CN113092232A - 一种高效液化稳定输出的气体富集罐 - Google Patents

一种高效液化稳定输出的气体富集罐 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高效液化稳定输出的气体富集罐，属于电力技术领域。本发明所述高效液化稳定输出的气体富集罐，包括罐体，罐体内壁对称设有隔板组，隔板组向下倾斜；所述高效液化稳定输出的气体富集罐用于收集SF6气体。其中，罐体内壁上左右对称设有两组隔板组，隔板组包括若干相互平行的隔板。本发明利用各层隔板增加了SF6气体的接触面积，加快了低温冷冻和加压时SF6气体的液化速度，减少了气液平衡的稳定时间；解决了单一罐体内SF6液化效率低，液态SF6不断气化造成富集浓缩的分解产物浓度稳定性差，检测结果出现误差的问题。

Description

一种高效液化稳定输出的气体富集罐
技术领域
本发明属于电力技术领域，涉及一种高效液化稳定输出的气体富集罐。
背景技术
纯净的SF6气体在常温常压下为无色、无臭、无毒、不可燃的气体，不仅具有稳定的化学性能，而且具有优异的绝缘和灭弧性能，是一种理想的绝缘介质，因此，SF6电气设备在电网中的应用广泛。当设备内部存在过热、放电等潜伏性故障时，会引发SF6气体分解，并与设备中存在的微量水分、气体杂质、金属电极材料和固体绝缘材料发生反应，生成一系列稳定或不稳定的化学产物，通过检测电气设备中SF6气体分解产物可以判断设备可能存在的潜伏性故障，这种技术已成为SF6电气设备状态评价的有效手段。
开展SF6气体分解产物检测，在设备运行现场主要采用电化学传感器检测，在实验室主要采用气相色谱、质谱检测，目前这些检测技术能够实现ppm量级的准确检测。但对于电网设备中的大气室SF6电气设备，如330kV开关设备最大气室用气量可达到300kg，750kV～1000kV开关设备最大气室用气量可达到600kg，其内部存在潜伏性故障后，产生的SF6分解产物含量会被稀释到ppb量级，现有检测技术无法准确检测，所以需要采用低浓度SF6分解产物浓缩富集的技术，使待测SF6气体样品中分解产物达到现有检测技术的检测限，从而实现对大气室SF6电气设备的检测。
综上所述，现有技术中针对SF6分解产物的收集还存在着问题：(1)在单一的罐体内SF6液化效率低，达到气液平衡状态所需时间较长。(2)低温富集的SF6分解产物，检测过程中液态SF6不断气化，气体中分解产物浓度会不断被稀释，数据稳定性差，可能造成误差。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种高效液化稳定输出的气体富集罐，解决了单一罐体内SF6液化效率低，液态SF6不断气化造成富集浓缩的分解产物浓度稳定性差，检测结果出现误差的问题。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
本发明公开了一种高效液化稳定输出的气体富集罐，包括罐体，罐体内壁对称设有隔板组，隔板组向下倾斜；所述高效液化稳定输出的气体富集罐用于收集SF6气体。
优选地，罐体内壁上左右对称设有两组隔板组。
进一步优选地，隔板组包括若干相互平行的隔板，隔板设有8～10个。
其中，进一步优选地，相互平行的隔板之间的竖直距离为5～10mm。
其中，进一步优选地，隔板在靠近罐体内壁一侧设有小孔，小孔内径为0.5～1mm。
进一步优选地，隔板由奥氏体不锈钢或铜合金制得。
进一步优选地，左右对称的两组隔板之间的水平距离为3～8mm。
优选地，隔板向下倾斜与水平呈40°～60°。
优选地，罐体上设有进气口和出气口，进气口上设有第一电磁阀上，出气口上设有第二电磁阀。
优选地，罐体为真空罐。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明公开了一种高效液化稳定输出的气体富集罐，通过在罐体内对称设置隔板组、并将隔板组向下倾斜，利用在富集罐内嵌入的各层隔板，增加了SF6气体的接触面积，加快了低温冷冻和加压时SF6气体的液化速度，减少了气液平衡的稳定时间；解决了单一罐体内SF6液化效率低，液态SF6不断气化造成富集浓缩的分解产物浓度稳定性差，检测结果出现误差的问题。
进一步地，通过设计隔板的数目、长度及水平偏移角度，减少了液态SF6与罐体内上部气体的接触面积，减少液态SF6气化对输出气体中SF6分解产物的稀释作用，使得气体输出更加稳定，检测结果更加精确。
进一步地，通过选择奥氏体不锈钢、铜合金等作为隔板制备材料，作为耐低温材料，有极佳的不锈性和耐蚀性，不与SF6内的酸性物质反应。
进一步地，通过在隔板在靠近罐体内壁一侧设有用于透气的小孔，小孔内径小于等于1mm且大于等于0.5mm，能够防止在罐体内壁、隔板与液面之间形成密闭空间造成堵塞。
进一步地，通过在罐体上设有进气口和出气口，进气口上设有第一电磁阀上，出气口上设有第二电磁阀，能够使气体进入罐体前保证罐体进行抽真空，使气体能迅速沿着左右隔板间间隙充满整个罐体，增加了SF6的液化效率。
附图说明
图1为本发明的气体富集罐示意图；
图2为本发明的气体富集罐隔板示意图。
其中：1-罐体；2-隔板；3-第一电磁阀；4-进气口；5-出气口；6-第二电磁阀；201-第一左隔板；202-第二左隔板；203-第一右隔板。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细描述：
如图1所示，本专利提供一种高效液化稳定输出的气体富集罐，包括罐体1，隔板2、第一电磁阀3、进气口4、出气口5、第二电磁阀6。罐体1为真空罐体，罐体1内设有8～10个隔板2，各层隔板2安装在罐体1内壁上，左右对称并均匀排列靠近罐体底部，与水平成一定角度向下倾斜，隔板2向下倾斜与水平呈40°～60°，同一边的各层隔板2互相平行，相互平行的各层隔板2之间的竖直距离为5～10mm。左右隔板中间存有一定的间隙，左右对称的两组隔板之间的水平距离为3～8mm；每块隔板2在靠近罐体1内壁一侧打有小孔，小孔临近内壁一侧，小孔的内径小于等于1mm且大于等于0.5mm，用于防止在罐体1内壁、隔板2与液面之间形成密闭空间造成堵塞。进气口4、出气口5均安装在罐体1上，进气口管路、出气口管路上各装有第一电磁阀3、第二电磁阀6。
优选地，在本发明的某一具体实施例中，隔板2向下倾斜与水平呈45°，相互平行的隔板2之间的竖直距离为8mm，左右对称的两组隔板之间的水平距离为4mm。
先打开第二电磁阀6，对罐体1内部进行抽真空，抽真空完毕后关闭第二电磁阀6。
本发明所述的一种高效液化稳定输出的气体富集罐，其工作原理如下：
打开第一电磁阀3，电气设备内待测气体从进气口4进入罐体1内部。因罐体1内处于真空状态，气体能迅速沿着左右隔板2间间隙充满整个罐体1，各隔板2极大地增加了SF6的制冷接触面积，从而增加了SF6的液化效率，在隔板2上液化的SF6顺着隔板2在重力的作用下向罐体1中间流动并从左右隔板中间隙向下流动并积累在罐体1底部。各隔板2下的气体可从隔板2靠内壁的小孔向上流动。
气液平衡之后，打开第二电磁阀6，富集后的气体从出气口5输出进行检测。
具体地，在本发明的某一具体实施例中，如图2所示，包括第一左隔板201、第二左隔板202，在罐体1底部积累的液态SF6液面处于各层隔板2之间，液面低于第一左隔板201的最低端，高于第二左隔板202的最低端，各隔板2与水平面均成倾斜角α为45°。可知液态SF6液面与罐体1上部气体直接接触的只有中间小部分液面。
当液面接近第一左隔板201的最低端时，液面与罐体1上部气体直接接触面积达到最大，若液面再往上则超过第一左隔板201的最低端时，液面与罐体1上部气体直接接触面积达到最小。
具体地举例：第一左隔板201最低端与第一右隔板203最低端距离即间隙d为4mm，第一左隔板201、第二左隔板202竖直高度间隔h为8mm。
则液面与罐体1上部气体直接接触面积最小时，接触面宽bmin为间隙d即为4mm；液面与罐体1上部气体直接接触面积最大时，接触面宽bmax按式(1)计算：
Figure BDA0003004430440000051
即bmax为20mm。
如罐体1内宽100mm，则通过增加隔板2使得液面与罐体1上部气体直接接触面积小于原先的五分之一，极大地减小了液面与罐体1上部气体的直接接触面积，降低了检测过程中液态SF6气化带来的的影响。
根据计算公式(1)，左右隔板间距d越小、上下隔板间距h越小、倾斜角α越大，则液态SF6与罐体1内上部气体的接触面积越小；可先确定上下隔板的间距根据富集罐内部的高度确定隔板2的层数与倾斜角；另一方面，倾斜角越大，则富集罐内可放置的隔板2层数越少，即在减少液态SF6与气体的接触面积的同时减少了SF6气体的液化接触面积。
具体地，在本发明的某一具体实施例中，为了同时考虑SF6气体的液化效率和液态SF6与罐体1内上部气体的接触面积两方面，选取合适的倾斜角为45°。
具体地，由于待测样品中主要是SF6，纯SF6在-62℃时，其饱和蒸汽压为1个大气压，采用低温冷冻和加压的方法，可以使一定体积待测样品中的大部分SF6液化，而其它分解产物由于浓度在ppb或ppm量级，在同样的低温和压力情况下，其分压力远小于该温度下的饱和蒸汽压，因此不会液化，这样就能将待测样品中大部分SF6气体液化，在达到气液平衡状态时，原来低浓度的分解产物在剩余的气体中浓度提升，从而实现了低浓度SF6分解产物的浓缩富集。对浓缩后的样品进行检测，检测结果除以富集比就可得到分解产物的真实浓度值。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高效液化稳定输出的气体富集罐，其特征在于，包括罐体，罐体内壁对称设有隔板组，隔板组向下倾斜；所述高效液化稳定输出的气体富集罐用于收集SF6气体。
2.根据权利要求1所述的一种高效液化稳定输出的气体富集罐，其特征在于，罐体内壁上左右对称设有两组隔板组。
3.根据权利要求2所述的一种高效液化稳定输出的气体富集罐，其特征在于，隔板组包括若干相互平行的隔板，隔板设有8～10个。
4.根据权利要求3所述的一种高效液化稳定输出的气体富集罐，其特征在于，相互平行的隔板之间的竖直距离为5～10mm。
5.根据权利要求3所述的一种高效液化稳定输出的气体富集罐，其特征在于，隔板在靠近罐体内壁一侧设有小孔，小孔内径为0.5～1mm。
6.根据权利要求2所述的一种高效液化稳定输出的气体富集罐，其特征在于，隔板由奥氏体不锈钢或铜合金制得。
7.根据权利要求2所述的一种高效液化稳定输出的气体富集罐，其特征在于，左右对称的两组隔板之间的水平距离为3～8mm。
8.根据权利要求1所述的一种高效液化稳定输出的气体富集罐，其特征在于，隔板向下倾斜与水平呈40°～60°。
9.根据权利要求1所述的一种高效液化稳定输出的气体富集罐，其特征在于，罐体上设有进气口和出气口，进气口上设有第一电磁阀上，出气口上设有第二电磁阀。
10.根据权利要求1所述的一种高效液化稳定输出的气体富集罐，其特征在于，罐体为真空罐。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113720973A (zh) * 2021-10-19 2021-11-30 中国电力科学研究院有限公司 Gis设备内部sf6气体监测系统以及监测方法

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060112709A1 (en) * 2002-09-25 2006-06-01 Boyle Peter H Method and apparatus for collecting atmospheric moisture
CN102765701A (zh) * 2012-08-10 2012-11-07 江苏海立普电力科技有限公司 一种六氟化硫气体净化提纯方法及其净化提纯固化罐
CN103550949A (zh) * 2013-11-21 2014-02-05 智慧城市系统服务（中国）有限公司 除尘除雾装置
CN104155172A (zh) * 2014-08-18 2014-11-19 国家电网公司 六氟化硫分解产物低温富集方法
CN104891447A (zh) * 2015-05-20 2015-09-09 昆明理工大学 一种半湿式高效臭氧发生方法及装置
CN205570342U (zh) * 2016-04-12 2016-09-14 山东邹平兴隆科技有限公司 一种莠灭净生产过程中的尾气处理装置
KR101667882B1 (ko) * 2015-06-01 2016-10-20 김문종 부식가스의 수분제거장치
CN207520811U (zh) * 2017-11-02 2018-06-22 天津市同利达气体有限公司 一种二氧化碳提纯用的气液分离器
CN207741387U (zh) * 2017-12-08 2018-08-17 青岛开拓隆海制冷配件有限公司 一种异种材料连接回液管结构的气液分离器
CN208694293U (zh) * 2018-07-18 2019-04-05 中触媒华邦(东营)有限公司 一种异戊烯醇生产用冷凝回收装置
CN210993576U (zh) * 2019-10-31 2020-07-14 苏州朗道节能技术有限公司 一种用于废气回收净化处理的缓冲罐
KR102172695B1 (ko) * 2019-04-29 2020-11-03 최동준 극저온 액체가스 저장탱크

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060112709A1 (en) * 2002-09-25 2006-06-01 Boyle Peter H Method and apparatus for collecting atmospheric moisture
CN102765701A (zh) * 2012-08-10 2012-11-07 江苏海立普电力科技有限公司 一种六氟化硫气体净化提纯方法及其净化提纯固化罐
CN103550949A (zh) * 2013-11-21 2014-02-05 智慧城市系统服务（中国）有限公司 除尘除雾装置
CN104155172A (zh) * 2014-08-18 2014-11-19 国家电网公司 六氟化硫分解产物低温富集方法
CN104891447A (zh) * 2015-05-20 2015-09-09 昆明理工大学 一种半湿式高效臭氧发生方法及装置
KR101667882B1 (ko) * 2015-06-01 2016-10-20 김문종 부식가스의 수분제거장치
CN205570342U (zh) * 2016-04-12 2016-09-14 山东邹平兴隆科技有限公司 一种莠灭净生产过程中的尾气处理装置
CN207520811U (zh) * 2017-11-02 2018-06-22 天津市同利达气体有限公司 一种二氧化碳提纯用的气液分离器
CN207741387U (zh) * 2017-12-08 2018-08-17 青岛开拓隆海制冷配件有限公司 一种异种材料连接回液管结构的气液分离器
CN208694293U (zh) * 2018-07-18 2019-04-05 中触媒华邦(东营)有限公司 一种异戊烯醇生产用冷凝回收装置
KR102172695B1 (ko) * 2019-04-29 2020-11-03 최동준 극저온 액체가스 저장탱크
CN210993576U (zh) * 2019-10-31 2020-07-14 苏州朗道节能技术有限公司 一种用于废气回收净化处理的缓冲罐

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113720973A (zh) * 2021-10-19 2021-11-30 中国电力科学研究院有限公司 Gis设备内部sf6气体监测系统以及监测方法

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