一种测温充气钢缆及储煤筒仓的制作方法

本申请涉及储煤筒仓惰化安全保护设备技术领域，尤其是涉及一种测温充气钢缆及储煤筒仓。

背景技术：

储煤筒仓（以下简称筒仓）为用于储存煤炭资源的一种圆形筒仓，储煤筒仓的储煤量大，由于煤具有释放甲烷等可燃气体和氧化放热自然的特性，因此，储煤筒仓具有非常大的安全问题。

筒仓内存煤的温度是筒仓监测的最重要参数，也是最难测量的参数。现有的温度计如热电阻、热电偶温度计都是接触型，只能检测到探测头接触到的物体的温度；另一种红外测温仪虽然可以间隔一定距离测量，但只能测量煤堆表面温度，煤堆内部温度很难测量。煤的自燃主要是靠筒仓内部的煤氧化发热造成，而煤的热传导性差，不利于热量的扩散，因此内部温度高而表面靠筒壁部位由于散热较快，温度比内部低；当热阻测量筒仓内壁附近温度达到一定温度时，其内部温度已很高，而且由于情况复杂很难推算出内部的温度。所以我们通常看到在筒仓壁附近安装热电阻或热电偶来测温得到的数据不准确。

针对上述中的相关技术，发明人认为测得的温度并不能够真实地反映筒仓内的情况，测量的温度值并不准确，因此，存在非常大的安全隐患。

技术实现要素：

为了改善储煤筒仓温度监测数据的准确度差、不能真实反映储煤筒仓内温度的问题，本申请提供一种测温充气钢缆及储煤筒仓。

第一方面，本申请提供一种测温充气钢缆，采用如下的技术方案：

一种测温充气钢缆，包括若干长度不同的充气管、若干位于所述充气管外部的铠装热电偶以及缠绕于所述充气管与所述铠装热电偶外部的钢丝绳，所述钢丝绳将所述充气管和所述铠装热电偶缠绕为一体；所述充气管的入口端用于与充气装置连接，若干所述充气管的出口端依次错位布置；所述铠装热电偶沿所述充气管长度方向依次间隔布置。

通过采用上述技术方案，铠装热电偶对筒仓内温度进行测量，通过向充气管内充入惰性气体，惰性气体透过钢丝绳向筒仓内渗透，使得本测温充气钢缆同时具有测温和充气的功能，并且位于储煤筒仓的内部，能够比较准确的测量到筒仓内部和煤堆内部的温度，温度测量值比较准确，能够真实地反映煤堆的温度；并且铠装热电偶沿钢缆的长度方向间隔布置，能够准确测量筒仓内不同高度位置的温度，依据各个位置铠装热电偶采集的数据，启动充气装置向对应的充气管充气，对高温的位置进行充气降温，保证筒仓内的温度处于安全的水平。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：单个所述充气管外部设有一个所述铠装热电偶，所述铠装热电偶的安装位置距离所述充气管的出口端上部20cm-40cm。

通过采用上述技术方案，采用一个铠装热电偶与对应的一个充气管协同配合使用，铠装热电偶装在距离出口端20cm-40cm的范围内，能够准确的监测到出口端附近煤堆的温度，当温度超过预警值时，铠装热电偶可以通过控制器控制充气装置工作，对相应的充气管充气，对高温点进行降温，降温的针对性更强，降温更加及时、有效，提高了效率，保证了筒仓的安全。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：相邻所述充气管的出口端错位的距离为5m-10m。

通过采用上述技术方案，充气管的错位距离主要依据筒仓的高度设置，一般储煤筒仓的高度为30m，一条钢缆内优选设置5根充气管，充气管的出口端错位的距离为6m，即可实现对筒仓沿高度方向的全面测温与降温，降温更加及时、全面和有效，提高了安全性。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述充气管采用聚四氟乙烯管。

通过采用上述技术方案，充气管采用聚四氟乙烯材质，具有耐腐蚀和耐高温的性能，保证钢缆的使用效果，确保安全。

第二方面，本申请提供一种储煤筒仓，采用如下的技术方案：

一种储煤筒仓，筒仓内设有上述任一项所述的测温充气钢缆。

通过采用上述技术方案，通过铠装热电偶对筒仓内温度进行测量，通过向充气管内充入惰性气体，惰性气体透过钢丝绳向筒仓内渗透，使得本测温充气钢缆同时具有测温和充气的功能，并且位于储煤筒仓的内部，能够比较准确的测量到筒仓内部和煤堆内部的温度，温度测量值比较准确，能够真实地反映煤堆的温度。

一种储煤筒仓，包括呈圆筒形的第一筒体、与所述第一筒体底部连接且呈圆锥形的第二筒体以及惰化保护装置，所述第二筒体的底部设有卸料口；所述惰化保护装置包括位于所述卸料口的第一充气环、位于所述第一筒体与所述第二筒体连接处的第二充气环、位于所述第一筒体中段部位的第三充气环、位于所述第一筒体上段部位的第四充气环、位于所述第一筒体内部的所述测温充气钢缆以及控制器；所述测温充气钢缆沿所述第一筒体的高度方向竖直设置；所述第一充气环、所述第二充气环、所述第三充气环、所述第四充气环以及充气管分别通过管道与供气装置连接；所述铠装热电偶与温度巡检仪连接，所述供气装置和所述温度巡检仪分别与所述控制器电连接。

通过采用上述技术方案，设置充气环和测温充气钢缆，能够对筒仓进行全面的保护，测温充气钢缆能够准确测量筒仓煤堆内的温度，铠装热电偶间隔设置多个，测温点多，并对相应的高温位置进行充气降温，针对性强，有利于节约资源和能源，能够有效的对筒仓进行降温，保证了筒仓的安全；另外，钢缆外部采用钢丝绳将充气管和热电偶拧接在一起，整体结构更加紧凑、牢固可靠。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述测温充气钢缆的数量为5,5只所述测温充气钢缆沿与所述第一筒体同心的圆间隔均布。

通过采用上述技术方案，测温充气钢缆环绕在筒仓内，增加了更多的横向测温点和降温点，使得测温点和降温点覆盖更加全面，准确发现筒仓内温度过高的位置，通过对应的充气管对高温位置进行通气降温，能够有效的对筒仓进行降温，保证了筒仓的安全。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一筒体内设有与所述测温充气钢缆连接的固定支撑架。

通过采用上述技术方案，能够防止测温充气钢缆在横向发生晃动，能够对测温充气钢缆起到一定的支撑和保护的作用。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述固定支撑架包括与所述第一筒体内壁固定连接的支架主体和与所述支架主体转动连接的滚轮，所述滚轮的外圆周面上设有凹槽，所述测温充气钢缆与所述凹槽抵接滚动配合。

通过采用上述技术方案，首先能够对测温充气钢缆起到支撑的作用，另一方面通过滚轮与充气钢缆滚动配合，能够避免在下放安装测温充气钢缆时对其表面的磨损，有利于保护钢缆，增加其使用寿命。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述滚轮的下方设有限位板，所述限位板上设有用于供所述测温充气钢缆穿过的限位孔，所述限位板与所述支架主体固定连接。

通过采用上述技术方案，有利于测温充气钢缆的安装和拆卸，并且保证测温钢缆一定的活动量，有利于保护测温充气钢缆。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一充气环的数量为2个，分别位于所述卸料口的筒壁内部和外部，每个所述第一充气环设有8个充气头；所述第二充气环的数量为1个，所述第二充气环设有24个充气头；所述第三充气环的数量为1个，所述第三充气环设有18个充气头；所述第四充气环的数量为1个，所述第四充气环设有12个充气。

通过采用上述技术方案，充气头数量的合理布置，能够保证降温效果，并且有利于合理利用资源和能源。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.测温充气钢缆能够准确测量筒仓煤堆内的温度，铠装热电偶间隔设置多个，测温点多，并对相应的高温位置进行充气降温，针对性强，有利于节约资源和能源，能够有效的对筒仓进行降温，保证了筒仓的安全；另外，钢缆外部采用钢丝绳将充气管和热电偶拧接在一起，整体结构更加紧凑、牢固可靠；

2.采用一个铠装热电偶与对应的一个充气管协同配合使用，铠装热电偶装在距离出口端20cm-40cm的范围内，能够准确的监测到出口端附近煤堆的温度，当温度超过预警值时，铠装热电偶可以通过控制器控制充气装置工作，对相应的充气管充气，对高温点进行降温，降温的针对性更强，降温更加及时、有效，提高了效率，保证了筒仓的安全；

3.测温充气钢缆环绕在筒仓内，增加了更多的横向测温点和降温点，使得测温点和降温点覆盖更加全面，准确发现筒仓内温度过高的位置，通过对应的充气管对高温位置进行通气降温，能够有效的对筒仓进行降温，保证了筒仓的安全。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种测温充气钢缆的横截面剖视图；

图2是本申请实施例提供的一种测温充气钢缆的纵向剖视图；

图3是本申请实施例提供的一种储煤筒仓的结构示意图；

图4是图3中的固定支撑架的结构示意图；

图5是图4的左视图。

图中：1、钢丝绳，2、充气管，3、铠装热电偶，4、中部支撑件，5、测温充气钢缆，6、第四充气环，7、固定支撑架，701、滚轮，702、转轴，703、支撑侧板，704、限位孔，705、限位板，706、筋板，707、固定板，8、第一筒体，9、第三充气环，10、第二充气环，11、第二筒体，12、第一充气环，13、卸料口。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开的一种测温充气钢缆，请一并参照图1和图2所示，一种测温充气钢缆包括若干长度不同的充气管2、若干位于充气管2外部的铠装热电偶3以及缠绕于充气管2与铠装热电偶3外部的钢丝绳1，铠装热电偶3采用多点铠装热电偶，多点铠装热电偶的伸出钢丝绳1外部的接触线用于与温度巡检仪连接，钢丝绳1为镀锌钢丝绳1，钢丝绳1将充气管2和铠装热电偶3缠绕为一体，为了保证钢缆内部良好的支撑，可以在其中心设置中部支撑件4，充气管2的入口端用于与充气装置连接，充气装置充入的气体为氮气，充气装置优选采用制氮机，若干充气管2的出口端依次错位布置；铠装热电偶3沿充气管2长度方向依次间隔布置。上述测温充气钢缆使用时，竖直悬挂于储煤筒仓的内部。

本实施例的测温充气钢缆使用时，通过铠装热电偶3对筒仓内温度进行测量，通过向充气管2内充入惰性气体，惰性气体透过钢丝绳1向筒仓内渗透，使得本测温充气钢缆同时具有测温和充气的功能，并且位于储煤筒仓的内部，能够比较准确的测量到筒仓内部和煤堆内部的温度，温度测量值比较准确，能够真实地反映煤堆的温度；并且铠装热电偶3沿钢缆的长度方向间隔布置，能够准确测量筒仓内不同高度位置的温度，依据各个位置铠装热电偶3采集的数据，启动充气装置向对应的充气管2充气，对高温的位置进行充气降温，保证筒仓内的温度处于安全的水平。

本实施例的有益效果为：能够准确测量筒仓煤堆内的温度，铠装热电偶3间隔设置多个，测温点多，并对相应的高温位置进行充气降温，针对性强，有利于节约资源和能源，能够有效的对筒仓进行降温，保证了筒仓的安全；另外，钢缆外部采用钢丝绳1将充气管2和热电偶拧接在一起，整体结构更加紧凑、牢固可靠。

请一并参照图1-2所示，作为本申请提供的一种测温充气钢缆的一种具体实施方式，单个充气管2外部设有一个铠装热电偶3，铠装热电偶3的安装位置距离充气管2的出口端上部20cm-40cm，采用单个铠装热电偶3通过控制器控制对应的充气管2充气，对铠装热电偶3测得的高温位置进行降温。

上述技术方案，采用一个铠装热电偶3与对应的一个充气管2协同配合使用，铠装热电偶3装在距离出口端20cm-40cm的范围内，能够准确的监测到出口端附近煤堆的温度，当温度超过预警值时，铠装热电偶3可以通过控制器控制充气装置工作，对相应的充气管2充气，对高温点进行降温，降温的针对性更强，降温更加及时、有效，提高了效率，保证了筒仓的安全。

请参照图1-2所示，作为本申请提供的测温充气钢缆的一种具体实施方式，相邻充气管2的出口端错位的距离为5m-10m，一条钢缆内设置4-7根充气管2。

上述充气管2的错位距离主要依据筒仓的高度设置，一般储煤筒仓的高度为30m，一条钢缆内优选设置5根充气管2，充气管2的出口端错位的距离为6m，即可实现对筒仓沿高度方向的全面测温与降温，降温更加及时、全面和有效，提高了安全性。

作为本申请提供的测温充气钢缆的一种具体实施方式，充气管2采用聚四氟乙烯管。

上述充气管2采用聚四氟乙烯材质，具有耐腐蚀和耐高温的性能，保证钢缆的使用效果，确保安全。

本申请还公开了一种储煤筒仓。参照图3所示，储煤筒仓包括呈圆筒形的第一筒体8、与第一筒体8底部连接且呈圆锥形的第二筒体11以及惰化保护装置，第二筒体11的底部设有卸料口13（需要说明的是筒仓包括第一筒体和第二筒体）；惰化保护装置包括位于卸料口13的第一充气环12、位于第一筒体8与第二筒体11连接处的第二充气环10、位于第一筒体8中段部位的第三充气环9、位于第一筒体8上段部位的第四充气环6、位于第一筒体8内部的上述任一项测温充气钢缆5以及控制器；测温充气钢缆5沿第一筒体8的高度方向竖直设置；第一充气环12、第二充气环10、第三充气环9、第四充气环6以及充气管2分别通过管道与供气装置连接；铠装热电偶3与温度巡检仪连接，供气装置和温度巡检仪分别与控制器电连接。

本实施例的储煤筒仓，设置了全方位的惰化保护装置对筒仓进行安全保护。首先设置充气环，沿筒仓的高度方向上，从下至上，依次设置第一充气环12、第二充气环10、第三充气环9和第四充气环6，上述充气环均与供气装置连接，优选供入氮气，氮气通过对应位置的充气环进入筒仓，对筒仓内进行降温，有效避免筒仓温度过高，保证了筒仓的安全。

另外，最重要的是设置了上述任一项测温充气钢缆5，测温充气钢缆5在筒仓内竖直设置，测温充气钢缆使用时，通过铠装热电偶3对筒仓内温度进行测量，通过向充气管2内充入惰性气体，惰性气体透过钢丝绳1向筒仓内渗透，使得本测温充气钢缆同时具有测温和充气的功能，并且位于储煤筒仓的内部，能够比较准确的测量到筒仓内部和煤堆内部的温度，温度测量值比较准确，能够真实地反映煤堆的温度；并且铠装热电偶3沿钢缆的长度方向间隔布置，能够准确测量筒仓内不同高度位置的温度，依据各个位置铠装热电偶3采集的数据，启动充气装置向对应的充气管2充气，对高温的位置进行充气降温，保证筒仓内的温度处于安全的水平。

本实施例的有益效果为：本储煤筒仓通过设置充气环和测温充气钢缆，能够对筒仓进行全面的保护，测温充气钢缆能够准确测量筒仓煤堆内的温度，铠装热电偶3间隔设置多个，测温点多，并对相应的高温位置进行充气降温，针对性强，有利于节约资源和能源，能够有效的对筒仓进行降温，保证了筒仓的安全；另外，钢缆外部采用钢丝绳1将充气管2和热电偶拧接在一起，整体结构更加紧凑、牢固可靠。

请参照图3所示，作为本申请提供的储煤筒仓的一种具体实施方式，测温充气钢缆的数量为5,5只测温充气钢缆沿与第一筒体8同心的圆间隔均布。

上述测温充气钢缆环绕在筒仓内，增加了更多的横向测温点和降温点，使得测温点和降温点覆盖更加全面，准确发现筒仓内温度过高的位置，通过对应的充气管2对高温位置进行通气降温，能够有效的对筒仓进行降温，保证了筒仓的安全。

请一并参照图4-5所示，作为本申请提供的储煤筒仓的一种具体实施方式，第一筒体8内设有与测温充气钢缆连接的固定支撑架7。

上述固定支撑架7的设置，能够防止测温充气钢缆在横向发生晃动，能够对测温充气钢缆起到一定的支撑和保护的作用。

请一并参照图4-5所示，作为本申请提供的储煤筒仓的一种具体实施方式，固定支撑架7包括与第一筒体8内壁固定连接的支架主体和与支架主体转动连接的滚轮701，滚轮701的外圆周面上设有凹槽，测温充气钢缆与凹槽抵接滚动配合。

上述滚轮701的设计，首先能够对测温充气钢缆起到支撑的作用，另一方面通过滚轮701与充气钢缆滚动配合，能够避免在下放安装测温充气钢缆时对其表面的磨损，有利于保护钢缆，增加其使用寿命。

请一并参照图4-5所示，作为本申请提供的储煤筒仓的一种具体实施方式，滚轮701的下方设有限位板705，限位板705上设有用于供测温充气钢缆穿过的限位孔704，限位板705与支架主体固定连接。

上述限位孔704采用椭圆形孔的设计，有利于测温充气钢缆的安装和拆卸，并且保证测温钢缆一定的活动量，有利于保护测温充气钢缆。

请一并参照图4-5所示，作为本申请提供的储煤筒仓的一种具体实施方式，支架主体包括与第一筒体8内壁固定连接的固定板707和两个与固定板707垂直且间隔固定的支撑侧板703，滚轮701通过插接在支撑侧板703上的转轴702转动连接，固定板707与支撑侧板703之间还设有筋板706，起到加强连接的作用。

上述支架主体的结构设计，结构简单、连接牢固可靠。

请参照图3所示，作为本申请提供的储煤筒仓的一种具体实施方式，第一充气环12的数量为2个，分别位于卸料口13的筒壁内部和外部，每个第一充气环12设有8个充气头；第二充气环10的数量为1个，第二充气环10设有24个充气头；第三充气环9的数量为1个，第三充气环9设有18个充气头；第四充气环6的数量为1个，第四充气环6设有12个充气头。

上述对应数量的充气头的设计，能够保证充气的和降温的效果；卸料口13一般位于标高4700mm的位置，第一充气环12的作用是防止筒仓的卸料口13产生抽吸现象，起到锁气的作用；第一筒体8与第二筒体11连接处的标高一般为13660mm，在此处设置第二充气环10，是因为筒仓下部的第二筒体11部位煤层存储时间较长，最易产生自燃、阴燃，因此这层充气头数量最多；在第一筒体8中段部位标高21360mm的位置设置第三充气环9，充气头设置18个，能够保证足够的降温效果；在第一筒体8上段部位标高为29360mm的位置设置第四充气环6，因为上部煤层存储时间较短，发生自燃和阴燃的可能性比较小，因此这层充气头数量相对较少，但是能够保证足够的降温效果。

上述充气头数量的合理布置，能够保证降温效果，并且有利于合理利用资源和能源。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。