口结构套装有动连接法兰3011，所述动连接法兰3011与外连接法兰Ⅱ3010利用螺栓副3009连接固定。
与外连接法兰Ⅰ3006相接的外管内侧的内管3001隐于外管3012中并利用止口结构与内连接环3003一侧连接，而与外连接法兰Ⅱ3010相接的外管内侧的内管3001长于外管3012并伸入到相邻外管3012中与内连接环3003另一侧利用止口结构和冷密封环3004连接。所述母套管3005和公套管3013之间形成密封腔，所述密封腔利用热密封圈3007与外界隔绝。母套管3005、内连接环3003和外连接法兰Ⅰ3006封堵了其中一个管道单体的真空层，公套管3013、内连接环3003和外连接法兰Ⅱ3010封堵了另一个管道单体的真空层。
使用时，真空低温液体输送管道30如遇阀体或其他管道设备安装位置，外管前端利用封堵板封闭真空层，内管前端安装法兰，利用法兰与阀体或设备连接。
所述分装总管4和平衡总管2的末端利用软管连通，本实施例中，平衡总管2利用三通与地上地下气相平衡管道3连通，平衡总管2的两个末端分别与分装总管4利用软管20、21连通。为增强安全性和可靠性，分装总管4对应其中一个软管连接端依次设有低压真空阀门23和背压式调压阀22，最后一个灌注工位后方的分装总管4与平衡总管2之间依次设有连接管路Ⅲ、连接管路Ⅳ、连接管路Ⅴ，所述连接管路Ⅲ上设有低压真空阀门25，连接管路Ⅲ靠近平衡总管侧为软管19，所述连接管路Ⅳ和连接管路Ⅴ上分别设有背压式安全阀24。第一个灌注工位前方的分装总管4上设有压力变速器8、截止阀6和背压式调压阀7。直注管路5起始端设有截止阀9。
各个灌装工位液相分支管路16和灌装工位平衡分支管路15的末端分别为软管27、26，以便于与分装小罐连接，软管27、26末端分别设截止阀28、29。
以上对本实用新型创造的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型创造范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。
