CN107588325B - 一种六氟化硫气体回收充气装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种六氟化硫气体回收充气装置。该六氟化硫气体回收充气装置包括接头装置，接头装置连接有抽真空支路、回收支路以及充气支路并可选通或连通抽真空支路与回收支路和充气支路，抽真空支路上设置有真空泵，回收支路远离接头装置的一端连接有储气罐，储气罐的进口处设置有储气阀，充气支路的上游端在储气罐上游与回收支路连接，下游端与回收支路的上游端连接，回收支路上设置有气体液化装置，充气支路上设置有充气支路控制阀。本发明的六氟化硫气体回收充气装置可实现对设备气室的抽真空、对装置本身抽真空、回收设备气室中的六氟化硫气体、向设备气室中充气等操作，功能多样。

Description

一种六氟化硫气体回收充气装置
技术领域
本发明涉及一种六氟化硫气体回收充气装置。
背景技术
目前，六氟化硫气体被广泛应用于各种高压开关设备中用于实现高压开关设备的气体绝缘，但是，因为六氟化硫气体的温室效应巨大，如何实现六氟化硫气体的回收利用显得尤其重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种六氟化硫气体回收充气装置。
为实现上述目的，本发明一种六氟化硫气体回收充气装置的技术方案是：一种六氟化硫气体回收充气装置，包括接头装置，接头装置连接有抽真空支路、回收支路以及充气支路并可选通或连通抽真空支路与回收支路和充气支路，抽真空支路上设置有真空泵，回收支路远离接头装置的一端连接有储气罐，储气罐的进口处设置有储气阀，充气支路的上游端在储气罐上游与回收支路连接，下游端与回收支路的上游端连接，回收支路上设置有气体液化装置，充气支路上设置有充气支路控制阀，回收支路上于气体液化装置下游处设置有回收支路控制阀，气体液化装置与回收支路控制阀之间设置有第一气瓶接口，充气支路上设有第二气瓶接口，充气支路上于第二气瓶接口上游处设有过滤装置，充气支路上于第二气瓶接口的下游设置有加热器，加热器与接头装置之间设置有第一减压阀，所述气体液化装置包括依次串接的助力压缩机和主压缩机，所述回收支路上于所述主压缩机上游配套有能够将助力压缩机短接的短接气路，短接气路上设有开关阀，短接气路上在开关阀的下游设置有第二减压阀，所述回收支路的上游处设置有除尘过滤器，气体液化装置还包括冷却液化装置，冷却液化装置位于主压缩机下游，所述主压缩机与冷却液化装置之间设有散热器，所述冷却液化装置包括与回收支路联通的冷却罐以及用于对冷却罐进行冷却的制冷机组，外接钢瓶连接在第一气瓶接口处，打开储气阀，启动储气罐内气体灌瓶功能，充气支路控制阀、开关阀打开，加热器开始加热，主压缩机、制冷机组启动，气体从储气罐中抽出，经储气阀、过滤装置、充气支路控制阀后，进入加热器中加热，经第一减压阀减压、除尘过滤器过滤后，经开关阀、第二减压阀进入主压缩机中，主压缩机加压后，经散热器初步冷却，进入冷却罐中，被制冷机组降温液化后，通过第一气瓶接口流入外接钢瓶。
本发明的六氟化硫气体回收充气装置，设置抽真空支路对设备气室进行抽真空，设置回收支路用于回收设备气室中的六氟化硫气体，设置充气支路用于向设备气室中充气，此外，通过接头装置选通或联通抽真空支路与回收支路和充气支路，可以在抽真空支路与回收支路和充气支路联通时对设备自身进行抽真空操作。
进一步地，回收支路上于助力压缩机和开关阀的上游处设有第一压力控制器，第一压力控制器用于监控短接支路上的压力以控制开关阀的启闭，进而控制助力压缩机的投出和投入。
进一步地，所述主压缩机的出口管道上设置有用于检测主压缩机排气压力并在排气压力大于设定值时控制六氟化硫气体回收充气装置停止运行的第二压力控制器。通过设置第二压力控制器，实现主压缩机的排气超压保护。
进一步地，所述接头装置包括第一接头和第二接头，抽真空支路与第一接头连接，回收支路和充气支路与第二接头连接，第一、第二接头之间设有连通阀以控制二者之间的通断。
进一步地，第一接头还连接有用于与待抽气设备连接的抽真空接口；第二接头还连接有用于与相应设备连接的回收充气接口。
进一步地，所述抽真空支路上设置有真空计。
进一步地，抽真空支路上于真空计的下游、真空泵的入口处设置有第一真空阀。
进一步地，所述真空计的入口处设置有第二真空阀，所述抽真空支路上还设置有用于检测抽真空支路上气体压力并在气体压力大于设定值时控制第一真空阀、第二真空阀关闭的第三压力控制器。
附图说明
图1为本发明具体实施例1中六氟化硫气体回收充气装置的结构图；
图2为本发明具体实施例1中将设备气室中高压的六氟化硫气体回收至储气罐中时的气体流动图；
图3为本发明具体实施例1中将设备气室中低压的六氟化硫气体回收至储气罐中时的气体流动图；
图4为本发明具体实施例1中将设备气室中高压的六氟化硫气体回收至外接钢瓶中时的气体流动图；
图5为本发明具体实施例1中将设备气室中低压的六氟化硫气体回收至外接钢瓶中时的气体流动图；
图6为本发明具体实施例1中将储气罐中的气体充入设备气室中时的气体流动图；
图7为本发明具体实施例1中将储气罐中的气体充入外接钢瓶中时的气体流动图；
图8为本发明具体实施例2中六氟化硫气体回收充气装置的结构图；
图中：1、真空泵；2、第一真空阀；3、第二真空阀；4、真空计；5、第三压力控制器；6、连通阀；7、抽真空接口；8、回收充气接口；9、除尘过滤器；10、开关阀；11、第一减压阀；12、第二减压阀；13、加热器；14、充气支路控制阀；15、第二气瓶接口；16、过滤装置；17、第一气瓶接口；18、储气阀；19、储气罐；20、回收支路控制阀；21、制冷机组；22、冷却罐；23、散热器；24、第二压力控制器；25、主压缩机；26、单向阀；27、助力压缩机；28、支路阀；29、第一压力控制器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明的一种六氟化硫气体回收充气装置的具体实施例1，如图1至图7所示，包括抽真空支路、回收支路以及充气支路，抽真空支路上设置有第一接头A，回收支路的上游端和充气支路的下游端通过第二接头B联通，第一接头A和第二接头B之间通过联通管道联通，联通管道上设置有连通阀6。其中，抽真空支路还通过第一接头A连接有抽真空接口7，回收支路和充气支路还通过第二接头B连接有回收充气接口8。
在以上支路中，回收支路自上游至下游依次设置有除尘过滤器9、第一压力控制器29、支路阀28、助力压缩机27、单向阀26、主压缩机25、第二压力控制器24、散热器23、冷却液化装置、回收支路控制阀20、储气阀18、储气罐19。回收支路还在支路阀28的上游和单向阀26的下游之间连接有短接气路，短接气路上依次设置有开关阀10、第二减压阀12。其中，第一压力控制器29用于监控短接支路上的压力以控制开关阀10的启闭，进而控制助力压缩机27的投出和投入。例如，在气体压力超过设定值（约0.02 MPa）时，关闭支路阀28，开启开关阀10进行六氟化硫气体回收作业，当第一压力控制器29的测量值低于设定压力（约0.02MPa）时，此时关闭开关阀10，开启支路阀28，同时助力压缩机27开启，开始负压回收功能。第二压力控制器24用于检测主压缩机25排气压力并在排气压力大于设定值（压气机的最高允许排气压力）时控制六氟化硫气体回收充气装置停止运行，保护主压缩机25不被损坏，实现主压缩机25排气超压保护功能。冷却液化装置包括与回收支路联通的冷却罐22以及用于对冷却罐进行冷却的制冷机组21。此外，冷却液化装置与回收支路控制阀20之间还连接有第一气瓶接口17。
充气支路的上游端在储气罐19上游与回收支路连接，充气支路上自上游至下游依次设置有过滤装置16、充气支路控制阀14、加热器13、第一减压阀11。其中，过滤装置16与充气支路控制阀14之间连接有第二气瓶接口15。
抽真空支路上自上游至下游依次设置有第三压力控制器5、第一真空阀2、真空泵1，第三压力控制器5与第一真空阀2之间通过真空管道连接有真空计4，真空计的入口处设置有第二真空阀3，其中，第三压力控制器5用于检测抽真空支路上气体压力并在气体压力大于设定值（约为0.02 MPa）时控制第一真空阀2、第二真空阀3关闭，防止真空泵1和真空计4超压损坏，实现真空度端超压保护。
本发明的六氟化硫气体回收充气装置在实际使用过程中：
对设备气室进行抽真空：将设备气室连接在抽真空接口7，启动设备气室抽真空功能，真空泵1启动，第一真空阀2打开，开始抽真空，同时第二真空阀3打开，通过真空计4可读取真空度。该过程中，如果关闭第一真空阀2，可读取设备气室中静态真空度。
对六氟化硫气体回收充气装置本身进行抽真空：当六氟化硫气体回收充气装置初次使用或检修后重新使用时，需对六氟化硫气体回收充气装置自身抽真空。开启装置自身抽真空功能，真空泵1启动，第一真空阀2、第二真空阀3、连通阀6、回收支路控制阀20、储气阀18打开，装置内部残存气体被抽出。
将设备气室中的六氟化硫气体回收至储气罐19中：将设备气室连接在回收充气接口8（也可以连接在抽真空接口7，打开连通阀6），打开储气阀18，启动回收功能，当设备气室中的气体压力在设定值以上时，气流流动过程如图2中箭头所示，主压缩机25、制冷机组21启动，开关阀10、回收支路控制阀20打开，设备气室内的六氟化硫气体从除尘过滤器9过滤后，经开关阀10、第二减压阀12进入主压缩机25中，主压缩机25加压后，经散热器23初步冷却，进入冷却罐22中，被制冷机组21降温后液化（低温液化储存功能），经回收支路控制阀20、储气阀18后流入储气罐19中。
随着抽吸过程的进行，设备气室中的压力逐渐减低，当设备气室中的压力低于设定值时，开关阀10关闭，支路阀28和助力压缩机27打开，切换至负压回收状态，此时气流流动过程如图3中箭头所示，设备气室内的六氟化硫气体从除尘过滤器9过滤后，经支路阀28、助力压缩机27、单向阀26进入主压缩机25中，主压缩机25加压后，经散热器23初步冷却，进入冷却罐22中，被制冷机组21降温后液化（低温液化储存功能），经回收支路控制阀20、储气阀18后流入储气罐19中。直至开关气室中的压力降低至设定压力（一般为绝对压力1330Pa以下）。
将设备气室中的六氟化硫气体回收至外接钢瓶中：此时，气体的流动过程如图4中箭头所示，将设备气室连接在回收充气接口8（也可以连接在抽真空接口7，打开连通阀6），外接钢瓶连接在第二气瓶接口15处，保持储气阀18关闭，启动回收功能，主压缩机25、制冷机组21启动，开关阀10、回收支路控制阀20打开，设备气室内的六氟化硫气体在除尘过滤器9中过滤后，经开关阀10、第二减压阀12进入主压缩机25中，主压缩机25加压后，经散热器23初步冷却，进入冷却罐22中，被制冷机组21降温后液化（低温液化储存功能），经回收支路控制阀20、过滤装置16，流入外接钢瓶中。在该过程中，当设备气室中的气体压力低于设定值时，开关阀10关闭，打开支路阀28，切换至负压回收状态进行回收，此时，气体的流动过程如图5中箭头所示。
将储气罐19中的气体充入设备气室中：将设备气室连接在回收充气接口8（也可以连接在抽真空接口7，打开连通阀6），打开储气阀18，启动充气功能，充气支路控制阀14打开，加热器13开始加热，气体从储气罐19抽出，经储气阀18、过滤装置16、充气支路控制阀14后，进入加热器13中加热，经第一减压阀11减压后，充至设备气室，过滤装置16可以将气体中的水分、分解产物、颗粒物等过滤，保证充出气体的品质（净化功能），此时，气体的流动过程如图6中箭头所示。
将储气罐19中的气体充入外接钢瓶中：外接钢瓶连接在第一气瓶接口17处，打开储气阀18，启动储罐内气体灌瓶功能，充气支路控制阀14、开关阀10打开，加热器13开始加热，主压缩机25、制冷机组21启动，气体从储气罐19中抽出，经储气阀18、过滤装置16、充气支路控制阀14后，进入加热器13中加热，经第一减压阀11减压、除尘过滤器9过滤后，经开关阀10、第二减压阀12进入主压缩机25中，主压缩机25加压后，经散热器23初步冷却，进入冷却罐22中，被制冷机组21降温后液化后，通过第一气瓶接口17流入外接钢瓶。此时，气体的流动过程如图7中箭头所示。
在本实施例中，所述回收充气接口8、第一气瓶接口17、第二气瓶接口15在不与外接设备连接时，可以实现自密封。所述连通阀6、储气阀18均为球阀，第一真空阀2、第二真空阀3、支路阀28、开关阀10、回收支路控制阀20以及充气支路控制阀14均为电磁阀。
本发明的一种六氟化硫气体回收充气装置的具体实施例2与具体实施例1的区别在于：如图8所示，抽真空支路与回收支路和充气支路之间也可以不通过由第一接头和第二接头构成的接头装置连接，而是通过接头装置C连接，此时，抽真空支路与回收支路和充气支路直接联通，抽真空支路通过回收充气接口与设备气室连接进而对设备进行抽真空操作。
本发明的一种六氟化硫气体回收充气装置的具体实施例3与具体实施例1的区别在于：回收支路上用于对气体进行液化的气体液化装置可以只采用主压缩机，而不设置冷却液化装置。

Claims (8)

1.一种六氟化硫气体回收充气装置，其特征在于：包括接头装置，接头装置连接有抽真空支路、回收支路以及充气支路并可选通或连通抽真空支路与回收支路和充气支路，抽真空支路上设置有真空泵，回收支路远离接头装置的一端连接有储气罐，储气罐的进口处设置有储气阀，充气支路的上游端在储气罐上游与回收支路连接，下游端与回收支路的上游端连接，回收支路上设置有气体液化装置，充气支路上设置有充气支路控制阀，回收支路上于气体液化装置下游处设置有回收支路控制阀，气体液化装置与回收支路控制阀之间设置有第一气瓶接口，充气支路上设有第二气瓶接口，充气支路上于第二气瓶接口上游处设有过滤装置，充气支路上于第二气瓶接口的下游设置有加热器，加热器与接头装置之间设置有第一减压阀，所述气体液化装置包括依次串接的助力压缩机和主压缩机，所述回收支路上于所述主压缩机上游配套有能够将助力压缩机短接的短接气路，短接气路上设有开关阀，短接气路上在开关阀的下游设置有第二减压阀，所述回收支路的上游处设置有除尘过滤器，气体液化装置还包括冷却液化装置，冷却液化装置位于主压缩机下游，所述主压缩机与冷却液化装置之间设有散热器，所述冷却液化装置包括与回收支路联通的冷却罐以及用于对冷却罐进行冷却的制冷机组，外接钢瓶连接在第一气瓶接口处，打开储气阀，启动储气罐内气体灌瓶功能，充气支路控制阀、开关阀打开，加热器开始加热，主压缩机、制冷机组启动，气体从储气罐中抽出，经储气阀、过滤装置、充气支路控制阀后，进入加热器中加热，经第一减压阀减压、除尘过滤器过滤后，经开关阀、第二减压阀进入主压缩机中，主压缩机加压后，经散热器初步冷却，进入冷却罐中，被制冷机组降温液化后，通过第一气瓶接口流入外接钢瓶。
2.根据权利要求1所述的六氟化硫气体回收充气装置，其特征在于：回收支路上于助力压缩机和开关阀的上游处设有第一压力控制器，第一压力控制器用于监控短接支路上的压力以控制开关阀的启闭，进而控制助力压缩机的投出和投入。
3.根据权利要求1所述的六氟化硫气体回收充气装置，其特征在于：所述主压缩机的出口管道上设置有用于检测主压缩机排气压力并在排气压力大于设定值时控制六氟化硫气体回收充气装置停止运行的第二压力控制器。
4.根据权利要求1所述的六氟化硫气体回收充气装置，其特征在于：所述接头装置包括第一接头和第二接头，抽真空支路与第一接头连接，回收支路和充气支路与第二接头连接，第一、第二接头之间设有连通阀以控制二者之间的通断。
5.根据权利要求4所述的六氟化硫气体回收充气装置，其特征在于：第一接头还连接有用于与待抽气设备连接的抽真空接口；第二接头还连接有用于与相应设备连接的回收充气接口。
6.根据权利要求1所述的六氟化硫气体回收充气装置，其特征在于：所述抽真空支路上设置有真空计。
7.根据权利要求6所述的六氟化硫气体回收充气装置，其特征在于：抽真空支路上于真空计的下游、真空泵的入口处设置有第一真空阀。
8.根据权利要求7所述的六氟化硫气体回收充气装置，其特征在于：所述真空计的入口处设置有第二真空阀，所述抽真空支路上还设置有用于检测抽真空支路上气体压力并在气体压力大于设定值时控制第一真空阀、第二真空阀关闭的第三压力控制器。
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