本技术属于煤矿井下防灭火设备，特别提供了一种辅助水冷型膜分离制氮装置。
背景技术：
1、煤炭行业作为能源行业的重要组成部分，涉及许多关键的生产工艺和设备，其中制氮装备是一种非常重要的工具，在煤炭行业中，制氮装备广泛应用于煤气净化、煤矿通风、煤炭运输、煤炭贮存、防火灭火等多个方面，制氮装备在这些方面可以提供高纯度、高效率、高安全性的氮气供应，从而保证煤炭行业的生产安全和生产效率。
2、井下型膜分离制氮装置作为制氮装备的一种重要类型，是以洁净的压缩空气为原料，使用膜分离技术，利用氧气和氮气等不同性质的气体在膜中具有不同的渗透速率来使氧气和氮气分离的设备，具有系统简单、体积小、操作方便等优点，主要应用于煤矿井下开采中的防火灭火、瓦斯及煤气稀释等领域。井下型膜分离制氮装置以空压机作为气源，可配用水冷型空压机和风冷型空压机，在水源充足的环境下采用水冷型空压机，如果没有充足的水源采用风冷型空压机，相较于水冷型空压机，风冷型空压机的冷却效果差，出口温度高，不能给膜组提供温度合适的空气，不能发挥膜组最佳的工作效率及影响膜组的使用寿命。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本实用新型提供了一种辅助水冷型膜分离制氮装置。
2、为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种辅助水冷型膜分离制氮装置，包括风冷型空压机、辅助水冷装置、过滤装置、换热装置、膜分离装置、注氮装置、排污装置和控制装置，所述风冷型空压机通过管路分别与辅助水冷装置、换热装置连接，所述辅助水冷装置、过滤装置、换热装置、膜分离装置、注氮装置通过管路依次连接，所述排污装置通过螺纹与过滤装置连接，所述控制装置与辅助水冷装置电连接，且控制装置与膜分离装置、注氮装置连接。
3、所述辅助水冷装置包括双螺旋式水冷却器、进水连接管、出水连接管、输入端、输出端、液位传感器和流量自动调节阀，所述液位传感器装配于双螺旋式水冷却器的外表面下侧。
4、所述双螺旋式水冷却器包括外筒体、法兰、封头、下筒体和底座，所述外筒体的上下两端分别通过法兰固定安装封头和下筒体，所述底座装配于下筒体的下端，所述外筒体的内腔上下两侧分别固定安装有气隔板和水隔板，所述气隔板与水隔板之间固定安装于第一螺旋和第二螺旋，且第一螺旋与第二螺旋之间形成双螺旋空间，所述第一螺旋的内端与第二螺旋的内端之间、水隔板与底座之间分别固定安装有共面的上隔板和下隔板，所述外筒体的外表面上下两侧分别装配有进气端和出气端，且出气端与双螺旋空间连通，所述进气端和出气端分别与输入端和输出端连接，所述输出端的外端与过滤装置连接，所述下筒体的外表面左右两侧分别装配有进水端和出水端，且进水端和出水端分别与进水连接管和出水连接管连接，所述进水连接管外接水源管路，所述流量自动调节阀通过螺纹连接于出水连接管与出水端之间，所述水隔板的上表面中部靠近进水端的位置开设有进水口，所述水隔板的上表面外侧靠近出水端的位置开设有出水口，所述气隔板的上表面开设有进气口，且进气口与进水口位于上隔板的两侧。
5、所述气隔板的上表面中部为水平的，四周为向下倾斜的锥形面。
6、进一步地，所述风冷型空压机上设置有空压机热气出口、空压机热气进口和空压机冷气出口，所述空压机热气出口通过管路与换热装置热气通道气体入口连接，所述空压机热气进口通过管路与换热装置的热气通道气体出口连接，所述空压机冷气出口通过管路与输入端连接。
7、进一步地，所述外筒体的外表面下侧固定安装有传感器座，且液位传感器固定安装于传感器座上。
8、进一步地，所述封头的上表面固定安装有排气阀。
9、进一步地，所述外筒体上端与封头下端的法兰之间装配有上密封圈，所述外筒体下端与下筒体上端的法兰之间装配有下密封圈。
10、进一步地，所述外筒体的外表面设置有排污口，所述排污口的外端封堵有堵头。
11、进一步地，所述控制装置包括氮气纯度传感器、plc控制器、减压阀和电磁换向阀，所述氮气纯度传感器与膜分离装置的输出端连接，所述减压阀与膜分离装置的输入端、电磁换向阀的输入端连接，所述plc控制器、液位传感器、流量自动调节阀、氮气纯度传感器、电磁换向阀电连接，所述电磁换向阀的输出端与注氮装置连接。
12、使用本实用新型的有益效果是：
13、1、本实用新型采用双螺旋式水冷却器可以增大热交换面积，使高温空气能快速均匀的冷却，通过液位传感器实现对冷却器内水位的实时监控，使用流量自动调节阀实现冷却器出水量的自动调节，配合对形状进行设计的气隔板，保持水位稳定，确保了冷却性能稳定，将来自风冷型空压机的空气温度降低，满足膜组的需求，提高膜组的工作效率。
14、2、本实用新型与普通膜分离制氮装置相比，既解决了风冷型空压机冷却能力不足，影响膜组性能及使用寿命的问题，又解决了水冷型空压机水资源浪费的问题，在煤矿井下适用性更强，应用更广泛。
1.一种辅助水冷型膜分离制氮装置，其特征在于：包括风冷型空压机(1)、辅助水冷装置(2)、过滤装置(3)、换热装置(4)、膜分离装置(5)、注氮装置(6)、排污装置(7)和控制装置(8)，所述风冷型空压机(1)通过管路分别与辅助水冷装置(2)、换热装置(4)连接，所述辅助水冷装置(2)、过滤装置(3)、换热装置(4)、膜分离装置(5)、注氮装置(6)通过管路依次连接，所述排污装置(7)通过螺纹与过滤装置(3)连接，所述控制装置(8)与辅助水冷装置(2)电连接，且控制装置(8)与膜分离装置(5)、注氮装置(6)连接；
2.根据权利要求1中所述的一种辅助水冷型膜分离制氮装置，其特征在于：所述风冷型空压机(1)上设置有空压机热气出口(101)、空压机热气进口(102)和空压机冷气出口(103)，所述空压机热气出口(101)通过管路与换热装置(4)热气通道气体入口连接，所述空压机热气进口(102)通过管路与换热装置(4)的热气通道气体出口连接，所述空压机冷气出口(103)通过管路与输入端(204)连接。
3.根据权利要求1中所述的一种辅助水冷型膜分离制氮装置，其特征在于：所述外筒体(20114)的外表面下侧固定安装有传感器座(20121)，且液位传感器(206)固定安装于传感器座(20121)上。
4.根据权利要求1中所述的一种辅助水冷型膜分离制氮装置，其特征在于：所述封头(20104)的上表面固定安装有排气阀(20105)。
5.根据权利要求1中所述的一种辅助水冷型膜分离制氮装置，其特征在于：所述外筒体(20114)上端与封头(20104)下端的法兰(20103)之间装配有上密封圈(20106)，所述外筒体(20114)下端与下筒体(20113)上端的法兰(20103)之间装配有下密封圈(20108)。
6.根据权利要求1中所述的一种辅助水冷型膜分离制氮装置，其特征在于：所述外筒体(20114)的外表面设置有排污口(20117)，所述排污口(20117)的外端封堵有堵头(20118)。
7.根据权利要求1中所述的一种辅助水冷型膜分离制氮装置，其特征在于：所述控制装置(8)包括氮气纯度传感器(801)、plc控制器(802)、减压阀(803)和电磁换向阀(804)，所述氮气纯度传感器(801)与膜分离装置(5)的输出端连接，所述减压阀(803)与膜分离装置(5)的输入端、电磁换向阀(804)的输入端连接，所述plc控制器(802)、液位传感器(206)、流量自动调节阀(207)、氮气纯度传感器(801)、电磁换向阀(804)电连接，所述电磁换向阀(804)的输出端与注氮装置(6)连接。
