CN216062636U - 一种零排放、防形变、快速环网柜灭弧气体回收装置 - Google Patents

Abstract

一种零排放、防形变、快速环网柜灭弧气体回收装置属于灭弧气体回收技术领域，解决如何在完全回收环网柜气室内的灭弧气体的同时保证气室不变形以及提高回收速率的问题；抽取气室内的灭弧气体时，保留一定压力的灭弧气体，防止气室形变；通过充气装置向气室进行充氮气，混合气体再经过互为备用的第一或第二灭弧气体吸附脱附装置进行置换回收，实现了环网柜的小容量气室中灭弧气体的彻底回收处理，回收率高，实现灭弧气体的零排放；气室内始终存在一定量混合气体，从而保证气室不会因为灭弧气体的抽取而发生变形，气室可以回收再利用，节约了资源；另外第一、第二灭弧气体吸附脱附装置有一个饱和时立即启动另外一个，提高了吸附脱附的速率。

Description

一种零排放、防形变、快速环网柜灭弧气体回收装置

技术领域

本实用新型属于环网柜灭弧气体回收技术领域，涉及一种零排放、防形变、快速环网柜灭弧气体回收装置。

背景技术

环网开关柜操作方便，控制和保护简单，成本较低，在二次配电系统中得到广泛应用，受到供电部门和终端用户的欢迎。六氟化硫(SF₆)气体因其优良的绝缘灭弧性能，目前的环网柜大都采用六氟化硫(SF₆)气体作为绝缘和开断介质。SF₆气体绝缘环网柜是一种小型化、模块化、全密封、全绝缘的环网开关设备，其所有带电部分及开关均封闭在不锈钢的气室内，整个开关装置不受外部环境的影响，运行安全可靠。在现场检修时，由于环网柜内的SF₆气体量少且现场回收困难，运维人员经常直接让SF₆气体排放至大气中，但是SF₆是一种极强的温室气体的温室气体，会造成环境污染；随着国家双碳目标的提出，对于SF₆等温室气体减排的管控越发严格，要求SF₆气体回收率达到 96.5％，环网柜这种小容量气室中SF₆气体也必须进行回收。但是由于环网柜气室内的不锈钢气室较薄，在对不锈钢气室壳体内部的SF₆气体进行抽取回收时，容易导致气室变形，这样就会导致气室的报废，不能再利用，造成资源浪费。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于如何设计一种零排放、防形变环网柜灭弧气体高效回收装置，在完全回收环网柜气室内的灭弧气体的同时保证气室不变形、以及提高回收速率。

本实用新型是通过以下技术方案解决上述技术问题的：

一种零排放、防形变、快速环网柜灭弧气体回收装置，包括：第一压力表(P1)、第一电磁阀(V1)、第二电磁阀(V2)、压缩机(3)、单向阀(4)、风冷装置(5)、第三电磁阀(V3)、存储罐(6)，第一灭弧气体吸附脱附装置、第二灭弧气体吸附脱附装置、电动比例调节阀(V8)，充气装置；所述的第一电磁阀(V1)、第二电磁阀 (V2)、压缩机(3)、单向阀(4)、风冷装置(5)、第三电磁阀(V3)、存储罐(6) 首尾依次通过密封管道连接；第一电磁阀(V1)的进气端通过密封管道与环网柜连接，第一压力表(P1)密封安装在第一电磁阀(V1)与环网柜之间的管道上；所述的第一灭弧气体吸附脱附装置、第二灭弧气体吸附脱附装置并联互为备用，其并联后的输入端密封连接在第三电磁阀(V3)与风冷装置(5)之间，并联后的输出端与电动比例调节阀 (V8)的一端密封连接，电动比例调节阀(V8)的另一端密封连通在第一电磁阀(V1)、第二电磁阀(V2)之间；所述的充气装置的输出端密封连通在第一电磁阀(V1)、第二电磁阀(V2)之间。

作为本实用新型技术方案的进一步改进，还包括：取样分析器(2)；所述的取样分析器密封安装在第一电磁阀(V1)与环网柜之间的管道上。

作为本实用新型技术方案的进一步改进，所述的充气装置包括：纯氮气瓶(9)、减压稳压阀(10)；所述的减压稳压阀(10)的一端与纯氮气瓶(9)密封连接，减压稳压阀(10)的另一端密封连通在第一电磁阀(V1)、第二电磁阀(V2)之间。

作为本实用新型技术方案的进一步改进，所述的第一灭弧气体吸附脱附装置包括：第四电磁阀(V4)、1#分子筛吸附塔(7)、第六电磁阀(V6)；所述的第四电磁阀(V4) 的一端密封连接在第三电磁阀(V3)与风冷装置(5)之间、第四电磁阀(V4)的另一端密封连接在1#分子筛吸附塔(7)的输入端，第六电磁阀(V6)的一端密封连接在1# 分子筛吸附塔(7)的输出端，第六电磁阀(V6)的另一端与电动比例调节阀(V8)的一端密封连接。

作为本实用新型技术方案的进一步改进，所述的第一灭弧气体吸附脱附装置还包括：第二压力表(P2)；所述的第二压力表(P2)密封连接在1#分子筛吸附塔(7)的上部。

作为本实用新型技术方案的进一步改进，所述的第二灭弧气体吸附脱附装置包括：第五电磁阀(V5)、第三压力表(P3)、2#分子筛吸附塔(8)、第七电磁阀(V7)；所述的第五电磁阀(V5)的一端密封连接在第三电磁阀(V3)与风冷装置(5)之间、第五电磁阀(V5)的另一端密封连接在2#分子筛吸附塔(8)的输入端，第七电磁阀(V7) 的一端密封连接在2#分子筛吸附塔(8)的输出端，第七电磁阀(V7)的另一端与电动比例调节阀(V8)的一端密封连接。

作为本实用新型技术方案的进一步改进，所述的第二灭弧气体吸附脱附装置还包括：第三压力表(P3)；所述的第三压力表(P3)密封连接在2#分子筛吸附塔(8)的上部。

本实用新型的优点在于：

本实用新型的装置在初始抽取气室内的灭弧气体时，不完全抽完气室内的灭弧气体，保留一定压力的灭弧气体，防止气室形变；在通过充气装置，向气室进行充氮气，混合气体再经过互为备用的第一灭弧气体吸附脱附装置或第二灭弧气体吸附脱附装置进行置换回收，实现了环网柜的小容量气室中灭弧气体的彻底回收处理，回收率高，可实现灭弧气体的零排放，避免污染环境；同时气室内始终存在一定量混合气体，保证了气室的压力，从而保证气室不会因为灭弧气体的抽取而发生变形，气室可以回收再利用，节约了资源；另外，如果第一灭弧气体吸附脱附装置、第二灭弧气体吸附脱附装置有一个饱和时，立即启动另外一个，提高了吸附脱附的速率。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的一种零排放、防形变、快速环网柜灭弧气体回收装置的结构图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合说明书附图以及具体的实施例对本实用新型的技术方案作进一步描述：

实施例一

如图1所示，一种零排放、防形变、快速环网柜灭弧气体回收装置，包括：进气口 1、取样分析器2、压缩机3、单向阀4、风冷装置5、存储罐6、1#分子筛吸附塔7、2# 分子筛吸附塔8、纯氮气瓶9、减压稳压阀10；第一压力表P1、第二压力表P2、第三压力表P3；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、电动比例调节阀V8。

所述的第一电磁阀V1、第二电磁阀V2、压缩机3、单向阀4、风冷装置5、第三电磁阀V3、存储罐6首尾依次通过密封管道连接；第一电磁阀V1的进气端通过密封管道与进气口1连接，第一压力表P1、取样分析器2密封安装在第一电磁阀V1与进气口1 之间的管道上。

所述的第四电磁阀V4的一端密封连接在第三电磁阀V3与风冷装置5之间、第四电磁阀V4的另一端密封连接在1#分子筛吸附塔7的输入端，第六电磁阀V6的一端密封连接在1#分子筛吸附塔7的输出端，第六电磁阀V6的另一端与电动比例调节阀V8 的一端密封连接；第五电磁阀V5的一端密封连接在第三电磁阀V3与风冷装置5之间、第五电磁阀V5的另一端密封连接在2#分子筛吸附塔8的输入端，第七电磁阀V7的一端密封连接在2#分子筛吸附塔8的输出端，第七电磁阀V7的另一端与电动比例调节阀 V8的一端密封连接；电动比例调节阀V8的另一端密封连通在第一电磁阀V1、第二电磁阀V2之间；第二压力表P2密封连接在1#分子筛吸附塔7的上部；第三压力表P3密封连接在2#分子筛吸附塔8的上部；

所述的减压稳压阀10的一端与纯氮气瓶9密封连接，另一端密封连通在第一电磁阀V1、第二电磁阀V2之间。

装置的工作过程如下：

打开第一电磁阀V1、第二电磁阀V2、第三电磁阀V3、压缩机3、风冷装置5；压缩机3将SF₆气体从环网柜气室中抽取，SF₆气体通过单向阀4、风冷装置5被液化，再通过第三电磁阀V3被压缩至存储罐6中，持续抽取环网柜气室中的SF₆气体，直至第一压力表P1的示数为设定数值时，停止抽气并关闭装置；此时环网柜气室中还残留一定量的SF₆气体，以保证环网柜气室不形变。因此，需要进一步对残留SF₆气体进行置换回收。

打开减压稳压阀10和第一电磁阀V1，将纯氮气瓶9内的氮气充装进环网柜中，当第一压力表P1的示数为环网柜的额定压力时，关闭减压稳压阀10和第一电磁阀V1，停止充氮气，此时气室中的气体为低浓度的SF₆与N₂的混合气体。

打开第一电磁阀V1、第二电磁阀V2、第四电磁阀V4、压缩机3、风冷装置5，压缩机3抽取环网柜气室中的SF₆与N₂的混合气体，混合气体通过单向阀4、风冷装置5 流向1#分子筛吸附塔7，混合气体中的SF₆被1#分子筛吸附塔7吸附，混合气体中的 N2排放通过1#分子筛吸附塔7上的排气阀图中未示出排放至大气中。

1#分子筛吸附塔7和2#分子筛吸附塔8互为备用，当其中一个达到吸附饱和时，启动另一个吸附塔。当1#分子筛吸附塔7饱和时，此时关闭第四电磁阀V4，打开第五电磁阀V5，混合气体通过单向阀4、风冷装置5流向2#分子筛吸附塔8，混合气体中的 SF₆被2#分子筛吸附塔8吸附。

此时关闭第四电磁阀V4、1#分子筛吸附塔7上的排气阀，打开电动比例调节阀V8、第六电磁阀V6、第二电磁阀V2，压缩机3、风冷装置5继续工作，对1#分子筛吸附塔 7进行抽气，1#分子筛吸附塔7内部形成负压，当第二压力表P2的示数达到设定值时， 1#分子筛吸附塔7中吸附的SF₆气体被脱附，通过单向阀4、风冷装置5被液化，再通过第三电磁阀V3被压缩至存储罐6中。

2#分子筛吸附塔8的脱附过程与1#分子筛吸附塔7的脱附过程类似，此处不再赘述。

多次循环后，关闭第一电磁阀V1，启动取样分析器2对环网柜内的气体进行取样分析，检出SF₆气体含量为0时，停止回收工作。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种零排放、防形变、快速环网柜灭弧气体回收装置，其特征在于，包括：第一压力表(P1)、第一电磁阀(V1)、第二电磁阀(V2)、压缩机(3)、单向阀(4)、风冷装置(5)、第三电磁阀(V3)、存储罐(6)，第一灭弧气体吸附脱附装置、第二灭弧气体吸附脱附装置、电动比例调节阀(V8)，充气装置；所述的第一电磁阀(V1)、第二电磁阀(V2)、压缩机(3)、单向阀(4)、风冷装置(5)、第三电磁阀(V3)、存储罐(6)首尾依次通过密封管道连接；第一电磁阀(V1)的进气端通过密封管道与环网柜连接，第一压力表(P1)密封安装在第一电磁阀(V1)与环网柜之间的管道上；所述的第一灭弧气体吸附脱附装置、第二灭弧气体吸附脱附装置并联互为备用，其并联后的输入端密封连接在第三电磁阀(V3)与风冷装置(5)之间，并联后的输出端与电动比例调节阀(V8)的一端密封连接，电动比例调节阀(V8)的另一端密封连通在第一电磁阀(V1)、第二电磁阀(V2)之间；所述的充气装置的输出端密封连通在第一电磁阀(V1)、第二电磁阀(V2)之间。

2.根据权利要求1所述的环网柜灭弧气体回收装置，其特征在于，还包括：取样分析器(2)；所述的取样分析器密封安装在第一电磁阀(V1)与环网柜之间的管道上。

3.根据权利要求1所述的环网柜灭弧气体回收装置，其特征在于，所述的充气装置包括：纯氮气瓶(9)、减压稳压阀(10)；所述的减压稳压阀(10)的一端与纯氮气瓶(9)密封连接，减压稳压阀(10)的另一端密封连通在第一电磁阀(V1)、第二电磁阀(V2)之间。

4.根据权利要求1所述的环网柜灭弧气体回收装置，其特征在于，所述的第一灭弧气体吸附脱附装置包括：第四电磁阀(V4)、1#分子筛吸附塔(7)、第六电磁阀(V6)；所述的第四电磁阀(V4)的一端密封连接在第三电磁阀(V3)与风冷装置(5)之间、第四电磁阀(V4)的另一端密封连接在1#分子筛吸附塔(7)的输入端，第六电磁阀(V6)的一端密封连接在1#分子筛吸附塔(7)的输出端，第六电磁阀(V6)的另一端与电动比例调节阀(V8)的一端密封连接。

5.根据权利要求4所述的环网柜灭弧气体回收装置，其特征在于，所述的第一灭弧气体吸附脱附装置还包括：第二压力表(P2)；所述的第二压力表(P2)密封连接在1#分子筛吸附塔(7)的上部。

6.根据权利要求1所述的环网柜灭弧气体回收装置，其特征在于，所述的第二灭弧气体吸附脱附装置包括：第五电磁阀(V5)、第三压力表(P3)、2#分子筛吸附塔(8)、第七电磁阀(V7)；所述的第五电磁阀(V5)的一端密封连接在第三电磁阀(V3)与风冷装置(5)之间、第五电磁阀(V5)的另一端密封连接在2#分子筛吸附塔(8)的输入端，第七电磁阀(V7)的一端密封连接在2#分子筛吸附塔(8)的输出端，第七电磁阀(V7)的另一端与电动比例调节阀(V8)的一端密封连接。

7.根据权利要求6所述的环网柜灭弧气体回收装置，其特征在于，所述的第二灭弧气体吸附脱附装置还包括：第三压力表(P3)；所述的第三压力表(P3)密封连接在2#分子筛吸附塔(8)的上部。

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