用于含爆炸性气体区域的破碎机氧含量监测系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种氧含量监测设备，尤指一种对含爆炸性气体区域内使用的破碎机进行氧含量监测的系统。


背景技术：

2.危险废物处置破碎机，简称破碎机，目前已被广泛应用，较常见的是在垃圾进入焚烧炉前的破碎处理，简单实用。但实际应用中，破碎机在对危险废物(如垃圾)进行破碎的过程中常会析出一些可挥发性的易燃易爆气体，如氧气。因此从安全角度考虑，破碎机内需充入氮气进行保护，严格控制氧含量。另外，氧气作为助燃气，其在破碎机内的含量变化应做到实时掌握，以保证机器及其所在区域的安全，传统做法是为破碎机配置氧含量在线监测系统，从而实时监测破碎机内的实际氧气含量变化，特别是破碎机处于含有爆炸性气体区域内时。但是从实际实施来看，传统配置的氧含量在线监测系统存在如下缺点：第一，氧含量在线监测系统所包括的仪表、器件的安装及其间的连接需要在现场完成，因此当破碎机处于含有爆炸性气体的区域内时，安装过程中的钻孔、工具间的碰撞等等都极易产生火花，可见存在极大安全隐患；第二，从破碎机采集的样气需经过一段较长的管路传输才能到达远端(安全区域)的预处理、分析仪表，可见分析结果存在滞后问题，不能及时对破碎机内的氧含量进行超标预警，存在爆炸安全隐患；第三，整个氧含量在线监测系统内的仪表与器件分散，集成度低，不利于检修维护；第四，例如对垃圾等危险废物进行破碎后通常会产生影响分析仪测量氧含量精准度的粉尘和水分，且分析仪长期受粉尘污染后会极大缩短其使用寿命，而传统做法的氧含量在线监测系统中并没有设计任何除尘除水装置，可见有待改善。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种用于含爆炸性气体区域的破碎机氧含量监测系统，其集成度高，可实时、及时、准确地反映破碎机氧含量情况，提高了破碎机的使用安全性。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：
5.一种用于含爆炸性气体区域的破碎机氧含量监测系统，其特征在于：它包括安装在支架上的防爆机箱，防爆机箱内安装有送气阀、减压阀、反吹电磁阀、主控电磁阀、气动三通阀、抽气泵、除水滤尘器、带针阀的流量计和分析仪，其中：送气阀的进气阀口与处于远端的压缩空气供给装置的输出口连接；送气阀的出气阀口分两路，一路依次经由减压阀、反吹电磁阀与气动三通阀的一阀口连接，另一路经由主控电磁阀与气动三通阀的气动控制口连接；气动三通阀的另一阀口与安装在处于含爆炸性气体区域内的破碎机上的探针式采样探头的气口连接；气动三通阀的第三个阀口依次经由抽气泵、除水滤尘器与一手动三通阀的一阀口连接；手动三通阀的另一阀口经由带针阀的流量计与分析仪的气室的进气口连接；手动三通阀的第三个阀口与外部连通。
6.本实用新型的优点是：
7.1、本实用新型集成度高，各器件预先集中安装在防爆机箱内，现场无需钻孔作业，且极大减少了工具发生碰撞的现象，有效避免火花产生，安全性高。
8.2、本实用新型适用于含爆炸性气体区域内的破碎机，实现了对破碎机的就近采样及氧含量分析，对破碎机氧含量的监测做到了实时、及时和准确，避免因样气较长距离传输而导致测量结果延迟、误差大的问题，降低了发生爆炸的危险，保障了现场的安全。
9.3、本实用新型的高集成度使得安装、调试与维护便捷，成本大大降低。
10.4、本实用新型在样气进入分析仪之前增加了除水滤尘器，避免污染损坏分析仪，有效保护了分析仪，提高了氧含量的测量精准度。
附图说明
11.图1是本实用新型破碎机氧含量监测系统的示意图(箱门呈打开状态)。
12.图2是本实用新型破碎机氧含量监测系统的支架背部示意图(箱门呈关闭状态，未示出手动防爆开关)。
13.图3是本实用新型破碎机氧含量监测系统的器件连接示意图。
14.图4是除水滤尘器的结构示意图。
具体实施方式
15.如图1至图4所示，本实用新型用于含爆炸性气体区域的破碎机氧含量监测系统包括安装在支架30上的防爆机箱40，防爆机箱40内安装有送气阀101、减压阀102、反吹电磁阀103、主控电磁阀104、气动三通阀105、抽气泵106、除水滤尘器108、带针阀的流量计110和分析仪112，其中：送气阀101的进气阀口与处于远端(即远离含爆炸性气体区域的地方)的压缩空气供给装置的输出口连接；送气阀101的出气阀口分两路，一路依次经由减压阀102、反吹电磁阀103与气动三通阀105的一阀口连接，另一路经由主控电磁阀104与气动三通阀105的气动控制口连接；气动三通阀105的另一阀口与安装在处于含爆炸性气体区域内的破碎机(即危险废物处置破碎机)70上的探针式采样探头113的气口连接；气动三通阀105的第三个阀口依次经由抽气泵106、除水滤尘器108与一手动三通阀111的一阀口连接；手动三通阀111的另一阀口经由带针阀的流量计110与分析仪112的气室1120的进气口连接，分析仪112的气室1120自身设有排气口(如图3)；手动三通阀111的第三个阀口与外部连通，以用于在校准分析仪112时通入标气。
16.在实际实施时，上述各器件之间通过管道连接。例如，图1示出了送气阀101的进气阀口所连接的管道114，此管道114贯穿防爆机箱40侧壁设置。在这里，为清晰表示各器件的安装，图1中没有示出各器件之间所连接的管道。
17.如图3，抽气泵106还并联连接一手动针阀107，即手动针阀107的两个阀口分别连接在抽气泵106的泵入口、泵出口上。在本实用新型中，抽气泵106并联一手动针阀107的目的在于，在借由带针阀的流量计110进行细调节而限制更多样气进入分析仪112的气室1120时，手动针阀107可对抽气泵106抽出的过多样气产生循环作用(实际等效于粗调)，有效防止抽气泵106发生憋泵现象，延长了抽气泵106的使用寿命。
18.在实际设计中，如图3，压缩空气供给装置包括空气压缩泵90，空气压缩泵90的出口经由压缩空气储罐80与送气阀101的进气阀口连接。空气压缩泵90和压缩空气储罐80由
远端用户提供，由远端用户控制，其中，空气压缩泵90具有按设定时间间隔向压缩空气储罐80送气的功能，以便压缩空气储罐80可按设定时间间隔向本实用新型破碎机氧含量监测系统提供压缩空气。
19.如图3和图4，除水滤尘器108包括玻璃罐12，玻璃罐12的顶口安装有具有一定厚度的罐盖18，罐盖18上设有导入口181和导出口182，导入口181、导出口182分别连接有导入接头19、导出接头21，玻璃罐12的底口121经由排水接头20与一手动排水阀109连接，玻璃罐12的内腔120内设有芯杆16，芯杆16的顶端固定于导入口181中，芯杆16上套设有圆筒状滤芯15，滤芯15通过螺接于芯杆16底端的压紧螺母13被固定在压紧螺母13与罐盖18之间，其中：导入接头19依次经由导入口181、芯杆16的通气孔160与玻璃罐12的内腔120连通，且玻璃罐12与滤芯15之间形成的间隙123连通玻璃罐12的内腔120；导出接头21依次经由导出口182、罐盖18上设置的导出通道183连通芯杆16与滤芯15之间的间隙122。
20.进一步地，如图4，滤芯15与罐盖18的内端面之间设置有上环形密封垫17，滤芯15与压紧螺母13之间设置有下环形密封垫14。上环形密封垫17、下环形密封垫14的设计目的在于，使得芯杆16与滤芯15之间的间隙122和玻璃罐12内腔120、玻璃罐12与滤芯15之间的间隙123互相隔绝。
21.如图4，较佳地，玻璃罐12的底口121通过转接头11与排水接头20连接。转接头11起到了有效将金属材质的排水接头20与玻璃材质的玻璃罐12进行可靠连接的作用。
22.如图1和图2，防爆机箱40的外侧壁上安装有手动防爆开关50，支架30的背部安装有防爆电控箱60，防爆电控箱60内设有plc控制器(图中未示出)，反吹电磁阀103、主控电磁阀104、抽气泵106和分析仪112的信号端口分别与plc控制器的相应信号端口连接，手动防爆开关50与plc控制器的开关端口连接，手动防爆开关5用于控制plc控制器的运行与停止。
23.在实际安装时，手动防爆开关50在防爆机箱40的外侧壁上的安装、防爆电控箱60在支架30背部的安装宜采用螺栓固定方式。
24.进一步地，分析仪112、plc控制器与置于远端的电源(图中未示出)连接，由电源供电。
25.如图1，抽气泵106经由减震垫1061安装在防爆机箱40的底板上。
26.如图1，防爆机箱40设有箱门401，防爆机箱40的侧壁上设有通风口41。另外，支架30的支腿31设有固定孔310，以便利用螺栓将支架30快捷固定于现场地面上。
27.在本实用新型中，露于外部的防爆机箱40、防爆电控箱60、手动防爆开关50等均为防爆级别，以提高防爆性能。
28.在本实用新型中，分析仪112、带针阀的流量计110、抽气泵106、探针式采样探头113及各阀门均为本领域的已有器件，不在这里详述。
29.本实用新型的各器件都已预先在防爆机箱40内安装完毕，且在含爆炸性气体区域内投入使用之前，需要先对本实用新型的分析仪112进行校准，具体为：启动分析仪112，借由对手动三通阀111的控制，令标气从手动三通阀111上与外部连通的阀口通入，并经由带针阀的流量计110进入分析仪112的气室1120，以完成对分析仪112的校准。
30.当校准完成后，将安装好防爆机箱40的支架30一起移至含爆炸性气体区域内，借由螺栓固定支架30的支脚31实现本实用新型在含爆炸性气体区域内的安装。然后，现场仅需将管道114与远端的压缩空气储罐80连接好，以及将探针式采样探头113安装在破碎机70
上即可，无需钻孔作业，减少了工具发生碰撞的现象，有效避免火花产生，安全性高。
31.监测时，通过手动防爆开关50启动防爆电控箱60内的plc控制器，于是本实用新型开始运行。在抽气泵106的抽取作用下，探针式采样探头113对破碎机70进行抽气，样气经由气动三通阀105、抽气泵106后进入除水滤尘器108，经过除水滤尘器108的去除水分和过滤粉尘后，经由手动三通阀111、带针阀的流量计110进入分析仪112的气室1120，于是分析仪112对样气中的氧含量进行测量和分析，并存储测量分析结果，以及在氧含量即将超过阈值时进行预警，避免危险发生。当分析仪112完成样气氧含量测量分析后，分析仪112可自行控制气室1120对样气进行排放。
32.当监测一段时间后应对探针式采样探头113进行吹扫清理，避免探针式采样探头113发生堵塞，具体为：启动空气压缩泵90，压缩空气储罐80内的压缩空气经由送气阀101送入，控制主控电磁阀104开启，于是送入的压缩空气经由主控电磁阀104进入气动三通阀105，对气动三通阀105进行切换控制，于是开启反吹电磁阀103，送入的压缩空气经由减压阀102减压、反吹电磁阀103及气动三通阀105后吹向探针式采样探头113，以对探针式采样探头113实现吹扫清理。当吹扫清理完成后，控制主控电磁阀104关闭及反吹电磁阀103关闭，于是压缩空气不再送入气动三通阀105，气动三通阀105切换至原始状态，等待抽气泵106运行来对破碎机70再次进行抽气采样。
33.在实际监测时，除水滤尘器108的除水滤尘过程为：样气经由导入接头19、导入口181、芯杆16的通气孔160进入玻璃罐12的内腔120，遇到玻璃罐12的玻璃内壁后冷凝结出液态水，于是水分沿玻璃内壁滑向底口121并汇集，由用户定期手动开启手动排水阀109进行排水。除去水分的样气继续进入玻璃罐12与滤芯15之间的间隙123，通过滤芯15实现粉尘过滤(粉尘被挡在滤芯15外)，于是粉尘过滤后的样气继续经由芯杆16与滤芯15之间的间隙122、罐盖18上的导出通道183、导出口182最终从导出接头21导出，完成除尘除水后等待进入分析仪112。
34.在实际中，滤芯15应视使用情况定期更换。
35.本实用新型的优点是：
36.1、本实用新型集成度高，各器件预先集中安装在防爆机箱内，现场无需钻孔作业，且极大减少了工具发生碰撞的现象，有效避免火花产生，安全性高。
37.2、本实用新型适用于含爆炸性气体区域内的破碎机，实现了对破碎机的就近采样及氧含量分析，对破碎机氧含量的监测做到了实时、及时和准确，避免因样气较长距离传输而导致测量结果延迟、误差大的问题，降低了发生爆炸的危险，保障了现场的安全。
38.3、本实用新型的高集成度使得安装、调试与维护便捷，成本大大降低。
39.4、本实用新型在样气进入分析仪之前增加了除水滤尘器，避免污染损坏分析仪，有效保护了分析仪，提高了氧含量的测量精准度。
40.5、在本实用新型中，为抽气泵设计了减震垫，有效保护了抽气泵的正常运行。
41.6、在本实用新型中，防爆机箱上设有通风口，各器件在防爆机箱内的安装均为快装快拆形式，便于安装、维修与更换。
42.以上所述是本实用新型较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下，任何基于本实用新型技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本实用新型保护范围之内。