CN114100309A - Gis室内突发故障下的sf6气体泄漏快速回收系统及装置 - Google Patents
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Abstract
GIS室内突发故障下的SF6气体泄漏快速回收系统及装置，属于GIS室内SF6气体回收技术领域，解决如何在GIS室内突发SF6气体泄漏的情况下，快速回收泄漏的气体，以减少检修人员伤害、降低环境污染的问题；通过智能巡检机器人模块检测到SF6气体泄漏浓度达到设定阈值时，定位GIS室内SF6气体的泄漏点，同时发送信号至风机单元以及快速回收装置，快速回收装置移动至泄漏点对GIS室内泄漏的SF6气体进行预处理、分离、回收、提纯与储存，处理后SF6气体纯度提高至95％以上，可直接回充至设备再利用，具有良好的环境效益和社会效益，保证了GIS室内检修人员安全的同时，防止了泄漏的气体对环境的污染。
Description
技术领域
本发明属于GIS室内SF6气体回收技术领域，涉及GIS室内突发故障下的SF6气体泄漏快速回收系统及装置。
背景技术
GIS设备自20世纪60年代实用化以来，已广泛运行于世界各地，GIS不仅在高压、超高压领域被广泛应用，而且在特高压领域也被使用。GIS(Gas Insulated Switchgear)是气体绝缘全封闭组合电器的英文简称，GIS由断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母线、连接件和出线终端等组成,这些设备或部件全部封闭在金属接地的外壳中，在其内部充有一定压力的SF6绝缘气体，故也称SF6全封闭组合电器。
SF6气体温室效应是CO2的23900多倍，在空气中能够存在3200多年，是《联合国气候变化框架公约的京都议定书》禁止排放的六种气体之一，SF6是的密度是空气的5倍，且宜向空间低洼处聚集；GIS安装地点为室内或者地下密闭空间内，当GIS室内突发SF6气体泄漏时，泄漏的SF6气体会大量聚集在室内低洼处及角落内，造成室内缺氧，对检修人员造成伤害，同时突发泄漏过程中会产生大量有毒有害气体，对环境造成污染，若不及时对GIS室内泄漏的SF6气体进行快速收集分离储存，会对GIS附近的周边环境造成次生灾害，影响环境安全及人员安全；目前还未有一套GIS室内突发故障下的SF6气体泄漏快速回收系统及装置。
现有技术中，申请公布号为CN105716810A、申请公布日为2016年06月29日的中国发明专利申请《变电站GIS设备SF6泄漏检测系统及方法》通过使用傅里叶红外光谱仪，实现了远距离、大范围、单对多的SF6泄露检测和定位，但是该文献并未解决如何在GIS室内突发SF6气体泄漏的情况下，快速回收泄漏的气体，以减少检修人员伤害、降低环境污染的问题。
发明内容
本发明的目的在于设计一种GIS室内突发故障下的SF6气体泄漏快速回收系统及装置，解决如何在GIS室内突发SF6气体泄漏的情况下，快速回收泄漏的气体，以减少检修人员伤害、降低环境污染的问题。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：
GIS室内突发故障下的SF6气体泄漏快速回收系统，包括：智能巡检机器人模块、风机单元以及快速回收装置；所述的智能巡检机器人模块用于对GIS室内进行巡检、定位泄漏点的位置并发送启动信号给风机单元以及快速回收装置；所述的风机单元包括多个安装在GIS室内墙壁上的风机，多个风机通过回收管道与快速回收装置的输入端密封连接；所述的快速回收装置包括：混合气体预处理装置、混合气体分离装置、提纯与储存装置；所述的混合气体预处理装置、混合气体分离装置、提纯与储存装置依次密封连接；所述的混合气体预处理装置用于吸附处理泄漏至环境中的混合气体中的有毒有害杂质气体和水；所述的混合气体分离装置用于分离混合气体中的SF6气体；所述的提纯与储存装置用于将分离后的SF6气体提纯至新气标准要求的纯度，并将提纯后的SF6气体进行液态储存；当智能巡检机器人模块检测到GIS室内SF6气体泄漏浓度达到设定阈值时，智能巡检机器人模块定位GIS室内SF6气体的泄漏点，同时发送信号给风机单元启动风机对GIS室内进行排风，排出的混合气体通过回收管道输送至快速回收装置进行回收。
通过智能巡检机器人模块检测到SF6气体泄漏浓度达到设定阈值时，定位GIS室内SF6气体的泄漏点，同时发送信号至风机单元以及快速回收装置，快速回收装置移动至泄漏点对GIS室内泄漏的SF6气体进行预处理、分离、回收、提纯与储存，处理后SF6气体纯度提高至95％以上，可直接回充至设备再利用，具有良好的环境效益和社会效益，保证了GIS室内检修人员安全的同时，防止了泄漏的气体对环境的污染。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述的混合气体预处理装置包括：第一电磁阀V1、第零压力表P0、过滤器(10)、第一快速回收泵(11)、第二快速回收泵(12)、气水分离器(13)、第一分子筛(14)、第二分子筛(15)、第三分子筛(16)、第四分子筛(17)；所述的第一电磁阀V1的一端与风机单元的输出端密封连接，输入泄露区域混合气体，第一电磁阀V1的另一端与过滤器(10)的输入端密封连接，过滤器(10)的输出端与第一快速回收泵(11)、第二快速回收泵(12)的并联输入端密封连接，第一快速回收泵(11)、第二快速回收泵(12)的并联输出端与气水分离器(13)的输入端密封连接，气水分离器(13)的输出端与第一分子筛(14)的底部输入端密封连接，所述的第一分子筛(14)、第二分子筛(15)、第三分子筛(16)、第四分子筛(17)依次密封串联连接，所述的第零压力表P0密封安装在第二分子筛(15)的顶部输出端，所述的第四分子筛(17)的顶部输出端与混合气体分离装置的输入端密封连接。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述的混合气体分离装置包括：第二电磁阀V2、第三电磁阀V3、第四电磁阀V4、第五电磁阀V5、第六电磁阀V6、第十五电磁阀V15、第一安全阀VA1、第二安全阀VA2；第一单向阀VD1、第一压力表P1、第二压力表P2、大流量压缩机(18)、第一缓存罐(19)、气体分离装置(20)、第二缓存罐(21)；所述的第四分子筛(17)的顶部输出端与第二电磁阀V2的一端密封连接，第二电磁阀V2的另一端与大流量压缩机(18)的输入端密封连接，大流量压缩机(18)的输出端与第三电磁阀V3的一端密封连接，第三电磁阀V3的另一端与第一缓存罐(19)的底部输入端密封连接，第一缓存罐(19)的上部输出端与第四电磁阀V4的一端密封连接，第一缓存罐(19)顶部的设置有第一安全阀VA1，第一压力表P1密封安装在第一安全阀VA1的输入端；第四电磁阀V4的另一端与气体分离装置(20)的输入端密封连接，气体分离装置(20)的产品气输出端与第六电磁阀V6的一端密封连接，气体分离装置(20)的渗透气输出端与第十五电磁阀V15的一端密封连接，第十五电磁阀V15的另一端作为回充口密封连接在第二电磁阀V2与大流量压缩机(18)的密封连接公共点，气体分离装置(20)的排空端与第一单向阀VD1的输入端密封连接，第一单向阀VD1的输出端与第五电磁阀V5的一端密封连接，第五电磁阀V5的另一端作为排空口，第六电磁阀V6的另一端与第二缓存罐(21)的输入端密封连接，所述的第二缓存罐(21)顶部的设置有第二安全阀VA2，所述的第二压力表P2密封安装在第二安全阀VA2的输入端，第二缓存罐(21)的输出端与提纯与储存装置的输入端密封连接。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述的提纯与储存装置包括：第七电磁阀V7、第八电磁阀V8、第九电磁阀V9、第十电磁阀V10、第十一电磁阀V11、第十二电磁阀V12、第十三电磁阀V13、第十四电磁阀V14、第三安全阀VA3、第二单向阀VD2、第三压力表P3、负压泵(30)、第五分子筛(31)、压缩机(32)、压控开关(33)、低温提纯柱(34)、提纯储存罐(35)；所述的第二缓存罐(21)的输出端与第七电磁阀V7的一端密封连接，第七电磁阀V7的另一端与第十电磁阀V10的一端密封连接，第八电磁阀V8的一端密封连接在第七电磁阀V7与第十电磁阀V10之间，第八电磁阀V8的另一端密封连接在第十一电磁阀V11与第五分子筛(31)的底部输入端的密封连接公共点；第九电磁阀V9的一端密封连接在第七电磁阀V7、第八电磁阀V8、第十电磁阀V10的密封连接公共点，第九电磁阀V9的另一端作为抽真空接口；第十电磁阀V10的另一端与负压泵(30)的输入端密封连接，负压泵(30)的输出端与第十一电磁阀V11的一端密封连接，第十一电磁阀V11的另一端与第五分子筛(31)的底部输入端密封连接，第五分子筛(31)的顶部输出端与第十二电磁阀V12的一端密封连接，第十二电磁阀V12的另一端与压缩机(32)的输入端密封连接，压缩机(32)的输出端与第二单向阀VD2的输入端密封连接，第二单向阀VD2的输出端与第十三电磁阀V13的一端密封连接，压控开关(33)密封设置在第二单向阀VD2与第十三电磁阀V13之间，第十三电磁阀V13的另一端与低温提纯柱(34)的底部输入端密封连接，低温提纯柱(34)的顶部输出端与第十四电磁阀V14的一端密封连接，第十四电磁阀V14的另一端作为排空口；所述的提纯储存罐(35)的输入端与低温提纯柱(34)的底部输出端密封连接，所述的第三安全阀VA3设置在提纯储存罐(35)的顶部，所述的第三压力表P3密封连接在第三安全阀VA3的输入端。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述的快速回收装置的工作过程如下：
1)混合气体预的处理：打开第一电磁阀V1、开启第一快速回收泵(11)、第二快速回收泵(12)，泄漏的混合气体经过过滤器(10)滤除絮状物、粉尘杂质，再经过气水分离器(13)将其中的水分吸附，再经过串联的第一分子筛(14)、第二分子筛(15)、第三分子筛(16)、第四分子筛(17)将其中混合的有毒有害分解气体吸附；
2)混合气体的分离：开启第二电磁阀V2、第三电磁阀V3、大流量压缩机(18)，将混合气体压缩至第一缓存罐(19)中，当第一压力表P1的读数为设定值时，关闭第三电磁阀V3以及大流量压缩机(18)；打开第四电磁阀V4、第六电磁阀V6，将混合气体输入到气体分离装置(20)中，此时混合气体的主要成分为SF6和空气，气体分离装置(20)将分离出来的SF6气体通过第六电磁阀V6输入到第二缓存罐(21)中，将分离出来的空气从第一单向阀VD1、第五电磁阀V5排空，渗透的混合气经过第十五电磁阀V15回充到第一缓存罐(19)中进行循环处理，当第二缓存罐(21)达到一定压力时，关闭第四电磁阀V4、第六电磁阀V6停止向第二缓存罐(21)充气，此时第二缓存罐(21)内的SF6气体浓度达到90％；
3)提纯与储存：第二缓存罐(21)内的压力为正压时，此时打开第七电磁阀V7、第八电磁阀V8、第十二电磁阀V12、第十三电磁阀V13，开启压缩机(32)，将第二缓存罐(21)内的SF6气体输送至低温提纯柱(34)中，低温提纯柱(34)降温处理，将SF6气体液化后再储存在提纯储存罐(35)中；第二缓存罐(21)内的压力降低为负压时，此时关闭第八电磁阀V8，开启第十电磁阀V10、第十一电磁阀V11以及负压泵(30)，继续将第二缓存罐(21)内的SF6气体输送至低温提纯柱(34)中进行提纯、液化处理。
GIS室内突发故障下的SF6气体泄漏快速回收装置，包括：混合气体预处理装置、混合气体分离装置、提纯与储存装置；所述的混合气体预处理装置、混合气体分离装置、提纯与储存装置依次密封连接；所述的混合气体预处理装置用于吸附处理泄漏至环境中的混合气体中的有毒有害杂质气体和水；所述的混合气体分离装置用于分离混合气体中的SF6气体；所述的提纯与储存装置用于将分离后的SF6气体提纯至新气标准要求的纯度，并将提纯后的SF6气体进行液态储存；所述的快速回收装置的工作过程包括以下步骤：S1、混合气体预的处理；S2、混合气体的分离；S3、提纯与储存。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述的混合气体预处理装置包括：第一电磁阀V1、第零压力表P0、过滤器(10)、第一快速回收泵(11)、第二快速回收泵(12)、气水分离器(13)、第一分子筛(14)、第二分子筛(15)、第三分子筛(16)、第四分子筛(17)；所述的第一电磁阀V1的一端作为输入端，输入泄露区域混合气体，第一电磁阀V1的另一端与过滤器(10)的输入端密封连接，过滤器(10)的输出端与第一快速回收泵(11)、第二快速回收泵(12)的并联输入端密封连接，第一快速回收泵(11)、第二快速回收泵(12)的并联输出端与气水分离器(13)的输入端密封连接，气水分离器(13)的输出端与第一分子筛(14)的底部输入端密封连接，所述的第一分子筛(14)、第二分子筛(15)、第三分子筛(16)、第四分子筛(17)依次密封串联连接，所述的第零压力表P0密封安装在第二分子筛(15)的顶部输出端，所述的第四分子筛(17)的顶部输出端与混合气体分离装置的输入端密封连接。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述的混合气体分离装置包括：第二电磁阀V2、第三电磁阀V3、第四电磁阀V4、第五电磁阀V5、第六电磁阀V6、第十五电磁阀V15、第一安全阀VA1、第二安全阀VA2；第一单向阀VD1、第一压力表P1、第二压力表P2、大流量压缩机(18)、第一缓存罐(19)、气体分离装置(20)、第二缓存罐(21)；所述的第四分子筛(17)的顶部输出端与第二电磁阀V2的一端密封连接，第二电磁阀V2的另一端与大流量压缩机(18)的输入端密封连接，大流量压缩机(18)的输出端与第三电磁阀V3的一端密封连接，第三电磁阀V3的另一端与第一缓存罐(19)的底部输入端密封连接，第一缓存罐(19)的上部输出端与第四电磁阀V4的一端密封连接，第一缓存罐(19)顶部的设置有第一安全阀VA1，第一压力表P1密封安装在第一安全阀VA1的输入端；第四电磁阀V4的另一端与气体分离装置(20)的输入端密封连接，气体分离装置(20)的产品气输出端与第六电磁阀V6的一端密封连接，气体分离装置(20)的渗透气输出端与第十五电磁阀V15的一端密封连接，第十五电磁阀V15的另一端作为回充口密封连接在第二电磁阀V2与大流量压缩机(18)的密封连接公共点，气体分离装置(20)的排空端与第一单向阀VD1的输入端密封连接，第一单向阀VD1的输出端与第五电磁阀V5的一端密封连接，第五电磁阀V5的另一端作为排空口，第六电磁阀V6的另一端与第二缓存罐(21)的输入端密封连接，所述的第二缓存罐(21)顶部的设置有第二安全阀VA2，所述的第二压力表P2密封安装在第二安全阀VA2的输入端，第二缓存罐(21)的输出端与提纯与储存装置的输入端密封连接。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述的提纯与储存装置包括：第七电磁阀V7、第八电磁阀V8、第九电磁阀V9、第十电磁阀V10、第十一电磁阀V11、第十二电磁阀V12、第十三电磁阀V13、第十四电磁阀V14、第三安全阀VA3、第二单向阀VD2、第三压力表P3、负压泵(30)、第五分子筛(31)、压缩机(32)、压控开关(33)、低温提纯柱(34)、提纯储存罐(35)；所述的第二缓存罐(21)的输出端与第七电磁阀V7的一端密封连接，第七电磁阀V7的另一端与第十电磁阀V10的一端密封连接，第八电磁阀V8的一端密封连接在第七电磁阀V7与第十电磁阀V10之间，第八电磁阀V8的另一端密封连接在第十一电磁阀V11与第五分子筛(31)的底部输入端的密封连接公共点；第九电磁阀V9的一端密封连接在第七电磁阀V7、第八电磁阀V8、第十电磁阀V10的密封连接公共点，第九电磁阀V9的另一端作为抽真空接口；第十电磁阀V10的另一端与负压泵(30)的输入端密封连接，负压泵(30)的输出端与第十一电磁阀V11的一端密封连接，第十一电磁阀V11的另一端与第五分子筛(31)的底部输入端密封连接，第五分子筛(31)的顶部输出端与第十二电磁阀V12的一端密封连接，第十二电磁阀V12的另一端与压缩机(32)的输入端密封连接，压缩机(32)的输出端与第二单向阀VD2的输入端密封连接，第二单向阀VD2的输出端与第十三电磁阀V13的一端密封连接，压控开关(33)密封设置在第二单向阀VD2与第十三电磁阀V13之间，第十三电磁阀V13的另一端与低温提纯柱(34)的底部输入端密封连接，低温提纯柱(34)的顶部输出端与第十四电磁阀V14的一端密封连接，第十四电磁阀V14的另一端作为排空口；所述的提纯储存罐(35)的输入端与低温提纯柱(34)的底部输出端密封连接，所述的第三安全阀VA3设置在提纯储存罐(35)的顶部，所述的第三压力表P3密封连接在第三安全阀VA3的输入端。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述的混合气体预的处理的过程具体为：打开第一电磁阀V1、开启第一快速回收泵(11)、第二快速回收泵(12)，泄漏的混合气体经过过滤器(10)滤除絮状物、粉尘杂质，再经过气水分离器(13)将其中的水分吸附，再经过串联的第一分子筛(14)、第二分子筛(15)、第三分子筛(16)、第四分子筛(17)将其中混合的有毒有害分解气体吸附；所述的混合气体的分离的过程具体为：开启第二电磁阀V2、第三电磁阀V3、大流量压缩机(18)，将混合气体压缩至第一缓存罐(19)中，当第一压力表P1的读数为设定值时，关闭第三电磁阀V3以及大流量压缩机(18)；打开第四电磁阀V4、第六电磁阀V6，将混合气体输入到气体分离装置(20)中，此时混合气体的主要成分为SF6和空气，气体分离装置(20)将分离出来的SF6气体通过第六电磁阀V6输入到第二缓存罐(21)中，将分离出来的空气从第一单向阀VD1、第五电磁阀V5排空，渗透的混合气经过第十五电磁阀V15回充到第一缓存罐(19)中进行循环处理，当第二缓存罐(21)达到一定压力时，关闭第四电磁阀V4、第六电磁阀V6停止向第二缓存罐(21)充气，此时第二缓存罐(21)内的SF6气体浓度达到90％；所述的提纯与储存的过程具体为：第二缓存罐(21)内的压力为正压时，此时打开第七电磁阀V7、第八电磁阀V8、第十二电磁阀V12、第十三电磁阀V13，开启压缩机(32)，将第二缓存罐(21)内的SF6气体输送至低温提纯柱(34)中，低温提纯柱(34)降温处理，将SF6气体液化后再储存在提纯储存罐(35)中；第二缓存罐(21)内的压力降低为负压时，此时关闭第八电磁阀V8，开启第十电磁阀V10、第十一电磁阀V11以及负压泵(30)，继续将第二缓存罐(21)内的SF6气体输送至低温提纯柱(34)中进行提纯、液化处理。
本发明的优点在于：
本发明的技术方案通过智能巡检机器人模块检测到SF6气体泄漏浓度达到设定阈值时，定位GIS室内SF6气体的泄漏点，同时发送信号至风机单元以及快速回收装置，快速回收装置移动至泄漏点对GIS室内泄漏的SF6气体进行预处理、分离、回收、提纯与储存，处理后SF6气体纯度提高至95％以上，可直接回充至设备再利用，具有良好的环境效益和社会效益，保证了GIS室内检修人员安全的同时，防止了泄漏的气体对环境的污染。
附图说明
图1是本发明实施例的GIS室内突发故障下的SF6气体泄漏快速回收系统示意图；
图2是本发明实施例的GIS室内突发故障下的SF6气体泄漏快速回收装置的结构图；
图3是本发明实施例的GIS室内突发故障下的SF6气体泄漏快速回收装置的工作流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，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作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。
下面结合说明书附图以及具体的实施例对本发明的技术方案作进一步描述：
实施例一
如图1所示，GIS室内突发故障下的SF6气体泄漏快速回收系统，包括：智能巡检机器人模块、风机单元以及快速回收装置；所述的智能巡检机器人模块用于对GIS室内进行巡检、定位泄漏点的位置并发送启动信号给风机单元以及快速回收装置；所述的风机单元包括多个安装在GIS室内墙壁上的风机，多个风机通过回收管道与快速回收装置的输入端密封连接；所述的快速回收装置包括：混合气体预处理装置、混合气体分离装置、提纯与储存装置；所述的混合气体预处理装置、混合气体分离装置、提纯与储存装置依次密封连接；所述的混合气体预处理装置用于吸附处理泄漏至环境中的混合气体中的有毒有害杂质气体和水；所述的混合气体分离装置用于分离混合气体中的SF6气体；所述的提纯与储存装置用于将分离后的SF6气体提纯至新气标准要求的纯度，并将提纯后的SF6气体进行液态储存；当智能巡检机器人模块检测到GIS室内SF6气体泄漏浓度达到设定阈值时，智能巡检机器人模块定位GIS室内SF6气体的泄漏点，同时发送信号给风机单元启动风机对GIS室内进行排风，排出的混合气体通过回收管道输送至快速回收装置进行回收。
如图2所示，所述的GIS室内突发故障下的SF6气体泄漏快速回收装置包括：第一电磁阀V1、第二电磁阀V2、第三电磁阀V3、第四电磁阀V4、第五电磁阀V5、第六电磁阀V6、第七电磁阀V7、第八电磁阀V8、第九电磁阀V9、第十电磁阀V10、第十一电磁阀V11、第十二电磁阀V12、第十三电磁阀V13、第十四电磁阀V14、第十五电磁阀V15；第一安全阀VA1、第二安全阀VA2、第三安全阀VA3；第一单向阀VD1、第二单向阀VD2；第零压力表P0、第一压力表P1、第二压力表P2、第三压力表P3；过滤器10、第一快速回收泵11、第二快速回收泵12、气水分离器13、第一分子筛14、第二分子筛15、第三分子筛16、第四分子筛17、大流量压缩机18、第一缓存罐19、气体分离装置20、第二缓存罐21、负压泵30、第五分子筛31、压缩机32、压控开关33、低温提纯柱34、提纯储存罐35。
所述的第一电磁阀V1的一端作为输入端输入泄露区域混合气体，第一电磁阀V1的另一端与过滤器10的输入端密封连接，过滤器10的输出端与第一快速回收泵11、第二快速回收泵12的并联输入端密封连接，第一快速回收泵11、第二快速回收泵12的并联输出端与气水分离器13的输入端密封连接，气水分离器13的输出端与第一分子筛14的底部输入端密封连接，所述的第一分子筛14、第二分子筛15、第三分子筛16、第四分子筛17依次密封串联连接，所述的第零压力表P0密封安装在第二分子筛15的顶部输出端，所述的第四分子筛17的顶部输出端与第二电磁阀V2的一端密封连接，第二电磁阀V2的另一端与大流量压缩机18的输入端密封连接，大流量压缩机18的输出端与第三电磁阀V3的一端密封连接，第三电磁阀V3的另一端与第一缓存罐19的底部输入端密封连接，第一缓存罐19的上部输出端与第四电磁阀V4的一端密封连接，第一缓存罐19顶部的设置有第一安全阀VA1，第一压力表P1密封安装在第一安全阀VA1的输入端；第四电磁阀V4的另一端与气体分离装置20的输入端密封连接，气体分离装置20的产品气输出端与第六电磁阀V6的一端密封连接，气体分离装置20的渗透气输出端与第十五电磁阀V15的一端密封连接，第十五电磁阀V15的另一端作为回充口密封连接在第二电磁阀V2与大流量压缩机18的密封连接公共点，气体分离装置20的排空端与第一单向阀VD1的输入端密封连接，第一单向阀VD1的输出端与第五电磁阀V5的一端密封连接，第五电磁阀V5的另一端作为排空口，第六电磁阀V6的另一端与第二缓存罐21的输入端密封连接，所述的第二缓存罐21顶部的设置有第二安全阀VA2，所述的第二压力表P2密封安装在第二安全阀VA2的输入端，第二缓存罐21的输出端与第七电磁阀V7的一端密封连接，第七电磁阀V7的另一端与第十电磁阀V10的一端密封连接，第八电磁阀V8的一端密封连接在第七电磁阀V7与第十电磁阀V10之间，第八电磁阀V8的另一端密封连接在第十一电磁阀V11与第五分子筛31的底部输入端的密封连接公共点；第九电磁阀V9的一端密封连接在第七电磁阀V7、第八电磁阀V8、第十电磁阀V10的密封连接公共点，第九电磁阀V9的另一端作为抽真空接口；第十电磁阀V10的另一端与负压泵30的输入端密封连接，负压泵30的输出端与第十一电磁阀V11的一端密封连接，第十一电磁阀V11的另一端与第五分子筛31的底部输入端密封连接，第五分子筛31的顶部输出端与第十二电磁阀V12的一端密封连接，第十二电磁阀V12的另一端与压缩机32的输入端密封连接，压缩机32的输出端与第二单向阀VD2的输入端密封连接，第二单向阀VD2的输出端与第十三电磁阀V13的一端密封连接，压控开关33密封设置在第二单向阀VD2与第十三电磁阀V13之间，第十三电磁阀V13的另一端与低温提纯柱34的底部输入端密封连接，低温提纯柱34的顶部输出端与第十四电磁阀V14的一端密封连接，第十四电磁阀V14的另一端作为排空口；所述的提纯储存罐35的输入端与低温提纯柱34的底部输出端密封连接，所述的第三安全阀VA3设置在提纯储存罐35的顶部，所述的第三压力表P3密封连接在第三安全阀VA3的输入端。
如图3所示，装置的工作过程如下：
1、混合气体预的处理
打开第一电磁阀V1、开启第一快速回收泵11、第二快速回收泵12，泄漏的混合气体经过过滤器10滤除絮状物、粉尘等杂质，再经过气水分离器13将其中的水分吸附，再经过串联的第一分子筛14、第二分子筛15、第三分子筛16、第四分子筛17将其中混合的有毒有害分解气体，如SO2、H2S等吸附。
2、混合气体的分离
开启第二电磁阀V2、第三电磁阀V3、大流量压缩机18，将混合气体压缩至第一缓存罐19中，当第一压力表P1的读数为0.6Mpa时，关闭第三电磁阀V3以及大流量压缩机18；打开第四电磁阀V4、第六电磁阀V6，将混合气体输入到气体分离装置20中，此时混合气体的主要成分为SF6和空气，气体分离装置20将分离出来的SF6气体通过第六电磁阀V6输入到第二缓存罐21中，将分离出来的空气从第一单向阀VD1、第五电磁阀V5排空，渗透的混合气经过第十五电磁阀V15回充到第一缓存罐19中进行循环处理，当第二缓存罐21达到一定压力时，关闭第四电磁阀V4、第六电磁阀V6停止向第二缓存罐21充气，此时第二缓存罐21内的SF6气体浓度达到90％。
3、提纯与储存
第二缓存罐21内的压力为正压时，此时打开第七电磁阀V7、第八电磁阀V8、第十二电磁阀V12、第十三电磁阀V13，开启压缩机32，将第二缓存罐21内的SF6气体输送至低温提纯柱34中，低温提纯柱34降温处理，将SF6气体液化后再储存在提纯储存罐35中；第二缓存罐21内的压力降低为负压时，此时关闭第八电磁阀V8，开启第十电磁阀V10、第十一电磁阀V11以及负压泵30，继续将第二缓存罐21内的SF6气体输送至低温提纯柱34中进行提纯、液化处理。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.GIS室内突发故障下的SF6气体泄漏快速回收系统，其特征在于，包括：智能巡检机器人模块、风机单元以及快速回收装置；所述的智能巡检机器人模块用于对GIS室内进行巡检、定位泄漏点的位置并发送启动信号给风机单元以及快速回收装置；所述的风机单元包括多个安装在GIS室内墙壁上的风机，多个风机通过回收管道与快速回收装置的输入端密封连接；所述的快速回收装置包括：混合气体预处理装置、混合气体分离装置、提纯与储存装置；所述的混合气体预处理装置、混合气体分离装置、提纯与储存装置依次密封连接；所述的混合气体预处理装置用于吸附处理泄漏至环境中的混合气体中的有毒有害杂质气体和水；所述的混合气体分离装置用于分离混合气体中的SF6气体；所述的提纯与储存装置用于将分离后的SF6气体提纯至新气标准要求的纯度，并将提纯后的SF6气体进行液态储存；当智能巡检机器人模块检测到GIS室内SF6气体泄漏浓度达到设定阈值时，智能巡检机器人模块定位GIS室内SF6气体的泄漏点，同时发送信号给风机单元启动风机对GIS室内进行排风，排出的混合气体通过回收管道输送至快速回收装置进行回收。
2.根据权利要求1所述的GIS室内突发故障下的SF6气体泄漏快速回收系统，其特征在于，所述的混合气体预处理装置包括：第一电磁阀V1、第零压力表P0、过滤器(10)、第一快速回收泵(11)、第二快速回收泵(12)、气水分离器(13)、第一分子筛(14)、第二分子筛(15)、第三分子筛(16)、第四分子筛(17)；所述的第一电磁阀V1的一端与风机单元的输出端密封连接，输入泄露区域混合气体，第一电磁阀V1的另一端与过滤器(10)的输入端密封连接，过滤器(10)的输出端与第一快速回收泵(11)、第二快速回收泵(12)的并联输入端密封连接，第一快速回收泵(11)、第二快速回收泵(12)的并联输出端与气水分离器(13)的输入端密封连接，气水分离器(13)的输出端与第一分子筛(14)的底部输入端密封连接，所述的第一分子筛(14)、第二分子筛(15)、第三分子筛(16)、第四分子筛(17)依次密封串联连接，所述的第零压力表P0密封安装在第二分子筛(15)的顶部输出端，所述的第四分子筛(17)的顶部输出端与混合气体分离装置的输入端密封连接。
3.根据权利要求2所述的GIS室内突发故障下的SF6气体泄漏快速回收系统，其特征在于，所述的混合气体分离装置包括：第二电磁阀V2、第三电磁阀V3、第四电磁阀V4、第五电磁阀V5、第六电磁阀V6、第十五电磁阀V15、第一安全阀VA1、第二安全阀VA2；第一单向阀VD1、第一压力表P1、第二压力表P2、大流量压缩机(18)、第一缓存罐(19)、气体分离装置(20)、第二缓存罐(21)；所述的第四分子筛(17)的顶部输出端与第二电磁阀V2的一端密封连接，第二电磁阀V2的另一端与大流量压缩机(18)的输入端密封连接，大流量压缩机(18)的输出端与第三电磁阀V3的一端密封连接，第三电磁阀V3的另一端与第一缓存罐(19)的底部输入端密封连接，第一缓存罐(19)的上部输出端与第四电磁阀V4的一端密封连接，第一缓存罐(19)顶部的设置有第一安全阀VA1，第一压力表P1密封安装在第一安全阀VA1的输入端；第四电磁阀V4的另一端与气体分离装置(20)的输入端密封连接，气体分离装置(20)的产品气输出端与第六电磁阀V6的一端密封连接，气体分离装置(20)的渗透气输出端与第十五电磁阀V15的一端密封连接，第十五电磁阀V15的另一端作为回充口密封连接在第二电磁阀V2与大流量压缩机(18)的密封连接公共点，气体分离装置(20)的排空端与第一单向阀VD1的输入端密封连接，第一单向阀VD1的输出端与第五电磁阀V5的一端密封连接，第五电磁阀V5的另一端作为排空口，第六电磁阀V6的另一端与第二缓存罐(21)的输入端密封连接，所述的第二缓存罐(21)顶部的设置有第二安全阀VA2，所述的第二压力表P2密封安装在第二安全阀VA2的输入端，第二缓存罐(21)的输出端与提纯与储存装置的输入端密封连接。
4.根据权利要求3所述的GIS室内突发故障下的SF6气体泄漏快速回收系统，其特征在于，所述的提纯与储存装置包括：第七电磁阀V7、第八电磁阀V8、第九电磁阀V9、第十电磁阀V10、第十一电磁阀V11、第十二电磁阀V12、第十三电磁阀V13、第十四电磁阀V14、第三安全阀VA3、第二单向阀VD2、第三压力表P3、负压泵(30)、第五分子筛(31)、压缩机(32)、压控开关(33)、低温提纯柱(34)、提纯储存罐(35)；所述的第二缓存罐(21)的输出端与第七电磁阀V7的一端密封连接，第七电磁阀V7的另一端与第十电磁阀V10的一端密封连接，第八电磁阀V8的一端密封连接在第七电磁阀V7与第十电磁阀V10之间，第八电磁阀V8的另一端密封连接在第十一电磁阀V11与第五分子筛(31)的底部输入端的密封连接公共点；第九电磁阀V9的一端密封连接在第七电磁阀V7、第八电磁阀V8、第十电磁阀V10的密封连接公共点，第九电磁阀V9的另一端作为抽真空接口；第十电磁阀V10的另一端与负压泵(30)的输入端密封连接，负压泵(30)的输出端与第十一电磁阀V11的一端密封连接，第十一电磁阀V11的另一端与第五分子筛(31)的底部输入端密封连接，第五分子筛(31)的顶部输出端与第十二电磁阀V12的一端密封连接，第十二电磁阀V12的另一端与压缩机(32)的输入端密封连接，压缩机(32)的输出端与第二单向阀VD2的输入端密封连接，第二单向阀VD2的输出端与第十三电磁阀V13的一端密封连接，压控开关(33)密封设置在第二单向阀VD2与第十三电磁阀V13之间，第十三电磁阀V13的另一端与低温提纯柱(34)的底部输入端密封连接，低温提纯柱(34)的顶部输出端与第十四电磁阀V14的一端密封连接，第十四电磁阀V14的另一端作为排空口；所述的提纯储存罐(35)的输入端与低温提纯柱(34)的底部输出端密封连接，所述的第三安全阀VA3设置在提纯储存罐(35)的顶部，所述的第三压力表P3密封连接在第三安全阀VA3的输入端。
5.根据权利要求4所述的GIS室内突发故障下的SF6气体泄漏快速回收系统，其特征在于，所述的快速回收装置的工作过程如下：
1)混合气体预的处理：打开第一电磁阀V1、开启第一快速回收泵(11)、第二快速回收泵(12)，泄漏的混合气体经过过滤器(10)滤除絮状物、粉尘杂质，再经过气水分离器(13)将其中的水分吸附，再经过串联的第一分子筛(14)、第二分子筛(15)、第三分子筛(16)、第四分子筛(17)将其中混合的有毒有害分解气体吸附；
2)混合气体的分离：开启第二电磁阀V2、第三电磁阀V3、大流量压缩机(18)，将混合气体压缩至第一缓存罐(19)中，当第一压力表P1的读数为设定值时，关闭第三电磁阀V3以及大流量压缩机(18)；打开第四电磁阀V4、第六电磁阀V6，将混合气体输入到气体分离装置(20)中，此时混合气体的主要成分为SF6和空气，气体分离装置(20)将分离出来的SF6气体通过第六电磁阀V6输入到第二缓存罐(21)中，将分离出来的空气从第一单向阀VD1、第五电磁阀V5排空，渗透的混合气经过第十五电磁阀V15回充到第一缓存罐(19)中进行循环处理，当第二缓存罐(21)达到一定压力时，关闭第四电磁阀V4、第六电磁阀V6停止向第二缓存罐(21)充气，此时第二缓存罐(21)内的SF6气体浓度达到90％；
3)提纯与储存：第二缓存罐(21)内的压力为正压时，此时打开第七电磁阀V7、第八电磁阀V8、第十二电磁阀V12、第十三电磁阀V13，开启压缩机(32)，将第二缓存罐(21)内的SF6气体输送至低温提纯柱(34)中，低温提纯柱(34)降温处理，将SF6气体液化后再储存在提纯储存罐(35)中；第二缓存罐(21)内的压力降低为负压时，此时关闭第八电磁阀V8，开启第十电磁阀V10、第十一电磁阀V11以及负压泵(30)，继续将第二缓存罐(21)内的SF6气体输送至低温提纯柱(34)中进行提纯、液化处理。
6.GIS室内突发故障下的SF6气体泄漏快速回收装置，其特征在于，包括：混合气体预处理装置、混合气体分离装置、提纯与储存装置；所述的混合气体预处理装置、混合气体分离装置、提纯与储存装置依次密封连接；所述的混合气体预处理装置用于吸附处理泄漏至环境中的混合气体中的有毒有害杂质气体和水；所述的混合气体分离装置用于分离混合气体中的SF6气体；所述的提纯与储存装置用于将分离后的SF6气体提纯至新气标准要求的纯度，并将提纯后的SF6气体进行液态储存；所述的快速回收装置的工作过程包括以下步骤：S1、混合气体预的处理；S2、混合气体的分离；S3、提纯与储存。
7.根据权利要求6所述的GIS室内突发故障下的SF6气体泄漏快速回收装置，其特征在于，所述的混合气体预处理装置包括：第一电磁阀V1、第零压力表P0、过滤器(10)、第一快速回收泵(11)、第二快速回收泵(12)、气水分离器(13)、第一分子筛(14)、第二分子筛(15)、第三分子筛(16)、第四分子筛(17)；所述的第一电磁阀V1的一端作为输入端，输入泄露区域混合气体，第一电磁阀V1的另一端与过滤器(10)的输入端密封连接，过滤器(10)的输出端与第一快速回收泵(11)、第二快速回收泵(12)的并联输入端密封连接，第一快速回收泵(11)、第二快速回收泵(12)的并联输出端与气水分离器(13)的输入端密封连接，气水分离器(13)的输出端与第一分子筛(14)的底部输入端密封连接，所述的第一分子筛(14)、第二分子筛(15)、第三分子筛(16)、第四分子筛(17)依次密封串联连接，所述的第零压力表P0密封安装在第二分子筛(15)的顶部输出端，所述的第四分子筛(17)的顶部输出端与混合气体分离装置的输入端密封连接。
8.根据权利要求7所述的GIS室内突发故障下的SF6气体泄漏快速回收装置，其特征在于，所述的混合气体分离装置包括：第二电磁阀V2、第三电磁阀V3、第四电磁阀V4、第五电磁阀V5、第六电磁阀V6、第十五电磁阀V15、第一安全阀VA1、第二安全阀VA2；第一单向阀VD1、第一压力表P1、第二压力表P2、大流量压缩机(18)、第一缓存罐(19)、气体分离装置(20)、第二缓存罐(21)；所述的第四分子筛(17)的顶部输出端与第二电磁阀V2的一端密封连接，第二电磁阀V2的另一端与大流量压缩机(18)的输入端密封连接，大流量压缩机(18)的输出端与第三电磁阀V3的一端密封连接，第三电磁阀V3的另一端与第一缓存罐(19)的底部输入端密封连接，第一缓存罐(19)的上部输出端与第四电磁阀V4的一端密封连接，第一缓存罐(19)顶部的设置有第一安全阀VA1，第一压力表P1密封安装在第一安全阀VA1的输入端；第四电磁阀V4的另一端与气体分离装置(20)的输入端密封连接，气体分离装置(20)的产品气输出端与第六电磁阀V6的一端密封连接，气体分离装置(20)的渗透气输出端与第十五电磁阀V15的一端密封连接，第十五电磁阀V15的另一端作为回充口密封连接在第二电磁阀V2与大流量压缩机(18)的密封连接公共点，气体分离装置(20)的排空端与第一单向阀VD1的输入端密封连接，第一单向阀VD1的输出端与第五电磁阀V5的一端密封连接，第五电磁阀V5的另一端作为排空口，第六电磁阀V6的另一端与第二缓存罐(21)的输入端密封连接，所述的第二缓存罐(21)顶部的设置有第二安全阀VA2，所述的第二压力表P2密封安装在第二安全阀VA2的输入端，第二缓存罐(21)的输出端与提纯与储存装置的输入端密封连接。
9.根据权利要求8所述的GIS室内突发故障下的SF6气体泄漏快速回收装置，其特征在于，所述的提纯与储存装置包括：第七电磁阀V7、第八电磁阀V8、第九电磁阀V9、第十电磁阀V10、第十一电磁阀V11、第十二电磁阀V12、第十三电磁阀V13、第十四电磁阀V14、第三安全阀VA3、第二单向阀VD2、第三压力表P3、负压泵(30)、第五分子筛(31)、压缩机(32)、压控开关(33)、低温提纯柱(34)、提纯储存罐(35)；所述的第二缓存罐(21)的输出端与第七电磁阀V7的一端密封连接，第七电磁阀V7的另一端与第十电磁阀V10的一端密封连接，第八电磁阀V8的一端密封连接在第七电磁阀V7与第十电磁阀V10之间，第八电磁阀V8的另一端密封连接在第十一电磁阀V11与第五分子筛(31)的底部输入端的密封连接公共点；第九电磁阀V9的一端密封连接在第七电磁阀V7、第八电磁阀V8、第十电磁阀V10的密封连接公共点，第九电磁阀V9的另一端作为抽真空接口；第十电磁阀V10的另一端与负压泵(30)的输入端密封连接，负压泵(30)的输出端与第十一电磁阀V11的一端密封连接，第十一电磁阀V11的另一端与第五分子筛(31)的底部输入端密封连接，第五分子筛(31)的顶部输出端与第十二电磁阀V12的一端密封连接，第十二电磁阀V12的另一端与压缩机(32)的输入端密封连接，压缩机(32)的输出端与第二单向阀VD2的输入端密封连接，第二单向阀VD2的输出端与第十三电磁阀V13的一端密封连接，压控开关(33)密封设置在第二单向阀VD2与第十三电磁阀V13之间，第十三电磁阀V13的另一端与低温提纯柱(34)的底部输入端密封连接，低温提纯柱(34)的顶部输出端与第十四电磁阀V14的一端密封连接，第十四电磁阀V14的另一端作为排空口；所述的提纯储存罐(35)的输入端与低温提纯柱(34)的底部输出端密封连接，所述的第三安全阀VA3设置在提纯储存罐(35)的顶部，所述的第三压力表P3密封连接在第三安全阀VA3的输入端。
10.根据权利要求9所述的GIS室内突发故障下的SF6气体泄漏快速回收装置，其特征在于，
所述的混合气体预的处理的过程具体为：打开第一电磁阀V1、开启第一快速回收泵(11)、第二快速回收泵(12)，泄漏的混合气体经过过滤器(10)滤除絮状物、粉尘杂质，再经过气水分离器(13)将其中的水分吸附，再经过串联的第一分子筛(14)、第二分子筛(15)、第三分子筛(16)、第四分子筛(17)将其中混合的有毒有害分解气体吸附；
所述的混合气体的分离的过程具体为：开启第二电磁阀V2、第三电磁阀V3、大流量压缩机(18)，将混合气体压缩至第一缓存罐(19)中，当第一压力表P1的读数为设定值时，关闭第三电磁阀V3以及大流量压缩机(18)；打开第四电磁阀V4、第六电磁阀V6，将混合气体输入到气体分离装置(20)中，此时混合气体的主要成分为SF6和空气，气体分离装置(20)将分离出来的SF6气体通过第六电磁阀V6输入到第二缓存罐(21)中，将分离出来的空气从第一单向阀VD1、第五电磁阀V5排空，渗透的混合气经过第十五电磁阀V15回充到第一缓存罐(19)中进行循环处理，当第二缓存罐(21)达到一定压力时，关闭第四电磁阀V4、第六电磁阀V6停止向第二缓存罐(21)充气，此时第二缓存罐(21)内的SF6气体浓度达到90％；
所述的提纯与储存的过程具体为：第二缓存罐(21)内的压力为正压时，此时打开第七电磁阀V7、第八电磁阀V8、第十二电磁阀V12、第十三电磁阀V13，开启压缩机(32)，将第二缓存罐(21)内的SF6气体输送至低温提纯柱(34)中，低温提纯柱(34)降温处理，将SF6气体液化后再储存在提纯储存罐(35)中；第二缓存罐(21)内的压力降低为负压时，此时关闭第八电磁阀V8，开启第十电磁阀V10、第十一电磁阀V11以及负压泵(30)，继续将第二缓存罐(21)内的SF6气体输送至低温提纯柱(34)中进行提纯、液化处理。
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