[发明专利]一种老空区煤泥水气液流态化开采的装置及方法有效
申请号: | 202010109619.1 | 申请日: | 2020-02-22 |
公开(公告)号: | CN111188594B | 公开(公告)日: | 2021-11-19 |
发明(设计)人: | 高杰;姜海纳;宋晓杰;崔蛟林;郝尉凯 | 申请(专利权)人: | 太原理工大学 |
主分类号: | E21B43/00 | 分类号: | E21B43/00;E21B43/295;E21B43/34;C10G1/00;C10J3/00;G01N33/22 |
代理公司: | 太原市科瑞达专利代理有限公司 14101 | 代理人: | 申艳玲 |
地址: | 030024 山西*** | 国省代码: | 山西;14 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 老空区煤 泥水 气液流态化 开采 装置 方法 | ||
1.一种老空区煤泥水气液流态化开采的装置,其特征在于:包含过热蒸汽装置、煤泥水气液化转化装置、气液化产物收集装置、控制装置,所述控制装置包括温度控制装置、压力控制装置、温度压力协调装置和计算机;
所述过热蒸汽装置由水箱、供水管道、加热器、蒸汽管道组成;所述水箱的进水口通过热熔连接供水管道接入供水装置,该出水口通过热熔连接供水管道接入加热器;所述蒸汽管道的一端连接加热器,另一端连接煤泥水气液化转化装置;
所述煤泥水气液化转化装置包括煤泥水气液化转化箱,煤泥水气液化转化箱由箱盖和箱体组成;煤泥水气液化转化箱内部由恒温层、温度传感器、压力传感器、读数显示器、控制开关组成;其煤泥水气液化转化箱提供反应场所及收集温度压力参数,参数传输至计算机后,由计算机分析处理后再控制温度压力控制器,从而达到并保持所需要的温度压力条件;
所述气液化产物收集装置包括油收集装置和混合气收集装置,油收集装置包括油泵、油水分离器、油罐,混合气收集装置包括气泵、干燥器、气罐;煤泥水气液化转化箱通过抽油管道连接油泵、油泵通过输油管道连接油水分离器和油罐,抽油管道端部位于煤泥水气液化转化箱的底部;所述油泵为电动抽油泵,将煤泥水气液化转化箱中产生的油抽至油水分离器;所述油水分离器能将油水分离,其一端通过输油管道连接油泵,另一端通过油输送管道连接至油罐;所述油罐能收集油;输油管道的内表面要耐40Mpa耐1400℃,外表面无要求;
煤泥水气液化转化箱通过抽气管道连接气泵、气泵通过输气管道连接干燥器和气罐,抽气管道位于煤泥水气液化转化箱的液位上方;所述气泵能将煤泥水气液化转化箱中的煤气抽离出来;所述干燥器能吸收煤气中的水,其一端通过输气管道连接气泵,另一端通过气输送管道连接至气罐;抽气管道、输气管道的内表面需要耐40Mpa耐1400℃,外表面无要求;
所述温度控制装置处于加热器内部,其由温度传感器、温度控制仪组成;所述温度传感器安装在煤泥水气液化转化箱的内部,其功能是能够测出箱内煤泥水的平均温度;所述温度控制仪的作用是通过控制加热器控制蒸汽温度和蒸汽流量实现对温度的控制;温度控制仪控制加热器产生蒸汽温度、加热器内控制阀门及气泵内自动控制开启器;
压力控制装置位于煤泥水气液化转化箱内,其由压力传感器、压力控制器组成;所述压力传感器安装在转换箱的内部,其功能是能够测出煤泥水的平均压力;所述压力控制器的作用是通过控制加热器内控制阀门实现对压力的控制;
温度压力协调装置包括气泵;气泵内含自动控制开启器;该温度压力协调装置的功能是当温度低于设定温度时,动态抽出转化箱内低温气体,控制加热器通入高温气体量,维持装置压力恒定和调节温度;煤泥水气液化转化箱内压力控制器控制气泵内自动控制开启器;
所述计算机与煤泥水气液化转化箱和加热器连接,通过发射指令对上述控制器进行温度和压力的综合控制。
2.根据权利要求1所述的老空区煤泥水气液流态化开采的装置,其特征在于:所述水箱尺寸为Φ1790mm*2350mm的5吨立式平顶不锈钢圆柱形水箱,有一位于顶部正中央的进水口和一位于距底20厘米的出水口,该进水口的公称直径为4厘米,出水口的公称直径为4厘米。
3.根据权利要求1所述的老空区煤泥水气液流态化开采的装置,其特征在于:所述供水管道为直径为4厘米的PE管,蒸汽管道为304不锈钢波纹管。
4.根据权利要求1所述的老空区煤泥水气液流态化开采的装置,其特征在于:所述加热器将来自于水箱的水加热成200℃-1200℃蒸汽通过蒸汽管道送入煤泥水气液化转化箱;所述加热器能控制蒸汽的温度在200℃-1200℃之间,能控制蒸汽流量在0-200mL/min。
5.根据权利要求1所述的老空区煤泥水气液流态化开采的装置,其特征在于:所述煤泥水气液化转化箱的箱盖和箱体材质为不锈钢,尺寸为150mm*100mm*100mm,由四个高强度8.8级镀锌外六角螺栓紧密连接,且耐高温耐高压隔热密封。
6.根据权利要求1所述的老空区煤泥水气液流态化开采的装置,其特征在于:所述气泵为R400实验室抽气泵;所述油泵为SB-1型电动抽油泵。
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