CN216171176U - 一种环网柜c4f7n/co2混合气体现场回收装置 - Google Patents
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Abstract
一种环网柜C4F7N/CO2混合气体现场回收装置,属于环网柜C4F7N/CO2混合气体回收技术领域,解决如何在回收环网柜气室中的C4F7N/CO2混合气体的同时保证气室不变形的问题,采用回收管路先将环网柜气室内初始的C4F7N/CO2混合气体进行压缩液化,再使用混合气体分离装置将C4F7N/CO2混合气体中的C4F7N和CO2气体分离,分离后CO2气体回收管路以及C4F7N回收管路分别回收C4F7N和CO2气体,CO2气体回充置换管路,将分离回收的CO2气体回充至环网柜气室内,使得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。
Description
技术领域
本实用新型属于环网柜C4F7N/CO2混合气体回收技术领域,涉及一种环网柜C4F7N/CO2混合气体现场回收装置。
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,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;全氟异丁腈(C4F7N)作为一种新型环保的绝缘、灭弧气体,替代SF6应用于电力设备中。它可以与CO2、N2、O2、空气中的一种或几种混合,充入中压或高压设备密封外壳中、固体介电层的电气部件中使用。全氟异丁腈用于中高压电力设备中,具备以下特性:环境特性友好、绝缘性能优异,灭弧性能优异,与开关内材料兼容性良好,低毒、无闪点符合健康和安全要求,可适应恶劣的低温环境要求。但与此同时,全氟异丁腈还不是最环保的,作为气体绝缘介质,对气体的回收和更换是必不可少的步骤。
现有技术中,公开号为CN208535559U、公开日期为2019年2月22日的中国实用新型专利《一种零排放的SF6气体回收压缩装置》,公开了:包括气体回收总管、手动两位三通阀、增压机、高压钢瓶、低压气袋,高压气体进口接头的出气口通过气体回收总管连接到手动两位三通阀的第一进气口,两位三通阀的第三接口通过气体回收第一支管连接到高压钢瓶,气体回收第一支管上依次设有增压机、单向阀、快换接头,气体回收第一支管上设有压控开关,两位三通阀的第二接口通过气体回收第二支管连接到低压气袋的进气口,泄压管两端分别连接到气体回收第二支管及单向阀和快换接头之间的气体回收第一支管上,泄压管上设有针阀。实现了SF6废气回收过程的零排放,避免了环境污染,保护了现场工作人员人身安全。
但是上述实用新型专利的技术方案无法应用于环网柜,这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。因此亟需研发一种针对环网柜C4F7N/CO2混合气的零排放、防形变灭弧气体的回收装置。
实用新型内容
本实用新型所要解决的问题在于如何设计一种环网柜C4F7N/CO2混合气体现场回收装置,在回收环网柜气室中的C4F7N/CO2混合气体的同时保证气室不变形。
本实用新型是通过以下技术方案解决上述技术问题的:
一种环网柜C4F7N/CO2混合气体现场回收装置,包括:回收管路、混合气体分离装置、CO2气体回收管路、C4F7N回收管路、CO2气体回充置换管路、尾气处理装置;所述的回收管路的第一端口与环网柜的气室密封连接,回收管路的第二端口与混合气体分离装置的输入端密封连接,回收管路的第三端口与CO2气体回充置换管路的输出端密封连接,CO2气体回收管路的输入端与混合气体分离装置的输出端密封连接,CO2气体回收管路的输出端与CO2气体回充置换管路的输入端密封连接,C4F7N回收管路的输入端与混合气体分离装置的输出端密封连接,C4F7N回收管路的输出端与尾气处理装置的输入端密封连接,尾气处理装置的输出端密封连接在回收管路的第三端口。
本实用新型的装置采用回收管路先将环网柜气室内初始的C4F7N/CO2混合气体进行压缩液化,再使用混合气体分离装置将C4F7N/CO2混合气体中的C4F7N和CO2气体分离,分离后CO2气体回收管路以及C4F7N回收管路分别回收C4F7N和CO2气体,CO2气体回充置换管路,将分离回收的CO2气体回充至环网柜气室内,使得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。
作为本实用新型技术方案的进一步改进,所述的回收管路包括:进气口(1)、第一压力表(P1)、第一阀门(V1)、第二阀门(V2)、第一压缩机(3)、第一单向阀(4)、第一风冷装置(5)、第一缓冲罐(6);
所述的CO2气体回收管路包括:第七阀门(V7)、第二缓冲罐(9)、第二压缩机(10)、第二单向阀(11)、第二风冷装置(12)、第八阀门(V8);
所述的CO2气体回充置换管路包括:CO2储气罐(13)、减压稳压阀(14);
所述的C4F7N回收管路包括:第九阀门(V9)、第三压缩机(15)、第三单向阀(16)、第三风冷装置(17)、第十阀门(V10)、提纯罐(20);
所述的尾气处理装置包括:提纯塔(18)、制冷机(19)、第十一阀门(V11);
所述的进气口(1)、第一压力表(P1)、第一阀门(V1)、第二阀门(V2)、第一压缩机(3)、第一单向阀(4)、第一风冷装置(5)、第一缓冲罐(6)依次首尾密封串联连接,所述的第一缓冲罐(6)的输出端与混合气体分离装置的输入端密封连接;
所述的第七阀门(V7)、第二缓冲罐(9)、第二压缩机(10)、第二单向阀(11)、第二风冷装置(12)、第八阀门(V8)、CO2储气罐(13)、减压稳压阀(14)依次首尾密封串联连接,其中,第七阀门(V7)的非串联端密封连接在混合气体分离装置的输出端,减压稳压阀(14)的非串联端密封连接在第一阀门(V1)、第二阀门(V2)之间;
所述的第九阀门(V9)、第三压缩机(15)、第三单向阀(16)、第三风冷装置(17)、第十阀门(V10)、提纯罐(20)依次首尾密封串联连接,其中,第九阀门(V9)的非串联端密封连接在混合气体分离装置的输出端;
所述的提纯塔(18)的输入端密封连接在第十阀门(V10)与提纯罐(20)之间,提纯塔(18)的输出端与第十一阀门(V11)的一端密封连接,第十一阀门(V11)的另一端密封连接在第一阀门(V1)与第二阀门(V2)之间;所述的制冷机(19)密封设置在提纯塔(18)的外部。
作为本实用新型技术方案的进一步改进,所述的混合气体分离装置包括:第三阀门(V3)、第一分子筛塔(7)、第五阀门(V5),第三压力表(P3);所述的第三阀门(V3)的一端与第一缓冲罐(6)的输出端密封连接,第三阀门(V3)的另一端与第一分子筛塔(7)的输入端密封连接,第一分子筛塔(7)的输出端与第五阀门(V5)的一端密封连接,第五阀门(V5)的另一端分别与第七阀门(V7)、第九阀门(V9)的密封连接;所述的第三压力表(P3)密封设置在第一分子筛塔(7)的上部。
作为本实用新型技术方案的进一步改进,所述的混合气体分离装置还包括:第四阀门(V4)、第二分子筛塔(8)、第六阀门(V6)、第四压力表(P4);所述的第四阀门(V4)的一端与第一缓冲罐(6)的输出端密封连接,第四阀门(V4)的另一端与第二分子筛塔(8)的输入端密封连接,第二分子筛塔(8)的输出端与第六阀门(V6)的一端密封连接,第六阀门(V6)的另一端分别与第七阀门(V7)、第九阀门(V9)的密封连接;所述的第四压力表(P4)密封设置在第二分子筛塔(8)的上部。
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(2)密封设置在进气口(1)与第一阀门(V1)之间。
作为本实用新型技术方案的进一步改进,还包括:第二压力表(P2),所述的第二压力表(P2)密封设置在第一缓冲罐(6)上。
作为本实用新型技术方案的进一步改进,还包括:第五压力表(P5),所述的第五压力表(P5)密封设置在第二缓冲罐(9)上。
作为本实用新型技术方案的进一步改进,还包括:第六压力表(P6),所述的第六压力表(P6)密封设置在CO2储气罐(13)上。
本实用新型的优点在于:
(1)本实用新型的装置采用回收管路先将环网柜气室内初始的C4F7N/CO2混合气体进行压缩液化,再使用混合气体分离装置将C4F7N/CO2混合气体中的C4F7N和CO2气体分离,分离后CO2气体回收管路以及C4F7N回收管路分别回收C4F7N和CO2气体,CO2气体回充置换管路,将分离回收的CO2气体回充至环网柜气室内,使得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。
(2)设置CO2气体回收管路和CO2气体回充置换管路,充分利用原有的CO2气体回充至气室进行置换回收,提高了CO2气体的使用率,节约了资源。
(3)可现场对环网柜中C4F7N/CO2混合气体进行回收处理,不会对环境造成污染。
附图说明
图1是本实用新型实施例一的一种环网柜C4F7N/CO2混合气体现场回收装置的结构图。
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,一种环网柜C4F7N/CO2混合气体现场回收装置,包括:进气口1、取样分析器2、第一压缩机3、第一单向阀4、第一风冷装置5、第一缓冲罐6、第一分子筛塔7、第二分子筛塔8、第二缓冲罐9、第二压缩机10、第二单向阀11、第二风冷装置12、CO2储气罐13、减压稳压阀14、第三压缩机15、第三单向阀16、第三风冷装置17、提纯塔18、制冷机19、提纯罐20;第一阀门V1、第二阀门V2、第三阀门V3、第四阀门V4、第五阀门V5、第六阀门V6、第七阀门V7、第八阀门V8、第九阀门V9、第十阀门V10、第十一阀门V11;第一压力表P1、第二压力表P2、第三压力表P3、第四压力表P4、第五压力表P5、第六压力表P6、第六压力表P7。
所述的进气口1、第一阀门V1、第二阀门V2、第一压缩机3、第一单向阀4、第一风冷装置5、第一缓冲罐6依次通过管道首尾密封串联连接,所述的第一压力表P1、取样分析器2分别密封设置在进气口1与第一阀门V1之间的管道上,第一压力表P1用于检测环网柜气室内的气体压力,取样分析器2用于检测环网柜气室内的气体的组分,第二压力表P2密封设置在第一缓冲罐6上,用于检测第一缓冲罐6的压力。
所述的第三阀门V3的一端与第一缓冲罐6的输出端密封连接,第三阀门V3的另一端与第一分子筛塔7的输入端密封连接,第一分子筛塔7的输出端与第五阀门V5的一端密封连接;所述的第四阀门V4的一端与第一缓冲罐6的输出端密封连接,第四阀门V4的另一端与第二分子筛塔8的输入端密封连接,第二分子筛塔8的输出端与第六阀门V6的一端密封连接;第五阀门V5、第六阀门V6的另一端密封连接在一起;所述的第三压力表P3密封设置在第一分子筛塔7的上部,用于检测第一分子筛塔7的内部的压力,所述的第四压力表P4密封设置在第二分子筛塔8的上部,用于检测第二分子筛塔8的内部的压力。
所述的第七阀门V7、第二缓冲罐9、第二压缩机10、第二单向阀11、第二风冷装置12、第八阀门V8、CO2储气罐13、减压稳压阀14依次通过管道首尾密封串联连接,其中,第七阀门V7的非串联端密封连接在第五阀门V5、第六阀门V6之间的管道上,减压稳压阀14的非串联端密封连接在第一阀门V1、第二阀门V2之间的管道上;所述的第五压力表P5密封设置在第二缓冲罐9上,用于检测第二缓冲罐9的压力;所述的第六压力表P6密封设置在CO2储气罐13上,用于检测CO2储气罐13的压力。
所述的第九阀门V9、第三压缩机15、第三单向阀16、第三风冷装置17、第十阀门V10、提纯塔18、第十一阀门V11依次通过管道首尾密封串联连接,其中,第九阀门V9的非串联端密封连接在第五阀门V5、第六阀门V6之间的管道上,第十一阀门V11的非串联端密封连接在第一阀门V1、第二阀门V2之间的管道上;所述的制冷机19密封设置在提纯塔18的外部,用于给提纯塔18制冷,所述的提纯罐20密封连接在提纯塔18的下部与第十阀门V10之间的管道上,所述的第七压力表P7密封设置在提纯罐20上,用于检测提纯罐20的压力。
装置的工作过程:
1、环网柜气室内的C4F7N/CO2混合气体回收
打开第一阀门V1、第二阀门V2、第一单向阀4,开启第一压缩机3和第一风冷装置5,将环网柜气室内的C4F7N/CO2混合气体充装至第一缓冲罐6内,当第一压力表P1检测到环网柜气室内的压力低于阈值时,关闭第一阀门V1、第二阀门V2、第一单向阀4,关闭第一压缩机3和第一风冷装置5,停止回收。此时环网柜气室中还残留一定量的C4F7N/CO2混合气体气体,以保证环网柜气室不形变。
2、吸附分离C4F7N/CO2混合气体
打开第三阀门V3,将C4F7N/CO2混合气体输入到第一分子筛塔7中,第一分子筛塔7中填充分子筛,C4F7N/CO2混合气体通过分子筛,C4F7N被选择性吸附,CO2通过分子筛。将C4F7N/CO2混合气体中的C4F7N和CO2被分离;第一分子筛塔7和第二分子筛塔8互为备用,当第一分子筛塔7达到吸附饱和时,切换到第二分子筛塔8进行吸附,第一分子筛塔7进行脱附处理。
3、回收CO2气体
当第一分子筛塔7吸附达到饱和时,打开第五阀门V5、第七阀门V7,将第一分子筛塔7中的CO2气体暂存在第二缓冲罐9中,当第二缓冲罐9的压力达到一定数值时,关闭第七阀门V7,打开第二单向阀11、第八阀门V8,开启第二压缩机10和第二风冷装置12,将第二缓冲罐9中的CO2气体降温压缩到CO2储气罐13进行回收再利用,回收结束后,关闭第二单向阀11、第八阀门V8,停止第二压缩机10和第二风冷装置12的工作。
第二分子筛塔8中CO2气体的回收过程与第一分子筛塔7中CO2气体的回收过程相同,此处不在赘述。
4、脱附回收C4F7N气体
CO2气体的回收结束后,对第一分子筛塔7内部进行降压,使吸附的C4F7N气体含有少量CO2气体脱附,并打开第九阀门V9、第三单向阀16、第十阀门V10,开启第三压缩机15、第三风冷装置17,将C4F7N气体降温压缩到提纯罐20中,残留的尾气进入提纯塔18中,通过制冷机19进一步降温分离,C4F7N气体变成液态,流入提纯罐20,少量CO2气体通过第十一阀门V11进行下一个循环。
第二分子筛塔8中C4F7N气体的脱附回收过程与第一分子筛塔7中C4F7N气体的脱附回收过程相同,此处不在赘述。
5、回充CO2气体,进行置换回收
由于步骤1中,环网柜气室内还残留一定量的C4F7N/CO2混合气体,因此,需要进一步对残留C4F7N/CO2混合气体进行置换回收。打开减压稳压阀14和第一阀门V1,将CO2储气罐13中的CO2充装至环网柜气室,直至第一压力表P1示数达到额定压力,停止充气;此时,重复步骤1-4进行回收,循环直至取样分析器2检测的结果合格为止。
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 (8)
1.一种环网柜C4F7N/CO2混合气体现场回收装置,其特征在于,包括:回收管路、混合气体分离装置、CO2气体回收管路、C4F7N回收管路、CO2气体回充置换管路、尾气处理装置;所述的回收管路的第一端口与环网柜的气室密封连接,回收管路的第二端口与混合气体分离装置的输入端密封连接,回收管路的第三端口与CO2气体回充置换管路的输出端密封连接,CO2气体回收管路的输入端与混合气体分离装置的输出端密封连接,CO2气体回收管路的输出端与CO2气体回充置换管路的输入端密封连接,C4F7N回收管路的输入端与混合气体分离装置的输出端密封连接,C4F7N回收管路的输出端与尾气处理装置的输入端密封连接,尾气处理装置的输出端密封连接在回收管路的第三端口。
2.根据权利要求1所述的一种环网柜C4F7N/CO2混合气体现场回收装置,其特征在于,所述的回收管路包括:进气口(1)、第一压力表(P1)、第一阀门(V1)、第二阀门(V2)、第一压缩机(3)、第一单向阀(4)、第一风冷装置(5)、第一缓冲罐(6);
所述的CO2气体回收管路包括:第七阀门(V7)、第二缓冲罐(9)、第二压缩机(10)、第二单向阀(11)、第二风冷装置(12)、第八阀门(V8);
所述的CO2气体回充置换管路包括:CO2储气罐(13)、减压稳压阀(14);
所述的C4F7N回收管路包括:第九阀门(V9)、第三压缩机(15)、第三单向阀(16)、第三风冷装置(17)、第十阀门(V10)、提纯罐(20);
所述的尾气处理装置包括:提纯塔(18)、制冷机(19)、第十一阀门(V11);
所述的进气口(1)、第一压力表(P1)、第一阀门(V1)、第二阀门(V2)、第一压缩机(3)、第一单向阀(4)、第一风冷装置(5)、第一缓冲罐(6)依次首尾密封串联连接,所述的第一缓冲罐(6)的输出端与混合气体分离装置的输入端密封连接;
所述的第七阀门(V7)、第二缓冲罐(9)、第二压缩机(10)、第二单向阀(11)、第二风冷装置(12)、第八阀门(V8)、CO2储气罐(13)、减压稳压阀(14)依次首尾密封串联连接,其中,第七阀门(V7)的非串联端密封连接在混合气体分离装置的输出端,减压稳压阀(14)的非串联端密封连接在第一阀门(V1)、第二阀门(V2)之间;
所述的第九阀门(V9)、第三压缩机(15)、第三单向阀(16)、第三风冷装置(17)、第十阀门(V10)、提纯罐(20)依次首尾密封串联连接,其中,第九阀门(V9)的非串联端密封连接在混合气体分离装置的输出端;
所述的提纯塔(18)的输入端密封连接在第十阀门(V10)与提纯罐(20)之间,提纯塔(18)的输出端与第十一阀门(V11)的一端密封连接,第十一阀门(V11)的另一端密封连接在第一阀门(V1)与第二阀门(V2)之间;所述的制冷机(19)密封设置在提纯塔(18)的外部。
3.根据权利要求2所述的一种环网柜C4F7N/CO2混合气体现场回收装置,其特征在于,所述的混合气体分离装置包括:第三阀门(V3)、第一分子筛塔(7)、第五阀门(V5),第三压力表(P3);所述的第三阀门(V3)的一端与第一缓冲罐(6)的输出端密封连接,第三阀门(V3)的另一端与第一分子筛塔(7)的输入端密封连接,第一分子筛塔(7)的输出端与第五阀门(V5)的一端密封连接,第五阀门(V5)的另一端分别与第七阀门(V7)、第九阀门(V9)的密封连接;所述的第三压力表(P3)密封设置在第一分子筛塔(7)的上部。
4.根据权利要求3所述的一种环网柜C4F7N/CO2混合气体现场回收装置,其特征在于,所述的混合气体分离装置还包括:第四阀门(V4)、第二分子筛塔(8)、第六阀门(V6)、第四压力表(P4);所述的第四阀门(V4)的一端与第一缓冲罐(6)的输出端密封连接,第四阀门(V4)的另一端与第二分子筛塔(8)的输入端密封连接,第二分子筛塔(8)的输出端与第六阀门(V6)的一端密封连接,第六阀门(V6)的另一端分别与第七阀门(V7)、第九阀门(V9)的密封连接;所述的第四压力表(P4)密封设置在第二分子筛塔(8)的上部。
5.根据权利要求2所述的一种环网柜C4F7N/CO2混合气体现场回收装置,其特征在于,还包括:取样分析器(2),所述的取样分析器(2)密封设置在进气口(1)与第一阀门(V1)之间。
6.根据权利要求2所述的一种环网柜C4F7N/CO2混合气体现场回收装置,其特征在于,还包括:第二压力表(P2),所述的第二压力表(P2)密封设置在第一缓冲罐(6)上。
7.根据权利要求2所述的一种环网柜C4F7N/CO2混合气体现场回收装置,其特征在于,还包括:第五压力表(P5),所述的第五压力表(P5)密封设置在第二缓冲罐(9)上。
8.根据权利要求2所述的一种环网柜C4F7N/CO2混合气体现场回收装置,其特征在于,还包括:第六压力表(P6),所述的第六压力表(P6)密封设置在CO2储气罐(13)上。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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GR01 | Patent grant | ||
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