CN201135845Y - 六氟化硫回收回充装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种气体回收回充设备，为一种电气设备用六氟化硫气体回收回充装置。它包括气路部分和电气控制部分：气路部分包括手动阀、常闭型电磁阀、过滤减压阀、减压阀、安全阀、单向阀、数显真空计、气压表、真空泵、缓冲罐、吸附装置、冷却风扇、空分装置、空压机组成的回收回充及抽真空气路；电气控制部分包括交流接触器、功率继电器、可编程控制器等组成的梯形控制电路，通过控制交流接触器与功率继电器调整气路部分阀门开闭与空压机和真空泵的工作状态，完成六氟化硫气体回收回充及抽真空过程。它避免了现有回收设备工作中的频繁手动操作引起的事故可能，提供了一种新型的小型化、便于操作、能对六氟化硫气体进行初步处理的回收回充装置。

Description

六氟化硫回收回充装置

技术领域

本实用新型涉及一种电气设备灭弧气体六氟化硫的回收回充装置。

背景技术

国家电网公司向社会承诺环保义务，要求高压电气断路器、高压电流互感器内的灭弧气体六氟化硫必须经回收并处理后再回充利用，而不再将该温室气体直排大气。

目前国内外生产的回收回充设备均配套采用大型的贮液罐。在回收和处理过程中，贮液罐内的六氟化硫气体最终需分灌到40L左右容量的钢瓶(可容约50kg六氟化硫)中，进行处理后回充，但国内目前现有的各型进口或国产回收设备灌钢瓶时只能灌到20kg左右。达到该临界点后，因气液相压力饱和而不能再灌充。再强行灌充则耗时极长大为耗能，无实际意义。因此，需要一种新型的设备，能配合回收回充设备使用，保证设备的灌瓶速度和能力，以节约能耗，便于处理和运输。

目前国内外生产的回收回充设备均自带处理功能，但其处理能力不强，达不到新的国家电力六氟化硫新气标准。生产厂家在其六氟化硫生产过程中，有着专门的工业流程以保证新气的纯度，但其设备规模较大。也就是说，目前国内外没有专门的、处理能力达到国家六氟化硫新气标准的小型化处理设备。因此，需要一种小型化且处理能力强、处理效果好的处理设备。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种小型化的、操作简便、能对六氟化硫气体进行初步处理的六氟化硫气体回收回充装置。

本实用新型的技术解决方案如下：六氟化硫回收回充装置，包括气路部分和电气控制部分，其中：

气路部分包括手动阀V₁、V₄、V₁₀，常闭型电磁阀V₂、V₃、V₅、V₆、V₇、V₈、V₉，过滤减压阀V₁₀，减压阀V₁₁，安全阀V₁₂、V₁₃、V₁₄，单向阀V₁₅，数显真空计VG，气压表PG1、PG2、PG3、PG4，真空泵K，缓冲罐L，吸附装置M，冷却风扇N，空分装置P，空压机Q。

其中，从充满六氟化硫气体的设备接口依次经过手动阀V₁、电磁阀V₂、过滤减压阀V₁₀、缓冲罐L、空压机入口安全阀V₁₂、空压机Q、空压机出口安全阀V₁₃、单向阀V₁₅、吸附装置M、冷却风扇N、空分装置P、电磁阀V₃、手动阀V₄至钢瓶接口构成一条气路，手动阀V₁、电磁阀V₂之间连接气压表PG1，缓冲罐L连接气压表PG2，冷却风扇N与空分装置P间连接气压表PG3。

电磁阀V₃、手动阀V₄之间的气路通过电磁阀V₈、减压阀V₁₁、电磁阀V₆构成的气路与手动阀V₁、电磁阀V₂之间的气路连接，电磁阀V₈、减压阀V₁₁之间连接气压表PG4，

手动阀V₁、电磁阀V₂之间的气路通过电磁阀V₅与真空泵K连接，电磁阀V₅与真空泵K之间连接数显真空计VG和真空泵入口安全阀V₁₄。

电磁阀V₇同时联接在电磁阀V₅、数显真空计VG、电磁阀V₈和减压阀V₁₁之间。，

电磁阀V₉同时联接在缓冲罐L、空压机入口安全阀V₁₂、电磁阀V₅和数显真空计VG之间。

电气控制部分包括手旋总开关Q₀、相序保护器K₀₀、交流接触器K₁、电动机保护开关Q₁、Q₂、Q₃、真空开关F₁、F₂、交流接触器K₂、K₃、K₄、功率继电器K₁₁、K₁₂、K₁₃、K₁₄、K₁₅、K₁₆、K₁₇、K₁₈、K₁₉、K₂₀、K₂₁。

其中，三相交流电源输入通过手旋总开关Q₀、相序保护器K₀₀、交流接触器K₁后，三相线路分别通过电动机保护开关Q₁、Q₂、Q₃与交流接触器K₂、K₃、K₄连接，单相线路通过真空开关F₁与功率继电器K₁₁、K₁₂、K₁₃连接，通过真空开关F₂与直流电源DV1连接，可编程控制器PLC与功率继电器K₁₄、K₁₅、K₁₆、K₁₇、K₁₈、K₁₉、K₂₀、K₂₁构成梯形控制电路，功率继电器的输出触头分别和电磁阀的控制端连接，交流接触器的输出触头分别和空压机、真空泵电机的电源输入接线端子连接。

所述空分装置包括上罐和下罐，下罐与上罐中间通过两个针型阀相连接，入口安装在下罐一头侧中部，出口安装在下罐与入口相对侧的下部，排气阀安装在上罐顶部。

本实用新型的积极效果是：

本实用新型和另案专利申请的六氟化硫冷凝加热称重设备以及另案专利申请的六氟化硫处理设备三者结合使回收气体灌钢瓶的速度和能力提高，解决了六氟化硫回充时的吸热问题，使六氟化硫废气处理后达到国家电力新气标准，成套设备自动化程度高，且小型化，便于移动作业。本实用新型中的空分装置进一步确保回收过程中空气对六氟化硫气体的“污染”最小化。本实用新型中的PLC+触摸屏设计的电磁阀控制回路，可减少回收过程中的频繁手动操作。本实用新型中考虑周全、四通八达的抽真空回路，确保系统中任何管路任何通道均可被完全抽真空，做到回收回充过程中空气对六氟化硫气体的“污染”最小化。回收回充系统加过滤吸附装置，可第一步阻拦住运行后的GIS或开关中的有毒气体，减少毒性，为后续处理过程中的人身安全提供保障。过滤罐预留抽真空接口，与处理单元真空泵预留的接口对接，连接上处理系统的处理单元后，组成过滤吸附罐内吸附剂再生回路。能够使处理能力已减弱的吸附剂得到及时再生，或者在彻底处理前抽出过滤罐内的低氟化物在处理单元的碱液罐中进行处理，确保对环境零污染。或者利用纯氮冲罐后再利用处理系统的处理单元的真空泵进行再生。

附图说明

图1为本实用新型气路系统框图，

图2为本实用新型电路系统主线路图，

图3为本实用新型电路系统控制开关电路图，

图4为系统自洁功能控制流程图，

图5为气体回收功能控制流程图，

图6为气体回充功能控制流程图，

图7为空分装置结构示意图。

具体实施方案

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明。

六氟化硫回收回充处理装置，包括气路部分和电气控制部分，其中：

气路部分如图1所示，气路部分包括手动阀V₁、V₄、V₁₀，常闭型电磁阀V₂、V₃、V₅、V₆、V₇、V₈、V₉，过滤减压阀V₁₀，减压阀V₁₁，安全阀V₁₂、V₁₃、V₁₄，单向阀V₁₅，数显真空计VG，气压表PG1、PG2、PG3、PG4，真空泵K，缓冲罐L，吸附装置M，冷却风扇N，空分装置P，空压机Q。

其中，从充满六氟化硫气体的设备接口依次经过手动阀V₁、电磁阀V₂、过滤减压阀V₁₀、缓冲罐L、空压机入口安全阀V₁₂、空压机Q、空压机出口安全阀V₁₃、单向阀V₁₅、吸附装置M、冷却风扇N、空分装置P、电磁阀V₃、手动阀V₄至钢瓶接口构成一条气路，手动阀V₁、电磁阀V₂之间连接气压表PG1，缓冲罐L连接气压表PG2，冷却风扇N与空分装置P间连接气压表PG3。

电磁阀V₃、手动阀V₄之间的气路通过电磁阀V₈、减压阀V₁₁、电磁阀V₆构成的气路与手动阀V₁、电磁阀V₂之间的气路连接，电磁阀V₈、减压阀V₁₁之间连接气压表PG4。

手动阀V₁、电磁阀V₂之间的气路通过电磁阀V₅与真空泵K连接，电磁阀V₅与真空泵K之间连接数显真空计VG和真空泵入口安全阀V₁₄。

电磁阀V₇同时联接在电磁阀V₅、数显真空计VG、电磁阀V₈和减压阀V₁₁之间。

电磁阀V₉同时联接在缓冲罐L、空压机入口安全阀V₁₂、电磁阀V₅和数显真空计VG之间。

电气部分如图2、图3所示。电气控制部分包括手旋总开关Q₀、相序保护器K₀₀、交流接触器K₁、电动机保护开关Q₁、Q₂、Q₃、真空开关F₁、F₂、交流接触器K₂、K₃、K₄、功率继电器K₁₁、K₁₂、K₁₃、K₁₄、K₁₅、K₁₆、K₁₇、K₁₈、K₁₉、K₂₀、K₂₁。Y1-Y9表示电磁阀的引出电源。

其中，三相交流电源输入通过手旋总开关Q₀、相序保护器K₀₀、交流接触器K₁后，三相线路分别通过电动机保护开关Q₁、Q₂、Q₃与交流接触器K₂、K₃、K₄连接，单相线路通过真空开关F₁与功率继电器K₁₁、K₁₂、K₁₃连接，通过真空开关F₂与直流电源DV1连接，可编程控制器PLC与功率继电器K₁₄、K₁₅、K₁₆、K₁₇、K₁₈、K₁₉、K₂₀、K₂₁构成梯形控制电路，功率继电器的输出触头分别和电磁阀的控制端连接，交流接触器的输出触头分别和空压机、真空泵电机的电源输入接线端子连接。

本实用新型的功能和工作过程如下：

1、系统自洁功能

系统自洁功能控制图如图4所示，包含四个子功能模块：

(1)设备与回收车连接管路抽真空

本功能开启前，系统处于复位状态(所有电气设备关闭)，阀V1和阀V4处于关闭状态。

由操作人员通过人机控制器RJ在“系统自洁”操作界面中选择“设备与回收车连接管路抽真空”，并打开阀V1，点击“启动”按扭，控制程序将顺序打开阀V7、阀V8和真空泵K，当操作人员通过数显真空计VG观察真空度达到所需标准时，点击“停止”按扭，程序将顺序关闭阀V7、阀V8和真空泵K，并将系统复位，操作人员再关闭阀V1，结束此项功能。

(2)回收车自身管路抽真空

a系统自身空压机前管路抽真空

本功能开启前，系统处于复位状态，阀V1和阀V4处于关闭状态。

由操作人员通过人机控制器在“系统自洁”操作界面中选择“系统自身空压机前管路抽真空”，点击“启动”按扭，控制程序将先打开阀V2、阀V6、阀V9，然后再顺序打开真空泵K与阀V5，当操作人员通过数显真空计VG观察真空度达到所需标准时，点击“停止”按扭，程序将顺序关闭阀V2、阀V6、阀V9、阀V5和真空泵K，并将系统复位，结束此项功能。

b系统自身空压机后管路抽真空

本功能开启前，系统处于复位状态，阀V1和阀V4处于关闭状态。

由操作人员通过人机控制器在“系统自洁”操作界面中选择“回收车自身管路抽真空”，点击“启动”按扭，控制程序将先打开阀V7、阀V8、阀V3，然后再打开真空泵K，当操作人员通过数显真空计VG观察真空度达到所需标准时，点击“停止”按扭，程序将顺序关闭阀V7、阀V8、阀V3和真空泵K，并将系统复位，结束此项功能。

(3)钢瓶与回收车间管路抽真空

本功能开启前，系统处于复位状态，阀V1和阀V4处于关闭状态。

由操作人员通过人机控制器在“系统自洁”操作界面中选择“钢瓶与回收车间管路真空”，并打开阀V4点击“启动”按扭，打开真空泵K与阀V5，当操作人员通过数显真空计VG观察真空度达到所需标准时，点击“停止”按扭，程序将顺序关闭阀V5和真空泵K，并将系统复位，操作人员再关闭阀V4，结束此项功能。

2、气体回收功能

气体回收功能控制图如图5所示。

设备接口间管路、回收车内部管路及钢瓶接口管路均抽真空自洁后，即可进行气体回收操作。

本功能开启前，系统处于复位状态，阀V1和阀V4处于关闭状态。

由操作人员通过人机控制器在“控制主程序”界面中选择“气体回收”，并打开阀V1、阀V4，点击“启动”按扭，控制程序将先打开阀V3，然后再顺序打开压缩机K与阀V2，当操作人员通过机械式气体压力表PG1观察设备SF6气体压力达到回收所需标准时，点击“停止”按扭，程序将顺序关闭阀V2和空压机Q，再关闭阀V3，并将系统复位，操作人员再关闭阀V1、阀V4，结束此项功能。

3、气体回充功能

气体回充功能控制图如图6所示。

接入装洁净气体的钢瓶且钢瓶之间回路抽空后，即可进行气体回充操作。

本功能开启前，系统处于复位状态，阀V1和阀V4处于关闭状态。

由操作人员通过人机控制器在“控制主程序”界面中选择“气体回充”，并打开阀V1、阀V4，点击“启动”按扭，控制程序将先打开阀V6、阀V8，当操作人员通过机械式气体压力表PG1观察设备SF6气体压力达到回充所需标准时，点击“停止”按扭，程序将顺序关闭阀V8和阀V6，并将系统复位，结束此项功能。

4、过滤罐吸附剂再生模块

系统停机状态下，拧开手动阀V10出口处的堵头，用软管连接到另案申请的六氟化硫处理设备的真空泵入口，启动该真空泵，即可对过滤罐内的吸附剂进行抽真空再生。

空气分离装置如图7所示，空气分离装置的入口1安装在下罐2一头侧中部，下罐2与上罐3中间通过两个针型阀4相连接、出口5安装在下罐2与入口1相对侧的下部、排气阀6安装在上罐3顶部。

工作过程：回收开始时，六氟化硫与低氟化物及微量空气的混合气由入口1进入下罐2后，混合气中的空气因比重较低自然上浮，稍点动打开针型阀4，空气即浮到上罐3，打开排气阀6即排出，即可起到将混合气中的微量空气分离的作用。针型阀4正常时为关闭状态。余下的六氟化硫与低氟化物的混合气，可能会有少量在高压下变为液态，通过下罐底部的出口5流出。

Claims (2)

1、六氟化硫回收回充装置，包括气路部分和电气控制部分，其特征在于：

气路部分包括手动阀(V₁)、(V₄)、(V₁₀)，常闭型电磁阀(V₂)、(V₃)、(V₅)、(V₆)、(V₇)、(V₈)、(V₉)，过滤减压阀(V₁₀)，减压阀(V₁₁)，安全阀(V₁₂)、(V₁₃)、(V₁₄)，单向阀(V₁₅)，数显真空计(VG)，气压表(PG1)、(PG2)、(PG3)、(PG4)，真空泵(K)，缓冲罐(L)，吸附装置(M)，冷却风扇(N)，空分装置(P)，空压机(Q)，

其中，从充满六氟化硫气体的设备接口依次经过手动阀(V₁)、电磁阀(V₂)、过滤减压阀(V₁₀)、缓冲罐(L)、空压机入口安全阀(V₁₂)、空压机(Q)、空压机出口安全阀(V₁₃)、单向阀(V₁₅)、吸附装置(M)、冷却风扇(N)、空分装置(P)、电磁阀(V₃)、手动阀(V₄)至钢瓶接口构成一条气路，手动阀(V₁)、电磁阀(V₂)之间连接气压表(PG1)，缓冲罐(L)连接气压表(PG2)，冷却风扇(N)与空分装置(P)间连接气压表(PG3)，

电磁阀(V₃)、手动阀(V₄)之间的气路通过电磁阀(V₈)、减压阀(V₁₁)、电磁阀(V₆)构成的气路与手动阀(V₁)、电磁阀(V₂)之间的气路连接，电磁阀(V₈)、减压阀(V₁₁)之间连接气压表(PG4)，

手动阀(V₁)、电磁阀(V₂)之间的气路通过电磁阀(V₅)与真空泵(K)连接，电磁阀(V₅)与真空泵(K)之间连接数显真空计(VG)和真空泵入口安全阀(V₁₄)，

电磁阀(V₇)同时联接在电磁阀(V₅)、数显真空计(VG)、电磁阀(V₈)和减压阀(V₁₁)之间，

电磁阀(V₉)同时联接在缓冲罐(L)、空压机入口安全阀(V₁₂)、电磁阀(V₅)和数显真空计(VG)之间，

电气控制部分包括手旋总开关(Q₀)、相序保护器(K₀₀)、交流接触器(K₁)、电动机保护开关(Q₁)、(Q₂)、(Q₃)、真空开关(F₁)、(F₂)、交流接触器(K₂)、(K₃)、(K₄)、功率继电器(K₁₁)、(K₁₂)、(K₁₃)、(K₁₄)、(K₁₅)、(K₁₆)、(K₁₇)、(K₁₈)、(K₁₉)、(K₂₀)、(K₂₁)，

其中，三相交流电源输入通过手旋总开关(Q₀)、相序保护器(K₀₀)、交流接触器(K₁)后，三相线路分别通过电动机保护开关(Q₁)、(Q₂)、(Q₃)与交流接触器(K₂)、(K₃)、(K₄)连接，单相线路通过真空开关(F₁)与功率继电器(K₁₁)、(K₁₂)、(K₁₃)连接，通过真空开关(F₂)与直流电源(DV1)连接，可编程控制器(PLC)与功率继电器(K₁₄)、(K₁₅)、(K₁₆)、(K₁₇)、(K₁₈)、(K₁₉)、(K₂₀)、(K₂₁)构成梯形控制电路，功率继电器的输出触头分别和电磁阀的控制端连接，交流接触器的输出触头分别和空压机、真空泵电机的电源输入接线端子连接。

2、如权利要求1所述的六氟化硫回收回充装置，其特征在于：所述空分装置包括上罐(3)和下罐(2)，下罐(2)与上罐(3)中间通过两个针型阀(4)相连接，入口(1)安装在下罐(2)一头侧中部，出口(5)安装在下罐(2)与入口(1)相对侧的下部，排气阀(6)安装在上罐(3)顶部。

Images