CN217650912U - 一种氦气回收和循环纯化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种氦气回收和循环纯化系统。该系统包括第一供气装置、缓存罐、低压罐、第一电磁阀、压缩机、高压罐、氦气提纯设备和控制器；缓存罐第一端与至少两个第一氦气高压罐连接，缓存罐第二端与第一电磁阀第一端连接，第一电磁阀第二端与低压罐第一输入端连接，低压罐输出端与压缩机第一端连接，压缩机第二端与高压罐第一端连接，高压罐第二端与氦气提纯设备输入端连接，氦气提纯设备输出端与低压罐第二输入端连接，高压罐第三端用于为生产线设备提供氦气；第一电磁阀控制端与控制器第一输出端连接，控制器用于控制第一电磁阀通断。本实用新型实现多条产线共用一套系统，降低生产成本，提高氦气利用率。

Description

一种氦气回收和循环纯化系统

技术领域

本实用新型实施例涉及气体纯化技术领域，尤其涉及一种氦气回收和循环纯化系统。

背景技术

我国的氦气资源较少，且氦气的价格比较昂贵。对产线用完排放后的废氦气进行回收可以解决氦气浪费的问题，废氦气的回收提纯再利用具有重大的意义。目前，一条产线配备一套氦气循环纯化系统，可以实现对废氦气的回收提纯再利用。但是，厂区通常有多条产线，如果每一条产线均配备一套氦气循环纯化系统，存在生产成本过高，废氦气回收利用率低的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种氦气回收和循环纯化系统，实现多条产线共用一套氦气回收和循环纯化系统，有效降低生产成本，提高氦气的利用率。

根据本实用新型的一方面，提供了一种氦气回收和循环纯化系统，包括：

第一供气装置、缓存罐、低压罐、第一电磁阀、压缩机、高压罐、氦气提纯设备和控制器；

所述第一供气装置包括并联的至少两个第一氦气高压罐，所述第一氦气高压罐的氦气来源于生产线的废气，所述缓存罐的第一端与至少两个所述第一氦气高压罐连接，所述缓存罐的第二端与所述第一电磁阀的第一端连接，所述第一电磁阀的第二端与所述低压罐的第一输入端连接，所述低压罐的输出端与所述压缩机的第一端连接，所述压缩机的第二端与所述高压罐的第一端连接，所述高压罐的第二端与所述氦气提纯设备的输入端连接，所述氦气提纯设备的输出端与所述低压罐的第二输入端连接，所述高压罐的第三端用于为生产线设备提供所需氦气；所述第一电磁阀的控制端与所述控制器的第一输出端连接，所述控制器用于控制所述第一电磁阀的通断。

可选地，还包括第二供气装置和第二电磁阀，所述第二供气装置与所述第二电磁阀的第一端连接，所述第二电磁阀的第二端与所述低压罐的第三输入端连接；

所述第二电磁阀的控制端与所述控制器的第二输出端连接，所述控制器用于控制所述第二电磁阀的通断。

可选地，还包括第一检测单元，所述第一检测单元位于所述高压罐内部，用于检测所述高压罐内部的压力；

所述第一检测单元的输出端与所述控制器的第一输入端连接；

所述控制器用于根据所述高压罐内部的压力控制所述第一电磁阀的通断。

可选地，还包括第二检测单元，所述第二检测单元位于所述低压罐内部，用于检测所述低压罐内部的压力；

所述第二检测单元的输出端与所述控制器的第二输入端连接；

所述控制器用于根据所述低压罐内部的压力控制所述第二电磁阀的通断。

可选地，所述第二供气装置包括第二高压氦气瓶，所述第二电磁阀的第一端与第二高压氦气瓶连接。

可选地，所述第二高压氦气瓶的数量大于或等于3。

可选地，所述第二高压氦气瓶的氦气浓度大于所述第一氦气高压罐的氦气浓度。

可选地，所述第二高压氦气瓶的氦气浓度包括99％，所述第一氦气高压罐的氦气浓度包括60％。

可选地，所述第一检测单元包括压力传感器或者机械式压力计。

可选地，所述第二检测单元包括压力传感器或者机械式压力计。

本实施例的技术方案，在不更改原有的氦气循环连接方法的基础上，只需将一条或N条产线中的第一氦气高压罐的排气口并联起来，集中回收废气到第一缓存罐，并根据高压罐内部的压力决定第一电磁阀的启闭进行补气，完成氦气回收后对氦气进行纯化处理，处理后的氦气继续循环使用；解决了现有技术中每一条产线均配备一套氦气循环纯化系统，存在生产成本过高，废氦气回收利用率低的问题，实现多条产线共用一套氦气回收和循环纯化系统，相比传统的连接方式，节约了厂区的多台设备投入，有效降低生产成本，提高氦气的利用率。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本实用新型的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本实用新型的范围。本实用新型的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本实用新型实施例提供的一种氦气回收和循环纯化系统的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例提供的又一种氦气回收和循环纯化系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图1是根据本实用新型实施例提供的一种氦气回收和循环纯化系统的结构示意图，参考图1，本实用新型实施例提供了一种氦气回收和循环纯化系统，包括：第一供气装置10、缓存罐20、低压罐30、第一电磁阀70、压缩机40、高压罐50、氦气提纯设备60和控制器；第一供气装置10包括并联的至少两个第一氦气高压罐101，第一氦气高压罐101的氦气来源于生产线的废气，缓存罐20的第一端与至少两个第一氦气高压罐101连接，缓存罐20的第二端与第一电磁阀70的第一端连接，第一电磁阀70的第二端与低压罐30的第一输入端连接，低压罐30的输出端与压缩机40的第一端连接，压缩机40的第二端与高压罐50的第一端连接，高压罐50的第二端与氦气提纯设备60的输入端连接，氦气提纯设备60的输出端与低压罐30的第二输入端连接，高压罐50的第三端用于为生产线设备提供所需氦气；第一电磁阀70的控制端与控制器的第一输出端连接，控制器用于控制第一电磁阀的通断。

具体的，第一供气装置10将一条或N条产线中的第一氦气高压罐101排气口以并联的方式集中，废气经管道集中流入到缓存罐20。当高压罐50的压力低于设定压力时，向控制器发送第一信号，控制器收到第一信号后打开第一电磁阀70，给低压罐30进行补气，压缩机40对低压罐30输出的废气进行加压，方便输送至高压罐50。高压罐50中的废气补充到设定压力后，向控制器发送第二信号，控制器收到第二信号后自动关闭第一电磁阀70，氦气提纯设备60开始工作，氦气提纯设备60可以对废氦气中的油、水以及粉尘颗粒等杂质成分进行有效的滤除，减少氦气回收过程中的污染，延长氦气的使用寿命，提纯后的氦气通过管道补充到低压罐30中，使氦气循环使用。示例性的，废气从产线排出时，氦气的浓度为60％，经压缩机40压缩处理后到达高压罐50，此时氦气的浓度为70％，由于生产线设备对氦气浓度要求并不苛刻，因此，高压罐50的第三端为生产线设备提供所需氦气。氦气提纯设备60可以对废气进行处理，处理后的氦气浓度为80％，经管道输送至低压罐30中循环使用。氦气循环利用的好处有很多，一方面无需对纯化后的氦气进行存储运输，另一方面能够直接返回原有循环纯化系统弥补氦气的消耗，节约企业大量采购氦气的成本。

需要说明的是控制器主要用于接收高压罐50内部气体压力检测装置发出的反馈信号并控制第一电磁阀70的开启与闭合。

本实施例的技术方案，在不更改原有的氦气循环连接方法的基础上，只需将一条或N条产线中的第一氦气高压罐的排气口并联起来，集中回收废气到第一缓存罐，并根据高压罐内部的压力决定第一电磁阀的启闭进行补气，完成氦气回收后对氦气进行纯化处理，处理后的氦气继续循环使用；解决了现有技术中每一条产线均配备一套氦气循环纯化系统，存在生产成本过高，废氦气回收利用率低的问题，实现多条产线共用一套氦气回收和循环纯化系统，相比传统的连接方式，节约了厂区的多台设备投入，有效降低生产成本，提高氦气的利用率。

图2是根据本实用新型实施例提供的又一种氦气回收和循环纯化系统的结构示意图，参考图2，可选地，还包括第二供气装置80和第二电磁阀90，第二供气装置80与第二电磁阀90的第一端连接，第二电磁阀90的第二端与低压罐30的第三输入端连接；第二电磁阀90的控制端与控制器的第二输出端连接，控制器用于控制第二电磁阀90的通断。

具体的，当一条或N条产线未投入运行时，缓存罐20会出现没有废气的情况。因此，需要利用第二供气装置80对低压罐30进行补气，第二供气装置80可以为高压氦气瓶，可以向低压罐30提供高纯度的氦气。当低压罐30的压力低于设定压力时，向控制器发送第三信号，控制器收到第三信号后打开第二电磁阀90，给低压罐30进行补气，压缩机40对低压罐30输出的废气进行加压，方便输送至高压罐50。当低压罐30补气到设定压力后，向控制器发送第四信号，控制器收到第四信号后自动关闭第二电磁阀90，氦气提纯设备60开始工作，如此往复循环。

继续参考图2，可选地，还包括第一检测单元，第一检测单元位于高压罐50内部，用于检测高压罐50内部的压力；第一检测单元的输出端与控制器的第一输入端连接；控制器用于根据高压罐50内部的压力控制第一电磁阀70的通断。

具体的，第一检测单元设置在高压罐50的内部，并实时检测高压罐50内部的压力，当检测到的压力低于设定压力时，第一检测单元向控制器发送第一信号，控制器收到第一信号后打开第一电磁阀70，对高压罐50进行补气。当高压罐50中的废气补充到设定压力后，第一检测单元向控制器发送第二信号，控制器收到第二信号后自动关闭第一电磁阀70。

继续参考图2，可选地，还包括第二检测单元，第二检测单元位于低压罐30内部，用于检测低压罐30内部的压力；第二检测单元的输出端与控制器的第二输入端连接；控制器用于根据低压罐30内部的压力控制第二电磁阀90的通断。

具体的，第二检测单元设置在低压罐30的内部，当检测到的压力低于设定压力时，第二检测单元向控制器发送第三信号，控制器收到第三信号后打开第二电磁阀90，对低压罐30进行补气。当低压罐30中的废气补充到设定压力后，第二检测单元向控制器发送第四信号，控制器收到第四信号后自动关闭第二电磁阀90。

继续参考图2，可选地，第二供气装置80包括第二高压氦气瓶801，第二电磁阀90的第一端与第二高压氦气瓶801连接。

具体的，第二高压氦气瓶801中存储高浓度的纯净氦气，第二高压氦气瓶801与第二电磁阀90的第一端连接，当第二电磁阀90打开时，第二高压氦气瓶801中的氦气经过管道输送至低压罐30，对低压罐30进行补气。

继续参考图2，可选地，第二高压氦气瓶801的数量大于或等于3。

具体的，第二高压氦气瓶801为可更换氦气瓶，第二高压氦气瓶801的数量大于或等于3时，可保证对低压罐30进行不间断的氦气补充。

继续参考图2，可选地，第二高压氦气瓶801的氦气浓度大于第一氦气高压罐101的氦气浓度。

具体的，第二高压氦气瓶801的氦气浓度大于氦气提纯设备60纯化后的氦气浓度，氦气提纯设备60纯化后的氦气浓度大于高压罐50为生产线设备提供所需氦气的浓度，高压罐50为生产线设备提供所需氦气的浓度大于第一氦气高压罐101的氦气浓度。

继续参考图2，可选地，第二高压氦气瓶801的氦气浓度包括99％，第一氦气高压罐101的氦气浓度包括60％。

具体的，第二高压氦气瓶801的氦气浓度可以为99％，氦气提纯设备60纯化后的氦气浓度可以为80％，高压罐50为生产线设备提供所需氦气的浓度可以为70％，第一氦气高压罐101的氦气浓度可以为60％。由此可见，通过压缩机40压缩，高压罐50可以将第一氦气高压罐101的氦气浓度从60％提高到70％，供给生产线设备使用。氦气提纯设备60可以将高压罐50中氦气浓度从70％提高到80％并输送至低压罐30，进行循环使用。

继续参考图2，可选地，第一检测单元包括压力传感器或者机械式压力计。

具体的，第一检测单元可以为压力传感器或者机械式压力计，主要用于检测高压罐50内部的压力，并发送反馈信号给控制器，通过控制器控制第一电磁阀70的开启或关闭。

继续参考图2，可选地，第二检测单元包括压力传感器或者机械式压力计。

第二检测单元可以为压力传感器或者机械式压力计，主要用于检测低压罐30内部的压力，并发送反馈信号给控制器，通过控制器控制第二电磁阀90的开启或关闭。

上述具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型保护范围之内。

Claims (10)

1.一种氦气回收和循环纯化系统，其特征在于，包括：

第一供气装置、缓存罐、低压罐、第一电磁阀、压缩机、高压罐、氦气提纯设备和控制器；

所述第一供气装置包括并联的至少两个第一氦气高压罐，所述第一氦气高压罐的氦气来源于生产线的废气，所述缓存罐的第一端与至少两个所述第一氦气高压罐连接，所述缓存罐的第二端与所述第一电磁阀的第一端连接，所述第一电磁阀的第二端与所述低压罐的第一输入端连接，所述低压罐的输出端与所述压缩机的第一端连接，所述压缩机的第二端与所述高压罐的第一端连接，所述高压罐的第二端与所述氦气提纯设备的输入端连接，所述氦气提纯设备的输出端与所述低压罐的第二输入端连接，所述高压罐的第三端用于为生产线设备提供所需氦气；所述第一电磁阀的控制端与所述控制器的第一输出端连接，所述控制器用于控制所述第一电磁阀的通断。

2.根据权利要求1所述的氦气回收和循环纯化系统，其特征在于，还包括第二供气装置和第二电磁阀，所述第二供气装置与所述第二电磁阀的第一端连接，所述第二电磁阀的第二端与所述低压罐的第三输入端连接；

所述第二电磁阀的控制端与所述控制器的第二输出端连接，所述控制器用于控制所述第二电磁阀的通断。

3.根据权利要求1所述的氦气回收和循环纯化系统，其特征在于，还包括第一检测单元，所述第一检测单元位于所述高压罐内部，用于检测所述高压罐内部的压力；

所述第一检测单元的输出端与所述控制器的第一输入端连接；

所述控制器用于根据所述高压罐内部的压力控制所述第一电磁阀的通断。

4.根据权利要求2所述的氦气回收和循环纯化系统，其特征在于，还包括第二检测单元，所述第二检测单元位于所述低压罐内部，用于检测所述低压罐内部的压力；

所述第二检测单元的输出端与所述控制器的第二输入端连接；

所述控制器用于根据所述低压罐内部的压力控制所述第二电磁阀的通断。

5.根据权利要求2所述的氦气回收和循环纯化系统，其特征在于，所述第二供气装置包括第二高压氦气瓶，所述第二电磁阀的第一端与第二高压氦气瓶连接。

6.根据权利要求5所述的氦气回收和循环纯化系统，其特征在于，所述第二高压氦气瓶的数量大于或等于3。

7.根据权利要求5所述的氦气回收和循环纯化系统，其特征在于，所述第二高压氦气瓶的氦气浓度大于所述第一氦气高压罐的氦气浓度。

8.根据权利要求7所述的氦气回收和循环纯化系统，其特征在于，所述第二高压氦气瓶的氦气浓度包括99％，所述第一氦气高压罐的氦气浓度包括60％。

9.根据权利要求3所述的氦气回收和循环纯化系统，其特征在于，所述第一检测单元包括压力传感器或者机械式压力计。

10.根据权利要求4所述的氦气回收和循环纯化系统，其特征在于，所述第二检测单元包括压力传感器或者机械式压力计。

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