CN105864632B - 移动式六氟化硫和四氟化碳混合气体快速回收补气装置 - Google Patents
移动式六氟化硫和四氟化碳混合气体快速回收补气装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105864632B CN105864632B CN201610336894.0A CN201610336894A CN105864632B CN 105864632 B CN105864632 B CN 105864632B CN 201610336894 A CN201610336894 A CN 201610336894A CN 105864632 B CN105864632 B CN 105864632B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gas
- mixed gas
- voltage tube
- solenoid valve
- outlet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910018503 SF6 Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 82
- SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N sulfur hexafluoride Chemical compound FS(F)(F)(F)(F)F SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 49
- 229960000909 sulfur hexafluoride Drugs 0.000 title claims abstract description 43
- TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N tetrafluoromethane Chemical compound FC(F)(F)F TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 43
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 41
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 39
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims abstract description 30
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract description 22
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 42
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 42
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 42
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 25
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 12
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 claims description 11
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 claims description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract description 33
- 238000004064 recycling Methods 0.000 abstract description 12
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 8
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 abstract description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 184
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 34
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 8
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 5
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 5
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- QGHDLJAZIIFENW-UHFFFAOYSA-N 4-[1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-(4-hydroxy-3-prop-2-enylphenyl)propan-2-yl]-2-prop-2-enylphenol Chemical group C1=C(CC=C)C(O)=CC=C1C(C(F)(F)F)(C(F)(F)F)C1=CC=C(O)C(CC=C)=C1 QGHDLJAZIIFENW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 1
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- QHMQWEPBXSHHLH-UHFFFAOYSA-N sulfur tetrafluoride Chemical compound FS(F)(F)F QHMQWEPBXSHHLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C5/00—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures
- F17C5/02—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures for filling with liquefied gases
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
- B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
- F17C13/02—Special adaptations of indicating, measuring, or monitoring equipment
- F17C13/025—Special adaptations of indicating, measuring, or monitoring equipment having the pressure as the parameter
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
- F17C13/04—Arrangement or mounting of valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C5/00—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures
- F17C5/06—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures for filling with compressed gases
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
- F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
- F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
- F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
- F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
- F17C2205/0323—Valves
- F17C2205/0326—Valves electrically actuated
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
- F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
- F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
- F17C2205/0323—Valves
- F17C2205/0329—Valves manually actuated
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
- F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
- F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
- F17C2205/0323—Valves
- F17C2205/0335—Check-valves or non-return valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
- F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
- F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
- F17C2205/0341—Filters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
- F17C2221/03—Mixtures
Abstract
移动式六氟化硫和四氟化碳混合气体快速回收补气装置，包括混合气体回收系统、混合气体分离系统、制冷机组、六氟化硫专用压充系统、四氟化碳专用压充系统、混合气体配气充气系统和抽真空系统，混合气体回收系统的出气口与混合气体分离系统的进气口连接，混合气体分离系统的出气口与四氟化碳专用压充系统的进气口连接，混合气体分离系统的出液口与六氟化硫专用压充系统的进液口连接。本发明实现了混合绝缘气体现场快速回收，并将混合气体简单分离、分离后的气体储存、以及现场高精动态配气补气的功能；通过混合气体配气充气系统进行补气，不仅可以快速高效准确的配置所需比例的气体，也弥补了通常用分压补气法在准确度以及效率上的不足。
Description
技术领域
本发明属于低温地区混合绝缘气体高压开关设备检修技术领域，具体涉及一种移动式六氟化硫和四氟化碳混合气体快速回收补气装置。
背景技术
六氟化硫（SF6）气体是一种化学性能十分稳定的气体，作为一种优良的绝缘和灭弧介质，被广泛地应用于各种电气设备中。为保证SF6电气设备的正常运行，设备内密封的SF6气体需要保持一定的压力，而SF6气体的运行特性受环境温度变化的影响明显。在我国北方及一些高原地区，冬季会经常出现－40℃以下的极端低温，在低温条件下SF6电气设备内的SF6气体密度将逐渐减小，部分SF6气体由气态变为液态，使得SF6电气设备内的气体压力降低，严重影响设备正常运行。
为解决SF6电气设备中SF6气体在低温环境下的液化的问题，在我国北方寒冷地区多采用六氟化硫和四氟化碳（SF6/CF4）混合绝缘气体替代纯SF6气体，SF6/CF4混合绝缘气体可以在低温环境下不发生液化，目前混合绝缘气体已在我国低温地区的电气设备中大量使用。
在设备长期运行过程中，由于设备运行环境、设备制造质量以及原件损坏或老化等原因，混合绝缘气体电气开关需要停电检修，而检修时混合气体的回收储存一直是困扰检修人员较长时间的难题。目前我国混合绝缘气体回收方面采用的仍是通过SF6回收装置回收储存混合气体（SF6/ CF4），由于混合绝缘气体中SF6和CF4的性质，难以液化，因此需要较多的钢瓶或大容积容器来储存气体。故而低温环境下混合绝缘气体的快速回收存储技术成为目前电气设备气体回收领域亟需解决的课题。
由于设备制造质量、安装工艺、密封元件老化、充气压力等原因，SF6电气设备运行时设备里的SF6气体的泄漏是难以避免的，这就造成设备内气体压力降低，影响设备正常运行，因此当SF6电气设备运行一段时间后，需要进行补气。
随着我国混合绝缘气体电气设备使用量的增加，低温环境条件下混合绝缘气体电气设备的补气技术变得越来越重要。目前，我国常见的SF6混合绝缘气体的补气多是采用分压法单独补气，既增加了连接电气设备补气的次数，也难以通过分压力准确控制两种气体混合的比例，给混合绝缘气体电气设备的补气带来困难。因此，低温环境下混合绝缘气体的精确混合补气技术成为目前电气设备补气领域亟需解决的课题。
发明内容
本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种移动式六氟化硫和四氟化碳混合气体快速回收补气装置，该装置不仅能够回收混合气体，而且可以对混合气体进行分离，将浓度提高后的SF6和CF4分别通过专用压充系统，回收至钢瓶储存，提高混合绝缘气体在钢瓶中的储气量；而且该装置还可以通过配置的补气系统，配置所需比例的气体充入混合绝缘电气设备中。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：移动式六氟化硫和四氟化碳混合气体快速回收补气装置，包括混合气体回收系统、混合气体分离系统、制冷机组16、六氟化硫专用压充系统、四氟化碳专用压充系统、混合气体配气充气系统和抽真空系统，混合气体回收系统的出气口与混合气体分离系统的进气口连接，混合气体分离系统的出气口与四氟化碳专用压充系统的进气口连接，混合气体分离系统的出液口与六氟化硫专用压充系统的进液口连接，抽真空系统的抽气口分别与混合气体回收系统、六氟化硫专用压充系统、四氟化碳专用压充系统和混合气体配气充气系统连接，制冷机组16的制冷输出口分别与混合气体回收系统、混合气体分离系统和四氟化碳专用压充系统连接。
混合气体回收系统包括第一高压管1，第一高压管1的进气口设有混合进气自封快速接头2，第一高压管1上沿混合气体气流方向依次设有第一电磁阀V1、第一手动常开阀C1、第一分子筛3、第二分子筛4、无油压缩机5、第一单向阀6、第一冷热交换器7和混合出气自封快速接头8；第一电磁阀V1的进口和出口之间的第一高压管1上连接有增压高压管9，增压高压管9上沿混合气体气流方向依次设有第二电磁阀V2、真空压缩机10和第二单向阀11；制冷机组16的制冷输出口与第一冷热交换器7连接。
混合气体分离系统包括混合分离高压管12和气体分离罐13，混合分离高压管12的进气口连接在第一冷热交换器7和混合出气自封快速接头8之间的第一高压管1上，混合分离高压管12的出气口与气体分离罐13的进气口连接，混合分离高压管12上设有第三电磁阀V3，气体分离罐13底部设有液位计14，气体分离罐13顶部设有六氟化硫纯度仪15；制冷机组16的制冷输出口与气体分离罐13连接。
四氟化碳专用压充系统包括第二高压管20，第二高压管20的进气口与气体分离罐13顶部连接，第二高压管20的出气口设有四氟化碳出气自封快速接头21，第二高压管20上沿进气口到出气口方向依次设有第四电磁阀V4、高压压缩机22和第二冷热交换器23；制冷机组16的制冷输出口与第二冷热交换器23连接。
六氟化硫专用压充系统包括第三高压管17，第三高压管17的进液口与气体分离罐13底部连接，第三高压管17的出气口设有六氟化硫出气自封快速接头18，第三高压管17上沿进液口到出气口方向依次设有第五电磁阀V5、液态灌装机19和第六电磁阀V6。
混合气体配气充气系统包括配气充气高压管24、四氟化碳配气自封快速接头25和六氟化硫配气自封快速接头26，配气充气高压管24的充气口设有充气自封快速接头27，配气充气高压管24上由进气口到出气口依次设有配气仪28、缓存罐29、电磁比例调节阀D1、第七电磁阀V7、低压压缩机30和第三单向阀31；四氟化碳配气自封快速接头25和六氟化硫配气自封快速接头26分别与配气仪28的进气口连接。
抽真空系统包括抽真空主管33，抽真空主管33的两端分别与真空泵32和外界抽真空自封快速接头34连接，抽真空主管33上设有第八电磁阀V8；抽真空主管33与增压高压管9之间通过第一抽真空管35连接，第一抽真空管35上设有第九电磁阀V9；抽真空主管33与配气充气高压管24之间通过第二抽真空管36连接，第二抽真空管36上设有第十电磁阀V10；抽真空主管33与第三高压管17之间通过第三抽真空管37连接，第三抽真空管37上设有第十一电磁阀V11；第二高压管20与第三高压管17之间通过第四抽真空管38连接，第四抽真空管38上设有第十二电磁阀V12。
采用上述技术方案，混合绝缘电气设备检修时，混合绝缘气体六氟化硫和四氟化碳（SF6/CF4）通过专用的混合气体回收系统回收，第一分子筛和第一分子筛干燥过滤混合绝缘气体中的水分和分解产物等杂质。真空压缩机用于负压回收，减少混合绝缘气体残留；真空压缩机的进气口设有粉尘絮状物过滤器，粉尘絮状物过滤器采用精密滤芯，过滤粉尘和固态颗粒，过滤精度≤1μm，可防止粉尘和固态颗粒进入真空压缩机，延长设备使用寿命；采用分子筛吸附原理处理混合气体中的分解产物、水分、矿物油等杂质；然后通过无油压缩机，将干燥过滤后的气体回收至混合气体分离系统中。
回收后的SF6/CF4混合气体中不仅有SF6气体及混合气体分解产物，还有大量的CF4，混合绝缘气体中的分解物、水分以及粉尘等杂质通过混合气体回收系统过滤除去，剩下的气体为SF6 和CF4混合气体（SF6与CF4气体等质量混合），由于CF4不易液化（CF4的临界压力为3739kPa，临界温度为-45.6℃；SF6的临界温度为45.55℃，临界温度为3759kPa），因此在混合气体分离系统中可通过低温精馏方法将SF6液化，与CF4进行分离。
气体分离罐中安装有液位计，可以准确清晰测量SF6气体在气体分离罐中的液位，根据液位判断是否启动六氟化硫专用压充系统，将液态SF6灌装至储罐中。在整个气体灌装过程中，气体分离罐持续工作。当停止SF6灌装后，通过分离塔顶部SF6纯度仪测量SF6纯度，根据SF6纯度判断是否启动CF4压充系统，CF4压充采用专用高压压缩机，通过高压低温的方式将CF4压充至钢瓶中。
通过上述步骤的处理，保证回收后的SF6浓度在98%以上，CF4浓度在90%以上，将气体分离并充至钢瓶，不仅可减少现场混合气体回收对容器的大量需求，而且分离后的气体也便于后期的回收净化再生，达到再利用标准。
当设备检修完毕后，需充气时，充气自封快速接头与混合绝缘电气的进气口连接，首先通过抽真空系统对混合气体配气充气系统进行抽真空，然后将气瓶接至四氟化碳配气自封快速接头和六氟化硫配气自封快速接头处，通过动态配气仪进行配置所需比例的混合绝缘气体，然后通过电磁比例调节阀调节气体流量，最后通过低压压缩机将气体充至混合绝缘电气中，低压压缩机压力可根据客户要求进行设置，可安全高效的完成混合绝缘电气设备补气工作。
综上所述，本发明实现了混合绝缘气体的现场快速回收，混合气体的简单分离，分离后气体的储存，以及现场高精动态配气补气的功能；本发明回收储存前进行的SF6与CF4分离技术，和CF4专用高压压缩机，会减小气体储存容积（相较不分离CF4，利用通常使用的SF6回收装置回收，其储存所需容积将减小75%）；通过混合气体配气充气系统进行补气，不仅可以快速高效准确的配置所需比例的气体，也弥补了通常用分压补气法在准确度以及效率上的不足。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的移动式六氟化硫和四氟化碳混合气体快速回收补气装置，包括混合气体回收系统、混合气体分离系统、制冷机组16、六氟化硫专用压充系统、四氟化碳专用压充系统、混合气体配气充气系统和抽真空系统，混合气体回收系统的出气口与混合气体分离系统的进气口连接，混合气体分离系统的出气口与四氟化碳专用压充系统的进气口连接，混合气体分离系统的出液口与六氟化硫专用压充系统的进液口连接，抽真空系统的抽气口分别与混合气体回收系统、六氟化硫专用压充系统、四氟化碳专用压充系统和混合气体配气充气系统连接，制冷机组16的制冷输出口分别与混合气体回收系统、混合气体分离系统和四氟化碳专用压充系统连接。
混合气体回收系统包括第一高压管1，第一高压管1的进气口设有混合进气自封快速接头2，第一高压管1上沿混合气体气流方向依次设有第一电磁阀V1、第一手动常开阀C1、第一分子筛3、第二分子筛4、无油压缩机5、第一单向阀6、第一冷热交换器7和混合出气自封快速接头8；第一电磁阀V1的进口和出口之间的第一高压管1上连接有增压高压管9，增压高压管9上沿混合气体气流方向依次设有第二电磁阀V2、真空压缩机10和第二单向阀11；制冷机组16的制冷输出口与第一冷热交换器7连接。
混合气体分离系统包括混合分离高压管12和气体分离罐13，混合分离高压管12的进气口连接在第一冷热交换器7和混合出气自封快速接头8之间的第一高压管1上，混合分离高压管12的出气口与气体分离罐13的进气口连接，混合分离高压管12上设有第三电磁阀V3，气体分离罐13底部设有液位计14，气体分离罐13顶部设有六氟化硫纯度仪15；制冷机组16的制冷输出口与气体分离罐13连接。
四氟化碳专用压充系统包括第二高压管20，第二高压管20的进气口与气体分离罐13顶部连接，第二高压管20的出气口设有四氟化碳出气自封快速接头21，第二高压管20上沿进气口到出气口方向依次设有第四电磁阀V4、高压压缩机22和第二冷热交换器23；制冷机组16的制冷输出口与第二冷热交换器23连接。
六氟化硫专用压充系统包括第三高压管17，第三高压管17的进液口与气体分离罐13底部连接，第三高压管17的出气口设有六氟化硫出气自封快速接头18，第三高压管17上沿进液口到出气口方向依次设有第五电磁阀V5、液态灌装机19和第六电磁阀V6。
混合气体配气充气系统包括配气充气高压管24、四氟化碳配气自封快速接头25和六氟化硫配气自封快速接头26，配气充气高压管24的充气口设有充气自封快速接头27，配气充气高压管24上由进气口到出气口依次设有配气仪28、缓存罐29、电磁比例调节阀D1、第七电磁阀V7、低压压缩机30和第三单向阀31；四氟化碳配气自封快速接头25和六氟化硫配气自封快速接头26分别与配气仪28的进气口连接。
抽真空系统包括抽真空主管33，抽真空主管33的两端分别与真空泵32和外界抽真空自封快速接头34连接，抽真空主管33上设有第八电磁阀V8；抽真空主管33与增压高压管9之间通过第一抽真空管35连接，第一抽真空管35上设有第九电磁阀V9；抽真空主管33与配气充气高压管24之间通过第二抽真空管36连接，第二抽真空管36上设有第十电磁阀V10；抽真空主管33与第三高压管17之间通过第三抽真空管37连接，第三抽真空管37上设有第十一电磁阀V11；第二高压管20与第三高压管17之间通过第四抽真空管38连接，第四抽真空管38上设有第十二电磁阀V12。
下面按照各个功能详细介绍本发明的具体操作过程。
（一）混合绝缘气体回收流程：将混合进气自封快速接头2与混合绝缘电气设备连接，关闭第二电磁阀V2，开启第一电磁阀V1和第三电磁阀V3，无油压缩机5开启，混合气体经第一高压管1上的第一分子筛3、第二分子筛4、无油压缩机5、第一冷热交换器7进入混合气体分离系统；当混合绝缘电气设备气室中气体压力低于0.1MPa时，第二电磁阀V2开启，第一电磁阀V1关闭，在真空压缩机10的作用下，混合气体经增压高压管9进入气体分离罐13；气体进入气体分离罐13后，通过机械制冷深度精馏，将SF6液化并与SF6分离。
若直接回收混合绝缘气体，可将第三电磁阀V3关闭，混合出气自封快速接头8与混合气钢瓶连接，就可将混合绝缘气体直接回收。
（二）混合绝缘气体分离流程：气体进入气体分离罐13后，采用机械制冷深度精馏原理，将气体分离罐13温度降至-15℃～-10℃，压力高于1.0MPa，由于SF6气体与CF4气体液态点不同，此时SF6气体液化，CF4仍然为气态，SF6通过填料后富集于气体分离罐13底部，可通过液位计14观察SF6液位高度。
（三）SF6压充灌装流程：混合绝缘气体在气体分离罐13分离后，SF6大部分以液态形式富集于气体分离罐13底部，CF4以气态的形式富集于气体分离罐13顶部。SF6以液态形式由气体分离罐13底部出，六氟化硫出气自封快速接头18与SF6钢瓶进气口连接，开启液态灌装机19，开启第五电磁阀V5，SF6经第三高压管17直接以液态形式灌装储存。
（四）CF4压充灌装流程：四氟化碳出气自封快速接头21与CF4钢瓶的进气口连接，CF4富集于气体分离罐13顶部，通过气体分离罐13顶部安装的六氟化硫纯度仪15可以检测CF4气体中SF6含量，SF6浓度低于10%时，开启高压压缩机22和第四电磁阀V4，CF4气体由第二高压管20抽出，在高压压缩机22（三级压缩，压力可达10MPa）的作用下以及第二冷热交换器23（降低CF4气体温度）后储存到钢瓶或储存容器，将CF4气体高压压缩储存，气体储存量可达25～30kg（与CF4新气一致）。
（五）混合气体充气流程：当混合绝缘电气设备由于检修或泄漏等情况需要充气时，首先需要抽真空，开启真空泵32，打开第八电磁阀V8、第七电磁阀V7和第十电磁阀V10，对混合气体配气充气系统等抽真空，避免残留气体影响配气准确度。若气室为真空气室，则直接将SF6气源接六氟化硫配气自封快速接头26，CF4气源接四氟化碳配气自封快速接头25，设定需要气体比例，然后通过配气仪28配气，配制的气体在缓存罐29储存，通过电磁比例调节阀D1调节流量，再经低压压缩机30（最高压力为0.65～0.7MPa，可根据所需压力，设定压力开关报警值，避免压力过大，冲击开关气室），进入混合绝缘气体电气设备气室。若气室中有气体，仅需要补充压力，则需要检测气室中混合气体比例，然后通过配气设备计算所需配制的SF6和CF4浓度，并设定参数后，直接配气，后面补气流程与上述真空气室补气流程一致。
（六）对混合气体回收系统、六氟化硫专用压充系统和四氟化碳专用压充系统抽真空流程：（1）、关闭第九电磁阀V9、第十电磁阀V10和第十二电磁阀V12，打开第八电磁阀V8和第十一电磁阀V11，开启真空泵32，即可对六氟化硫专用压充系统抽真空；（2）、关闭第十电磁阀V10、第十一电磁阀V11和第十二电磁阀V12，打开第八电磁阀V8和第九电磁阀V9，开启真空泵32，即可对混合气体回收系统抽真空；（3）、关闭第九电磁阀V9、第六电磁阀V6、第十电磁阀V10，打开第八电磁阀V8、第十一电磁阀V11和第十二电磁阀V12，开启真空泵32，即可对四氟化碳专用压充系统抽真空。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (1)
1.移动式六氟化硫和四氟化碳混合气体快速回收补气装置，其特征在于：包括混合气体回收系统、混合气体分离系统、制冷机组（16）、六氟化硫专用压充系统、四氟化碳专用压充系统、混合气体配气充气系统和抽真空系统，混合气体回收系统的出气口与混合气体分离系统的进气口连接，混合气体分离系统的出气口与四氟化碳专用压充系统的进气口连接，混合气体分离系统的出液口与六氟化硫专用压充系统的进液口连接，抽真空系统的抽气口分别与混合气体回收系统、六氟化硫专用压充系统、四氟化碳专用压充系统和混合气体配气充气系统连接，制冷机组（16）的制冷输出口分别与混合气体回收系统、混合气体分离系统和四氟化碳专用压充系统连接；
混合气体回收系统包括第一高压管（1），第一高压管（1）的进气口设有混合进气自封快速接头（2），第一高压管（1）上沿混合气体气流方向依次设有第一电磁阀（V1）、第一手动常开阀（C1）、第一分子筛（3）、第二分子筛（4）、无油压缩机（5）、第一单向阀（6）、第一冷热交换器（7）和混合出气自封快速接头（8）；第一电磁阀（V1）的进口和出口之间的第一高压管（1）上连接有增压高压管（9），增压高压管（9）上沿混合气体气流方向依次设有第二电磁阀（V2）、真空压缩机（10）和第二单向阀（11）；制冷机组（16）的制冷输出口与第一冷热交换器（7）连接；
混合气体分离系统包括混合分离高压管（12）和气体分离罐（13），混合分离高压管（12）的进气口连接在第一冷热交换器（7）和混合出气自封快速接头（8）之间的第一高压管（1）上，混合分离高压管（12）的出气口与气体分离罐（13）的进气口连接，混合分离高压管（12）上设有第三电磁阀（V3），气体分离罐（13）底部设有液位计（14），气体分离罐（13）顶部设有六氟化硫纯度仪（15）；制冷机组（16）的制冷输出口与气体分离罐（13）连接；
四氟化碳专用压充系统包括第二高压管（20），第二高压管（20）的进气口与气体分离罐（13）顶部连接，第二高压管（20）的出气口设有四氟化碳出气自封快速接头（21），第二高压管（20）上沿进气口到出气口方向依次设有第四电磁阀（V4）、高压压缩机（22）和第二冷热交换器（23）；制冷机组（16）的制冷输出口与第二冷热交换器（23）连接；
六氟化硫专用压充系统包括第三高压管（17），第三高压管（17）的进液口与气体分离罐（13）底部连接，第三高压管（17）的出气口设有六氟化硫出气自封快速接头（18），第三高压管（17）上沿进液口到出气口方向依次设有第五电磁阀（V5）、液态灌装机（19）和第六电磁阀（V6）；
混合气体配气充气系统包括配气充气高压管（24）、四氟化碳配气自封快速接头（25）和六氟化硫配气自封快速接头（26），配气充气高压管（24）的充气口设有充气自封快速接头（27），配气充气高压管（24）上由进气口到出气口依次设有配气仪（28）、缓存罐（29）、电磁比例调节阀（D1）、第七电磁阀（V7）、低压压缩机（30）和第三单向阀（31）；四氟化碳配气自封快速接头（25）和六氟化硫配气自封快速接头（26）分别与配气仪（28）的进气口连接；
抽真空系统包括抽真空主管（33），抽真空主管（33）的两端分别与真空泵（32）和外界抽真空自封快速接头（34）连接，抽真空主管（33）上设有第八电磁阀（V8）；抽真空主管（33）与增压高压管（9）之间通过第一抽真空管（35）连接，第一抽真空管（35）上设有第九电磁阀（V9）；抽真空主管（33）与配气充气高压管（24）之间通过第二抽真空管（36）连接，第二抽真空管（36）上设有第十电磁阀（V10）；抽真空主管（33）与第三高压管（17）之间通过第三抽真空管（37）连接，第三抽真空管（37）上设有第十一电磁阀（V11）；第二高压管（20）与第三高压管（17）之间通过第四抽真空管（38）连接，第四抽真空管（38）上设有第十二电磁阀（V12）。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610336894.0A CN105864632B (zh) | 2016-05-20 | 2016-05-20 | 移动式六氟化硫和四氟化碳混合气体快速回收补气装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610336894.0A CN105864632B (zh) | 2016-05-20 | 2016-05-20 | 移动式六氟化硫和四氟化碳混合气体快速回收补气装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105864632A CN105864632A (zh) | 2016-08-17 |
| CN105864632B true CN105864632B (zh) | 2018-09-21 |
Family
ID=56634549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610336894.0A Active CN105864632B (zh) | 2016-05-20 | 2016-05-20 | 移动式六氟化硫和四氟化碳混合气体快速回收补气装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105864632B (zh) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106545748B (zh) * | 2016-11-10 | 2018-10-23 | 黑龙江省电力科学研究院 | 用于高寒地区混合气体绝缘电气设备气体补气装置的方法 |
| CN106823871B (zh) * | 2017-02-10 | 2020-03-13 | 平高集团有限公司 | 一种气体分离回收系统和混合气体实验用气路 |
| CN109404728B (zh) * | 2017-08-18 | 2021-12-17 | 河南平高电气股份有限公司 | 一种能够回收气体的充气装置 |
| CN107726043B (zh) * | 2017-09-08 | 2020-04-07 | 国家电网公司 | 一种110kV六氟化硫气体绝缘电流互感器的混合气体改造方法 |
| CN107413187B (zh) * | 2017-09-08 | 2020-09-29 | 国家电网公司 | 一种环保型六氟化硫/氮气混合气体分离回收装置及方法 |
| CN107588322A (zh) * | 2017-09-19 | 2018-01-16 | 国网安徽省电力公司电力科学研究院 | 六氟化硫混合气体净化回收配气补气装置及其操作方法 |
| CN107830402B (zh) * | 2017-11-14 | 2023-06-02 | 华北电力科学研究院有限责任公司 | 一种sf6混合气体绝缘设备充气装置及方法 |
| CN107715493A (zh) * | 2017-11-24 | 2018-02-23 | 国网内蒙古东部电力有限公司电力科学研究院 | 一种六氟化硫和四氟化碳的分离系统及分离方法 |
| CN108058803A (zh) * | 2017-12-08 | 2018-05-22 | 南京航空航天大学 | 一种浮空器气囊快速充气装置及其工作方法 |
| CN109268678B (zh) * | 2018-09-21 | 2024-04-16 | 河南省日立信股份有限公司 | 气体绝缘金属封闭开关设备的充气回收气站及控制方法 |
| CN110332458B (zh) * | 2019-07-30 | 2024-04-09 | 沈阳工业大学 | 一种用于环保型绝缘电气设备的气体补气装置及方法 |
| CN110906162A (zh) * | 2019-11-10 | 2020-03-24 | 国网浙江省电力有限公司检修分公司 | 气体净化灌装正负压气路切换装置及其使用方法 |
| CN113074320B (zh) * | 2021-03-19 | 2022-06-14 | 国网新疆电力有限公司检修公司 | 一种sf6/cf4混合气体的高纯度分离回收装置及方法 |
| CN115751168B (zh) * | 2022-11-22 | 2024-03-22 | 广东电网有限责任公司 | 六氟化硫回收装置 |
| CN116008116B (zh) * | 2023-03-17 | 2023-06-23 | 国网湖北省电力有限公司电力科学研究院 | 一种六氟化硫气体回收率测量装置及方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1203827A (zh) * | 1997-05-09 | 1999-01-06 | 普拉塞尔技术有限公司 | 备用或补充供气系统的方法和设备 |
| US6389845B1 (en) * | 1999-10-05 | 2002-05-21 | American Air Liquide, Inc. | Method and apparatus for separation of SF6 from CF4 /air-containing gas stream |
| CN201329240Y (zh) * | 2008-12-29 | 2009-10-21 | 重庆大学 | 双柱自控变压吸附实验系统 |
| CN102173392A (zh) * | 2011-01-31 | 2011-09-07 | 平高集团有限公司 | 六氟化硫气体分离净化装置及其六氟化硫净化方法 |
| CN102327727A (zh) * | 2011-07-29 | 2012-01-25 | 天津市泰亨气体有限公司 | 一种采用膜分离法回收混合气中六氟化硫的方法 |
| CN103213952A (zh) * | 2013-04-26 | 2013-07-24 | 河南省日立信股份有限公司 | 六氟化硫和四氟化碳分离提纯系统 |
| CN203971684U (zh) * | 2014-08-15 | 2014-12-03 | 国家电网公司 | 一种六氟化硫和四氟化碳混合气体预分离装置 |
| CN205781969U (zh) * | 2016-05-20 | 2016-12-07 | 国家电网公司 | 移动式六氟化硫和四氟化碳混合气体快速回收补气装置 |
-
2016
- 2016-05-20 CN CN201610336894.0A patent/CN105864632B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1203827A (zh) * | 1997-05-09 | 1999-01-06 | 普拉塞尔技术有限公司 | 备用或补充供气系统的方法和设备 |
| US6389845B1 (en) * | 1999-10-05 | 2002-05-21 | American Air Liquide, Inc. | Method and apparatus for separation of SF6 from CF4 /air-containing gas stream |
| CN201329240Y (zh) * | 2008-12-29 | 2009-10-21 | 重庆大学 | 双柱自控变压吸附实验系统 |
| CN102173392A (zh) * | 2011-01-31 | 2011-09-07 | 平高集团有限公司 | 六氟化硫气体分离净化装置及其六氟化硫净化方法 |
| CN102327727A (zh) * | 2011-07-29 | 2012-01-25 | 天津市泰亨气体有限公司 | 一种采用膜分离法回收混合气中六氟化硫的方法 |
| CN103213952A (zh) * | 2013-04-26 | 2013-07-24 | 河南省日立信股份有限公司 | 六氟化硫和四氟化碳分离提纯系统 |
| CN203971684U (zh) * | 2014-08-15 | 2014-12-03 | 国家电网公司 | 一种六氟化硫和四氟化碳混合气体预分离装置 |
| CN205781969U (zh) * | 2016-05-20 | 2016-12-07 | 国家电网公司 | 移动式六氟化硫和四氟化碳混合气体快速回收补气装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105864632A (zh) | 2016-08-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105864632B (zh) | 移动式六氟化硫和四氟化碳混合气体快速回收补气装置 | |
| CN105858619B (zh) | 移动式六氟化硫和四氟化碳混合气体快速回收装置 | |
| CN205781969U (zh) | 移动式六氟化硫和四氟化碳混合气体快速回收补气装置 | |
| CN2938373Y (zh) | Sf6充气及回收装置 | |
| CN205773343U (zh) | 移动式六氟化硫和四氟化碳混合气体快速回收装置 | |
| CN107588322A (zh) | 六氟化硫混合气体净化回收配气补气装置及其操作方法 | |
| CN103213952B (zh) | 六氟化硫和四氟化碳分离提纯系统 | |
| CN107726043A (zh) | 一种110kV六氟化硫气体绝缘电流互感器的混合气体改造方法 | |
| CN107588325A (zh) | 一种六氟化硫气体回收充气装置 | |
| CN106568638B (zh) | 一种气体混合装置 | |
| CN106680681A (zh) | 一种混合气体低温击穿电压及光谱检测装置及方法 | |
| CN108101006A (zh) | 一种sf6和n2混合气体快速回收处理装置和方法 | |
| CN103697324A (zh) | 电气设备智能sf6充气装置 | |
| CN107413187A (zh) | 一种环保型六氟化硫/氮气混合气体分离回收装置及方法 | |
| CN105084325B (zh) | 一种六氟化硫回收装置以及六氟化硫回收车 | |
| CN102874768B (zh) | 集中控制型六氟化硫气体净化处理装置 | |
| CN207893412U (zh) | 一种绝缘气体处理装置 | |
| CN109404728B (zh) | 一种能够回收气体的充气装置 | |
| CN109268678A (zh) | 气体绝缘金属封闭开关设备的充气回收气站及控制方法 | |
| CN207012771U (zh) | 六氟化硫和氮气混合气体回收分离提纯装置 | |
| CN203269564U (zh) | 六氟化硫和四氟化碳分离提纯系统 | |
| CN104613312A (zh) | 处理bog成套设备及采用该设备处理bog的方法 | |
| CN205484062U (zh) | 一种sf6混合气体等离子体光谱测量装置 | |
| CN203703604U (zh) | 具有气体成分分析功能的sf6气体回收装置 | |
| CN104162343A (zh) | 一种六氟化硫电气设备现场小气量回收装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |