CN110272030A - 一种实时氦气回收装置 - Google Patents

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CN110272030A CN201910640640.1A CN201910640640A CN110272030A CN 110272030 A CN110272030 A CN 110272030A CN 201910640640 A CN201910640640 A CN 201910640640A CN 110272030 A CN110272030 A CN 110272030A
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贾龙
李应剑
杨梅
尹金生
向勇
王梓舟
涂松
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Abstract

本发明公开了一种实时氦气回收装置，包括：用于与冷却管连通并收集冷却管排出的废料氦气的混合气体收集系统；用于对废料氦气进行初步提纯的一级膜分离机构；用于将一级膜分离机构提纯之后的一级氦气进行二级提纯的二级膜分离机构；用于将二级膜分离机构提纯后的提纯氦气进行收集并实时向冷却管提供提纯氦气的氦气回馈系统；用于控制混合气体收集系统、一级膜分离机构、二级膜分离机构以及氦气回馈系统动作的控制系统。本发明所提供的实时氦气回收装置可以实现对冷却管所排出氦气的回收，并对回收之后的氦气进行提纯处理，使提纯之后的氦气可重新使用，从而提高了氦气的使用效率，减少了光纤拉丝过程中氦气的用量，降低了生产成本。

Description

一种实时氦气回收装置
技术领域
本发明涉及光纤制造技术领域，更具体地说，涉及一种实时氦气回收装置。
背景技术
光纤在拉丝的过程中，需要氦气进行冷却，但是氦气在空气中含量极少，目前主要在天然气中提取，我国现有天然气中氦气含量非常低，氦资源的匮乏和生产成本高等因素，导致我国不得不从美国、欧洲、中东大量进口所需氦气。
现有技术中，使用的氦气尾气大多直接排放，使氦气的利用率较低，从而增加生产过程中氦气的使用量，增加生产成本。
综上所述，如何降低生产过程中氦气的用量，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种实时氦气回收装置，可以使氦气回收利用，增加氦气的利用率，减少生产过程中氦气的用量。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种实时氦气回收装置，包括：
用于与冷却管连通并收集所述冷却管排出的废料氦气的混合气体收集系统；
用于对所述废料氦气进行初步提纯的一级膜分离机构；
用于将所述一级膜分离机构提纯之后的一级氦气进行二级提纯的二级膜分离机构；
用于将所述二级膜分离机构提纯后的提纯氦气进行收集并实时向所述冷却管提供所述提纯氦气的氦气回馈系统；
用于控制所述混合气体收集系统、所述一级膜分离机构、所述二级膜分离机构以及所述氦气回馈系统动作的控制系统；
所述冷却管、所述混合气体收集系统、所述一级膜分离机构、所述二级膜分离机构、所述氦气回馈系统首尾依次连接，且均与所述控制系统连接，以形成闭环系统。
优选的，所述混合气体收集系统设置有用于收集所述废料氦气的收集工装以及用于调节所述收集工装位置的支架；
所述收集工装与所述支架连接，所述收集工装的进气端与所述冷却管连通，所述收集工装与所述控制系统连接。
优选的，所述混合气体收集系统还包括用于对所述收集工装收集的所述废料氦气进行干燥除水、除油和初步过滤的过滤器；
所述过滤器的排气端与所述一级膜分离机构连通，所述过滤器与所述控制系统连接。
优选的，所述混合气体收集系统还包括用于实时监测所述废料氦气进气流量的第一质量流量控制计、用于检测所述废料氦气的浓度的第一氦气浓度检测仪以及用于将所述收集工装中的所述废料氦气收集进所述一级膜分离机构前端的收集真空泵；
所述第一质量流量控制计的进气端通过软管与所述收集工装连通、排气端通过软管与所述收集真空泵的进气端连通，所述第一氦气浓度检测仪设置于所述第一质量流量控制计与所述收集真空泵连通的管道上，所述真空泵的排气端与所述过滤器的进气端连通；
所述第一质量流量控制计、所述收集真空泵、所述第一氦气浓度检测仪均与所述控制系统连接。
优选的，所述一级膜分离机构包括用于对所述混合气体收集系统中的所述废料氦气进行一级提纯的一级分离膜、用于收集所述一级分离膜提纯之后的所述一级氦气的缓冲罐以及用于排出所述一级分离膜提纯过程中所产生的一级其它气体的第一排气阀；
所述一级分离膜的进气口与所述混合气体收集系统连通、用于排出所述一级氦气的第一出气口与所述缓冲罐连通、用于排出所述一级其它气体的第二出气口与所述第一排气阀连通；
所述一级分离膜、所述缓冲罐、所述第一排气阀均与所述控制系统连接。
优选的，所述一级分离膜的进气端设置有用于控制所述一级分离膜入口压力的一级入口压力变送器；
所述一级入口压力变送器设置于所述一级膜分离与所述混合气体收集系统连通的管路上；
所述一级入口压力变送器与所述控制系统连接。
优选的，所述二级膜分离机构包括用于对所述一级氦气进行二级提纯的二级分离膜以及用于排出所述二级分离膜提纯过程中所产生的二级其它气体的第二排气阀；
所述二级分离膜的进气口与所述缓冲罐的排气端连通、用于排出所述提纯氦气的第三出气口与所述氦气回馈系统连通、用于排出所述二级其它气体的第四出气口与所述第二排气阀连通；
所述二级分离膜、所述第二排气阀均与所述控制系统连接。
优选的，所述第二排气阀的输出端与所述一级分离膜的进气端连通。
优选的，所述二级分离膜的进气端设置有用于将所述缓冲罐中的所述一级氦气收集进所述二级分离膜前端的分离真空泵以及所述用于控制所述二级分离膜入口压力的二级入口压力变送器；
所述分离真空泵的进气端与所述缓冲罐连通、排气端与所述二级分离膜连通，所述二级入口压力变送器设置于所述分离真空泵与所述二级分离膜连通的管路上；
所述分离真空泵和所述二级入口压力变送器均与所述控制系统连接。
优选的，所述氦气回馈系统包括用于收集所述二级分离膜所排出所述提纯氦气的氦气存储罐、用于控制所述提纯氦气进入所述冷却管流量的第二质量流量控制计、用于检测所述提纯氦气浓度的第二氦气浓度检测仪以及用于监控所述氦气存储罐气体压力的回馈系统压力变送器；
所述氦气存储罐的进气端与所述二级分离膜的第三出气口连通，排气端与所述第二质量流量控制计的进气端连通，所述第二质量流量控制计的排气端与所述冷却管的进气端连通，所述第二氦气浓度检测仪设置于所述二级分离膜与所述氦气存储罐连通的管路上，所述回馈系统压力变送器与所述氦气存储罐连接；
所述氦气存储罐、所述第二质量流量控制计、所述第二氦气浓度检测仪、所述回馈系统压力变送器均与所述控制系统连接。
本发明提供的实时氦气回收装置，包括：用于与冷却管连通以收集冷却管排出的废料氦气的混合气体收集系统；用于对废料氦气进行初步提纯的一级膜分离机构；用于将一级膜分离机构提纯之后的一级氦气进行二级提纯的二级膜分离机构；用于将二级膜分离机构提纯后的提纯氦气进行收集并实时向冷却管提供提纯氦气的氦气回馈系统；用于控制混合气体收集系统、一级膜分离机构、二级膜分离机构以及氦气回馈系统动作的控制系统；冷却管、混合气体收集系统、一级膜分离机构、二级膜分离机构、氦气回馈系统首尾依次连接，且均与控制系统连接，以形成闭环系统。
在正常拉丝的过程中，冷却管中的废料氦气会随着高速拉丝的光纤排出，并收集进入混合气体收集系统，混合气体收集系统中的废料氦气经一级膜分离机构和二级膜分离机构分离之后，进入氦气回馈系统，氦气回馈系统在控制系统的控制下向冷却管提供氦气。
相比于现有技术，本发明所提供的实时氦气回收装置可以实现对冷却管所排出氦气的回收，并对回收之后的氦气进行提纯处理，使提纯之后的氦气可重新使用，从而提高了氦气的使用效率，减少了光纤拉丝过程中氦气的用量，降低了生产成本。
另外，由于本发明所提供的实时氦气回收装置可以实时不间断的向冷却管提供氦气，因此不会影响光纤的涂层波动。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的实时氦气回收装置具体实施例一的结构示意图。
图1中：
1为收集工装、2为第一质量流量控制计、3为收集真空泵、4为过滤器、5为一级分离膜、6为缓冲罐、7为分离真空泵、8为二级分离膜、9为氦气存储罐、10为第二质量流量控制计、11为冷却管、12为第一氦气浓度检测仪、13为一级入口压力变送器、14为二级入口压力变送器、15为第二氦气浓度检测仪、16为回馈系统压力变送器、17为第二排气阀、18为第一排气阀。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的核心是提供一种实时氦气回收装置，可以冷却管中的氦气进行实时回收，并对回收之后的氦气进行提纯，提纯之后的氦气进入冷却管进行再次使用，可以提高氦气的使用效率，减少光纤拉丝过程中氦气的用量，降低生产成本。
请参考图1，图1为本发明所提供的实时氦气回收装置具体实施例一的结构示意图。
本具体实施例提供的实时氦气回收装置，包括：用于与冷却管11连通以收集冷却管11排出的废料氦气的混合气体收集系统；用于对废料氦气进行初步提纯的一级膜分离机构；用于将一级膜分离机构提纯之后的一级氦气进行二级提纯的二级膜分离机构；用于将二级膜分离机构提纯后的提纯氦气进行收集并实时向冷却管11提供提纯氦气的氦气回馈系统；用于控制混合气体收集系统、一级膜分离机构、二级膜分离机构以及氦气回馈系统动作的控制系统；冷却管11、混合气体收集系统、一级膜分离机构、二级膜分离机构、氦气回馈系统首尾依次连接，且均与控制系统连接，以形成闭环系统。
在使用的过程中，冷却管11中的废料氦气会随着高速拉丝的光纤排出，并收集进入混合气体收集系统，混合气体收集系统中的废料氦气经一级膜分离机构和二级膜分离机构分离之后，进入氦气回馈系统，氦气回馈系统在控制系统的控制下向冷却管11提供氦气。
相比于现有技术，本发明所提供的实时氦气回收装置可以实现对冷却管11所排出氦气的回收，并对回收之后的氦气进行提纯处理，使提纯之后的氦气可重新使用，从而提高了氦气的使用效率，减少了光纤拉丝过程中氦气的用量，降低了生产成本。
另外，由于本发明所提供的实时氦气回收装置可以实时不间断的向冷却管11提供氦气，因此不会影响光纤的涂层波动。
优选的，控制系统为PLC控制系统。
需要进行说明的是，在进行氦气回收之前，需要对进入一级膜分离机构以及进入二级膜分离机构中的气体压力进行调节，气体的具体压力需要根据实际情况确定，在此不做赘述。
另外，一级膜分离机构与二级膜分离机构组成膜分离系统。
在上述实施例的基础上，可以使混合气体收集系统包括用于收集废料氦气的收集工装1以及用于调节收集工装1位置的支架，收集工装1与支架连接，收集工装1的进气端与冷却管11连通，收集工装1与控制系统连接。
优选的，可使将支架设置为可沿X轴、Y轴、Z轴方向移动的结构，通过调节支架的位置，使收集工装1与冷却管11在X轴和Y轴方向对称，且收集工装1在Z轴方向上与冷却管11无缝连接，使冷却管11中的氦气随着高速拉丝的光纤进入收集工装1。
需要进行说明的是，X轴、Y轴、Z轴为空间中两两之间均相互垂直的坐标轴。
为了避免膜分离系统对氦气进行提纯时受氦气中杂质及水分的影响，可以使混合气体收集系统还包括用于对收集工装收集的废料氦气进行干燥除水、除油和初步过滤的过滤器4；
过滤器4的排气端与一级膜分离机构连通，过滤器4与控制系统连接。
废料氦气在流经过滤器4的过程中，过滤器4将废料氦气进行干燥、除油和初步过滤，可以过滤掉直径大于0.01μm的颗粒，为膜分离系统的提纯做好准备。
为了检测收集工装1收集废料氦气的浓度以及废料氦气的进气流量，混合气体收集系统还包括用于实时监测废料氦气进气流量的第一质量流量控制计2、用于检测废料氦气的浓度的第一氦气浓度检测仪12以及用于将收集工装1中的废料氦气收集进一级膜分离机构前端的收集真空泵3；
第一质量流量控制计2的进气端通过软管与收集工装1连通、排气端通过软管与收集真空泵3的进气端连通，第一氦气浓度检测仪12设置于第一质量流量控制计2与收集真空泵3连通的管道上，收集真空泵3的排气端与过滤器4的进气端连通；
第一质量流量控制计2、收集真空泵3、第一氦气浓度检测仪12均与控制系统连接。
在使用的过程中，通过控制装置控制收集真空泵3的启动和停止，可以将收集工装1内的废料氦气收集到一级膜分离机构的前端，稳定一级膜分离机构前端的压力；通过第一氦气浓度检测仪12测量废料氦气浓度的同时，还可以监测收集工装1的收集效率。
需要进行说明的是，控制装置在控制第一质量流量控制计2工作的过程中，可以实时监控废料氦气的进气流量，同时，也可以通过控制装置给第一质量流量控制计2设定固定的阀门开度。
在上述实施例的基础上，可以使一级膜分离机构包括用于对混合气体收集系统中的废料氦气进行一级提纯的一级分离膜5、用于收集一级分离膜5提纯之后的一级氦气的缓冲罐6以及用于排出一级分离膜5提纯过程中所产生的一级其它气体的第一排气阀18；
一级分离膜5的进气口与混合气体收集系统连通、用于排出一级氦气的第一出气口与缓冲罐6连通、用于排出一级其它气体的第二出气口与第一排气阀18连通；
一级分离膜5、缓冲罐6、第一排气阀18均与控制系统连接。
优选的，一级分离膜5的进气端设置有用于控制一级分离膜5入口压力的一级入口压力变送器13；一级入口压力变送器13设置于一级膜分离与混合气体收集系统连通的管路上；一级入口压力变送器13与控制系统连接。
在使用的过程中，可以先通过真空泵将经过滤器4过滤之后的氦气收集进一级分离膜5的前端，并通过一级入口压力变送器13控制一级分离膜5前端进气口处的气体压力。
需要进行说明的是，经过一级膜分离机构的提纯之后，氦气的浓度可以达到60％至70％。
为了使氦气的提纯效果更加明显，可以使二级膜分离机构包括用于对一级氦气进行二级提纯的二级分离膜8以及用于排出二级分离膜8提纯过程中所产生的二级其它气体的第二排气阀17；
二级分离膜8的进气口与缓冲罐6的排气端连通、用于排出一级氦气的第三出气口与氦气回馈系统连通、用于排出二级其它气体的第四出气口与第二排气阀17连通；
二级分离膜8、第二排气阀17均与控制系统连接。
需要进行说明的是，经二级分离膜8进行提纯分离之后的提纯氦气的浓度可以达到90％至99％。
优选的，可以使第二排气阀17的排气端与一级分离膜5的进气端连接，使一级分离膜5对第二排气阀17所产生的二级其它气体再次进行提纯，以提高氦气的提纯效率，增加氦气的利用率。
在上述实施例的基础上，二级分离膜8的进气端设置有用于将缓冲罐6中的一级氦气收集进二级分离膜8前端的分离真空泵7以及用于控制二级分离膜8入口压力的二级入口压力变送器14；
分离真空泵7的进气端与缓冲罐6连通、排气端与二级分离膜8连通，二级入口压力变送器14设置于分离真空泵7与二级分离膜8连通的管路上；
分离真空泵7和二级入口压力变送器14均与控制系统连接。
在上述实施例的基础上，氦气回馈系统包括用于收集二级分离膜8所排出提纯氦气的氦气存储罐9、用于控制提纯氦气进入冷却管11流量的第二质量流量控制计10、用于检测二级分离膜8所排出的提纯氦气浓度的第二氦气浓度检测仪15以及用于监控氦气存储罐9气体压力的回馈系统压力变送器16；
氦气存储罐9的进气端与二级分离膜8的第三出气口连通，排气端与第二质量流量控制计10的进气端连通，第二质量流量控制计10的排气端与冷却管11的进气端连通，第二氦气浓度检测仪15设置于二级分离膜8与氦气存储罐9连通的管路上，回馈系统压力变送器16与氦气存储罐9连接；
氦气存储罐9、第二质量流量控制计10、第二氦气浓度检测仪15、回馈系统压力变送器16均与控制系统连接。
优选的，第二质量流量控制计10的进气口通过软管与氦气存储罐9连接，可以通过控制装置实时控制第二质量流量控制计10的开度，以控制提纯氦气进入冷却管11的流量。
需要进行说明的是，通过调节一级分离膜5前端的一级入口压力变送器13以及二级分离膜8前端的二级入口压力变送器14可以调节膜分离系统提纯氦气的效率。
在另一具体实施例中，如图1所示，冷却管11的排气端与收集工装1连接，第二质量流量控制计10的排气端与冷却管11的进气端连接，且冷却管11、收集工装1、第一质量流量控制计2、收集真空泵3、过滤器4、一级分离膜5、缓冲罐6、分离真空泵7、二级分离膜8、氦气存储罐9、第二质量流量控制计10依次首尾连接，组成环状循环系统。
在使用的过程中，冷却管11的进气量＝(冷却管11的氦气用量+供气量*供气浓度)*K1，其中K1为进气系数；在排气阀开度一定的情况下，调节收集氦气速率可保证分离膜入口压力稳定，从而得到该实时氦气回收装置中工装的最大收集效率。最后通过控制装置实时计算当前冷却管11氦气用量变化率来确定第二质量流量控制计10的当前供氦气量，得到供气量＝(第二质量流量控制计10的流量n-第二质量流量控制计10的流量n-1)*K2*K3，其中K2为供气系数，K3为可靠系数，以使正常拉丝过程中光纤涂层直径无明显波动。
需要进行说明的是，供气量＝(第二质量流量控制计10的流量n-第二质量流量控制计10的流量n-1)*K2*K3为PID算法中用于计算供气量的公式，其中第二质量流量控制计10的流量n为第二质量流量控制计10当前时间的流量，第二质量流量控制计10的流量n-1为相对于当前时间的前一时间而言，第二质量流量控制计10后一时间的流量。
为了进一步阐释本实时氦气回收装置在不影响拉丝光纤涂层直径的情况下，如何优化和实现回收最高效率，其中收集工装1的收集效率＝进气流量*进气浓度/冷却管11氦气用量；设备回收效率＝(供气流量*供气浓度)/(进气流量*进气浓度)；整个系统回收效率＝工装收集效率*设备回收效率＝供气流量*供气浓度/冷却管11氦气用量。
根据该实时氦气回收装置反复实验得知，当K1在1.9-2.1范围内，收集工装1的收集效率最大；K1过小，使收集氦气流量很小，K1过大会影响冷却管11的氦气分布，从而增大了冷却管11的氦气用量。该实时氦气回收装置使用PID调节收集氦气速率，稳定一级膜分离机构与二级膜分离机构的压力配比来实现设备最大回收效率。
进一步可通过调节一级分离膜5入口压力来增加或降低本实时氦气回收装置中氦气提纯总浓度，可通过调节二级分离膜8入口压力来增大或降低本实时氦气回收装置中氦气提纯总流量。
优选的，可以使一级分离膜5入口压力稳定在2-2.5bar，二级分离膜8入口压力稳定在3.5-4.0bar，保证氦气回收装置有最大回收效率。
根据冷却管11氦气用量变化率，对装置进气流量、供气流量采用PID调节闭环控制技术。能够最大化的收集冷却管11内的氦气，稳定各级入口分离压力，保证提纯的高效率，且能够连续稳定为冷却管11提供氦气。为了不影响正常拉丝，减少涂层直径波动，氦气回收装置的进气量随着氦管内的氦气增加而增加，供气量随着第一质量流量控制计2的变化量而做出相应调整。
进一步通过PLC监控冷却管11的氦气流量的有、无，来启动或停止实时氦气回收装置。通过PLC监控冷却管11氦气实际流量、一级分离膜5入口压力、二级分离膜8入口压力、冷却管11氦气变化率来调整本实时氦气回收装置相关参数，以达到本实时氦气回收装置实时回收、实时提纯、实时供给的氦气回收装置。
需要进行说明的是，本具体实施例中的实时氦气回收装置的使用步骤如下：
首先安装收集工装1及相关结构；接着启动实时氦气回收装置，通过监测进气流量与进气浓度的乘积，来判断收集工装1的收集效率，并对收集工装1的位置进行调节，以使收集工装1达到最大的收集效率；
进一步监控冷却管11氦气流量，启动收集真空泵3、分离真空泵7；调节第一排气阀18和第二排气阀17，先粗略调节第一排气阀18，保证一级分离膜5入口压力在1-3bar内，再粗略调节第二排气阀17，保证二级分离膜8入口压力在2-5bar内；再细微调节第一排气阀18，保证一级分离膜5入口压力在2-3bar内，再细微调节第二排气阀17，保证二级分离膜8入口压力在3-5bar内，在氦气进气量一定的情况下，调大一级分离膜5入口压力会使二级分离膜8入口压力降低，相反，调节一级分离膜5入口压力会使二级分离膜8入口压力增加；当然在调节二级分离膜8入口压力时，一级分离膜5入口压力也会随二级分离膜8入口压力增大而降低；然后调节PID参数中第一质量流量控制计2的进气阀门开度，精确保证一级分离膜5入口压力为2-2.5bar，二级分离膜8入口压力为3.5-4.0bar，在此压力参数下氦气回收装置有最大回收效率。
进一步可根据拉丝工艺对冷却管11氦气浓度的要求，适当调小一级分离膜5入口压力，以增大氦气提纯浓度，相反调节则降低氦气提纯浓度。
进一步在PLC程序里设置进气系数K1在1.9-2.1范围内，保证收集工装1的收集效率最大。
进一步通过回馈系统压力变送器16测得氦气存储罐9的压力，并调整K3的值，尽量稳定该压力在0.2bar左右波动，确保能持续不间断地为冷却管11提供氦气。
进一步根据冷却管11氦气用量变化率来调节PID参数中第二质量流量控制计10的阀门开度，保证拉丝光纤涂层直径稳定。
在调节好以上参数后，该实时氦气回收装置通过控制装置监控冷却管11的氦气流量的有、无，并启动或停止该实时氦气回收装置。通过控制装置监控冷却管11氦气实际流量、一级分离膜5入口压力、二级分离膜8入口压力、冷却管11氦气变化率来调整本实时氦气回收装置相关参数，以达到试试氦气回收装置实时回收、实时提纯、实时供给的目的。
需要进行说明的是，本申请文件中提到的第一质量流量控制计2和第二质量流浪控制计、第一氦气浓度检测仪12和第二氦气浓度检测仪15、第一排气阀18和第二排气阀17中的第一和第二只是为了区分位置的不同，并没有先后顺序之分。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。本发明所提供的所有实施例的任意组合方式均在此发明的保护范围内，在此不做赘述。
以上对本发明所提供的实时氦气回收装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种实时氦气回收装置，其特征在于，包括：
用于与冷却管(11)连通并收集所述冷却管(11)排出的废料氦气的混合气体收集系统；
用于对所述废料氦气进行初步提纯的一级膜分离机构；
用于将所述一级膜分离机构提纯之后的一级氦气进行二级提纯的二级膜分离机构；
用于将所述二级膜分离机构提纯后的提纯氦气进行收集并实时向所述冷却管(11)提供所述提纯氦气的氦气回馈系统；
用于控制所述混合气体收集系统、所述一级膜分离机构、所述二级膜分离机构以及所述氦气回馈系统动作的控制系统；
所述冷却管(11)、所述混合气体收集系统、所述一级膜分离机构、所述二级膜分离机构、所述氦气回馈系统首尾依次连接，且均与所述控制系统连接，以形成闭环系统。
2.根据权利要求1所述的实时氦气回收装置，其特征在于，所述混合气体收集系统设置有用于收集所述废料氦气的收集工装(1)以及用于调节所述收集工装(1)位置的支架；
所述收集工装(1)与所述支架连接，所述收集工装(1)的进气端与所述冷却管(11)连通，所述收集工装(1)与所述控制系统连接。
3.根据权利要求2所述的实时氦气回收装置，其特征在于，所述混合气体收集系统还包括用于对所述收集工装(1)收集的所述废料氦气进行干燥除水、除油和初步过滤的过滤器(4)；
所述过滤器(4)的排气端与所述一级膜分离机构连通，所述过滤器(4)与所述控制系统连接。
4.根据权利要求3所述的实时氦气回收装置，其特征在于，所述混合气体收集系统还包括用于实时监测所述废料氦气进气流量的第一质量流量控制计(2)、用于检测所述废料氦气的浓度的第一氦气浓度检测仪(12)以及用于将所述收集工装(1)中的所述废料氦气收集进所述一级膜分离机构前端的收集真空泵(3)；
所述第一质量流量控制计(2)的进气端通过软管与所述收集工装(1)连通、排气端通过软管与所述收集真空泵(3)的进气端连通，所述第一氦气浓度检测仪(12)设置于所述第一质量流量控制计(2)与所述收集真空泵(3)连通的管道上，所述真空泵的排气端与所述过滤器(4)的进气端连通；
所述第一质量流量控制计(2)、所述收集真空泵(3)、所述第一氦气浓度检测仪(12)均与所述控制系统连接。
5.根据权利要求1-4任一项所述的实时氦气回收装置，其特征在于，所述一级膜分离机构包括用于对所述混合气体收集系统中的所述废料氦气进行一级提纯的一级分离膜(5)、用于收集所述一级分离膜(5)提纯之后的所述一级氦气的缓冲罐(6)以及用于排出所述一级分离膜(5)提纯过程中所产生的一级其它气体的第一排气阀(18)；
所述一级分离膜(5)的进气口与所述混合气体收集系统连通、用于排出所述一级氦气的第一出气口与所述缓冲罐(6)连通、用于排出所述一级其它气体的第二出气口与所述第一排气阀(18)连通；
所述一级分离膜(5)、所述缓冲罐(6)、所述第一排气阀(18)均与所述控制系统连接。
6.根据权利要求5所述的实时氦气回收装置，其特征在于，所述一级分离膜(5)的进气端设置有用于控制所述一级分离膜(5)入口压力的一级入口压力变送器(13)；
所述一级入口压力变送器(13)设置于所述一级膜分离与所述混合气体收集系统连通的管路上；
所述一级入口压力变送器(13)与所述控制系统连接。
7.根据权利要求5所述的实时氦气回收装置，其特征在于，所述二级膜分离机构包括用于对所述一级氦气进行二级提纯的二级分离膜(8)以及用于排出所述二级分离膜(8)提纯过程中所产生的二级其它气体的第二排气阀(17)；
所述二级分离膜(8)的进气口与所述缓冲罐(6)的排气端连通、用于排出所述提纯氦气的第三出气口与所述氦气回馈系统连通、用于排出所述二级其它气体的第四出气口与所述第二排气阀(17)连通；
所述二级分离膜(8)、所述第二排气阀(17)均与所述控制系统连接。
8.根据权利要求7所述的实时氦气回收装置，其特征在于，所述第二排气阀(17)的输出端与所述一级分离膜(5)的进气端连通。
9.根据权利要求8所述的实时氦气回收装置，其特征在于，所述二级分离膜(8)的进气端设置有用于将所述缓冲罐(6)中的所述一级氦气收集进所述二级分离膜(8)前端的分离真空泵(7)以及所述用于控制所述二级分离膜(8)入口压力的二级入口压力变送器(14)；
所述分离真空泵(7)的进气端与所述缓冲罐(6)连通、排气端与所述二级分离膜(8)连通，所述二级入口压力变送器(14)设置于所述分离真空泵(7)与所述二级分离膜(8)连通的管路上；
所述分离真空泵(7)和所述二级入口压力变送器(14)均与所述控制系统连接。
10.根据权利要求9所述的实时氦气回收装置，其特征在于，所述氦气回馈系统包括用于收集所述二级分离膜(8)所排出所述提纯氦气的氦气存储罐(9)、用于控制所述提纯氦气进入所述冷却管(11)流量的第二质量流量控制计(10)、用于检测所述提纯氦气浓度的第二氦气浓度检测仪(15)以及用于监控所述氦气存储罐(9)气体压力的回馈系统压力变送器(16)；
所述氦气存储罐(9)的进气端与所述二级分离膜(8)的第三出气口连通，排气端与所述第二质量流量控制计(10)的进气端连通，所述第二质量流量控制计(10)的排气端与所述冷却管(11)的进气端连通，所述第二氦气浓度检测仪(15)设置于所述二级分离膜(8)与所述氦气存储罐(9)连通的管路上，所述回馈系统压力变送器(16)与所述氦气存储罐(9)连接；
所述氦气存储罐(9)、所述第二质量流量控制计(10)、所述第二氦气浓度检测仪(15)、所述回馈系统压力变送器(16)均与所述控制系统连接。
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