CN202898021U - 集中控制型六氟化硫气体净化处理装置 - Google Patents

Abstract

一种集中控制型六氟化硫气体净化处理装置，包括通过若干接口相连接的处理单元、动力单元和深冷单元，设置有高压散热器、缓冲罐、过滤器、吸附塔、在线湿度仪、碱液箱、低压散热器、吸附罐、压缩机、高压散热器、储气罐、真空计、真空泵、在线纯度检测仪、深冷容器、深冷主机和低温液泵。其中吸附塔包括加热丝和铂电阻，深冷容器安装有振动拨叉式液位装置。其优点是：将缓冲处理技术、深冷尾气分离处理技术和机械制冷式深冷分离组合集中于同一装置中，并解决了吸附塔冲氮再生加热和深冷容器的液位报警问题，能使回收后的六氟化硫气体经处理后达到要求，便于处理后的气体基地化集中处理和重新充入电气设备，实现了六氟化硫气体的循环使用。

Description

集中控制型六氟化硫气体净化处理装置

技术领域

本实用新型涉及气体净化处理设备，具体说，涉及一种集中控制型六氟化硫气体净化处理装置。

背景技术

纯净的六氟化硫（SF₆）气体在常温常压下为无色、无臭、无毒、不可燃烧的气体，具有优异的绝缘特性和灭弧能力，是一种理想的绝缘介质。随着电力工业的迅速发展和技术装备水平的提高，500kV、750kV、1000kV等高电压等级的输配电线路建设速度加快，大量的六氟化硫断路器及全封闭组合电器不断地投入建设和运行，六氟化硫用量越来越大。但六氟化硫在空气中能够存在3200多年，且温室效应是CO₂的23900多倍。六氟化硫作为一种温室气体，是京都协议书禁止排放的六种气体之一。因此，电气设备灭弧气体六氟化硫的净化处理成为环保改造的一个重要课题。

同时，由于六氟化硫气体在电弧、火花放电、高温等因素作用下易电离分解，其分解产物与电气设备中的水分、氧气发生反应，主要生成SO₂、H₂S、CO、HF等物质，以及SF₄、SOF₂、SF₂、SO₂F₂等毒性和腐蚀性极强的物质，这些物质腐蚀电气设备，降低设备绝缘能力，也危害人体健康。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六氟化硫必须经回收并处理后再回充循环利用，而不再将该温室气体直排大气。

目前，生产厂家在其生产过程中，采取各种六氟化硫气体净化处理保证新气的纯度，通常为净化处理技术或深冷处理技术。净化处理技术包括阀门、吸附塔及其连接管道，将被净化的介质通过阀门流入装填吸附剂的吸附塔中，经吸附净化后再通过另一阀门流出。也即阀门、吸附塔及其连接管道组成工业领域常用的成熟技术。

常规的深冷技术包括阀门、深冷容器、深冷制冷系及其连接管道，只是将需要被冷却的介质通过阀门打入深冷容器中，通过深冷制冷系统向深冷容器制冷使得介质冷却到需要的温度后，再通过另一阀门引出介质即可。也即阀门、深冷容器、深冷制冷系统及其连接管道即组成工业领域常用的成熟技术。

这些技术均已成熟，但其设备规模均较大，而且是选择性使用，对六氟化硫只能进行分散性回收，其处理效果不好。

为便于六氟化硫气体的统一检测、集中配送、统一管理，与国家电网公司要求进行基地化净化处理相适应，对六氟化硫气体进行集中控制和净化处理，使处理后的气体达到国家新气标准要求，能够重新充入运行中的电气设备，实行六氟化硫气体的循环使用，就成为电气设备灭弧气体六氟化硫净化处理课题有待解决的一个重要内容。国内外还没有专门的、处理能力达到国家六氟化硫新气标准的、自动化程度较高的、处理符合国家电网管理要求的小型化集中控制处理设备。

另外，在缓冲处理技术中，处理装置的吸附塔在处理一段时间后，处理气的湿度或纯度将明显下降，表明吸附塔内的吸附剂已湿度饱和或吸附饱和，此时无法再次重复使用，需更换吸附剂，将吸附剂手动倒出和装入，吸附剂的处理和使用费用很高。

在深冷尾气分离处理技术中，处理装置中的深冷容器液位应占深冷容器总体积的4/5左右。随着制冷温度的下降，深冷容器内六氟化硫逐渐降温后液化，而深冷容器顶部六氟化硫仍呈气体状态。深冷容器能冷却到-80℃，正常工况下此时深冷容器内的六氟化硫为固体，顶部有少量气体，深冷容器内压力较低；处理过程中，需要将容器内杂质经低温冷却排放后升温以便于液体灌钢瓶，随着温度的升高，六氟化硫逐渐液化或者气化，此时深冷容器内压力升高，室温30℃时，压力可达3MPa左右。可知深冷容器在低温低压与高温高压间交变。六氟化硫不断被液化到充满整个深冷容器体时，如果因意外停止制冷、或制冷量不够或其他操作失误，则可能使深冷容器体无剩余空间供气化升压膨胀用，导致深冷容器体从最薄弱的地方破裂或者爆破以泄压，造成气体泄漏甚至设备或人员伤亡。

为防止六氟化硫不断被液化到充满整个深冷容器体的极端状态，采用简易的目镜会有爆裂危险，而常用的液位报警装置如浮球式、液位浮子式等均不能使用，浮球会被压扁或者压爆，液位浮子无法承受；常见的利用介质气体与液体导电率不同来测量液位的装置也不行。

因此，吸附塔中吸附剂再生使用和深冷容器的液位报警装置是电气设备灭弧气体六氟化硫净化处理课题有待解决的另外两个重要内容。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服已知技术的各种缺陷，提供一种可以进行吸附塔冲氮再生加热和深冷容器的液位报警的小型化、操作简便、满足基地化生产、实现六氟化硫气体循环使用的六氟化硫气体集中控制型净化处理装置。

本实用新型提供的集中控制型六氟化硫气体净化处理装置，包括处理单元和深冷单元，所述处理单元包括第一吸附塔和第二吸附塔，所述深冷单元包括深冷容器，还包括动力单元；

所述处理单元还包括第一高压散热器、缓冲罐、第一过滤器、第二过滤器、流量计和碱液箱，以及若干手动阀和若干高温两位三通阀；

所述第一吸附塔包括加热丝和铂电阻，所述第二吸附塔包括另一加热丝和另一铂电阻，加热丝呈“U”字形，安装在每个吸附塔的内腔中，铂电阻安装在每个吸附塔的侧壁上；

所述处理单元设有：

进气口、钢瓶抽尾气口和钢瓶抽真空口,,分别用于与被处理气体钢瓶连通；

吸附剂再生冲氮口，用于与氮气钢瓶连通；

大气接口，用于与大气连通；

第一二次处理接口、第一合格气接口、第一抽钢瓶尾气口、第一处理单元抽真空口、第一抽钢瓶抽尾口、第一真空泵口和第一排气口，分别用于与所述动力单元连通；

所述第一高压散热器入口经第一手动阀接至所述进气口，并经第二手动阀接至所述第一二次处理接口，所述第一高压散热器出口依次与所述缓冲罐、第一过滤器、第三手动阀、减压阀、第一高温两位三通阀、第一吸附塔、第四手动阀、第五手动阀、第二吸附塔、第二过滤器、第二高温两位三通阀和第六手动阀串联，第六手动阀的出口接至所述第一合格气接口；第四手动阀与第五手动阀的连接管路经第七手动阀接至所述吸附剂再生冲氮口；第一高温两位三通阀的另一出口与第二高温两位三通阀的另一出口并联并经第三高温两位三通阀接至所述第一真空泵口；第二高温两位三通阀与第八手动阀)的连接管路经第十手动阀接至所述第一处理单元抽真空口；第三高温两位三通阀的另一出口经第十一手动阀、流量计和碱液箱接至所述大气接口；所述钢瓶抽真空口与第一抽钢瓶抽尾口、钢瓶抽尾气口与第一抽钢瓶尾气口分别通过管路相通；第三高温两位三通阀的另一出口与第十一手动阀的连接管路接至所述第一排气口；

所述动力单元设有：

第二二次处理接口、第二合格气接口、第二抽钢瓶尾气口、第二处理单元抽真空口、第二抽钢瓶抽尾口、第二真空泵口和第二排气口,分别用于与所述处理单元连通；

第三排气口、第一深冷单元抽真空口、第三二次处理接口和第一深冷容器接口，分别用于与所述深冷单元相通；

所述动力单元包括低压散热器、吸附罐、压缩机、第二高压散热器、储气罐和真空泵，以及若干手动阀、减压阀、单向阀和若干电磁阀，其中：

第二十一手动阀的入口接至所述第二合格气接口，第二十一手动阀的出口依次与第一电磁阀、减压阀、吸附罐、压缩机、第二高压散热器、第二电磁阀和第二十九手动阀串联，第二十九手动阀的出口接至所述第一深冷容器接口；

第二十二手动阀的入口接至第二抽钢瓶尾气口，第二十二手动阀的出口依次与低压散热器、第三电磁阀、第二十三手动阀串联，第二十三手动阀的出口接至第三二次处理接口，第二十二手动阀的出口与第一电磁阀的出口连通；

所述第二高压散热器与第四电磁阀、第二十四手动阀、单向阀、储气罐、第五电磁阀、第二十五手动阀串联，第二十五手动阀的出口接至所述第二二次处理接口；

所述真空泵入口接至所述第二真空泵口；

第二十六手动阀接至所述第二抽钢瓶抽尾口；

第二十七手动阀接至所述第二处理单元抽真空口；

第二十六手动阀与第六电磁阀串联，所述真空泵出口、第六电磁阀出口和第二十七手动阀出口并联并经第七电磁阀和第二十八手动阀接至所述第一深冷单元抽真空口；

所述第二排气口与所述第三排气口相通；

所述深冷单元还包括深冷主机和低温液泵，以及若干手动阀和若干电磁阀；

所述深冷容器安装有液位报警器，所述液位报警器采用振动拨叉式液位装置；

所述深冷单元设有：

第四排气口、第二深冷单元抽真空口、第四二次处理接口和第二深冷容器接口，分别用于与所述动力单元相通；

灌钢瓶口,用于与合格气钢瓶连通；

所述第一二次处理接口与所述第二二次处理接口、所述第一合格气接口与所述第二合格气接口、所述第一抽钢瓶尾气口与所述第二抽钢瓶尾气口、所述第一处理单元抽真空口与所述第二处理单元抽真空口、所述第一抽钢瓶抽尾口与所述第二抽钢瓶抽尾口、所述第一真空泵口与所述第二真空泵口、第一排气口与所述第二排气口、所述第三排气口与所述第四排气口、所述第一深冷单元抽真空口与所述第二深冷单元抽真空口、所述第三二次处理接口与所述第四二次处理接口以及所述第一深冷容器接口与所述第二深冷容器接口分别通过管路相通。

本实用新型集中控制型六氟化硫气体净化处理装置，其中所述处理单元还包括在线湿度仪和第十二手动阀，所述在线湿度仪经第十二手动阀接至所述第二过滤器的出口。

本实用新型集中控制型六氟化硫气体净化处理装置，其中所述碱液箱接有第十三手动阀并经所述第十三手动阀接至补液口。

本实用新型集中控制型六氟化硫气体净化处理装置，其中所述动力单元还包括真空计，所述真空计连接至所述真空泵的出口。

本实用新型集中控制型六氟化硫气体净化处理装置，其中所述深冷单元还包括在线纯度检测仪、两个手动阀，所述在线纯度检测仪经第三十八手动阀接至所述深冷容器，所述深冷容器经第三十九手动阀接至一排污口。

本实用新型集中控制型六氟化硫气体净化处理装置，其中所述缓冲罐安装有安全阀和第一压力表，所述第二过滤器的出口安装有第二压力表和第一压力变送器；所述减压阀的出口安装有第三压力变送器，所述压缩机的入口安装有第三压力表，所述压缩机的出口安装有第四压力表、第二安全阀和第四压力变送器，所述储气罐安装有第五压力表、第五压力变送器和第三安全阀，所述深冷容器与第三十八手动阀的连通管道上安装有第六压力表，所述低温液泵的出口安装有第六压力变送器。

本实用新型集中控制型六氟化硫气体净化处理装置，其中所述进气口与钢瓶、处理后只剩少量余气的钢瓶与所述钢瓶抽尾气口、处理后的钢瓶与所述钢瓶抽真空口、所述第一二次处理接口与所述第二二次处理接口、所述第一合格气接口与所述第二合格气接口、所述第一处理单元抽真空口与所述第二处理单元抽真空口、所述吸附剂再生冲氮口与高纯氮钢瓶、所述第一真空泵口与所述第二真空泵口、所述第一抽钢瓶尾气口与所述第二抽钢瓶尾气口、所述第一抽钢瓶抽尾口与所述第二抽钢瓶抽尾口、所述第二排气口与所述第三排气口、所述第三排气口与所述第四排气口、所述第一深冷容器接口与所述第二深冷容器接口、所述第二深冷单元抽真空口与所述第一深冷单元抽真空口、所述第四二次处理接口与所述第二抽钢瓶抽尾口分别用压力胶管连接；所述处理单元大气接口用软管连接至室外下风口；所述灌钢瓶口与所述低温液泵、所述低温液泵与所述深冷容器、所述低温液泵与所述第六压力变送器用不锈钢压力钢管连接，外敷保温层；所述第六压力变送器用不锈钢软管连接至钢瓶。

本实用新型集中控制型六氟化硫气体净化处理装置的优点是：将缓冲处理技术、深冷尾气分离处理技术中的变压吸附、相变空气分离和机械制冷式深冷分离组合集中于同一装置中，并解决了吸附塔冲氮再生加热和深冷容器的液位报警问题，能使回收后的六氟化硫气体经处理后达到GB/T 12022-2006《工业六氟化硫》要求，处理回收率≥95%，处理能力达到50kg/h以上。集控操作使装置自动化程度更高，可以减少手动操作时的误操作引起的对设备及人员的损害，便于处理后的气体基地化集中处理和重新充入运行的电气设备，实现了六氟化硫气体的循环使用。

下面结合实施例参照附图进行详细说明，以求对本实用新型的目的、特征和优点得到更深入的理解。

附图说明

图1是本实用新型集中控制型六氟化硫气体净化处理装置的原理图；

图2是第一吸附塔的主视图；

图3是第二吸附塔的侧视图；

图4是深冷容器液位报警器的安装结构图。

具体实施方式

参见图1，本实用新型集中控制型六氟化硫气体净化处理装置，包括处理单元100、动力单元200和深冷单元300。

处理单元100包括第一高压散热器1、缓冲罐2、第一过滤器3、第一吸附塔5、第二吸附塔8、第二过滤器9、流量计14、碱液箱13和在线湿度仪11，以及手动阀V1、V2、V4、V5、V7、V8、V9、V10、V11、V13、V15和高温两位三通阀V3、V6、V12。

处理单元100设有进气口A、钢瓶抽尾气口C和钢瓶抽真空口D,分别用于与被处理气体钢瓶连通；吸附剂再生冲氮口B，用于与氮气钢瓶连通；大气接口H，用于与大气连通；第一二次处理接口E1、第一合格气接口F1、第一抽钢瓶尾气口K1、第一处理单元抽真空口G1、第一抽钢瓶抽尾口L1、第一真空泵口I1和第一排气口J1,分别用于与动力单元200连通。

其中：第一高压散热器1的入口经第一手动阀V1接至进气口A，并经第二手动阀V7接至第一二次处理接口E1，第一高压散热器1出口依次与缓冲罐2、第一过滤器3、第三手动阀V2、减压阀4、第一高温两位三通阀V3、第一吸附塔5、第四手动阀V4、第五手动阀V5、第二吸附塔8、第二过滤器9、第二高温两位三通阀V6和第六手动阀V9串联，第六手动阀V9的出口接至第一合格气接口F1。

第四手动阀V4与第五手动阀V5的连接管路经第七手动阀V8接至吸附剂再生冲氮口B。第一高温两位三通阀V3的另一出口与第二高温两位三通阀V6的另一出口并联并经第三高温两位三通阀V12接至第一真空泵口I1。第二高温两位三通阀V6与第八手动阀V9的连接管路经第十手动阀V10接至第一处理单元抽真空口G1。

第三高温两位三通阀V12的另一出口经第十一手动阀V11、流量计14和碱液箱13接至大气接口H。钢瓶抽真空口D与第一抽钢瓶抽尾口L1、钢瓶抽尾气口C与第一抽钢瓶尾气口K1分别通过管路相通。第三高温两位三通阀V12的另一出口与第十一手动阀V11的连接管路接至第一排气口J1。在线湿度仪11经第十二手动阀V15接至第二过滤器9的出口。碱液箱13经第十三手动阀V13接至补液口S。

结合参见图2和图3，第一吸附塔5包括加热丝10和铂电阻6，第二吸附塔8包括另一加热丝13和另一铂电阻7。加热丝10、13呈“U”字形，安装在每个吸附塔5、8的内腔中，铂电阻6、7安装在每个吸附塔5、8的侧壁上。

动力单元200包括低压散热器31、吸附罐34、压缩机36、第二高压散热器40、储气罐42、真空计47和真空泵48，以及手动阀V21、V23、V25、V27、V29、V31、V32、V33、V36、减压阀32、单向阀41和电磁阀V22、V24、V26、V28、V30、V34、V35。

动力单元200设有第二二次处理接口E2、第二合格气接口F2、第二抽钢瓶尾气口K2、第二处理单元抽真空口G2、第二抽钢瓶抽尾口L2、第二真空泵口I2和第二排气口J2,分别用于与处理单元100连通；第三排气口M1、第一深冷单元抽真空口P1、第三二次处理接口N1和第一深冷容器接口O1，分别用于与深冷单元300相通。

其中：第二十一手动阀V21的入口接至第二合格气接口F2，第二十一手动阀V21的出口依次与第一电磁阀V22、减压阀32、吸附罐34、压缩机36、第二高压散热器40、储气罐42、真空计47、真空泵48、第二电磁阀V26和第二十九手动阀V27串联，第二十九手动阀V27的出口接至第一深冷容器接口O1。

第二十二手动阀V23的入口接至第二抽钢瓶尾气口K2，第二十二手动阀V23的出口依次与低压散热器31、第三电磁阀V24、第二十三手动阀V25串联，第二十三手动阀V25的出口接至第三二次处理接口N1，第二十二手动阀V23的出口与第一电磁阀V22的出口连通。

第二高压散热器40与第四电磁阀V28、第二十四手动阀V29、单向阀41、储气罐42、第五电磁阀V30、第二十五手动阀V31串联，第二十五手动阀V31的出口接至第二二次处理接口E2。

真空泵48入口接至第二真空泵口I2。第二十六手动阀V33接至第二抽钢瓶抽尾口L2。第二十七手动阀V32接至第二处理单元抽真空口G2。第二十六手动阀V33与第六电磁阀V34串联，真空泵48出口、第六电磁阀V34出口和第二十七手动阀V32出口并联并经第七电磁阀V35和第二十八手动阀V36接至第一深冷单元抽真空口P1。真空计47连接至真空泵48的出口。第二排气口J2与第三排气口M1相通。

深冷单元300包括通过管路连接起来的深冷容器53、深冷主机54、低温液泵55、在线纯度检测仪57，以及手动阀V41、V42、V43、V44、V45、V46、V47、V49、V50和电磁阀V48、V51。

深冷单元300设有第四排气口M2、第二深冷单元抽真空口P2、第四二次处理接口N2和第二深冷容器接口O2，分别用于与动力单元200相通；灌钢瓶口Q,用于与合格气钢瓶连通；其中：深冷容器53与深冷主机54之间通过进冷气与回热气两根管路连接。深冷容器53分别经第三十一手动阀V41接至第四二次处理接口N2，经第三十二手动阀V42接至第二深冷单元抽真空口P2，经第八电磁阀51和第三十三手动阀V43接至第四排气口M2，经第三十四手动阀V44接至第二深冷容器接口O2，经第三十五手动阀V47、第九电磁阀48、低温液泵55、第三十六手动阀V50串联接至灌钢瓶口Q,经第三十七手动阀V45接至低温液泵55的另一出口。在线纯度检测仪57经第三十八手动阀V46接至深冷容器53，深冷容器53经第三十九手动阀V49接至一排污口R。

结合参见图4，深冷容器53安装有液位报警器52，液位报警器52采用振动拨叉式液位装置。

在本实用新型集中控制型六氟化硫气体净化处理装置中，各单元安装有若干检测装置。其中，缓冲罐2安装有安全阀V14和第一压力表P1-1，第二过滤器9的出口安装有第二压力表P1-2和第一压力变送器13。减压阀32的出口安装有第三压力变送器33，压缩机36的入口安装有第三压力表P2-1，压缩机36的出口安装有第四压力表P2-2、第二安全阀38和第四压力变送器37，储气罐42安装有第五压力表P2-3、第五压力变送器44和第三安全阀45，深冷容器53与第三十八手动阀V46的连通管道上安装有第六压力表P3-1，低温液泵55的出口安装有第六压力变送器56。

在本实用新型集中控制型六氟化硫气体净化处理装置中，各单元间的气体管路连接如下：

处理单元100的进气口A与钢瓶用压力胶管连接；

处理后只剩少量余气的钢瓶用软管同处理单元100的钢瓶抽尾气口C连接；

处理后的钢瓶同处理单元100的钢瓶抽真空口D连接；

处理单元100的第一二次处理接口E1同动力单元200第二二次处理接口E2用压力胶管连接；

处理单元100的第一合格气接口F1与动力单元200的第二合格气接口F2用压力胶管连接；

处理单元100的第一处理单元抽真空口G1同动力单元200的第二处理单元抽真空口G2用压力胶管连接；

处理单元100大气接口H用软管连接至室外下风口；吸附剂再生冲氮口B与高纯氮钢瓶用压力胶管连接；

处理单元100的第一真空泵口I1同动力单元200的第二真空泵口I2用压力胶管连接；

处理单元100的第一抽钢瓶尾气口K1与动力单元200的第二抽钢瓶尾气口K2用压力胶管连接；

处理单元100的第一抽钢瓶抽尾口L1与动力单元200的第二抽钢瓶抽尾口L2用压力胶管连接；

动力单元200的第二排气口J2与第三排气口M1处理单元深冷尾气入口11口用压力胶管连接；

动力单元200的第三排气口M1与深冷单元300的第四排气口M2用压力胶管连接；

动力单元200的第一深冷容器接口O1与深冷单元300的第二深冷容器接口O2用压力胶管连接；

深冷单元300的第二深冷单元抽真空口P2同动力单元200的第一深冷单元抽真空口P1用压力胶管连接；

深冷单元300的第四二次处理接口N2与动力单元200的第二抽钢瓶抽尾口L2用压力胶管连接；

深冷单元300的灌钢瓶口Q与低温液泵55用不锈钢压力钢管连接，外敷保温层；低温液泵55与深冷容器53用不锈钢压力钢管连接，外敷保温层；低温液泵55用不锈钢压力钢管连接至第六压力变送器56，外敷保温层；第六压力变送器56用不锈钢软管连接至钢瓶。

下面说明本实用新型集中控制型六氟化硫气体净化处理装置的工作过程。

1.处理单元抽真空

系统第一次工作或长时间不用后初次使用时，需对处理单元100抽真空，以去除设备内部的杂质及水分。

参见图1，打开动力单元200第七电磁阀V35，打开第二十八手动阀V36，启动动力单元真空泵48，即可通过常开的处理单元第十手动阀V10、动力单元第二十七手动阀V32，对处理单元100抽真空。抽真空过程中，可通过动力单元真空计47实时观察真空值，抽到要求真空值时即停止。

抽真空前需确认处理单元100内常温、无压力或接近负压，以免冲坏真空泵。

2.深冷单元抽真空

系统第一次工作或长时间不用后初次使用时，需对深冷容器53抽真空，以去除设备内部的杂质及水分。

动力单元第七电磁阀V35打开，打开第二十八手动阀V36，启动动力单元真空泵48，即可通过常开的第三十二手动阀V42、动力单元第二十六手动阀V33，对深冷容器53抽真空，抽真空过程中，可通过动力单元真空计47实时观察真空值，抽到要求真空值即停止。

抽真空前确认深冷容器53内常温、无压力或接近负压，以免冲坏真空泵。

3.一次气体处理

一次处理的目的是将大量的六氟化硫气体在液态下提纯后即行抽出，并将部分杂质含量较高的气体抽出另储存。提纯量占总处理量的90%左右。一次处理分进气、间歇抽气和灌瓶三个步骤。

(1)进气

预起动带温度显示的深冷主机54，使深冷容器53制冷到-45℃以下后，打开处理单元第一高压散热器1、动力单元第一电磁阀V22、动力单元第二电磁阀V26、动力单元压缩机36、动力单元第二高压散热器40的电源。

打开装回收旧气的钢瓶，钢瓶内的六氟化硫即以液态形式从处理单元进气口A、第一手动阀V1流经第一高压散热器1后，以气液混合态流入处理单元缓冲罐2，再流经第一过滤器3、第三手动阀V2、第一高温两位三通阀V3，经减压阀4减压后，以气态形式流过第一高温两位三通阀V3、第一吸附塔5、第二高温两位三通阀V6、第六手动阀V9、吸附塔8、第二过滤器9、第二高温两位三通阀V6、第六手动阀V9、第一合格气接口F1流向动力单元第二合格气接口F2、第二十一手动阀V21、第一电磁阀V22、减压阀32、吸附罐34、压缩机36，之后以气液共存的形式经第二高压散热器40、第二十九手动阀V27、第二电磁阀V26、动力单元第一深冷容器接口O1流向深冷单元第二深冷容器接口O2、深冷单元第三十四手动阀V44，流入带液位报警的深冷容器53内。连续进气达到深冷容器53液位报警值时，关闭钢瓶阀门，关闭处理单元第一高压散热器1、动力单元第一电磁阀V22、压缩机36、动力单元第二电磁阀V26、动力单元第二高压散热器40的电源，停止进气。

进气过程中，可通过处理单元第一压力表P1-1实时观察罐内压力，当压力超过设定的3.5MPa时，安全阀V14即起跳泄压；调节处理单元第一高温两位三通阀V3，可使第二压力表P1-2显示值保持在0.6MPa左右；通过处理单元第十二手动阀V15和在线湿度仪11，可在线监测处理过程中六氟化硫的湿度；调节动力单元减压阀32，通过监测第三压力表P2-1，注意确保压缩机入口压力在0.2MPa以下，以免因入口压力过高而引起压缩机安全阀起跳泄压；第四压力表P2-2可实时观测压缩机出口压力，当压力超过设定的3.5MPa时，第二安全阀38即起跳泄压。

(2)间歇抽气

打开动力单元第六电磁阀V34、低压散热器31、压缩机36、第四电磁阀V28电源，则深冷容器53顶部的较低纯度六氟化硫气体通过第三十一手动阀V41、第四二次处理接口N2、动力单元第二抽钢瓶抽尾口L2、第二十六手动阀V33、第六电磁阀V34、低压散热器31、减压阀32、吸附罐34、压缩机36、第二高压散热器40、第四电磁阀V28、第二十四手动阀V29、单向阀41进入动力单元储气罐42。抽深冷单元尾气1~2min后，关闭动力单元第六电磁阀V34、压缩机36、第四电磁阀V28电源，即为一次抽气过程；如此每隔10min左右操作1次，共操作5次，停止间歇抽气。

抽气过程中，调节动力单元减压阀32，通过监测第三压力表P2-1，注意确保压缩机入口压力在0.2MPa以下，以免因入口压力过高而引起压缩机安全阀起跳泄压；第四压力表P2-2可实时观测压缩机出口压力，当压力超过设定的3.5MPa时，第二安全阀38即起跳泄压；通过动力单元第五压力表P2-3可实时观测储气罐42内压力，当压力超过设定的3.5MPa时，第三安全阀45即起跳泄压；通过深冷单元在线纯度仪57，可在线监测深冷容器53内气体纯度。

(3)灌瓶

深冷主机54切换到“回温”功能，使深冷容器53内六氟化硫加热到-15℃左右的液态。打开深冷单元第九电磁阀48、低温液泵55电源，则处理后湿度、纯度均达到合格值的六氟化硫液体从深冷单元第三十五手动阀V47、第九电磁阀48、灌钢瓶口Q流入低温液泵55，快速灌向抽过真空的洁净钢瓶，钢瓶灌满后即停止。灌瓶过程约15min。

灌瓶过程中，若六氟化硫液体不能被压入钢瓶内，可手动打开常闭的深冷单元第三十七手动阀V45，则六氟化硫液体中的气体通过低温液泵、第三十七手动阀V45、流回深冷容器53。设置第六压力变送器56，可调节灌瓶时六氟化硫液体的最高出口压力。

4.二次处理

二次处理的处理量占总处理量的10%左右。二次处理分进气、固化处理和灌瓶三个步骤。

当动力单元的储气罐42内压力大到压缩机36无法灌入时，此时第五压力表P2-3可显示该值，即需进行二次处理，以免影响一次处理的处理质量。

(1)进气

预起动带温度显示的深冷主机54，使深冷容器52到-45℃以下后，打开处理单元第一高压散热器1、第一电磁阀V22、第四电磁阀V28、压缩机36、第二高压散热器40、第二电磁阀V26的电源。

动力单元的储气罐42内杂质含量较高的六氟化硫以气态形式通过动力单元第五电磁阀V30、第二十五手动阀V31、第二二次处理接口E2流向处理单元的第二手动阀V7、第一高压散热器1、缓冲罐2、第一过滤器3、第二手动阀V7、第一高温两位三通阀V3、第一吸附塔5、第二高温两位三通阀V6、第六手动阀V9、第二吸附塔8、第二过滤器9、第二高温两位三通阀V6、第六手动阀V9、第一合格气接口F1流向动力单元第二合格气接口F2、第二十一手动阀V21、第一电磁阀V22、减压阀32、吸附罐34、压缩机36，之后以气液共存的形式经第二高压散热器40、第二十九手动阀V27、第二电磁阀V26、动力单元第一深冷容器接口O1流向深冷单元第二深冷容器接口O2、深冷单元第三十四手动阀V44，流入深冷容器53内。当动力单元储气罐42内压力基本为0时，关闭处理单元第一高压散热器1、第一电磁阀V22、第四电磁阀V28、压缩机36、第二高压散热器40、第二电磁阀V26的电源，停止气体进气。

进气过程中，可通过处理单元第一压力表P1-1实时观察罐内压力，当压力超过设定的3.5MPa时，第一安全阀V14即起跳泄压；调节处理单元第一高温两位三通阀V3，可使第二压力表P1-2显示值保持在0.6MPa左右。通过处理单元第十二手动阀V15和在线湿度仪11，可在线监测处理过程中六氟化硫的湿度。调节动力单元减压阀32，通过监测第三压力表P2-1，注意确保压缩机入口压力在0.2MPa以下，以免因入口压力过高而引起压缩机安全阀起跳泄压。第四压力表P2-2可实时观测压缩机出口压力，当压力超过设定的3.5MPa时，第二安全阀38即起跳泄压。

(2)固化处理

使深冷单元制冷主机54继续制冷深冷容器53到-50.8℃以下，此时深冷容器53内六氟化硫固化。

排气：打开深冷单元第八电磁阀51，则深冷容器53顶部大量杂质气体通过深冷单元第三十三手动阀V43、深冷单元第八电磁阀51、第四排气口M2，流向处理单元第一排气口J1、第十一手动阀V11、流量计14、碱液箱13，在碱液箱13中经碱洗后无毒的气体再由大气接口H排入大气中。可通过第六压力表P3-1实时观察深冷容器53内的压力，当压力为常压时，关闭深冷单元第八电磁阀51，停止排气。

抽真空：打开动力单元第六电磁阀V34、真空泵48的电源，手动打开常闭的第二十八手动阀V36，则可进行杂质抽真空工作。杂质气通过深冷单元第三十二手动阀V42、第二深冷单元抽真空口P2，动力单元的第一深冷单元抽真空口P1、第二十八手动阀V36、第七电磁阀V35、真空泵48、处理单元的第一真空泵口I1、碱液箱13，在碱液箱13中经碱洗后无毒的气体再由经第十三手动阀V13、大气接口H排入大气中。

在抽真空过程中，可通过真空计47实时观察真空值，待抽真空到适当值时，将处理单元碱液箱经第十三手动阀V13调至尾气和大气方向通向后，关闭真空泵48、第六电磁阀V34的电源后，再手动关闭第二十八手动阀V36，停止抽真空工作。

经过抽气和抽真空后的深冷容器53内只剩下固态的六氟化硫。

(3)灌瓶

深冷主机54切换到“回温”功能，使深冷容器53内六氟化硫加热到-15℃左右的液态。打开深冷单元第九电磁阀48、低温液泵55电源，则处理后湿度、纯度均达到合格值的六氟化硫液体从深冷单元第三十五手动阀V47、第九电磁阀48、灌钢瓶口Q流入低温液泵55，快速灌向抽过真空的洁净钢瓶，钢瓶灌满后即停止。灌瓶过程约15min。

灌瓶过程中，若六氟化硫液体不能被压入钢瓶内，可手动打开常闭的深冷单元第三十七手动阀V45，则六氟化硫液体中的气体通过低温液泵55、第三十七手动阀V45、流回深冷容器53。设置第六压力变送器56，可调节灌瓶时六氟化硫液体的最高出口压力。

5.钢瓶尾气收集

装回收旧气的钢瓶内气体处理后，一般会剩余部分尾气，此时可集中收集。

打开动力单元压缩机36、第二高压散热器40、第四电磁阀V28电源后，手动打开动力单元第二十二手动阀V23和钢瓶，则钢瓶内的剩余气体通过处理单元钢瓶抽尾气口C、第一抽钢瓶尾气口K1，流入第二十二手动阀V23、减压阀32、吸附罐34、压缩机36，之后以气液共存的形式经第二高压散热器40、第四电磁阀V28、第二十四手动阀V29、单向阀41后流入储气罐42中，钢瓶内压力为负压时停止。

进气过程中，调节动力单元减压阀32，通过监测第三压力表P2-1，注意确保压缩机入口压力在0.2MPa以下，以免因入口压力过高而引起压缩机安全阀起跳泄压；第四压力表P2-2可实时观测压缩机出口压力，当压力超过设定的3.5MPa时，第二安全阀38即起跳泄压；通过动力单元第五压力表P2-3可实时观测储气罐42内压力，当压力超过设定的3.5MPa时，第三安全阀45即起跳泄压。

6.抽钢瓶真空

对钢瓶进行尾气收集后，此时钢瓶内压力基本为负压。如钢瓶内无固体颗粒杂质，且原来所装的不是故障后的气体，则抽真空到50Pa后，即可作洁净的钢瓶供灌瓶用。

将抽过尾气的钢瓶连接到处理单元钢瓶抽真空口D，打开动力单元真空泵48，手动打开第二十八手动阀V36，打开钢瓶。对钢瓶抽真空的气路流向为：处理单元钢瓶抽真空口D、第一抽钢瓶抽尾口L1、动力单元第二抽钢瓶抽尾口L2、真空泵48、第二十八手动阀V36、处理单元第一真空泵口I1、碱液箱，经第十三手动阀V13流入碱液箱13经碱洗无毒后通过大气接口H排入大气中。

在抽真空过程中，可通过动力单元的真空计47实时观察真空值。

7.处理单元的冲氮再生

当吸附塔处理一段时间后，处理气的湿度或纯度将明显下降，表明吸附塔内的吸附剂已湿度饱和或吸附饱和，此时需更换吸附剂。为避免吸附剂的手动倒出和装入，也节约吸附剂的处理和使用费用，系统设置了冲氮再生装置，可在设备上直接进行冲氮再生，将吸附塔中吸附剂内的水份经加热后由氮气带出，气体杂质也被氮气置换，之后吸附剂即可再次使用。

将处理单元100抽真空后，调整第一高温两位三通阀V3和第二高温两位三通阀V6、碱液箱经第十三手动阀V13至冲氮方向，将高纯氮钢瓶接到处理单元吸附剂再生冲氮口B，打开第七手动阀V8后打开高纯氮钢瓶，以低压先冲一部分氮气进入第一吸附塔5和第二吸附塔8后使吸附塔内保持常压，打开吸附塔加热丝10、13的电源，启动加热开关预热，加热到设定值200℃后加热开关断电。

此时高纯氮带着水分和杂质从钢瓶经处理单元吸附剂再生冲氮口B、第七手动阀V8、第二高温两位三通阀V6和第六手动阀V9、流入第一吸附塔5和第二吸附塔8、第一高温两位三通阀V3和第二高温两位三通阀V6、碱液箱13，经大气接口H排出。

再生完毕后将各阀复位。

8.碱液箱补液

当处理系统工作一段时间后，碱液箱内的碱液会因不断地通过酸性物质而失效。此时需进行补液工作。

先打开碱液箱自带的排液口将已浑浊的碱液排入玻璃瓶中，等待集中无害化处理后深埋。打开处理单元第十三手动阀V13，将配置好的10%的NaOH溶液利用塑料软管，通过处理单元碱液箱补液口S、第十三手动阀V13，灌入碱液箱13内。

上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域普通人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (7)

1.一种集中控制型六氟化硫气体净化处理装置，包括处理单元（100）和深冷单元（300），所述处理单元（100）包括第一吸附塔(5)和第二吸附塔(8)，所述深冷单元（300）包括深冷容器(53)，其特征是：还包括动力单元（200）；

其中：所述处理单元（100）还包括第一高压散热器(1)、缓冲罐(2)、第一过滤器(3)、第二过滤器(9)、流量计(14)和碱液箱(13)，以及若干手动阀(V1、V2、V4、V5、V7、V8、V9、V10、V11)和若干高温两位三通阀(V3、V6、V12)；

所述第一吸附塔(5)包括加热丝（10）和铂电阻(6)，所述第二吸附塔(8)包括另一加热丝（13）和另一铂电阻(7)，加热丝（10、13）呈“U”字形，安装在每个吸附塔(5、8)的内腔中，铂电阻(6、7)安装在每个吸附塔(5、8)的侧壁上；

所述处理单元（100）设有：

进气口（A）、钢瓶抽尾气口（C）和钢瓶抽真空口（D）,分别用于与被处理气体钢瓶连通；

吸附剂再生冲氮口（B）,用于与氮气钢瓶连通；

大气接口（H），用于与大气连通；

第一二次处理接口（E1）、第一合格气接口（F1）、第一抽钢瓶尾气口（K1）、第一处理单元抽真空口（G1）、第一抽钢瓶抽尾口（L1）、第一真空泵口（I1）和第一排气口（J1）,分别用于与所述动力单元（200）连通；

所述第一高压散热器(1)入口经第一手动阀(V1)接至所述进气口(A)，并经第二手动阀(V7)接至所述第一二次处理接口（E1），所述第一高压散热器(1)出口依次与所述缓冲罐(2)、第一过滤器(3)、第三手动阀(V2)、减压阀(4)、第一高温两位三通阀(V3)、第一吸附塔(5)、第四手动阀(V4)、第五手动阀(V5)、第二吸附塔(8)、第二过滤器(9)、第二高温两位三通阀(V6)和第六手动阀(V9)串联，第六手动阀(V9)的出口接至所述第一合格气接口（F1）；第四手动阀(V4)与第五手动阀(V5)的连接管路经第七手动阀(V8)接至所述吸附剂再生冲氮口（B）；第一高温两位三通阀(V3)的另一出口与第二高温两位三通阀(V6)的另一出口并联并经第三高温两位三通阀（V12）接至所述第一真空泵口（I1）；第二高温两位三通阀(V6)与第八手动阀(V9)的连接管路经第十手动阀(V10)接至所述第一处理单元抽真空口（G1）；第三高温两位三通阀（V12）的另一出口经第十一手动阀(V11)、流量计(14)和碱液箱(13)接至所述大气接口（H）；所述钢瓶抽真空口（D）与第一抽钢瓶抽尾口（L1）、钢瓶抽尾气口（C）与第一抽钢瓶尾气口（K1）分别通过管路相通；第三高温两位三通阀（V12）的另一出口与第十一手动阀(V11)的连接管路接至所述第一排气口（J1）；

所述动力单元（200）设有：

第二二次处理接口（E2）、第二合格气接口（F2）、第二抽钢瓶尾气口（K2）、第二处理单元抽真空口（G2）、第二抽钢瓶抽尾口（L2）、第二真空泵口（I2）和第二排气口（J2）,分别用于与所述处理单元（100）连通；

第三排气口（M1）、第一深冷单元抽真空口（P1）、第三二次处理接口（N1）和第一深冷容器接口（O1），分别用于与所述深冷单元（300）相通；

所述动力单元（200）包括低压散热器(31)、吸附罐(34)、压缩机(36)、第二高压散热器（40）、储气罐(42)和真空泵(48)，以及若干手动阀(V21、V23、V25、V27、V29、V31、V32、V33、V36)、减压阀(32)、单向阀（41）和若干电磁阀(V22、V24、V26、V28、V30、V34、V35)，其中：

第二十一手动阀(V21)的入口接至所述第二合格气接口（F2），第二十一手动阀(V21)的出口依次与第一电磁阀(V22)、减压阀(32)、吸附罐(34)、压缩机(36)、第二高压散热器（40）、第二电磁阀(V26)和第二十九手动阀(V27)串联，第二十九手动阀(V27)的出口接至所述第一深冷容器接口（O1）；

第二十二手动阀(V23)的入口接至第二抽钢瓶尾气口（K2），第二十二手动阀(V23)的出口依次与低压散热器(31)、第三电磁阀(V24)、第二十三手动阀(V25)串联，第二十三手动阀(V25)的出口接至第三二次处理接口（N1），第二十二手动阀(V23)的出口与第一电磁阀(V22)的出口连通；

所述第二高压散热器（40）与第四电磁阀(V28)、第二十四手动阀(V29)、单向阀（41）、储气罐(42)、第五电磁阀(V30)、第二十五手动阀(V31)串联，第二十五手动阀(V31)的出口接至所述第二二次处理接口（E2）；

所述真空泵(48)入口接至所述第二真空泵口（I2）；

第二十六手动阀(V33)接至所述第二抽钢瓶抽尾口（L2）；

第二十七手动阀(V32)接至所述第二处理单元抽真空口（G2）；

第二十六手动阀(V33)与第六电磁阀(V34)串联，所述真空泵(48)出口、第六电磁阀(V34)出口和第二十七手动阀(V32)出口并联并经第七电磁阀(V35)和第二十八手动阀(V36)接至所述第一深冷单元抽真空口（P1）；

所述第二排气口（J2）与所述第三排气口（M1）相通；

所述深冷单元（300）还包括深冷主机(54)和低温液泵（55），以及若干手动阀(V41、V42、V43、V44、V45、V47、V50)和若干电磁阀(V48、V51)；

所述深冷容器(53)安装有液位报警器（52），所述液位报警器（52）采用振动拨叉式液位装置；

所述深冷单元（300）设有：

第四排气口（M2）、第二深冷单元抽真空口（P2）、第四二次处理接口（N2）和第二深冷容器接口（O2），分别用于与所述动力单元（200）相通；

灌钢瓶口（Q）,用于与合格气钢瓶连通；

所述第一二次处理接口（E1）与所述第二二次处理接口（E2）、所述第一合格气接口（F1）与所述第二合格气接口（F2）、所述第一抽钢瓶尾气口（K1）与所述第二抽钢瓶尾气口（K2）、所述第一处理单元抽真空口（G1）与所述第二处理单元抽真空口（G2）、所述第一抽钢瓶抽尾口（L1）与所述第二抽钢瓶抽尾口（L2）、所述第一真空泵口（I1）与所述第二真空泵口（I2）、第一排气口（J1）与所述第二排气口（J2）、所述第三排气口（M1）与所述第四排气口（M2）、所述第一深冷单元抽真空口（P1）与所述第二深冷单元抽真空口（P2）、所述第三二次处理接口（N1）与所述第四二次处理接口（N2）以及所述第一深冷容器接口（O1）与所述第二深冷容器接口（O2）分别通过管路相通；所述深冷容器(53)与所述深冷主机(54)之间通过进冷气与回热气两根管路连接；所述深冷容器(53)分别经第三十一手动阀(V41)接至所述第四二次处理接口（N2），经第三十二手动阀(V42)接至所述第二深冷单元抽真空口（P2），经第八电磁阀(51)和第三十三手动阀(V43)接至所述第四排气口（M2），经第三十四手动阀(V44)接至所述第二深冷容器接口（O2），经第三十五手动阀(V47)、第九电磁阀(48)、低温液泵（55）、第三十六手动阀(V50)串联接至所述灌钢瓶口（Q）,经第三十七手动阀(V45)接至所述低温液泵（55）的另一出口。

2.根据权利要求1所述的集中控制型六氟化硫气体净化处理装置，其特征是：其中所述处理单元（100）还包括在线湿度仪(11)和第十二手动阀(V15)，所述在线湿度仪(11)经第十二手动阀(V15)接至所述第二过滤器(9)的出口。

3.根据权利要求1或2所述的集中控制型六氟化硫气体净化处理装置，其特征是其中所述碱液箱(13)接有第十三手动阀(V13)并经所述第十三手动阀(V13)接至补液口(S)。

4.根据权利要求3所述的集中控制型六氟化硫气体净化处理装置，其特征是其中所述动力单元（200）还包括真空计(47)，所述真空计(47)连接至所述真空泵(48)的出口。

5.根据权利要求4所述的集中控制型六氟化硫气体净化处理装置，其特征是其中所述深冷单元（300）还包括在线纯度检测仪(57)、两个手动阀(V46、V49)，所述在线纯度检测仪(57)经第三十八手动阀(V46)接至所述深冷容器(53)，所述深冷容器(53)经第三十九手动阀(V49)接至一排污口（R）。

6.根据权利要求5所述的集中控制型六氟化硫气体净化处理装置，其特征是其中所述缓冲罐(2)安装有安全阀(V14)和第一压力表(P1-1)，所述第二过滤器(9)的出口安装有第二压力表(P1-2)和第一压力变送器（13）；所述减压阀(32)的出口安装有第三压力变送器（33），所述压缩机(36)的入口安装有第三压力表(P2-1)，所述压缩机(36)的出口安装有第四压力表(P2-2)、第二安全阀(38)和第四压力变送器（37），所述储气罐(42)安装有第五压力表(P2-3)、第五压力变送器（44）和第三安全阀（45），所述深冷容器(53)与第三十八手动阀(V46)的连通管道上安装有第六压力表(P3-1)，所述低温液泵（55）的出口安装有第六压力变送器（56）。

7.根据权利要求5所述的集中控制型六氟化硫气体净化处理装置，其特征是其中所述进气口（A）与钢瓶、处理后只剩少量余气的钢瓶与所述钢瓶抽尾气口（C）、处理后的钢瓶与所述钢瓶抽真空口（D）、所述第一二次处理接口（E1）与所述第二二次处理接口（E2）、所述第一合格气接口（F1）与所述第二合格气接口（F2）、所述第一处理单元抽真空口（G1）与所述第二处理单元抽真空口（G2）、所述吸附剂再生冲氮口（B）与高纯氮钢瓶、所述第一真空泵口（I1）与所述第二真空泵口（I2）、所述第一抽钢瓶尾气口（K1）与所述第二抽钢瓶尾气口（K2）、所述第一抽钢瓶抽尾口（L1）与所述第二抽钢瓶抽尾口（L2）、所述第二排气口（J2）与所述第三排气口（M1）、所述第三排气口（M1）与所述第四排气口（M2）、所述第一深冷容器接口（O1）与所述第二深冷容器接口（O2）、所述第二深冷单元抽真空口（P2）与所述第一深冷单元抽真空口（P1）、所述第四二次处理接口（N2）与所述第二抽钢瓶抽尾口（L2）分别用压力胶管连接；所述大气接口（H）用软管连接至室外下风口；所述灌钢瓶口（Q）与所述低温液泵(55)、所述低温液泵(55)与所述深冷容器(53)、所述低温液泵(55)与所述第六压力变送器（56）用不锈钢压力钢管连接，外敷保温层；所述第六压力变送器（56）用不锈钢软管连接至钢瓶。

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