CN207407067U - 一种六氟化硫自动回收处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种六氟化硫自动回收处理装置，其特征在于：包括安装在支撑装置上的储气装置、过滤系统、压缩系统、管路系统、电气控制系统；所述过滤系统包括颗粒过滤器、水份过滤器；所述压缩系统包括压缩机、回收泵；所述管路系统包括连接各装置之间的管路及管路上的控制阀；所述电气控制系统包括传感器、电气控制元件、仪表显示装置。本实用新型采用无油润滑、无泄漏非金属隔离套磁耦合动力传动压缩机后，回收的气体不含油份，对气体的再生处理而言非常简单易行，而且设备没有泄漏，对环境的影响降到最低。同时，维修简便易行，成本降低，维修更快。

Description

一种六氟化硫自动回收处理装置

技术领域

本实用新型涉及电力、冶金、航天等SF6应用技术领域，尤其涉及一种六氟化硫自动回收处理装置。

背景技术

六氟化硫气体是一种优良的绝缘和灭弧气体，被广泛应用于各种电气设备中。为保证设备的正常运行，设备内通常密封油SF6气体，并保持一定的压力。SF6气体本身无毒，但它的分解物对环境的危害极大，主要表现在它的分解产物中含有酸性物质，特别是HF、SO2，具有毒性和腐蚀性，不仅影响设备的使用寿命，还会污染环境、危害人员安全和造成资源的浪费。设备工作时，会存在泄漏、放电等原因导致气体损耗，这时需要对设备进行补气维护，有时还需要对气体回收再利用。

中国专利201210399570.3提供了一种六氟化硫气体试验仪器尾气回收装置，包括：外置储气罐、尾气回收装置主体；尾气回收装置主体包括有待检气源入口；待检气源入口与仪器进气口之间设置有质量流量控制器，并与缓冲罐、气泵、单向阀、回充管路、外置储气罐密封连接，最后将经过回收压缩后的六氟化硫尾气输送至外置储气罐中进行存储。该实用新型可以实现六氟化硫气体试验尾气的零排放，具有便携性好、回收能力强、适用范围广的优点。

中国专利201620886421.3公开了一种六氟化硫气体过滤及回收一体化的装置，包括真空系统、压缩系统、净化系统、储存系统及冷凝系统，真空系统包括无油真空泵，净化系统包括除油过滤器、再生干燥过滤器以及固体颗粒过滤器，储存系统包括储存罐，压缩系统包括六氟化硫高压压缩机，高压压缩机外接净化系统，净化系统连接冷凝系统中的冷凝器；冷凝器和储存罐之间设有电磁阀，电磁阀出口端设有自封接头，高压压缩机出口处安装有电接点压力表。该现有技术将高压液化和低压冷凝液化两种方式简化融合成高压冷凝液化，减少了工序，达到高效率、低成本的效果。

上述现有技术也存在着以下缺陷：压缩机中存在润滑油，在回收压缩过程中会进入回收气体中，造成气体二次污染，不易再生处理，即使经过处理，耗费较 大，损耗大，不易控制，除油过滤器寿命短，更换造成污染排放。按环境保护要求，SF6不能泄漏，但有油润滑的压缩机，其结构特点决定了它做不到完全密封，在压缩过程中，气体泄漏又造成了环境的污染。

发明内容

为克服现有技术中存在的因润滑油造成的气体污染及压缩泄漏问题，本实用新型提供了一种六氟化硫自动回收处理装置。

本实用新型的技术方案是：

一种六氟化硫自动回收处理装置，其特征在于：包括安装在支撑装置上的储气装置、过滤系统、压缩系统、管路系统、电气控制系统；所述过滤系统包括颗粒过滤器、水份过滤器；所述压缩系统包括无油压缩机、回收泵；所述管路系统包括连接各装置之间的管路及管路上的控制阀；所述电气控制系统包括传感器、电气控制元件、仪表显示装置；所述压缩机采用无油润滑，不存在润滑油。

在此基础上，所述的六氟化硫自动回收处理装置还包括抽真空系统，所述抽真空系统包括通过管路依次连接的真空泵、真空动力源的活塞式同轴控制阀、真空压力传感器、破真空球阀；所述真空动力源的活塞式真空同轴阀，能有效防止润滑油脂回流进入回收装置和被抽真空的产品中。

在此基础上，所述的六氟化硫自动回收处理装置还包括充气系统，所述充气系统包括外热式蒸发器、减压器、单向阀、水份过滤器、控制阀、压力传感器；所述外热式蒸发器用于充气时对液态SF6加热气化。

在此基础上，所述的六氟化硫自动回收处理装置，整个操作过程采用PLC程序自动化控制：在控制终端上输入回收终压力值实现回收自动停机；在控制终端上设定充气压力进行自动定压充气；在控制终端上设定真空值实现抽真空自动停机和设定延时时间使真空更彻底。

所述控制终端为触摸屏或工控电脑。

在此基础上，所述的六氟化硫自动回收处理装置，其回收气体回收流程为：

1)将待回收六氟化硫废气通过颗粒过滤器，除去特定污染物；

2)分两种情况：当废气小于大气压力值时，通过回收泵将气体输送到压缩 机中，当废气压力大于大气压力值时，废气先通过减压器后进入压缩机中；

3)压缩后的气体通过水分颗粒过滤装置，然后进入储气装置中。

本实用新型还提供了一种包含以真空作为动力源的同轴阀的六氟化硫自动回收处理装置，其技术方案如下：

一种六氟化硫自动回收处理装置，包括包括储气装置、过滤系统、压缩系统、管路系统、电气控制系统、抽真空系统，其特征在于：所述抽真空系统在真空泵前端管路安装有用真空作为动力源的同轴阀，用于保护真空泵不受正压力侵害。

在此基础上，所述的以真空为动力气源的活塞式真空同轴阀包括同轴阀部分和电磁阀部分，所述同轴阀部分以真空为动力源，包括活塞式阀芯、气缸筒、压块、密封块、密封圈、密封阀座，所述电磁阀部分包括电磁控制装置；所述活塞式阀芯为筒状，套装在气缸筒内并且可以往复移动；所述气缸筒的侧壁具有通气孔，所述气缸筒的两端安装有密封块，用于密封活塞式阀芯和气缸筒之间的套装间隙；所述密封块外端安装有压块，用来压紧密封块；在所述活塞式阀芯的出口端还安装有密封阀座，用来密封活塞式阀芯的端口；所述电磁控制装置通过管道一端与气缸筒侧壁连通，另一端与密封阀座外的压块连通；所述密封圈位于各部件之间的相互接触面上。

所述活塞式阀芯的外壁具有环状台阶，所述台阶上具有环状沟槽，所述环状沟槽内嵌套有活塞密封圈，所述活塞密封圈与气缸筒的内壁呈密封接触；在活塞式阀芯进口端的侧壁上套有弹簧，所述弹簧一端抵在密封块截面上，另一端抵在环状台阶侧面上。

所述气缸筒侧壁具有两个通气孔，两个通气孔分别连通与活塞式阀芯环状台阶两侧的空间，其中进口端的通气孔通过管道与电磁控制装置连通，出口端的通气孔与大气相连通。

所述密封块为中间有孔的圆饼状，所述圆饼的外壁具有环形沟槽，所述沟槽内嵌套有弹性密封圈，所述弹性密封圈与压块内壁呈弹性接触密封；所述中间孔的内壁具有环形沟槽，所述沟槽内嵌套有弹性密封圈，所述密封块套装在所述活塞式阀芯两端的外壁上，所述弹性密封圈与活塞式阀芯外壁呈弹性接触密封；所述密封块的截面与气缸筒的端口相抵；出口端的密封块的边缘处还具有向外延伸的折边。

所述压块位于所述密封块的外侧，所述压块内部具有圆柱形流体通道，所述压块内部具有台阶，构成成2-3段不同直径的圆柱形通道；所述气缸筒、密封块均套装在压块的筒径内；所述进口端的压块最内部的台阶与活塞式阀芯的端口相抵；所述出口端的压块侧壁具有气孔，通过管道与电磁控制装置相连通；所述左右压块块之间通过螺栓连接紧固。

所述密封阀座为圆饼状，其截面边缘处与密封块的折边端面相抵，在圆饼状截面中心处具有圆形的弹性密封垫，其直径大于或等于活塞式阀芯的直径，并与活塞式阀芯的出口端构成弹性密封；作为本实用新型一种可选的实施方式，所述的弹性密封垫为圆饼状，其直径大于活塞式阀芯的外径；作为本实用新型另一种可选的实施方式，所述的弹性密封垫为圆环状，其圆环截面覆盖活塞式阀芯端口的截面；所述密封阀座在弹性密封垫的外缘处还分布有若干通孔，所述通孔对应分布在活塞式阀芯与气缸筒之间环状截面上。

所述活塞式阀芯出口端为内锥形，在端口的外壁边缘处形成刀口，构成环状密封刀，所述环状密封刀与密封阀座中央的弹性密封垫相抵呈弹性密封。

所述电磁控制装置包括：两位三通电磁阀、电磁阀弹簧、电磁阀阀芯；所述两位三通电磁阀一端口与大气相连通，一端口与气缸筒进口端端的通气孔连通，一端与出口端的压块的通气孔连通。

所述同轴阀开启时，所述气缸筒出口端的通气孔通过管路、两位三通电磁阀与出口端的压块连通；所述同轴阀关闭时，所述气缸筒进口端的通气孔通过管路、两位三通电磁阀与大气连通。

所述气体或其他介质具备双向流动控制，进口端管道内的流体为正向压力或真空负压；当阀门关闭时，可承受真空及正压压力而不泄漏，同时在正向真空时真空泵突然停止，真空动力源同轴阀失去真空动力，自动关闭，有效阻止真空泵反向压差而使真空泵油回流的问题。

本实用新型还提供了一种包含磁力联轴装置的无油压缩机的六氟化硫自动回收处理装置，其技术方案如下：

一种六氟化硫自动回收处理装置，包括储气装置、过滤系统、压缩系统、管路系统、电气控制系统；其特征在于：所述压缩系统中采用了无油润滑、非金属隔离套密封隔离的磁耦合动力传动的压缩机。

在此基础上，

所述压缩机包括偏心轴箱、高压气缸、低压气缸、活塞、传动轴、偏心轴、轴承轴、磁力耦合装置；所述压缩机共有三个气缸，一个高压气缸分布在偏心轴箱的上部，两个低压气缸为分布在偏心轴箱下部两侧，所述高压气缸和低压气缸采用倒“Y”形结构分布，三个气缸互呈120°夹角错开，且不在同一平面上排列；所述活塞通过连杆与偏心轴相连，三个活塞之间互成120夹角错开；所述偏心轴的两端分别与传动轴和支撑轴连接；所述磁力耦合装置带动传动轴运动。

所述偏心轴箱内没有润滑油，偏心轴箱内所有传动部分都不添加润滑油。

所述低压气缸的入口与偏心轴箱连通，所述低压气缸的出口与高压气缸的入口通过管路连通。

所述高压气缸、低压气缸与活塞之间不添加润滑介质，所述活塞环采用自润滑的非金属材料制成，所述非金属材料是以聚四氟乙烯为基体、添加碳纤维和聚酰亚胺混合制成。

所述磁力耦合装置采用直联式磁耦合传动，包含内磁路和外磁路，所述偏心轴箱与外界大气之间通过非金属隔离套进行全密封隔离，并且所述非金属隔离套将所述内磁路和所述外磁路隔离开来。

所述非金属隔离套为以尼龙加玻璃纤维为主材料成型的隔离套。

所述压缩过程采用两级压缩，所述两低压气缸对气体进行一级压缩，所述高压气缸再进一步对气体进行二级压缩。

所述全无油气体压缩机的高压气缸的排量为6-60M³/h,输出压力大于6MPa。

所述气体从气压气缸的入口进入偏心轴箱内部，并在流动过程中带走偏心轴箱内的轴承热量，通过低压气缸的出口进入到高压气缸内。

所述低压气缸和高压气缸外壁具有若干翅型结构的散热片；所述高、低压气缸外壁具有冷却装置；所述冷却装置为采用风扇强制风冷。

所述偏心轴的两端具有惯性平衡轮，并通过惯性平衡轮分别与支撑轴、传动轴连接；所述惯性平衡轮上具有平衡片，所述低压气缸和高压气缸位于两惯性平衡轮的中间；所述偏心轴与惯性平衡轮之间安装有隔环。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)本实用新型采用无油润滑、无泄漏非金属隔离套磁耦合动力传动压缩机后，回收的气体不含油份，对气体的再生处理而言非常简单易行，而且设备没有泄漏，对环境的影响降到最低。同时此压缩机即使在超长时间运行后转动部件发生磨损而导致故障时，在电动机的不停止工作情况下，磁耦合动力传动打滑而不造成压缩机机头零部件的进一步损坏，使得维修简便易行，成本降低，维修更快。

2)在本实用新型的技术方案中，真空功能不仅对设备自身还可对被回收产品抽真空。本实用新型采用真空作为动力源的同轴阀用于真空泵前，使得真空泵在管路处于正压力时得以保护，当在泵入口有正压力时，此阀门自动关闭，且无法打开，保护了泵的安全。在入口无正压力状态下，真空泵启动后，给此阀门提供了真空动力，此时阀门自动打开，把被处理产品与设备的真空管路接通，完成真空功能。

3)本实用新型采用真空作为动力源的同轴阀，不需要动力气源。该阀还有一个特别的优点，一旦真空泵停止，无论是有意的还是以外的停止运行，真空动力源就会失去，阀门都会即刻自动关闭，避免停机状态下因真空而导致真空泵油进入被处理的产品，保护了产品免受污染，否则处理产品内部的油污染非常复杂，费用昂贵。关于这一点，对比现有其它技术，无论采用电磁式同轴阀，还是电动阀、更不要说手动球阀，都不能做到突发状态下的自动关闭保护。现有技术中，一旦电磁阀故障或人为忘记关闭阀门，只要停止真空泵，泵油将迅速回流进入产品，后果不堪设想。而且，此类问题时有发生。

4)本实用新型通过PLC和压力传感器，在气体回收过程中做到不停机，只短暂关闭电磁阀待传感器测定压力与设定压力比较后再控制阀门，通过程序的设计，在设计的上下限范围内进行多次自动测量比较，直到设定的压力值才自动停止回收装置，避免了回收气体时，工作人员因操作不精确导致的气体回收控制失效。而现有技术的设备都没有参数设定输入，只靠人员观察再操作停机，或者只有默认的一个最终压力值，到达这个值后设备自动停机，不能任意设定回收终压力。使用局限性很大。

5)本实用新型的自动回收处理装置具备定压充气功能，采用PLC程序设定充气压力进行自动定压充气，即使产品的充气压力值要求大小不一，只要设定需要的充气值，设备会按程序编好的流程作定压充气。本实用新型的定压充气功能 的优势在于：

a、充气压力无限逼近设定值，但不会超过，特别是在有些产品有差压要求的充气场所，能有效地保护产品不会因差压导致变形。而关于这一点，有差压要求的产品，现有技术中，手动调节的减压器充气设备几乎都做不了。

b、不会破坏产品的防爆保护膜。产品往往有防爆膜保护，在充气时，充气要求瞬时压力不能超过防爆膜压力，否则影响产品性能或者直接冲坏防爆膜，破坏产品。而现有的设备都是通过手动调节调压器来手动充气的，压力很难保证，时有冲坏产品的事情发生，即使再熟悉的操作工也有把握不好的时候。

6)本实用新型采用PLC程序设定真空值抽真空自动停机和通过设定延时时间使真空更彻底。因为抽真空时由于管道内壁对气流由阻力，当仪表显示到达真空值时，停机后会发现数值一直反弹上升，这主要是气阻造成的，这就需要操作人员值守设备，并且不断地反复启动设备来达到需要的真空度数值的。而本实用新型的设备通过预先编写的程序，在不停机的情况下，只自动开闭阀门来测量真空度数值，直到满足需要的真空度才自动停止功能。

与现有技术的对比，这个功能下有两个特点需要阐述：

a、对于有差压要求的产品抽真空，靠传统的设备是无法得到控制的，很容易导致产品超过差压范围而变形，影响产品品质。

b、对于真空要求很高的产品，本实用新型的设备在程序中增加了自动延时停机功能，根据不同体积的产品，延时时间计算输入，延时后产品的真空要求得到最大限度的满足，而且无需人员值守。传统的设备必须人员操作并作值守，如果疏忽很可能设备因长时间运转而高温老化、故障等潜在的风险。

7)本实用新型采用外热式蒸发器用于充气时对液态SF6加热气化，采用了外热式加热，使得加热器加热更为均匀，减少局部高温状况，因此气体加热均匀，不会导致体积迅速膨胀而致使加热器压力迅速升高，整个过程加热平缓稳定，安全可靠。同时因外包围式加热，维护维修非常方便，不需要拆除管道和相关密封，经济适用。而传统的蒸发器采用内加热管加热方式，加热管面温度很高，距加热管远的部位加热慢，所以温度和压力有突变，稳定性不好。又因在密封的蒸发器内安装，密封很难做，容易泄漏，如果有加热管故障，必须要打开蒸发器才能维修或更换，费用大，密封难做，周期较长。

附图说明

图1是本实用新型的六氟化硫自动回收处理装置的功能流程描述图；

图2是本实用新型的六氟化硫自动回收处理装置的真空动力同轴阀的结构示意图；图2中附图标记如下：电磁阀部分A和同轴阀部分B，两位三通电磁阀线圈201、两位三通电磁阀弹簧202、两位三通电磁阀阀芯203、左压块204、左密封块205、密封块内密封圈206、密封块外密封圈207、压块密封圈208、阀芯弹簧209、气缸筒210、活塞式阀芯211、活塞密封圈212、密封垫213、右密封块216、密封阀座217、连接螺栓218、右压块219。

图3是本实用新型的六氟化硫自动回收处理装置的全无油气体压缩机的剖面结构示意图；

图4是本实用新型的六氟化硫自动回收处理装置的全无油气体压缩机的截面结构示意图；

图3、图4中附图标记如下：偏心轴箱301、过渡法兰302、偏心轴箱盖板303、低压气缸304、高压气缸305、第一隔环306、惯性平衡轮307、偏心轮308、传动轴309、支撑轴310、隔离套固定夹311、第二隔环312、高压缸盖螺栓313、低压缸盖螺栓314、紧固螺栓315、连杆316、高压活塞317、平衡片318、内磁路320、密封轴承321、盖板螺栓325、圆柱销328、法兰密封垫圈334、平键336、紧固螺钉337、通气接头338、气缸密封垫圈340、高压阀片342、高压缸盖345、出入口接头350、温度传感器接头352、低压阀片354、低压缸盖357、隔离套密封垫圈359、隔离套360、外磁路361、电机连接筒362、孔档364。

图5是本实用新型的全无油气体压缩机的压缩过程的工作原理流程图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

一种六氟化硫自动回收处理装置，包括安装在支撑装置上的储气装置、过滤系统、压缩系统、管路系统、电气控制系统；其中，过滤系统包括颗粒过滤器、 水份过滤器；压缩系统包括压缩机、回收泵；管路系统包括连接各装置之间的管路及管路上的电磁控制阀；电气控制系统包括传感器、电气控制元件、仪表显示装置；各部件的连接关系和工作原理如图1所示。压缩装置采用无油润滑，不存在润滑油。

储气装置为存储罐或气瓶，对回收并经过颗粒过滤、水份过滤、分解物过滤后的气体进行液态存储。储气装置固定在支撑架上。支撑架是一个钢架结构，并设有便于装卸的叉车孔，支撑架上还装配有可刹住的转向轮及固定轮。

此外，该六氟化硫自动回收处理装置还包括抽真空系统，抽真空系统包括通过管路依次连接的真空泵、真空动力源同轴控制阀、真空压力传感器、破真空球阀；所述真空动力源同轴控制阀，能有效防止润滑油脂回流进入回收装置和被抽真空的产品中，使真空系统中不存在真空泵油回流现象。

该六氟化硫自动回收处理装置还包括充气系统，充气系统包括外热式蒸发器、减压器、单向阀、水份过滤器、控制阀、压力传感器；外热式蒸发器用于充气时对液态SF6加热气化。

本实用新型提供的六氟化硫自动回收处理装置，整个操作过程采用PLC程序自动化控制：在触摸屏或工控电脑上输入回收终压力值实现回收自动停机；在触摸屏或工控电脑上设定充气压力进行自动定压充气；在触摸屏或工控电脑上设定真空值实现抽真空自动停机和设定延时时间使真空更彻底。

本实用新型提供的六氟化硫自动回收处理装置，其回收气体回收流程为：

1)将待回收六氟化硫废气通过颗粒过滤器，除去特定污染物；

2)分两种情况：当废气小于大气压力值时，通过回收泵将气体输送到压缩机中，当废气压力大于大气压力值时，废气先通过减压器后进入压缩机中；

3)压缩后的气体通过水分颗粒过滤装置，然后进入储气装置中。

在本实用新型的技术方案中，回收泵为干式运行且绝对无油操作，它由压力开关、压力探测器、电磁阀保护，以避免出现不允许的工作条件。回收泵可以将气室抽至小于pa1mbar(绝对压力)。在压力约为Pe＝0.1-0.2bar时回收泵将自动打开。回收泵输出端上的压力由压力传感器控制，输入端上的调节阀可避免由于进气门的阻塞而造成过高的输出压力。回收泵的输出端上的调节阀可将输出 压力调节至大约pa1000-1050mbar，以避免回收车上的压缩机过低的负压吸入，影响压缩机工作。

电磁控制阀和管路用于气体流向控制。真空泵仅对空气操作，可将气室抽真空和对设备自身进行维护。

外热蒸发器用于对液态储存的SF6进行加热气化，达到充气的目的。因为气瓶中的液态六氟化硫充入高压设备时，六氟化硫由液态变为气态，需要吸收大量热量，若无外部热源不断补充热量给液态气体，气瓶中将残留多半的六氟化硫无法排出，导致气体的浪费。本实施例中，加热方式为外热式，将气瓶内的液态SF6气体流到有多组加热圈的蒸发器内进行均匀加热，同时采用压力自动控制和显示气体压力，使气体恒定于某一设定压力，防止气体加压过度，造成蒸发器故障等。

过滤系统包括有颗粒过滤器、水份过滤器，首先对气体中的颗粒过滤、再对气体中的水份、分解产物过滤，然后对过滤后的气体进行液态存储。通过两步过滤达到净化再生SF6气体的效果。

电气控制系统包括触摸屏、PLC等电控元器件装置，在触摸屏上进行功能选择操作和设定数据输入，在PLC内编写控制程序，达到设备所设定功能的目的。通过电器元器件达到全部部件设备的运行控制。

本实用新型采用无油润滑、无泄漏非金属隔离套磁耦合动力传动压缩机后，回收的气体不含油份，对气体的再生处理而言非常简单易行，而且设备没有泄漏，对环境的影响降到最低。同时此压缩机即使在超长时间运行后转动部件发生磨损而导致故障时，在电动机的不停止工作情况下，磁耦合动力传动打滑而不造成压缩机机头零部件的进一步损坏，使得维修简便易行，成本降低，维修更快。

实施例2

如图1所示，一种六氟化硫自动回收处理装置，包括以下部件：支撑架、压缩机、回收泵、真空泵、真空动力源同轴阀、外热蒸发器、储气罐、粉尘过滤器、干式过滤器、多个电磁阀及连接各个部件的管路、触摸屏及PLC等电控元器件。各个部件的结构和功能同实施例1。该六氟化硫自动回收处理装置包含有自动抽真空系统、充气系统、回收压缩系统。

对于抽真空系统，参考图1，其工作原理和工作路线为：在操作前请将带有 自封接头的管道接入设备的11口，另一端接入需要抽真空的设备。通过触摸屏幕启动自动抽真空，设置需要抽到真空的数值和抽真空延时时间。当有差压要求的产品抽真空参数设定时，延时时间应为0。在触摸屏上还可以显示真空反弹值被，该值是用来对产品测漏的，当功能指示到达设定值时，设备会关闭电磁阀隔离产品与真空泵，在几秒内产品内的真空会迅速反弹。在PLC设备程序里已经固定了3次检测，如果3次仍然超过设定值，则可认为被抽产品有泄漏，需要检查管道和产品。真空反弹值一般要求按年泄漏率计算。

在本实用新型的技术方案中，真空泵启动有压力保护，如果被抽产品或管道内有高于0.2bar的压力，真空泵将不能启动，泵前真空动力源同轴阀无法打开，只有先撤去压力后才能启动。真空度到达设定参数，设备自动停止，真空值可在触摸屏上观察到。

如图1所示，自动真空气体流程的方向为：从管道11口到真空管路、真空压力传感器、控制阀V1，最后经真空泵到大气。

对于自动压缩回收系统，参考图1，其工作原理和工作路线为：在操作前请将自封接头的管道接入设备11口，另一端接入需要回收的产品，将空的储气专用钢瓶或储罐接入21口，钢瓶最好放置在有称重装置的设备上，便于观察重量，不要超过储存许可量，对于储气罐，建议要带称重装置。通过触摸屏设置要回收的终压力值和回收延时时间：0表压以下压力，以下称为绝对压力，绝压0—1bar的单位为mbar，输入范围为1—999mbar；0表压以上压力，以下称为相对压力，相对压力0—9bar的单位为bar，输入范围为0.01—9.99bar。回收延时时间是为了解决在回收停机后，压缩机有少量回气而导致实际输入值可能反弹超过设定值，因此为了更准确的到达设定值而允许对回收延时一定时间，有差压设定要求的建议设为0。

在本实用新型的技术方案中，气体回收流程：从11口到颗粒过滤器、管路、传感器、V6阀(大气压以下时，V6关闭，气体经过V8、回收泵、V7阀、压缩机、V2阀，V2阀后与大气压以上一样)、稳压器、压缩机、V2阀、水份过滤器、V4阀到21口，进入储气罐或瓶。

对于自动充气系统，参考图1，其工作原理和工作路线为：在操作前请将带有自封接头的管道接入设备的11口，另一端接入需要抽真空的产品，将存有SF6 的储气专用钢瓶或储罐接入21口。

通过触摸屏启动充气按钮，设定充气压力。充气压力为相对压力，单位为bar，0表压以上的压力直接输入，如0.5bar。如果充气压力在0表压以下，则输入“-”，如当需要充气绝对压力400mbar时，需要计算输入：绝对400mbar对应相对压力为-600mbar,以此类推，需要将单位换算成bar(kg)。

当充气压力值设定完毕回车后，自动充气上下限数值自动生成。一般自动充气上限比例数为设定值的最大上限阀值，下限比例数为设定值的最小下限阀值，实际充气压力在上下限范围内，程序自认为充气符合要求，此时流程图上V9阀处于关闭状态，阀后管线颜色恢复原状，同时压力指示在设定的范围内，认为充气结束。可以退出程序或直接将管道移到下一个产品继续充气，只要参数相同，就不需要更改设定。

上述充气过程可以通过PLC程序自动设定完成，也可以通过手动操作完成。充气流程与液态气体有关，只有在蒸发气化达到一定压力后，才会有气体充入。如果选用自动充气模式，当存储的气体量不够，导致充气慢和压力充不上，此时可以在手动操作按压缩机启动，达到吸气增压的作用。

在本实用新型技术方案中，充气流程及相关部件关系：液态SF6经21口到V5阀、蒸发器(加热气化)、到单向阀、水份过滤器、V3阀、减压器、V9阀、压力传感器、到11口到被充气产品。

本实用新型通过PLC和压力传感器，在气体回收过程中做到不停机，只短暂关闭电磁阀待传感器测定压力与设定压力比较后再控制阀门，通过程序的设计，在设计的上下限范围内进行多次自动测量比较，直到设定的压力值才自动停止回收装置，避免了回收气体时，工作人员因操作不精确导致的气体回收控制失效。

本实用新型的自动回收处理装置具备定压充气功能，采用PLC程序设定充气压力进行自动定压充气，即使产品的充气压力值要求大小不一，只要设定需要的充气值，设备会按程序编好的流程作定压充气。

本实用新型采用PLC程序设定真空值抽真空自动停机和通过设定延时时间使真空更彻底。本实用新型的设备通过预先编写的程序，在不停机的情况下，只自动开闭阀门来测量真空度数值，直到满足需要的真空度才自动停止功能。

实施例3

一种六氟化硫自动回收处理装置，包括以下部件：支撑架、压缩机、回收泵、真空泵、真空动力源同轴阀、外热蒸发器、储气罐、粉尘过滤器、干式过滤器、多个电磁阀及连接各个部件的管路、触摸屏及PLC等电控元器件。各个部件的结构和功能同实施例1。该六氟化硫自动回收处理装置包含有自动抽真空系统、充气系统、回收压缩系统。

本实施例的技术方案中，抽真空系统在真空泵入口前安装有用真空作为动力源的同轴阀，用于保护真空泵不受正压力侵害，同时作为检测真空泵与产品气室的隔离控制。

如图2所示，本实用新型的六氟化硫自动回收处理装置所采用的以真空为动力气源的活塞式真空同轴阀，包括电磁阀部分A和同轴阀部分B：电磁阀部分包括电磁控制装置；同轴阀部分以真空为动力源，包括活塞式阀芯211、气缸筒210、左压块204、右压块219、左密封块205、右密封块216、密封圈、密封阀座217。其中，活塞式阀芯211为筒状，套装在气缸筒210内并且可以实现往复移动；气缸筒210的两端安装有密封块，左右各一，分别为左密封块205、右密封块216，密封块用于密封活塞式阀芯和气缸筒之间的套装间隙；密封块外端还安装有压块，左右各一，分别为左压块204、右压块219，用来压紧密封块；在活塞式阀芯211的出口端还安装有密封阀座217，用来密封活塞式阀芯211的端口；电磁控制装置通过管道一端与气缸筒210侧壁连通，另一端与密封阀座外的压块连通。

活塞式阀芯211的外壁具有环状台阶，台阶上具有环状沟槽，环状沟槽内嵌套有活塞密封圈212，活塞密封圈212与气缸筒210的内壁呈密封接触；在活塞式阀芯211进口端的侧壁上套有阀芯弹簧209，阀芯弹簧209一端抵在左密封块204的截面上，另一端抵在活塞式阀芯211的环状台阶的侧面上。

气缸筒210侧壁具有两个通气孔，两个通气孔分别连通与活塞式阀芯211环状台阶两侧的空间，其中进口端的通气孔通过管道与电磁控制装置连通，出口端的通气孔与大气相连通。

密封圈位于各部件之间的相互接触面上，主要分布在几个接触面上：活塞式阀芯211的外壁与密封块的内壁之间的接触面，如图中的密封块内密封圈206，左右各一；密封块外壁与压块内壁之间的接触面，如图中的密封块外密封圈207，左右各一；气缸筒210的外壁与压块内壁之间的接触面，如图中的压块密封圈 208,左右各一。密封圈密封的方式采用环状沟槽和环状密封圈相结合的方式。

密封块为左右各一，两者略有不同，密封块为中间有孔的圆饼状，圆饼的外壁具有环形沟槽，沟槽内嵌套有弹性密封圈，弹性密封圈与压块内壁呈弹性接触密封；中间孔的内壁具有环形沟槽，沟槽内嵌套有弹性密封圈，密封块套装在活塞式阀芯两端的外壁上，弹性密封圈与活塞式阀芯外壁呈弹性接触密封；密封块的截面与气缸筒的端口相抵；出口端的密封块的边缘处还具有向外延伸的折边。

压块位于密封块的外侧，压块内部具有圆柱形流体通道，压块内部具有台阶，构成成2-3段不同直径的圆柱形通道；气缸筒210、左密封块205、右密封块216均套装在压块的筒径内；进口端的左压块204最内部的台阶与活塞式阀芯211的端口相抵；出口端的右压块219侧壁具有气孔，通过管道与电磁控制装置相连通；左右压块块之间通过螺栓218连接紧固。

密封阀座217为圆饼状，其截面边缘处与密封块的折边端面相抵，在圆饼状截面中心处具有圆形的弹性密封垫213，弹性密封垫213为圆饼状，其直径大于或等于活塞式阀芯211的直径，并与活塞式阀芯211的出口端构成弹性密封；活塞式阀芯211出口端为内锥形，在端口的外壁边缘处形成刀口，构成环状密封刀，环状密封刀与密封阀座中央的弹性密封垫相抵呈弹性密封。

电磁控制装置包括：两位三通电磁阀、电磁阀弹簧、电磁阀阀芯；两位三通电磁阀一端口与大气相连通，一端口与气缸筒进口端端的通气孔连通，一端与出口端的压块的通气孔连通。

同轴阀开启时，气缸筒出口端的通气孔通过管路、两位三通电磁阀与出口端的压块连通；同轴阀关闭时，气缸筒进口端的通气孔通过管路、两位三通电磁阀与大气连通。

气体或其他介质具备双向流动控制，进口端管道内的流体为正向压力或真空负压；当阀门关闭时，可承受真空及正压压力而不泄漏。

图2为同轴阀开启状态时的原理图，其原理是：当图中右压块219与真空泵通过管道相连接，并且启动真空泵时，右压块腔体内产生真空负压，同时两位三通电磁阀处于开启状态，两位三通电磁阀a口与p口相通，使右压块腔体内的真空负压通过两位三通电磁阀传递到活塞式阀芯211的左侧有阀芯弹簧209的腔体内，由于活塞式阀芯右侧始终处于大气压状态，而此左侧腔体在真空作用下，两 侧产生差压，当差压所产生的力大于弹簧力时，活塞式阀芯211向左移动，从而使活塞式阀芯211的刀口离开密封阀座217的橡胶密封垫213，当向左移动到204左压块的内侧台阶限位处，活塞式阀芯停止移动，从而使同轴阀处于打开状态，在右侧真空作用下，左侧气流通过活塞式阀芯中间的圆孔流向真空泵，使左压块204所连接的管路或其他腔体形成真空。

当两位三通电磁阀关闭时，两位三通电磁阀a与r相通，a与p不通，从而使活塞式阀芯左侧腔体与大气相通，变成大气压。其又回收图1的状态。

当同轴阀关闭状态时，图2中右压块219与真空泵通过管道相连接并启动真空泵时，右压块219腔体内产生真空负压，同时当两位三通电磁阀处于关闭状态时，真空负压无法传递到活塞式阀芯211的左侧有209弹簧的腔体内。此时两位三通电磁阀关闭，a口与r口相通，a口与p口不通，从而使活塞式阀芯211左侧腔体与大气相通，变成大气压，然后通过阀芯弹簧209的弹簧力使活塞式阀芯211的右侧的密封刀口与密封阀座217的橡胶密封垫213压紧，从而使同轴阀密封处于关闭状态。

本实用新型采用真空作为动力源的同轴阀，无需外接动力气源，不需要动力气源。该阀还有一个特别的优点，一旦真空泵停止，无论是有意的还是以外的停止运行，真空动力源就会失去，阀门都会即刻自动关闭，避免停机状态下因真空而导致油进入被处理的产品，保护了产品免受污染。

在本实用新型的技术方案中，真空功能不仅对设备自身还可对被回收产品抽真空。本实用新型采用真空作为动力源的同轴阀用于真空泵前，使得真空泵在管路处于正压力时得以保护，当在泵入口有正压力时，此阀门自动关闭，且无法打开，保护了泵的安全。在入口无正压力状态下，真空泵启动后，给此阀门提供了真空动力，此时阀门自动打开，把被处理产品与设备的真空管路接通，完成真空功能。

本实用新型的技术方案，以真空为动力源，即无需大功率的电磁线圈控制同轴阀的开启与关闭，而是用小功率的两位三通电磁阀即可控制真空负压的传递与否，从而实现同轴阀的开启与关闭，消耗动力小，操作方便快捷。而且，进口和出口之间采用了平衡式结构设计，进口端所连接的管道或其他内腔可以是正向压力或者真空负压。

实施例4

一种六氟化硫自动回收处理装置，包括以下部件：支撑架、压缩机、回收泵、真空泵、真空动力源同轴阀、外热蒸发器、储气罐、粉尘过滤器、干式过滤器、多个电磁阀及连接各个部件的管路、触摸屏及PLC等电控元器件。各个部件的结构和功能同实施例1。该六氟化硫自动回收处理装置包含有自动抽真空系统、充气系统、回收压缩系统。

本实施例的技术方案中，压缩机采用的是无油润滑、无泄漏非金属隔离套磁耦合动力传动的压缩机。

如图3和图4所示，本实用新型的氟化硫自动回收处理装置所采用的压缩机为倒Y型全无油气体压缩机，包括偏心轴箱301、低压气缸304、低压活塞365、高压气缸305、高压活塞317、连杆316、传动轴309、支撑轴310、惯性平衡轮307、偏心轴308、磁路耦合装置；其中：偏心轴箱301一端具有偏心轴箱盖板3，偏心轴箱盖板303通过盖板螺栓325与偏心轴箱固定连接，盖板螺栓325上还套有防松垫圈。高压气缸305为一个，分布在偏心轴箱的上部，低压气缸304为两个，分布在偏心轴箱下部两侧，高压气缸和低压气缸采用倒“Y”形结构分布，三个气缸互呈120°夹角错开，且不在同一平面上排列。低压活塞365和高压活塞317通过连杆316与偏心轮307相连，三个活塞之间也互成120夹角错开。偏心轴308位于支撑轴310和传动轴309之间，两端分别与之相连。

磁力耦合装置包括：内磁路320、隔离套360、外磁路361。内磁路320为一筒状结构，两端口径大小不一，较小口径的一端安装在传动轴309上，且在内径和传动轴309上有对应的槽，槽内安装有平键336，以方便拆卸联结、用以传递转矩，在较小口径端的外壁，还具有若干对应的通孔，孔内安装有紧固螺钉337，用以紧固内磁路320与传动轴309的联接。隔离套360为非金属材料制成，隔离套360为一盆状结构，在口径的边缘处有向外延伸的折边，折边处具有隔离套固定夹311，用以固定隔离套360；隔离套360的端口与过渡法兰302之间通过隔离套密封垫圈359进行密封，折边处还具有若干紧固螺栓，用以固定连接隔离360和过渡法兰302。

磁路耦合装置外面还具有电机连接筒362。

在本实施例中，为了确保压缩机内无油，在偏心轴箱内不添加润滑油，而且 偏心轴箱内的旋转轴承采用气体作为润滑介质。

压缩过程采用两级级压缩，两低压气缸对气体进行一级压缩，高压气缸再进一步对气体进行二级压缩；其工作原理如图5所示：低压气缸的入口与偏心轴箱连通，出口通过管路与高压气缸的入口连通。进入低压气缸的气体偏心轴箱内被压缩，然后经过低压气缸的出口通过外管路进入到高压气缸中去，这样完成一级压缩。高压气缸的内腔分为直径不同的两段部分组成，靠近活塞的一段内腔的直径大于另一段内腔的直径，经过一级压缩后的气体先进入到高压气缸内，被进行二级压缩后通入外部设备中。

高压气缸的上下两段之间通过圆形垫圈进行密封，高压缸盖345和高压气缸305之间具有高压阀片342和弹性垫圈，高压缸盖345和高压气缸305之间通过高压缸盖螺栓313进行固定连接。

低压气缸304不分段，为整体一段。低压缸盖357和低压气缸304之间具有低压阀片354和弹性垫圈，低压缸盖357和低压气缸304之间通过低压缸盖螺栓314进行固定连接。低压气缸304和高压气缸305外壁还具有散热片。

在偏心轴箱301内，偏心轴308的两端安装有两个惯性平衡轮307，惯性偏心轮307的外侧面具有圆形腔，左端惯性偏心轮307的圆形腔内嵌套有支撑轴310，右端惯性偏心轮307的圆形腔内嵌套有传动轴309；低压气缸304和高压气缸305位于两个惯性平衡轮307的中间，偏心轴308的位置偏离惯性平衡轮的圆心，在惯性平衡轮307上远离偏心轴8的一侧还安装有平衡片318，两惯性平衡轮307上各有一只，并通过沉头螺栓与惯性平衡轮307固定连接。在偏心轴308与惯性平衡轮307之间具有隔环，左右各一，分别为第一隔环306和第二隔环312，其中第一隔环306靠近支撑轴310，第二隔环312靠近传动轴9。

偏心轴308的两端面与惯性平衡轮307之间、支撑轴310的端面与惯性平衡轮307之间、传动轴309的端面与惯性平衡轮307之间，均通过圆柱销328进行固定；隔离套360的端面与过渡法兰302之间也通过圆柱销328进行固定连接。支撑轴310的端面中心位置还具有紧固螺栓315和防松垫片，将支撑轴310和偏心轴308连接在一起。在惯性平衡轮307圆形腔的底部也通过紧固螺栓和防松垫片将其和偏心轴固定连接。

偏心轴箱301与偏心轴箱盖板303之间、偏心轴箱301与过渡法兰302之间， 安装有法兰密封垫圈334进行密封。在高、低压气缸与偏心轴箱301连接处，通过气缸密封垫圈340进行密封。

偏心轴箱盖板303与支撑轴310之间、密封法兰302与传动轴309之间安装有密封轴承321；各活塞连杆316与偏心轴308之间，通过密封轴承321进行连接。该密封轴承321可为深沟球轴承。

高、低压气缸上都安装有出入口接头350,每个气缸有两个，左右各一，三个气缸共有6个。高压气缸上还具有通气接头338和温度传感器接头352。

本实用新型技术方案中的全无油气体压缩机，采用直联式磁耦合传动，气缸、偏心轴箱不添加任何润滑油，通过隔离套有效地将偏心轴箱、高/低压所有气缸与外界大气完全隔离，真正做到了全密封，不存在偏心轴箱传动轴动密封泄漏的问题。在非金属隔离套的密封作用下，即使在负压条件，外界气体也不能进入压缩机，有效保护了需要压缩的气体的纯度。

本实用新型技术方案中的全无油气体压缩机，气缸采用倒Y形结构，三个气缸之间均以120°夹角错开，且不在同一平面上排列，使得三列活塞的合力在同一偏心轴上，平衡力达完全平衡，因此运行平稳，静音效果好；并且压缩机可取较高的转速，使采用直联式磁耦合成为可能，从而使压缩机效率得到极大地提高。

本实用新型技术方案中的全无油气体压缩机，采用偏心轴结构，无需像偏心轴那样有拐数，因此主轴颈、偏心轴与连杆间的传动均采用深沟球密封轴承，装配简便，效率高。而且，三个活塞之间均以120°夹角错开，大幅改善了往复运动机械运行拐点产生的机械震颤。

本实用新型技术方案中采用外热式蒸发器用于充气时对液态SF6加热气化，使得加热器加热更为均匀，减少局部高温状况，不会导致体积迅速膨胀而致使加热器压力迅速升高，整个过程加热平缓稳定，安全可靠。同时因外包围式加热，维护维修非常方便，不需要拆除管道和相关密封，经济适用。

上述说明示出并描述了本实用新型的优选实施例，如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种六氟化硫自动回收处理装置，其特征在于：包括安装在支撑装置上的储气装置、过滤系统、压缩系统、管路系统、电气控制系统；所述过滤系统包括颗粒过滤器、水份过滤器；所述压缩系统包括压缩机、回收泵；所述管路系统包括连接各装置之间的管路及管路上的控制阀；所述电气控制系统包括传感器、电气控制元件、仪表显示装置；所述压缩机采用无油润滑，不存在润滑油。

2.根据权利要求1所述的六氟化硫自动回收处理装置，其特征在于：还包括抽真空系统，所述抽真空系统包括通过管路依次连接的真空泵、控制阀、真空压力传感器、破真空球阀；所述真空泵前使用了真空动力源的活塞式真空同轴阀，自动地阻止真空泵停机时油回流进入管路系统。

3.根据权利要求2所述的六氟化硫自动回收处理装置，其特征在于：还包括充气系统，所述充气系统包括外热式蒸发器、减压器、单向阀、水份过滤器、控制阀、压力传感器；所述外热式蒸发器用于充气时对液态SF6加热气化。

4.一种六氟化硫自动回收处理装置，包括包括储气装置、过滤系统、压缩系统、管路系统、电气控制系统、抽真空系统，所述过滤系统包括颗粒过滤器、水份过滤器；所述压缩系统包括压缩机、回收泵；所述管路系统包括连接各装置之间的管路及管路上的控制阀；所述电气控制系统包括传感器、电气控制元件、仪表显示装置；其特征在于：所述抽真空系统在真空泵前端管路安装有用真空作为动力源的同轴阀，用于保护真空泵不受正压力侵害。

5.根据权利要求4所述的六氟化硫自动回收处理装置，其特征在于：所述的用真空作为动力源的同轴阀，包括同轴阀部分和电磁阀部分，所述同轴阀部分以真空为动力源，包括活塞式阀芯、气缸筒、压块、密封块、密封圈、密封阀座，所述电磁阀部分包括电磁控制装置。

6.一种六氟化硫自动回收处理装置，包括储气装置、过滤系统、压缩系统、管路系统、电气控制系统；所述过滤系统包括颗粒过滤器、水份过滤器；所述压缩系统包括压缩机、回收泵；所述管路系统包括连接各装置之间的管路及管路上的控制阀；所述电气控制系统包括传感器、电气控制元件、仪表显示装置；其特征在于：所述压缩系统中包含有无油润滑、非金属隔离套密封隔离的磁耦合动力传动的压缩机。

7.根据权利要求6所述的六氟化硫自动回收处理装置，其特征在于：所述压缩 机，包括偏心轴箱、高压气缸、低压气缸、活塞、传动轴、偏心轴、轴承轴、磁力耦合装置；所述偏心轴箱内没有润滑油；所述压缩机共有三个互呈120°夹角错开排布的气缸，且不在同一平面上排列；所述偏心轴箱与外界大气之间通过非金属隔离套进行全密封隔离，且所述非金属隔离套将内磁路和外磁路隔离开来，同时将偏心轴箱内气体和內磁部分完全与大气隔离，做到无泄漏。

8.根据权利要求7所述的六氟化硫自动回收处理装置，其特征在于：所述偏心轴箱内的旋转轴承采用被回收气体作为散热介质；所述压缩过程采用两级压缩，两低压气缸对气体进行一级压缩，高压气缸再进一步对气体进行二级压缩；所述低压气缸的入口与偏心轴箱连通，所述低压气缸的出口与高压气缸的入口通过管路连通。