[发明专利]一种移动式煤层气开采装置

说明书

技术领域

 本发明涉及一种煤层气开采装置，特别是涉及一种移动式煤层气开采装置。

 

背景技术

 煤层气是指储存在煤层中，以甲烷为主要成分的非常规天然气，属于天然气的一种，是煤化工生产过程中产生的主要气体，与煤共存，又被称为瓦斯气体。煤层气是一种优质的能源和化工原料。储量极为丰富。据分析，我国每年排入大气中的煤层气占全世界采煤排放的煤层气总量的三分之一，煤层气的主要成分甲烷进入大气所产生的温室效应不但造成了极大的环境问题，也是一种很大的资源浪费。同时每年因为瓦斯引发的井下事故所造成的人员伤亡也很惨重。寻找一种新型的高效煤层气开采技术，不论在保证矿工生命安全还是经济效益上都是十分必须的。

煤层气在矿井中的存在形式主要以游离态，吸附和溶解态的形式存在于煤层的空隙中。吸附态的煤层气进入煤分子团中，与煤分子结合在一体，称之为固溶体。这些吸附态的煤层气在开采时脱附慢，开采效率低，经济效益差。研究表明，400℃的温度可以提高气体在煤层间的渗透性，加快煤层气的解离速率。中国专利ZL 200610047360.2使用了一种煤层气井爆破工艺采集煤层气的方法，该方法存在很大的安全和环境隐患。中国专利ZL 201210013341.3使用了火烧煤层的方法来开采煤层气，这种方法虽然比使用煤层气井爆破工艺来采集煤层气在安全性上有所提高，但是燃烧煤层可能产生大量的CO，仍存在很大的安全隐患。我国现有的矿井有许多为生产规模较小的矿井，不适合安装大规模煤层气开采设备，急需研发移动式煤层气开采装置以满足生产规模较小的矿井。

发明内容

 本发明的目的是为了解决上述问题而提供一种安全可靠、移动方便和经济环保的移动式煤层气开采装置。

本发明是通过以下技术方案实现的：

 一种移动式煤层气开采装置，包括颗粒物过滤器、第一压缩机、第二压缩机、二氧化碳过滤塔、热交换机、加热装置、第一控制阀和第二控制阀，所述颗粒物过滤器的出气端与所述第一压缩机的进气端连接，所述第一压缩机的出气端与所述二氧化碳过滤塔的进气端连接，所述二氧化碳过滤塔的塔顶设置有所述第一控制阀，所述第一控制阀中装有二氧化碳传感器，所述第一控制阀的第一端与所述二氧化碳过滤塔的顶部连通，所述第一控制阀的另一端分别与所述第一压缩机的出气端和所述二氧化碳过滤塔的进气端连接，所述二氧化碳过滤塔的出气端与所述第二控制阀的一端连接，所述第二控制阀的另一端与所述热交换机的进气端连接，所述热交换机的出气端与加热装置连接，所述加热装置包括电磁阀和加热器。

作为优选，所述加热装置为3组，所述热交换机的出气端分别与所述3组加热装置的进气端连接。加热装置设计三组进行交替式工作，每组工作8小时，通过计算机对电磁阀的开启和加热器工作状态进行控制。

进一步地，所述移动式煤层气开采装置还包括储液罐，所述储液罐的进液口通过管道与所述第一压缩机的排液口连接。通过压缩机进行压缩降温，使空气的温度降到大约5℃，分离除去空气中的水分，分离出的水分储进入储液罐。

更进一步地，所述移动式煤层气开采装置还包括杜瓦瓶，所述热交换机的排液口通过管道与所述杜瓦瓶的瓶口连接。除去颗粒物、水分的空气通过第二压缩机进入热交换机进行降温液化，分离出其中的氧气，分离出的氧通过管道储存在杜瓦瓶中进行利用。

本发明的有益效果是：

本发明结构简单、使用方便，开采煤层气没有使用爆炸性物质或危险气体，煤层气开采速度快、效率高。空气的净化分离均在常温或低温下进行，可以在净化分离空气中回收其中的氧气。整套设备可以安装在移动式货柜集装箱中进行移动式运输。本发明有效的利用了资源，实现了资源的绿色环保型生产。

附图说明

图1是本发明一种移动式煤层气开采装置的结构示意图；

图中：1-颗粒物过滤器，2-第一压缩机，3-二氧化碳过滤塔，4-第二压缩机，5-热交换机，6-第一加热器，7-第二加热器，8-第三加热器，9-储液罐，10-杜瓦瓶，11-第一控制阀，12-第一电磁阀，13-第二电磁阀，14-第三电磁阀，15-第二控制阀。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明：