一种基于瓦斯抽采的自动放水器试验设备的制作方法

本发明涉及瓦斯抽采技术领域，特别涉及一种基于瓦斯抽采的自动放水器试验设备。

背景技术：

在抽采瓦斯的过程中，会出现水堵的情况。抽采管路是一个负压管路的环境，抽采管路中可能存在液态水，液态水在抽采管路中流动聚集不能及时排出，容易造成局部管路的有效截面明显减小甚至堵塞抽采管路，严重影响抽采效率。

目前为排除管路积水的问题，通常采用每隔一段距离安装一组自动放水器，尤其在管路低洼段。自动放水器在瓦斯抽采中起重要的作用，而自动放水器在瓦斯抽采中重复不停的使用，不可避免的出现稳定性的问题，而且自动放水器一旦安装在瓦斯抽采管路中，通常不会发生变动；因此，如何对自动放水器在瓦斯抽采的环境中进行试验，确保自动放水器运行的可靠性和稳定性，是目前急需解决的技术问题。

技术实现要素：

为解决现有技术中基于瓦斯抽采的自动放水器的可靠性和稳定性检测问题，本发明提出一种基于瓦斯抽采的自动放水器试验设备。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于瓦斯抽采的自动放水器试验设备，包括：储水箱体、支撑架体、负压力源、负压水罐、电动球阀和总控制器，储水箱体放置在地面，其内用来存储液态水；支撑架体设置在储水箱体内，并向上延伸出储水箱体；负压力源与负压水罐连接；负压水罐设置在储水箱体顶端，负压水罐上设置有进水口和出水口，且进水口与储水箱体的内底端通过管路连通，储水箱体内的液态水靠负压水罐的负压被吸入负压水罐内；负压水罐的进水口和出水口处分别设置电动球阀，用于控制负压水罐内的水量；总控制器分别与负压力源和电动球阀电连接；

自动放水器放置在储水箱体内，自动放水器的进水管和负压平衡管均与负压水罐的出水口连通；

负压力源将负压水罐内形成负压环境，模拟瓦斯抽采管内的负压环境；电动球阀调节负压水罐的进水流量，模拟液态水进入瓦斯抽采管的流量，将自动放水器置于模拟瓦斯抽采的环境中，在不同的负压参数和流量参数调节下，自动放水器连续放水、蓄水，测试自动放水器的可靠性和稳定性。

优选的是，还包括若干个刚性管体，相邻的两个刚性管体之间通过三通阀连接，首端的刚形管体与负压水罐的出水口连接，尾端的刚性管体设置为堵头；

所述每个三通阀的出口通过连接法兰连接一个流量传感器，实时监测负压水罐内的出水流量变化，一个三通阀处的连接法兰与自动放水器的进水管连接。

优选的是，还包括压力传感器，其设置在负压水罐的顶端，并能检测负压水罐内的压力；压力传感器与总控制器电连接，用于实时监测负压水罐内的压力变化。

优选的是，还包括压力差变器和水位管，水位管设置在负压水罐的顶端和底端之间，压力差变器设置在水位管上，并与总控制器电连接，用于实时监测负压水罐内的水位变化。

优选的是，所述储水箱体顶端设置为敞口，储水箱体采用的材质以使储水箱体可作为底座使用。

优选的是，所述支撑架体包括一对立柱、一对侧板、一对斜撑、一个面板和一对上支撑，任一个侧板的一个窄侧端中部设置为内凹的弧形，每个侧板的底端设置为u形槽，每一个侧板的一个窄侧端下部固定在储水箱体内一侧，另一个窄侧端与任一个立柱固定；一对立柱分别固定在储水箱体内另一侧；一个斜撑固定在一个侧板和与该侧板连接的立柱上；一个面板固定在一对侧板顶端；一对上支撑相对放置在所述面板上，用于卡紧负压水罐。

优选的是，还包括一个转动杆，转动杆转动的设置在储水箱体的侧部，所述总控制器设置在转动杆上。

优选的是，所有的刚性管体和三通阀连接成一个u形状结构。

优选的是，所述储水箱体的材质采用钢材材质，所述支撑架体采用钢材材质；一对立柱焊接在储水箱体内另一侧，一对侧板的另一个窄侧端下部焊接在储水箱体内一侧；一个斜撑焊接在一个侧板和与该侧板连接的立柱上。

本发明的有益效果为：本发明提出一种基于瓦斯抽采的自动放水器试验设备，是基于自动放水器的可靠性和稳定性试验的提出，现有的自动放水器通常直接投入使用，未经过检测设备的检测，无法确定自动放水器运行的可靠性和稳定性。本发明的基于瓦斯抽采的自动放水器试验设备，利用负压水罐和负压力源模拟瓦斯抽采中负压环境，电动球阀调节负压水罐的进水流量，用来模拟液态水进入瓦斯抽采管的流量，将自动放水器置于模拟环境中，调节负压参数和流量参数，以使自动放水器在不同负压和不同流量环境下连续放水、蓄水，测试自动放水器的稳定性，从而保证每一台投入使用的自动放水器的质量，加强瓦斯抽采过程的稳定性和抽采效率。每一台自动放水器的测试数据可以实时监测，更精确的了解自动放水器的性能，也为产品的升级改进提供可靠的数据支持。储水箱体内的液态水靠负压水罐的负压被吸入负压水罐内，无需使用外界动力源，既能降低能耗，也能降低设备的复杂性。

整个自动放水器试验设备结构布局合理紧凑，可同时实现多台自动放水器的测试，充分利用空间，且提高测试效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种基于瓦斯抽采的自动放水器试验设备的正面结构示意图；

图2为本发明一种基于瓦斯抽采的自动放水器试验设备的侧面结构示意图；

图3为负压水罐的出水口处的若干个刚性管体的连接结构示意图；

图4为图1所示支撑架体的正面结构示意图；

图5为图1所示支撑架体的侧面结构示意图。

图中：

1、储水箱体；2、支撑架体；3、负压力源；4、负压水罐；5、电动球阀；6、总控制器；7、压力传感器；8、压力差变器；9、水位管；10、流量传感器；11、转动杆；12、自动放水器；13、刚性管体；14、三通阀；21、立柱；22、侧板；23、斜撑；24、面板；25、上支撑；41、进水口；42、出水口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例，如图1和图2所示的一种基于瓦斯抽采的自动放水器试验设备，包括：储水箱体1、支撑架体2、负压力源3、负压水罐4、电动球阀5、总控制器6、压力传感器7、压力差变器8、水位管9、流量传感器10和转动杆11，储水箱体1放置在地面，其内用来存储液态水；支撑架体2设置在储水箱体1内，并向上延伸出储水箱体1，节约空间占用，提高整体布局的紧凑性；负压力源3与负压水罐4连接，以使负压水罐内形成负压环境；负压水罐4设置在储水箱体1顶端，负压水罐4上设置有进水口和出水口，且进水口与储水箱体1的内底端通过管路连通，储水箱体内的液态水重复利用，节约能源；负压水罐4的进水口41和出水口42处通过连接法兰分别与电动球阀5连接；总控制器6分别与负压力源3、电动球阀5、压力传感器7、压力差变器8、流量传感器10电连接，总控制器整体协调控制；转动杆11转动的设置在储水箱体1的侧部，总控制器6设置在转动杆11上，便于对总控制器进行调节，或者对总控制显示的内容进行观察；水位管9设置在负压水罐4的顶端和底端之间，压力差变器8设置在水位管上，用于实时监测负压水罐内的水位变化；压力传感器7设置在负压水罐4的顶端，用于检测负压水罐内的压力，实时监测负压水罐内的压力变化；流量传感器设置在负压水罐的出口处，用于实时监测负压水罐内的出水流量变化。压力传感器、压力差变器、流量传感器通过总控制器控制，用来实时监测负压水罐内的压力变化、水位变化、出水流量变化；电动球阀通过总控制控制，用来实时控制负压水罐内的进水流量和出水流量。

自动放水器12放置在位于储水箱体1内，自动放水器的进水管和负压平衡管均与负压水罐的出水口连通；负压力源将负压水罐内形成负压环境，用来模拟瓦斯抽采管内的负压环境；电动球阀调节负压水罐的进水流量，用来模拟液态水进入瓦斯抽采管的流量，将自动放水器置于模拟瓦斯抽采的环境中，在不同的负压参数和流量参数的调节下，自动放水器连续放水、蓄水，测试自动放水器的稳定性。储水箱体内的液态水直接通过负压水罐的负压吸入至负压水罐内，并不需要使用外置动力源，例如水泵，既能够避免能耗的浪费，又可简化设备，减少总控制器的协调控制；经过测试后的自动放水器，性能可靠稳定，而且测试参数实时保留，能更精确的了解自动放水器的性能，也为产品的升级改进提供可靠的数据支持。

如图1和图3所示，负压水罐4的出水口42处设置有若干个刚性管体13，相邻的两个刚性管体13之间通过三通阀14连接，首端的刚形管体与负压水罐的出水口连接，尾端的刚性管体设置为堵头；每个三通阀的出口通过连接法兰连接一个流量传感器10，一个三通阀处的连接法兰与自动放水器的进水管连接，用于实现同时对多台自动放水器的测试，同时监测每台自动放水器的流量变化，提高测试效率。所有的刚性管体和三通阀连接成一个u形状，提高每台自动放水器的进水流入的均衡性。

储水箱体1顶端设置为敞口，储水箱体采用的材质以使储水箱体可作为底座使用，增加整个试验设备的稳定性和紧凑性。如图4和图5所示，支撑架体2包括一对立柱21、一对侧板22、一对斜撑23、一个面板24和一对上支撑25，任一个侧板22的一个窄侧端中部设置为内凹的弧形，每个侧板22的底端设置为u形槽，每一个侧板的一个窄侧端下部固定在储水箱体内一侧，另一个窄侧端与任一个立柱固定；一对立柱分别固定在储水箱体内另一侧；一个面板固定在一对侧板顶端；一对上支撑相对放置在面板上，用于卡紧负压水罐。

储水箱体和支撑架体固定连接既可以使用焊接，也可以使用螺纹拧接。储水箱体的材质采用钢材材质，支撑架体采用钢材材质，一对立柱焊接在储水箱体内另一侧，一对侧板的另一个窄侧端下部焊接在储水箱体内一侧；一个斜撑焊接在一个侧板和与该侧板连接的立柱上，焊接连接更为稳固。储水箱体和支撑架体的结构设计和配合，使得整个结构非常紧凑，增加可利用空间，可同时在储水箱内放置多台自动放水器，每台自动放水器与负压水罐出水口处的任一个三通阀出口连接，增加测试效率。

自动放水器的测试过程为：打开总控制器，负压力源将负压水罐内形成负压环境，负压水罐内和自动放水器内形成压差，将自动放水器上的单向出水阀关闭，自动放水器上的进水管与负压水罐的出水口连通，负压水罐内液态水流入自动放水器；负压水罐出水口的电动球阀调节出水量，模拟抽采瓦斯过称中的抽采瓦斯管的出水流量，检测自动放水器在不同进水流量下的可靠性和稳定性；当自动放水器中的水位达到最大值时，自动放水器的浮漂将机械三通阀组打开使自动放水器与大气相通，此时，自动放水器内储存的液态水通过单向出水阀流出，以此实现自动放水器的连续蓄水放水。对自动放水器根据实际需要进行多次测试，每次测试时监测到的压力变化、水位变化和流量变化均保存在总控制器内，便于最后分析自动放水器的性能，也为产品的升级改进提供可靠的数据支持。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。