JP2001103626A - Gas recovering apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電力機器に使用さ
れるガス絶縁機器に使用されるガス回収装置に関するも
ので、特に、絶縁性ガスとして窒素ガスにSF6 ガスを少
量添加した環境対応型のガス絶縁機器に適したガス回収
装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas recovery apparatus used for gas insulation equipment used in electric power equipment, and more particularly to an environmentally friendly gas recovery apparatus in which a small amount of SF6 gas is added to nitrogen gas as an insulation gas. The present invention relates to a gas recovery device suitable for gas insulation equipment.
【0002】[0002]
【従来の技術】変電所には、系統切換えや保守点検など
に使用するため、遮断器や断路器等の装置が設置されて
いる。これら装置の特に大形のものには、内部にSF6 ガ
スが充填されており、ガス絶縁開閉装置(GIS)と総
称されている。SF6 ガスは絶縁性能と消弧性能に優れて
おり、また、化学的にも安定で無害な気体であり、これ
らの機器の絶縁媒体として広く用いられている。2. Description of the Related Art Substations are provided with devices such as circuit breakers and disconnectors for use in system switching, maintenance and inspection. Particularly large-sized ones of these devices are filled with SF6 gas, and are collectively referred to as gas-insulated switchgear (GIS). SF6 gas is excellent in insulating performance and arc extinguishing performance, and is chemically stable and harmless gas, and is widely used as an insulating medium for these devices.
【0003】しかし最近になって、SF6 ガスは温室効果
がきわめて高いことが指摘された。また、分解までの寿
命も長いことから今後の長期にわたる地球環境保護の目
的で、排出規制対象として指定された。そのため、ガス
絶縁開閉装置の試験後や現地での内部点検時には、SF6
ガスを外部に排出しないようにガス絶縁開閉装置から回
収する必要がある。現在は、ガスのまま別のタンクに回
収して保管するか、液化装置でガスを加圧液化し、液体
としてタンクに回収、保管されるのが普通である。SF6
ガスの純度が高い場合は室温下でも比較的低圧で液化で
き、回収・保管が容易である。ここで、ガス絶縁機器に
連結したガス回収装置の従来例を図6を参照して具体的
に説明する。However, it has recently been pointed out that SF6 gas has a very high greenhouse effect. In addition, because of its long life until decomposition, it has been designated as an emission control object for the purpose of protecting the global environment for a long time in the future. For this reason, after testing the gas-insulated switchgear or during internal inspections on site, the SF6
It is necessary to recover the gas from the gas insulated switchgear so as not to discharge the gas to the outside. At present, it is common to collect and store the gas as it is in another tank, or to liquefy the gas under pressure by a liquefier and collect and store it as a liquid in the tank. SF6
If the purity of the gas is high, it can be liquefied at a relatively low pressure even at room temperature, and it is easy to collect and store. Here, a conventional example of a gas recovery device connected to a gas insulating device will be specifically described with reference to FIG.
【0004】ガス絶縁開閉装置等のガス絶縁機器1には
連動バルブ12a,12bが接続されている。連動バル
ブ12aには減圧バルブ11aを介してバッファタンク
5が接続される。一方、連動バルブ12bは真空ポンプ
9を介してバッファタンク5に接続される。このバッフ
ァタンク5はガス圧を比較的低く保つようになってい
る。また、バッファタンク5にはフィルタ10を通して
コンプレッサ2が接続され、さらに熱交換器6及びSF6
タンク7が接続されている。これらコンプレッサ2、熱
交換器6及びSF6 タンク7から液化装置が構成される。The gas-insulated equipment 1 such as a gas-insulated switchgear is connected to interlocking valves 12a and 12b. The buffer tank 5 is connected to the interlocking valve 12a via the pressure reducing valve 11a. On the other hand, the interlocking valve 12b is connected to the buffer tank 5 via the vacuum pump 9. The buffer tank 5 keeps the gas pressure relatively low. Further, the compressor 2 is connected to the buffer tank 5 through a filter 10, and the heat exchanger 6 and the SF 6
The tank 7 is connected. The compressor 2, the heat exchanger 6, and the SF6 tank 7 constitute a liquefaction apparatus.
【0005】以上のような従来例の作用を次に説明す
る。すなわち、ガス絶縁機器1のガス圧が高い時には連
動バルブ12aを開とし、連動バルブ12bを閉とする
ことで自動的にバッファタンク5にガスが流入する。こ
の時、バッファタンク5のガス圧が高くなり過ぎないよ
うに減圧バルブ11aにより流入ガス量を調節してい
る。一方、ある程度ガスの回収が進み、ガス絶縁機器1
のガス圧が大気圧に近づいた時点で、連動バルブ12a
を閉とすると同時に連動バルブ12bを開として真空ポ
ンプ9を作動させる。これによりガス絶縁機器1内のガ
スを完全にバッファタンク5に移動する事ができる。The operation of the above conventional example will be described below. That is, when the gas pressure of the gas insulating device 1 is high, the interlocking valve 12a is opened and the interlocking valve 12b is closed, whereby the gas automatically flows into the buffer tank 5. At this time, the inflow gas amount is adjusted by the pressure reducing valve 11a so that the gas pressure in the buffer tank 5 does not become too high. On the other hand, gas recovery has progressed to some extent, and gas insulation equipment 1
When the gas pressure of the gas approaches the atmospheric pressure, the interlocking valve 12a
Is closed and the interlocking valve 12b is opened to operate the vacuum pump 9. Thereby, the gas in the gas insulating device 1 can be completely moved to the buffer tank 5.
【0006】このようにしてバッファタンク5に移され
たガスはフィルタ10により異物や塵を除去され、コン
プレッサ2により加圧されたのち熱交換器6により冷却
されることで液化され、その体積を極めて小さくした状
態でSF6 タンク7に貯蔵される。この時、SF6 タンク7
には気相も存在するが、殆どがガス状のSF6 であって、
これにわずかに不純物としてのガスが加わるのみであ
る。再びSF6 ガスを使用する場合は、バルブ13を利用
して使用したい装置に接続し、バルブ13を開とするこ
とでSF6 ガスを充気していた。[0006] The gas transferred to the buffer tank 5 in this manner is subjected to removal of foreign matter and dust by a filter 10, is pressurized by a compressor 2, is cooled by a heat exchanger 6, is liquefied, and has a reduced volume. It is stored in the SF6 tank 7 in an extremely small state. At this time, SF6 tank 7
Has a gas phase, but most of it is gaseous SF6,
Only a slight amount of gas as an impurity is added to this. When the SF6 gas is used again, the valve 13 is connected to the apparatus to be used using the valve 13 and the valve 13 is opened to fill the SF6 gas.
【0007】ところが、長期にわたる地球環境を考えた
場合には、今後更にSF6 ガスの排出量を削減する必要が
あるが、そのためには排出の要因にもなるSF6 ガスの使
用量自体を削減することが望ましい。これらの対策の一
環としてSF6 ガスを少量添加した混合ガスの使用が位置
付けられ、削減に有効と考えられている。However, considering the long-term global environment, it is necessary to further reduce the amount of SF6 gas emitted in the future. For this purpose, it is necessary to reduce the amount of SF6 gas used, which is also a factor of emission. Is desirable. As part of these measures, the use of a mixed gas containing a small amount of SF6 gas is positioned and is considered to be effective for reduction.
【0008】実現の可能性の高いものとして、窒素ガス
を母体としてSF6 ガスを少量添加する場合が考えられて
いる。しかし、このような混合ガス系では、高圧力にし
ないとSF6 ガスが液化しない問題や、大型の冷凍装置や
液体窒素による冷却を併用して液化圧力を下げる必要が
出る等、装置が大型化して回収・リサイクルの障害にな
り得る。As a highly feasible method, it has been considered to add a small amount of SF6 gas using nitrogen gas as a base. However, in such a mixed gas system, the equipment becomes larger due to the problem that SF6 gas does not liquefy unless the pressure is set to a high pressure and the need to reduce the liquefaction pressure by using a large refrigeration system or cooling with liquid nitrogen. It can be an obstacle to collection and recycling.
【0009】すなわち、表1に示すように、現在の純SF
6 ガスの場合、比較的低圧力で液化できるものの、SF6
ガスを低い割合で添加した混合ガスの場合、液化には高
圧力が不可欠である。より具体的には、10vol% SF6ガス
の場合、室温下で約20Mpa 以上の非常に大きな圧力が必
要であり、実際上液化が困難であるとの具体的な問題が
持ち上がる。That is, as shown in Table 1, the current pure SF
6 Gas can be liquefied at relatively low pressure, but SF6
In the case of a mixed gas in which a gas is added at a low ratio, high pressure is indispensable for liquefaction. More specifically, in the case of 10 vol% SF6 gas, a very large pressure of about 20 MPa or more is required at room temperature, which raises a specific problem that liquefaction is difficult in practice.
【0010】[0010]
【表1】 また、大量のガスを気体の状態のままで保管するには、
大型のタンクに回収しなくてはならが、多くの体積が必
要である。また、回収したガスの体積を小さくするため
には高圧力の状態で保管しなくてはならないが、この場
合、安全面での問題が生じ易くなる。さらに、液化され
ないSF6 以外のガスつまり窒素ガスはSF6 ガス回収時に
は大気に放出するのが最も経済的であるが、このとき、
放出ガス中にSF6 ガスを含まないようにすることが強く
要請されている。以上述べたように、混合ガスの中から
SF6 ガス回収する技術に関しては大きな課題が有り、混
合ガスの絶縁特性に関する研究と同時にその回収技術を
確立することが急務となっている。[Table 1] To store a large amount of gas in a gaseous state,
It must be collected in a large tank, but requires a large volume. Further, in order to reduce the volume of the recovered gas, the gas must be stored at a high pressure, but in this case, a problem in safety is likely to occur. Furthermore, it is most economical to release non-liquefied gas other than SF6, that is, nitrogen gas, to the atmosphere when recovering SF6 gas.
There is a strong demand to ensure that SF6 gas is not included in the released gas. As mentioned above, out of the mixed gas
There is a major issue regarding the technology for recovering SF6 gas, and it is urgently necessary to establish a recovery technology at the same time as conducting research on the insulating properties of mixed gas.
【0011】混合ガスの分離回収装置に関しては、空気
から様々な成分の単体ガス(例えば酸素ガス)を分離す
る装置が、既に開発され実使用されている。このガス分
離回収装置は空気を窒素ガスと酸素ガスとに分け、酸素
ガスだけを回収するもので、その概要を図7を参照して
説明する。With respect to a mixed gas separation / recovery device, a device for separating single gases of various components (for example, oxygen gas) from air has already been developed and actually used. This gas separation and recovery device separates air into nitrogen gas and oxygen gas and recovers only oxygen gas. The outline of the device will be described with reference to FIG.
【0012】図に示すようにコンプレッサ2aが設けら
れ、ここに窒素ガス吸着装置4が接続されている。窒素
ガス吸着装置4には窒素ガスを吸着しやすい吸着剤が装
填されている。また、窒素ガス吸着装置4にはコンプレ
ッサ2bを介して酸素ガスを貯蔵するガスタンク17が
接続されている。さらに、窒素ガス吸着装置4には真空
ポンプ9を介して窒素ガスを大気に放出する放気装置1
4が接続されている。As shown in the figure, a compressor 2a is provided, to which a nitrogen gas adsorption device 4 is connected. The nitrogen gas adsorption device 4 is loaded with an adsorbent that easily adsorbs nitrogen gas. Further, a gas tank 17 for storing oxygen gas is connected to the nitrogen gas adsorption device 4 via a compressor 2b. Further, the nitrogen gas adsorption device 4 is provided with an air release device 1 that releases nitrogen gas to the atmosphere via a vacuum pump 9.
4 are connected.
【0013】このような構成を有するガス分離回収装置
においてコンプレッサ2aで空気を圧縮し窒素ガス吸着
装置4に送り込む。窒素ガス吸着装置4では吸着剤が空
気中の窒素ガスだけを吸着する。そして、窒素ガス吸着
装置4を通過したガスは殆どが酸素ガスとなる。コンプ
レッサ2bは吸着装置4を通過した酸素ガスを圧縮し、
ガスタンク17がこれを貯蔵する。In the gas separation and recovery apparatus having such a configuration, air is compressed by the compressor 2a and sent to the nitrogen gas adsorption apparatus 4. In the nitrogen gas adsorption device 4, the adsorbent adsorbs only nitrogen gas in the air. Most of the gas that has passed through the nitrogen gas adsorption device 4 becomes oxygen gas. The compressor 2b compresses the oxygen gas that has passed through the adsorption device 4,
The gas tank 17 stores this.
【0014】この過程を十分な時間継続すると、窒素ガ
ス吸着装置4の吸着剤はもはや窒素ガスを吸着しきれな
い状態となる。この状態となる前にコンプレッサ2a,
2bを停止し、真空ポンプ9により窒素ガス吸着装置4
内のガス圧を下げると、窒素ガス吸着装置4の吸着剤は
吸着していた窒素ガスを放し、再び窒素ガスを吸着でき
る状態に戻る。このガスは放気装置14から大気中に放
出する。If this process is continued for a sufficient time, the adsorbent of the nitrogen gas adsorbing device 4 can no longer adsorb nitrogen gas. Before this state, the compressors 2a,
2b is stopped, and the nitrogen gas adsorber 4 is
When the gas pressure in the inside is reduced, the adsorbent of the nitrogen gas adsorption device 4 releases the adsorbed nitrogen gas, and returns to a state where the nitrogen gas can be adsorbed again. This gas is released from the air release device 14 into the atmosphere.
【0015】窒素ガス吸着装置4内の吸着剤は吸着と放
出(再生)を交互に繰返すことにより半永久的に使用が
可能である。例えば、オゾナイザー用の酸素発生器用の
窒素ガス吸着剤としては、合成ゼオライトが使用されて
いる。合成ゼオライトは、含水アルミノケイ酸塩鉱物群
の総称で、一般式MeO・Al2O3・mSiO2・nH2Oで示される。結
晶構造中に金属陽イオンを包蔵し、これが極性基を静電
気的に引き付けたり、分極性分子を分極して引き付ける
作用を示し吸着するもので中性分子の吸着に有利であ
る。商品名としてモレキュラーシーブス(U.C.C )、ゼ
オラム、モレキュライト( 栗田工業) 、ニッカペレット
( 日本活性白土) のものが知られている。また、分極に
よる吸着の他に、合成ゼオライトはその表面に均一な細
孔を有し、この細孔よりも小さい分子のみが、孔路を通
って、空洞の内部に吸着されるため、優れた選択吸着性
(分子篩効果)を示す。このため細孔の大きさでも分類
され、3オングストローム型、4オングストローム型、
5オングストローム型、9オングストローム型、10オ
ングストローム型等が開発されている。The adsorbent in the nitrogen gas adsorption device 4 can be used semipermanently by alternately repeating adsorption and release (regeneration). For example, a synthetic zeolite is used as a nitrogen gas adsorbent for an oxygen generator for an ozonizer. Synthetic zeolite is a general term for the group of hydrous aluminosilicate minerals and is represented by the general formula MeO.Al2O3.mSiO2.nH2O. A metal cation is included in the crystal structure, and this acts to attract a polar group electrostatically or to polarize and attract a polarizable molecule, which is advantageous for neutral molecule adsorption. Product names: Molecular Sieves (UCC), Zeorum, Molecularite (Kurita Kogyo), Nikka Pellets
(Japanese activated clay) is known. In addition, in addition to adsorption by polarization, synthetic zeolite has uniform pores on its surface, and only molecules smaller than these pores are adsorbed inside the cavities through pore channels, so that excellent zeolites are obtained. Shows selective adsorption (molecular sieve effect). For this reason, it is classified according to the size of the pores, 3 angstrom type, 4 angstrom type,
5 angstrom type, 9 angstrom type, 10 angstrom type and the like have been developed.
【0016】[0016]
【発明が解決しようとする課題】以上述べた空気から単
体ガスを分離回収する技術については、材料である空気
が無尽蔵に存在し、しかも分離回収しようとしている空
気の成分である単体ガスを回収しきれないで多く含んだ
状態で空気中に放出しても何ら問題がないことから、回
収率はそれ程問題にされない。この点において、本発明
の解決しようとしている課題とは大きく異なる。すなわ
ち、窒素ガスにSF6 ガスを少量添加した環境対応型のガ
ス絶縁機器から混合ガスを回収する場合、混合ガス量は
有限であるにもかかわらず、極めて高いSF6 ガスの回収
率が求められている。これは、経済的側面のみならず、
環境問題という全く新しい課題のために、空気中に放出
するガス中に含まれる量を殆ど零としなくてはならない
からである。The above-mentioned technology for separating and recovering a single gas from air involves the infinite supply of air as a material, and furthermore, recovers a single gas which is a component of air to be separated and recovered. Since there is no problem in releasing it into the air in a state where it is contained too much, the recovery rate is not so much a problem. In this respect, it is significantly different from the problem to be solved by the present invention. In other words, when recovering mixed gas from environmentally friendly gas-insulated equipment in which a small amount of SF6 gas is added to nitrogen gas, an extremely high SF6 gas recovery rate is required despite the limited amount of mixed gas. . This is not only the economic aspect,
This is because the amount contained in the gas released into the air must be reduced to almost zero due to a completely new problem of environmental problems.
【0017】ただし、温室効果ガスであるSF6 ガスを回
収するために多量の電力エネルギーを使用するようで
は、逆に多量のCO2 ガスを排出することになり、これで
は本末転倒である。従って単にガス回収率を高めるので
はなく、消費電力を削減しつつ回収効率を向上させるこ
とが重要である。However, if a large amount of electric energy is used to recover the SF6 gas, which is a greenhouse gas, a large amount of CO2 gas will be emitted, which is a tough end. Therefore, it is important to improve the recovery efficiency while reducing the power consumption, rather than simply increasing the gas recovery rate.
【0018】これと同時に、ガス回収に必要な時間を短
くする事も強く要求される。変電所でのガス回収の目的
の一つに機器の内部点検がある事は既に述べたが、この
時、機器は停止状態にある。ところが電力の安定供給の
ためには、このような停止を極力少なくしなければなら
ない。従って、内部点検に必要な時間は短くすることが
望ましく、ガス回収作業の迅速化が期待されている。At the same time, it is strongly required to shorten the time required for gas recovery. As mentioned above, one of the purposes of gas recovery at the substation is to inspect the inside of the equipment, but at this time, the equipment is in a stopped state. However, in order to stably supply power, such stoppages must be reduced as much as possible. Therefore, it is desirable to shorten the time required for the internal inspection, and it is expected that the gas recovery work will be speeded up.
【0019】さらには、現在、大都市内の変電所は用地
取得難から地下に建設されることが多い。このような変
電所においてSF6 ガスを回収する場合、ガス回収装置は
エレベータ等により運搬せざるをえない。そこで、極め
てコンパクトなガス回収装置が要求されている。Further, at present, substations in large cities are often constructed underground due to difficulty in obtaining land. When recovering SF6 gas at such a substation, the gas recovery device must be transported by an elevator or the like. Therefore, an extremely compact gas recovery device is required.
【0020】本発明は以上のような課題を解決するため
に提案されたものであり、その目的は、混合ガスから特
定のガスを極めて高い回収率で、効率良くかつ短時間で
回収可能なコンパクトなガス回収装置を提供することに
ある。The present invention has been proposed to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a compact gas that can efficiently and quickly recover a specific gas from a mixed gas at an extremely high recovery rate. Another object of the present invention is to provide a simple gas recovery device.
【0021】[0021]
【課題を解決するための手段】本発明は、以上の目的を
達成するために提案されたもので、複数種の絶縁性ガス
からなる混合ガスを充填したガス絶縁機器に用いられる
装置であって、少なくともコンプレッサ及び熱交換器を
有し前記ガス絶縁機器から前記混合ガスを取り込み混合
ガス中の特定のガスを液化する液化装置が設けられたガ
ス回収装置において、次のような特徴を有している。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed in order to achieve the above object, and is an apparatus used for a gas insulating device filled with a mixed gas comprising a plurality of types of insulating gases. In a gas recovery device provided with a liquefaction device that has at least a compressor and a heat exchanger, takes in the mixed gas from the gas insulating device, and liquefies a specific gas in the mixed gas, has the following features. I have.
【0022】請求項1の発明は、吸着対象としているガ
スの種類が異なる2基の吸着装置が設けられ、第1の吸
着装置には前記液化装置が接続され、第2の吸着装置に
は該吸着装置が吸着したガスを大気に放出する放気装置
が接続されたことを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there are provided two adsorbers having different types of gases to be adsorbed, the first adsorber being connected to the liquefaction apparatus, and the second adsorber being connected to the liquefaction apparatus. A gas discharge device for discharging the gas adsorbed by the adsorption device to the atmosphere is connected.
【0023】このような請求項1の発明では、一方の吸
着装置が回収対象のガスを吸着し、もう一方の吸着装置
が回収対象外のガスを吸着することができるので、前者
の回収率を高めることが可能である。According to the first aspect of the present invention, one of the adsorbers can adsorb the gas to be collected and the other adsorber can adsorb the gas not to be collected. It is possible to increase.
【0024】請求項2の発明は、請求項1記載のガス回
収装置において、前記第1の吸着装置にて吸着されない
でここを通過したガスが、前記第2の吸着装置に導かれ
るように2基の吸着装置が接続されたことを特徴とす
る。According to a second aspect of the present invention, there is provided the gas recovery apparatus according to the first aspect, wherein the gas which is not adsorbed by the first adsorber and passes therethrough is guided to the second adsorber. The base adsorption device is connected.
【0025】以上の請求項2の発明において、第1の吸
着装置に吸着されないで通過したガスは、吸着されなか
ったガス成分の濃度が高くなる。この濃度の高いガスを
第2の吸着装置の吸着対象ガスとすることにより、第2
の吸着装置は高いガス回収率を獲得することができる。In the second aspect of the present invention, the concentration of the gas component which has not been adsorbed by the first adsorber and passed without being adsorbed increases. By making this high-concentration gas the gas to be adsorbed by the second adsorption device,
Can obtain a high gas recovery rate.
【0026】請求項3の発明は、請求項2記載のガス回
収装置において、前記第2の吸着装置にて吸着されない
でここを通過したガスが、再び前記第1の吸着装置に導
かれるように2基の吸着装置が接続されたことを特徴と
する。According to a third aspect of the present invention, in the gas recovery apparatus of the second aspect, the gas which has not been adsorbed by the second adsorber and has passed therethrough is guided to the first adsorber again. It is characterized in that two adsorption devices are connected.
【0027】このような請求項3の発明では、2基の吸
着装置を直列状に接続して混合ガスの閉ループを形成す
ることができる。そのため前記請求項2記載の作用効果
に加えて、第1の吸着装置も高いガス回収率を獲得でき
る。つまり、第2の吸着装置を通過したガスは吸着され
なかったガス成分の濃度が高まり、この高濃度ガスを第
1の吸着装置の吸着対象ガスとすることで第1の吸着装
置のガス回収率が向上する。しかも、閉ループから分岐
する枝として液化装置及び放気装置を接続しているた
め、液化装置や放気装置の動作に関係なく、混合ガスの
循環を実施することができる。また、閉ループを循環す
る混合ガスは循環回数によってその組成を変化すること
がなく、エネルギーロスが少なく、高いガス回収率と高
効率を安定して実現する。According to the third aspect of the present invention, a closed loop of the mixed gas can be formed by connecting two adsorption devices in series. Therefore, in addition to the function and effect described in the second aspect, the first adsorption device can also obtain a high gas recovery rate. That is, the concentration of gas components that have not been adsorbed in the gas that has passed through the second adsorber increases, and this high-concentration gas is used as the gas to be adsorbed by the first adsorber. Is improved. Moreover, since the liquefaction device and the air release device are connected as branches branching from the closed loop, the circulation of the mixed gas can be performed regardless of the operation of the liquefaction device or the gas release device. Further, the composition of the mixed gas circulating in the closed loop does not change depending on the number of circulations, the energy loss is small, and a high gas recovery rate and high efficiency are stably realized.
【0028】請求項4の発明は、請求項1、2または3
記載のガス回収装置において、前記液化装置で液化しな
かったガスが再び第1の吸着装置に導かれるように前記
第1の吸着装置及び前記液化装置が接続されたことを特
徴とする。The invention of claim 4 is the invention of claim 1, 2, or 3.
In the gas recovery device described above, the first adsorption device and the liquefaction device are connected so that the gas that has not been liquefied by the liquefaction device is again guided to the first adsorption device.
【0029】上記の請求項4の発明では、液化装置で液
化しなかったガスを再び第1の吸着装置に導くので、さ
らにガス回収率を高めることができる。According to the fourth aspect of the present invention, the gas which has not been liquefied by the liquefaction apparatus is guided again to the first adsorption apparatus, so that the gas recovery rate can be further increased.
【0030】請求項5の発明は、吸着対象としているガ
スの種類が異なる2基の吸着装置が設けられ、前記液化
装置及び吸着装置が複数の移動可能な台車に分割して設
置されたことを特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, two adsorbers having different types of gas to be adsorbed are provided, and the liquefier and the adsorber are divided and installed on a plurality of movable carts. Features.
【0031】このような請求項5の発明では、ガス回収
装置の構成要素を複数個の台車に分割して設置すること
で、コンパクト化を図ることができ、地下の変電所に運
搬する場合でも装置をエレベータ等に容易に乗せること
ができる。According to the fifth aspect of the present invention, the components of the gas recovery device are divided and installed on a plurality of trolleys, whereby compactness can be achieved, and even when the gas recovery device is transported to an underground substation. The device can be easily mounted on an elevator or the like.
【0032】請求項6の発明は、請求項5記載のガス回
収装置において、一方の台車に前記吸着装置が設置さ
れ、他方の台車に前記液化装置が設置されたことを特徴
とする。According to a sixth aspect of the present invention, in the gas recovery apparatus according to the fifth aspect, the adsorption device is installed on one truck, and the liquefaction device is installed on the other truck.
【0033】この請求項6の発明によれば、液化装置が
設置された台車だけを使用して純粋なSF6 ガスの回収を
行うことができ、ガス回収装置の稼働率を上げることが
できる。また、純粋なSF6 ガス絶縁機器と混合ガス絶縁
機器が同居するような変電所で使用する場合などにも極
めて便利である。さらに、従来のガス回収装置をそのま
ま使用できる部分が多いため、経済的である。According to the sixth aspect of the present invention, pure SF6 gas can be recovered using only the truck provided with the liquefaction apparatus, and the operation rate of the gas recovery apparatus can be increased. It is also very convenient when used in a substation where pure SF6 gas insulation equipment and mixed gas insulation equipment coexist. In addition, there are many parts where the conventional gas recovery device can be used as it is, which is economical.
【0034】請求項7の発明は、吸着対象としているガ
スの種類が異なる2基の吸着装置が設けられ、各吸着装
置には同容量の吸着部が2個収納され、これら2個の吸
着部がガス配管により接続され、一方の吸着部がガスを
吸着する吸着過程をとるとき、他方の吸着部では吸着し
たガスを放出する放出過程をとるように構成されたこと
を特徴とする。According to a seventh aspect of the present invention, there are provided two adsorbers having different types of gas to be adsorbed, and each adsorber accommodates two adsorbers having the same capacity. Are connected by a gas pipe, and when one adsorbing section takes an adsorbing step of adsorbing gas, the other adsorbing section takes a releasing step of releasing the adsorbed gas.
【0035】以上のような請求項7の発明では、一方の
吸着部がガスを吸着する吸着過程をとるとき、他方の吸
着部では吸着したガスを放出する放出過程をとることに
より、それぞれの過程を定期的に入替え、系全体で定常
的な運転を実施することが可能となる。これにより、機
器起動時の消費電力を節約でき、ガス回収の効率が向上
する。According to the seventh aspect of the present invention, when each of the adsorbing sections takes an adsorbing step of adsorbing a gas and the other adsorbing section takes a releasing step of releasing the adsorbed gas, the respective adsorbing sections take a releasing step of releasing the adsorbed gas. Can be periodically replaced, and steady operation can be performed in the entire system. Thereby, power consumption at the time of starting the device can be saved, and the efficiency of gas recovery is improved.
【0036】請求項8の発明は、請求項7記載のガス回
収装置において、前記2個の吸着部が熱的に結合された
ことを特徴とする。According to an eighth aspect of the present invention, in the gas recovery apparatus of the seventh aspect, the two adsorbing portions are thermally coupled.
【0037】請求項8の発明では、吸着部が放出過程で
は冷却を必要とし、吸熱過程では加熱を必要とする点に
着目したものである。すなわち2個の吸着部を熱的に結
合し、両者間の熱の移動を容易としたので、一方の吸着
部での放出過程における発熱を、他方の吸着部での吸着
過程における加熱に利用することができる。従って、特
別の電力を消費することなく、吸着及び放出(再生)の
効率を高めることができる。In the eighth aspect of the present invention, attention is paid to the point that the adsorbing section needs to be cooled in the discharging process and needs to be heated in the endothermic process. That is, since the two adsorbing portions are thermally coupled to each other to facilitate the transfer of heat therebetween, the heat generated in the releasing process of one adsorbing portion is used for heating in the adsorbing process of the other adsorbing portion. be able to. Therefore, the efficiency of adsorption and release (regeneration) can be increased without consuming special electric power.
【0038】[0038]
【発明の実施の形態】(1)第1の実施の形態…請求項
1〜4に対応 [構成]図1は本発明の第1の実施の形態のガス回収装
置の構成図である。ここでは、既に説明した図6及び図
7に示した従来技術によるガス回収装置と同一構成要素
については同一記号を付し説明を省略する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (1) First Embodiment. Corresponding to Claims 1 to 4 [Configuration] FIG. 1 is a configuration diagram of a gas recovery apparatus according to a first embodiment of the present invention. Here, the same components as those of the conventional gas recovery apparatus shown in FIGS. 6 and 7 described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
【0039】第1の実施の形態では、吸着対象としてい
るガスの種類が異なる2基の吸着装置、すなわち窒素ガ
ス吸着装置4と共にSF6 ガス吸着装置3が設置されてい
る点に特徴がある。SF6 ガス吸着装置3にはSF6 ガスを
吸着しやすい吸着剤が装填されている。SF6 ガス吸着装
置3には液化装置であるコンプレッサ2b、熱交換器6
及びSF6 タンク7が接続され、窒素ガス吸着装置4には
真空ポンプ9bを介して放気装置14が接続されてい
る。このとき、SF6 ガス吸着装置3からコンプレッサ2
bに移るガスが吸着装置3にて吸着されたSF6 ガスであ
り、窒素ガス吸着装置4から真空ポンプ9bに移るガス
が吸着装置4にて吸着された窒素ガスである。The first embodiment is characterized in that an SF6 gas adsorbing device 3 is installed together with a nitrogen gas adsorbing device 4 in two different adsorbing devices of different types of gas to be adsorbed. The SF6 gas adsorption device 3 is loaded with an adsorbent that easily adsorbs SF6 gas. The SF6 gas adsorption device 3 includes a compressor 2b as a liquefaction device and a heat exchanger 6
The SF6 tank 7 is connected, and the nitrogen gas adsorption device 4 is connected to an air release device 14 via a vacuum pump 9b. At this time, the compressor 6
The gas transferred to b is the SF6 gas adsorbed by the adsorption device 3, and the gas transferred from the nitrogen gas adsorption device 4 to the vacuum pump 9b is the nitrogen gas adsorbed by the adsorption device 4.
【0040】また、SF6 ガス吸着装置3にて吸着されな
いでここを通過したガスは、窒素ガス吸着装置4に導か
れ、窒素ガス吸着装置4にて吸着されないでここを通過
したガスは、再びバッファタンク5に入りSF6 ガス吸着
装置3に導かれるように構成されている。さらに、SF6
タンク7の上部にはガス配管18が接続され、減圧バル
ブ11bを介してバッファタンク5に接続している。ま
た、SF6 タンク7の下部には液化ガスボンベ等からなる
貯蔵タンク8が接続されている。Gases that have not passed through the SF6 gas adsorbing device 3 and have passed therethrough are led to the nitrogen gas adsorbing device 4, and gases that have passed through without being adsorbed by the nitrogen gas adsorbing device 4 are buffered again. It is configured to enter the tank 5 and be guided to the SF6 gas adsorption device 3. In addition, SF6
A gas pipe 18 is connected to an upper portion of the tank 7, and is connected to the buffer tank 5 via a pressure reducing valve 11b. Further, a storage tank 8 composed of a liquefied gas cylinder or the like is connected to a lower portion of the SF6 tank 7.
【0041】[作用]このような構成を有する第1の実
施の形態の作用は次の通りである。コンプレッサ2aの
動作により混合ガスは、SF6 ガス吸着装置3、窒素ガス
吸着装置4、バッファタンク5、フィルタ10を経て再
びコンプレッサ2aに戻る閉ループ内を何回も循環する
ことができる。コンプレッサ2b、熱交換器6、SF6 タ
ンク7からなるSF6 液化装置は、この閉ループから吸着
装置3を介して分岐する枝として接続していることか
ら、その動作は閉ループ内のガス循環に影響を与えな
い。一方、真空ポンプ9b、放気装置14からなる窒素
ガスの放気装置も同様に、吸着装置4を介して分岐する
枝として接続していることからその動作は閉ループ内の
ガス循環に影響を与えない。[Operation] The operation of the first embodiment having such a configuration is as follows. By the operation of the compressor 2a, the mixed gas can be circulated many times in the closed loop returning to the compressor 2a again through the SF6 gas adsorber 3, the nitrogen gas adsorber 4, the buffer tank 5, and the filter 10. The operation of the SF6 liquefier, which includes the compressor 2b, the heat exchanger 6, and the SF6 tank 7, is influenced by the branch of the closed loop through the adsorber 3 as a branch. Absent. On the other hand, since the nitrogen gas discharge device including the vacuum pump 9b and the gas discharge device 14 is also connected as a branch branched via the adsorption device 4, its operation affects gas circulation in the closed loop. Absent.
【0042】次にこの閉ループの作用として、ここを移
動するガスの様子(変化)について説明する。ガス絶縁
機器1からバッファタンク5に取り込まれたSF6 ガスと
窒素ガスの混合ガスは特定の混合比を有しているが、SF
6 ガス吸着装置3にてSF6 ガスが選択的に吸着されるた
めに、SF6 ガス吸着装置3を出る混合ガスはSF6 ガス成
分の少ない窒素ガスリッチなガスとなって窒素ガス吸着
装置4に入る。この窒素ガス吸着装置4は窒素ガスを選
択的に吸着するために、窒素ガス吸着装置4を出るガス
の混合比は最初にバッファタンク5に取り込まれた混合
ガスの混合比に近づくことになる。従って、閉ループを
循環した後、バッファタンク5に戻されるガスの混合比
とバッファタンク5内にすでに存在していたガスの混合
比には大きな差はなく、両者の混合により新たなガスの
混合比はそれ程大きく変化しないことになる。Next, as the action of the closed loop, the state (change) of the gas moving here will be described. The mixed gas of SF6 gas and nitrogen gas taken into the buffer tank 5 from the gas insulating device 1 has a specific mixing ratio.
Since the SF6 gas is selectively adsorbed by the 6 gas adsorber 3, the mixed gas leaving the SF6 gas adsorber 3 becomes a nitrogen gas rich gas having a small amount of SF6 gas components and enters the nitrogen gas adsorber 4. Since the nitrogen gas adsorbing device 4 selectively adsorbs nitrogen gas, the mixing ratio of the gas exiting the nitrogen gas adsorbing device 4 approaches the mixing ratio of the mixed gas initially taken into the buffer tank 5. Therefore, there is no large difference between the mixture ratio of the gas returned to the buffer tank 5 after circulating through the closed loop and the mixture ratio of the gas already existing in the buffer tank 5, and the mixture ratio of the two gases is a new mixture ratio. Will not change much.
【0043】一方、SF6 タンク7には液化したSF6 が流
れ込み、この液化SF6 は貯蔵タンク8に移され貯蔵され
る。SF6 タンク7の上部には、液化されないSF6 ガスと
同時に、吸着装置3の吸着ガスとして取り込まれてしま
ったわずかな窒素ガスが含まれる。この窒素ガスの混合
比はわずかではあるが、回収が進むにつれて、純粋な液
化SF6 が選択的に貯蔵タンク8に移されるため、SF6 タ
ンク7の上部の気相部分の窒素ガス濃度は次第に高くな
る。この時、減圧バルブ11bを動作させ、ガス配管1
8を通してSF6 タンク7上部のガスを再びバッファタン
ク5に戻すことにより、SF6 タンク7に溜まった窒素ガ
スを排出する。On the other hand, liquefied SF6 flows into the SF6 tank 7, and the liquefied SF6 is transferred to the storage tank 8 and stored therein. The upper portion of the SF6 tank 7 contains, at the same time as the SF6 gas which is not liquefied, a slight amount of nitrogen gas which has been taken in as the adsorption gas of the adsorption device 3. Although the mixing ratio of this nitrogen gas is small, as the recovery proceeds, pure liquefied SF6 is selectively transferred to the storage tank 8, so that the nitrogen gas concentration in the gaseous phase portion above the SF6 tank 7 gradually increases. . At this time, the pressure reducing valve 11b is operated, and the gas pipe 1
The nitrogen gas accumulated in the SF6 tank 7 is discharged by returning the gas in the upper part of the SF6 tank 7 to the buffer tank 5 again through 8.
【0044】[効果]混合ガスを循環させるためのコン
プレッサ2aは数気圧程度であるのに対し、SF6 ガスを
液化するためには純粋なSF6 といえども常温で20気圧以
上の圧力が必要となる。従って、コンプレッサ2bはコ
ンプレッサ2aに比較して大きな電力を必要とする。ま
た、液化装置を構成するコンプレッサ2aに入るSF6 ガ
スの純度が低下する(つまり、窒素ガス量が増える)
と、益々必要な圧力が上昇することは既に述べた。ここ
で、必要圧力が上昇すると、圧縮に必要な電力は圧力の
上昇分以上の増加となる。従って、コンプレッサ2aの
動作の効率をある程度犠牲にしてもコンプレッサ2bの
動作の効率を高める方が、全体としての電力の消費を少
なくできる。すなわち、液化装置に流入するガスのSF6
ガス濃度を極力高める方が得策である。[Effect] The compressor 2a for circulating the mixed gas has a pressure of about several atmospheres, while the liquefaction of the SF6 gas requires a pressure of 20 atmospheres or more at room temperature even for pure SF6. . Therefore, the compressor 2b requires larger electric power than the compressor 2a. Further, the purity of the SF6 gas entering the compressor 2a constituting the liquefaction apparatus decreases (that is, the amount of nitrogen gas increases).
We have already mentioned that the necessary pressure will increase. Here, when the required pressure increases, the electric power required for compression increases more than the increase in pressure. Therefore, even if the operation efficiency of the compressor 2a is sacrificed to some extent, increasing the operation efficiency of the compressor 2b can reduce power consumption as a whole. That is, SF6 of the gas flowing into the liquefier
It is better to increase the gas concentration as much as possible.
【0045】一方、大気に放出する窒素ガス中に含まれ
るSF6 ガスは地球環境の観点から極力少なくする必要が
ある。SF6 ガスの地球温暖化指数は二酸化炭素ガスの2
4000倍といわれていることから、大気に放出するガ
スにSF6 ガスが含まれている時の等価的な電力消費は、
他の機器に必要な電力とは比べものにならないほど大き
いといえる。このようなことから、大気に放出する窒素
ガスの純度を第一とし、SF6 液化装置に取り込まれるSF
6 ガスの純度を第二とし、コンプレッサ2aの効率を第
三とするのが最も得策といえる。On the other hand, it is necessary to minimize the amount of SF6 gas contained in nitrogen gas released to the atmosphere from the viewpoint of the global environment. Global warming index of SF6 gas is 2 of carbon dioxide gas
Since it is said to be 4000 times, the equivalent power consumption when SF6 gas is contained in the gas released to the atmosphere is:
It can be said that the power required for other devices is incomparable. Therefore, the priority is given to the purity of nitrogen gas released to the atmosphere, and SF6 taken into SF6 liquefaction equipment
6 It can be said that it is best to make the gas purity second and the efficiency of the compressor 2a third.
【0046】一般的に、吸着装置で吸着されるガスと通
過するガスの純度を比較すると、吸着されるガスの純度
の方を高くする方が容易である。すなわち、閉ループ内
のガス循環を繰返せば繰り返すほど吸着されるガスの純
度は高くなる。Generally, when comparing the purity of the gas adsorbed with the gas adsorbed by the adsorption device, it is easier to increase the purity of the gas adsorbed. That is, the more the gas circulation in the closed loop is repeated, the higher the purity of the adsorbed gas.
【0047】第1の実施の形態によれば、コンプレッサ
2bにより熱交換器6に取り込まれるSF6 ガスは、吸着
装置3により吸着したものであり、真空ポンプ9bによ
り放気装置14に取り込まれる大気に放出する窒素ガス
も同様に吸着装置4により吸着したものである。そのた
め、両ガスともにかなりの高純度が期待できる。さら
に、窒素ガス吸着装置4の前段にSF6 ガス吸着装置3が
あり、SF6 ガスが吸着された窒素ガスリッチな混合ガス
が窒素ガス吸着装置4に注入されることになるので、吸
着装置4で吸着されるガスはさらに一段と純度の高い窒
素ガスであることが期待できる。According to the first embodiment, the SF6 gas taken into the heat exchanger 6 by the compressor 2b is adsorbed by the adsorber 3, and the SF6 gas is taken into the air taken into the air vent 14 by the vacuum pump 9b. The released nitrogen gas is also adsorbed by the adsorber 4 in the same manner. Therefore, both gases can be expected to have considerably high purity. Further, an SF6 gas adsorbing device 3 is provided in front of the nitrogen gas adsorbing device 4, and a nitrogen-rich mixed gas in which SF6 gas is adsorbed is injected into the nitrogen gas adsorbing device 4. Can be expected to be nitrogen gas of higher purity.
【0048】しかも、バッファタンク5、フィルタ1
0、コンプレッサ2a、吸着装置3、吸着装置4から成
る閉ループ形成は、2つの吸着装置3及び吸着装置4と
もにそれを通過するガス通路を利用していることから、
ガス循環はコンプレッサ2a一台ですみ、効率的である
ばかりでなく、SF6 ガスの液化過程や窒素ガスの放気過
程とは無関係に作動できる。これにより、ガス回収に要
する時間的制約の中で大気に放出する窒素ガスの純度を
高めることが極めて容易となる。Moreover, the buffer tank 5 and the filter 1
0, the compressor 2a, the adsorption device 3 and the adsorption device 4 form a closed loop because the two adsorption devices 3 and 4 both use the gas passage passing therethrough.
The gas circulation requires only one compressor 2a and is not only efficient, but also can be operated independently of the SF6 gas liquefaction process and the nitrogen gas discharge process. This makes it extremely easy to increase the purity of the nitrogen gas released to the atmosphere within the time constraints required for gas recovery.
【0049】熱力学が教える所によれば、高温の気体と
低温の気体を何の作用も得ないで混ぜ合わせると、それ
だけでエントロピーが増大しエネルギーのロスとなる。
このことと同様に、例えばSF6 ガス含有率をせっかく低
下したガスにSF6 含有率の高いガスを混合した場合も、
大きなエントロピーの増大が現れ、エネルギーロスにつ
ながる。従って、ループを循環して元の出発点に戻るガ
スの混合比は、出発点の混合比に極力近いことが望まし
い。先にも述べたように、第1の実施の形態では、閉ル
ープの循環を終えて出発点に戻るガスの混合比は出発点
の混合比に近い。そのため極めて効率的な回収が可能と
いえる。また、ガスが閉ループを循環する回数が増えて
も、このガスの混合比が変化することが少ないことは、
この系がいつも同じような動作ができることを意味して
おり、エネルギーロスが少なく、この点でも有利とな
る。以上述べたように第1の実施の形態によれば、窒素
ガスにSF6 ガスを少量添加した環境対応型のガス絶縁機
器から、SF6 ガスを極めて高い回収率で効率良く回収す
ることができる。According to thermodynamics, mixing hot and cold gases without any effect increases entropy and energy loss by itself.
Similarly, for example, when a gas with a high SF6 content is mixed with a gas with a low SF6 gas content,
A large increase in entropy appears, leading to energy loss. Therefore, it is desirable that the mixing ratio of the gas circulating through the loop and returning to the original starting point is as close as possible to the mixing ratio at the starting point. As described above, in the first embodiment, the mixing ratio of the gas that returns to the starting point after completing the closed loop circulation is close to the mixing ratio at the starting point. Therefore, it can be said that extremely efficient recovery is possible. Also, even if the number of times the gas circulates in the closed loop increases, the fact that the mixing ratio of this gas does not change much is
This means that the system can always perform the same operation, and there is little energy loss, which is also advantageous in this respect. As described above, according to the first embodiment, SF6 gas can be efficiently recovered at an extremely high recovery rate from an environmentally compatible gas insulating device in which a small amount of SF6 gas is added to nitrogen gas.
【0050】(2)第2の実施の形態…請求項5及び6
に対応 [構成]図2は、本発明の第2の実施の形態のガス回収
装置の構成図である。第2の実施の形態には移動可能な
2台の台車15a,15bが設けられている。このうち
台車15aには、コンプレッサ2a、SF6 ガス吸着装置
3、窒素ガス吸着装置4、真空ポンプ9b、放気装置1
4が設置され、もう一方の台車15bには、真空ポンプ
9a、バッファタンク5、フィルタ10、コンプレッサ
2b、熱交換器6、SF6 タンク7が設置される。貯蔵タ
ンク8はここでは液化SF6 ボンベとし、台車15bには
設置されず独立して設けられている。(2) Second Embodiment: Claims 5 and 6
[Configuration] FIG. 2 is a configuration diagram of a gas recovery apparatus according to a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, two movable carts 15a and 15b are provided. The truck 15a includes a compressor 2a, an SF6 gas adsorber 3, a nitrogen gas adsorber 4, a vacuum pump 9b,
The vacuum pump 9a, the buffer tank 5, the filter 10, the compressor 2b, the heat exchanger 6, and the SF6 tank 7 are installed on the other carriage 15b. Here, the storage tank 8 is a liquefied SF6 cylinder and is provided independently of the carriage 15b instead of being provided on the carriage 15b.
【0051】また、フィルタ10からのガス出口側には
バルブ13bが、コンプレッサ2aへのガス入口側には
バルブ13cが、窒素ガス吸着装置4へのガス入口側に
はバルブ13dが、減圧バルブ11bからのガス出口側
にはバルブ13eが、SF6 ガス吸着装置3からのガス出
口側にはバルブ13fが、コンプレッサ2bのガス入口
側にはバルブ13gが、フィルタ10とコンプレッサ2
bとを結ぶガス配管上にはバルブ13hが、SF6 タンク
7と貯蔵タンク8とを結ぶガス配管上にはバルブ13i
及び13qが、貯蔵タンク8の下流側にはバルブ13r
が、それぞれ設けられている。A valve 13b is provided on the gas outlet side of the filter 10, a valve 13c is provided on a gas inlet side of the compressor 2a, a valve 13d is provided on a gas inlet side of the nitrogen gas adsorber 4, and a pressure reducing valve 11b. A valve 13e is provided on the gas outlet side of the compressor 6b, a valve 13f is provided on the gas outlet side of the SF6 gas adsorber 3, a valve 13g is provided on a gas inlet side of the compressor 2b, and the filter 10 and the compressor 2 are provided.
b and a valve 13i on the gas pipe connecting the SF6 tank 7 and the storage tank 8.
And 13q have a valve 13r downstream of the storage tank 8.
Are provided respectively.
【0052】[作用]いま、バルブ13bとバルブ13
c、バルブ13dとバルブ13e、バルブ13fとバル
ブ13gを接続し、これらのバルブを開とするととも
に、バルブ13hを閉とすれば、台車15aと台車15
bに設置した装置を合成することで図1に示したガス回
収装置と全く同一の構成とすることができる。一方、バ
ルブ13b,13e,13gを閉とし、バルブ13hを
開とすれば、台車15bに設置した装置は図5に示した
従来の純粋なSF6 ガスの回収装置と全く同一の構成とな
る。[Operation] Now, the valve 13b and the valve 13
c, connecting the valve 13d and the valve 13e, and connecting the valve 13f and the valve 13g, and opening these valves and closing the valve 13h, the truck 15a and the truck 15
By synthesizing the device installed in b, it is possible to obtain the completely same configuration as the gas recovery device shown in FIG. On the other hand, when the valves 13b, 13e and 13g are closed and the valve 13h is opened, the device installed on the truck 15b has exactly the same configuration as the conventional pure SF6 gas recovery device shown in FIG.
【0053】[効果]構成要素を分割して複数の台車1
5a,15bに設置することで、一つの台車が小さくな
り、エレベータ等に乗せられるサイズにすることがで
き、地下の変電所には簡単に運搬することができる。こ
の効果のみならず、第2の実施の形態によれば、SF6 ガ
スを含む混合ガスからのSF6 ガス回収と同時に、純粋な
SF6 ガスから従来と同様にSF6 ガスの回収が出来る。従
って、ガス回収装置の稼働率を上げられることができる
と同時に、純粋なSF6 ガス絶縁機器と混合ガス絶縁機器
が同居するような変電所で使用する場合などにも適用す
ることができ、極めて広い範囲で使用することができ
る。また、第2の実施の形態は、従来のガス回収装置の
わずかな修理により混合ガスの回収のための構成部品を
得ることが可能であり、経済的に有利である。[Effect] A plurality of trolleys 1 are obtained by dividing the components.
By installing the trolleys at 5a and 15b, one trolley can be reduced in size so that it can be mounted on an elevator or the like, and can be easily transported to an underground substation. In addition to this effect, according to the second embodiment, pure SF6 gas is recovered from the mixed gas containing SF6 gas, and
SF6 gas can be recovered from SF6 gas as before. Therefore, the operating rate of the gas recovery unit can be increased, and at the same time, it can be applied to the case where it is used in a substation where pure SF6 gas insulation equipment and mixed gas insulation equipment coexist, etc. Can be used in a range. Further, the second embodiment is economically advantageous because it is possible to obtain a component for recovering the mixed gas by slightly repairing the conventional gas recovery device.
【0054】(3)第3の実施の形態…請求項7及び8
に対応 [構成]図3は本発明の第3の実施の形態のガス回収装
置のSF6 ガス吸着装置3部分の構成図である。SF6 ガス
吸着装置3には同容量の吸着部である金属タンク3a,
3bが2個収納されている。金属タンク3a,3bは、
バルブ13j,13k,13l,13m,13n,13
pを介して並列状に接続され、この系全体としてSF6 ガ
ス吸着装置3が形成される。また、一方の金属タンク3
aがガスを吸着する吸着過程をとるとき、他方の3bで
は吸着したガスを放出する放出過程をとるように構成さ
れている。なお、図面では示していないが、吸着装置4
についても同様な構成とする。また、図中のAは混合ガ
ス入口、Bは通過ガス出口、Cは吸着ガス取出口であ
る。(3) Third Embodiment: Claims 7 and 8
[Configuration] FIG. 3 is a configuration diagram of an SF6 gas adsorption device 3 of a gas recovery device according to a third embodiment of the present invention. The SF6 gas adsorber 3 has metal tanks 3a,
3b are stored. The metal tanks 3a, 3b
Valves 13j, 13k, 131, 13m, 13n, 13
They are connected in parallel via p, and an SF6 gas adsorption device 3 is formed as a whole of the system. Also, one metal tank 3
When a takes an adsorption process of adsorbing a gas, the other 3b takes a release process of releasing the adsorbed gas. Although not shown in the drawings, the suction device 4
Has the same configuration. In the figure, A is a mixed gas inlet, B is a passing gas outlet, and C is an adsorption gas outlet.
【0055】[作用]吸着装置3,4は吸着過程と放出
過程( 再生過程) を交互に繰返す必要がある事は既に述
べた。従って、同一規模の吸着装置を2個用意し、一方
を吸着過程として動作させ、他方を放出過程( 再生過
程) として動作させれば、系全体としては定常的な運転
が可能となる。[Operation] As described above, it is necessary that the adsorption devices 3 and 4 alternately repeat the adsorption process and the release process (regeneration process). Therefore, if two adsorption devices of the same scale are prepared, one of them is operated as an adsorption process, and the other is operated as a release process (regeneration process), steady operation of the whole system becomes possible.
【0056】いま、SF6 ガス吸着装置3において、バル
ブ13j,13lを開とし、バルブ13k,13m,1
3nは閉として、金属タンク3aは吸着過程をとる。そ
してバルブ13pは開とし、金属タンク3bに吸着され
たSF6 ガスを液化装置に送り込む。金属タンク3aの吸
着過程が終了すれば、バルブ13j,13l,13pを
閉とし、次にバルブ13k,13m,13nを開とする
ことで、今度は金属タンク3bが吸着過程となり、金属
タンク3aが放出過程( 再生過程) となり、役割が入れ
替わる。Now, in the SF6 gas adsorption device 3, the valves 13j and 13l are opened and the valves 13k, 13m and 1
3n is closed, and the metal tank 3a takes an adsorption process. Then, the valve 13p is opened, and the SF6 gas adsorbed in the metal tank 3b is sent to the liquefier. When the adsorption process of the metal tank 3a is completed, the valves 13j, 131, and 13p are closed, and then the valves 13k, 13m, and 13n are opened, so that the metal tank 3b enters the adsorption process, and the metal tank 3a is closed. The release process (regeneration process) occurs, and the roles are switched.
【0057】[効果]このように第3の実施の形態で
は、吸着過程と放出過程( 再生過程) という2つの手続
きを交互に繰返すことにより、系全体としては定常的に
運転を実施することができる。一般的に、真空ポンプや
コンプレッサは始動時に大きな電力を必要とするので、
定常的な運転が可能な第3の実施の形態によればこれら
の機器は停止することなく、消費電力を大幅に節約する
ことができ、回収の効率が向上する。[Effect] As described above, in the third embodiment, the two systems of the adsorption process and the release process (regeneration process) are alternately repeated, so that the entire system can be operated constantly. it can. Generally, vacuum pumps and compressors require a large amount of power at startup,
According to the third embodiment, in which a steady operation is possible, these devices can be largely saved without stopping, and the efficiency of recovery can be improved.
【0058】また、第1の実施の形態と組合わせること
により、両者の相乗効果が期待できる。すなわち、吸着
装置3と吸着装置4のそれぞれの吸着過程と放出過程(
再生過程) の入替を全く独立に行うことにより、大気中
に放出する窒素ガス中に微量に含まれるSF6 の量を容易
にコントロールすることができ、経済的でしかも回収率
の高いガス回収装置が提供することができる。Further, by combining with the first embodiment, a synergistic effect of both can be expected. That is, the adsorption process and the release process of the adsorption device 3 and the adsorption device 4 (
By performing the replacement of the regeneration process completely independently, the amount of SF6 contained in a trace amount in the nitrogen gas released into the atmosphere can be easily controlled, and a gas recovery device that is economical and has a high recovery rate can be realized. Can be provided.
【0059】(4)第4の実施の形態…請求項8に対応 [構成]図4は本発明の第4の実施の形態のガス回収装
置の窒素ガス吸着装置4部分の構成図である。図面では
示していないが、吸着装置3についても同様な構成とす
ることが可能である。第4の実施の形態の特徴は、窒素
ガス吸着装置4には同容量の吸着部である金属タンク4
a,4bが2個並列状に接続され、一方の金属タンク4
aから出るガスの通路となるガス配管16aが、他方の
金属タンク4bのタンク表面に密着させて配置されてい
る点にある。同様に、金属タンク4bから出るガスの通
路となるガス配管16bは、他方の金属タンク4aのタ
ンク表面に密着させて配置されてい。この他の構成はす
でに作用、効果を説明した図3に示した第3の実施の形
態の吸着装置3と同一である。(4) Fourth Embodiment Corresponding to Claim 8 [Structure] FIG. 4 is a structural view of a nitrogen gas adsorption device 4 of a gas recovery device according to a fourth embodiment of the present invention. Although not shown in the drawings, the suction device 3 can have a similar configuration. The feature of the fourth embodiment is that the nitrogen gas adsorption device 4 has a metal tank 4 as an adsorption unit having the same capacity.
a and 4b are connected in parallel, and one metal tank 4
The point is that a gas pipe 16a serving as a passage for gas exiting from a is disposed in close contact with the tank surface of the other metal tank 4b. Similarly, a gas pipe 16b serving as a passage for gas exiting from the metal tank 4b is disposed in close contact with the tank surface of the other metal tank 4a. The other structure is the same as that of the suction device 3 of the third embodiment shown in FIG.
【0060】[作用]気体は圧縮すると温度が上がり、
減圧すると温度が下がる事は自然現象としてよく知られ
ている。従って、吸着過程にある吸着装置は発熱過程に
あり、放出(再生) 過程にある吸着装置は吸熱過程にあ
る。ところで、吸着剤の吸着量と温度の関係は反比例に
あり、模式的に示すと図5に示すグラフの通りになる。[Operation] The temperature of the gas rises when compressed,
It is well known that the temperature decreases when the pressure is reduced as a natural phenomenon. Therefore, the adsorption device in the adsorption process is in the heat generation process, and the adsorption device in the release (regeneration) process is in the endothermic process. Meanwhile, the relationship between the amount of adsorbent adsorbed and the temperature is inversely proportional, and is schematically shown in the graph of FIG.
【0061】このグラフから明らかなように、吸着過程
にある吸着装置は低温であることが望ましく、放出(再
生)過程にある吸着装置は逆に高温である事が望ましい
ことが分かる。このように、望ましい状況と自然に推移
する状態とは全く逆の温度分布となる。この吸着過程と
放出(再生)過程は時間的には同時に発生することか
ら、金属タンク4aと4bの熱的なカップリングを強く
しておけば、より好ましい温度分布に移行することがで
きる。As is clear from this graph, it is desirable that the temperature of the adsorption device in the adsorption process is desirably low, and that the temperature of the adsorption device in the release (regeneration) process is desirably high temperature. In this way, the temperature distribution is completely opposite to the desired state and the state that changes naturally. Since the adsorption process and the release (regeneration) process occur simultaneously in time, the temperature distribution can be shifted to a more preferable one if the thermal coupling between the metal tanks 4a and 4b is strengthened.
【0062】第4の実施の形態はこのような温度分布の
移行を実現することができる。例えば金属タンク4aが
吸着過程にあるとすればこれは発熱過程となり高温とな
る。この金属タンク4aで吸着されずに通過したガスは
高温となっており、ガス配管16aも高温となり、金属
タンク4bに密着しているのでこれを加熱することがで
きる。このとき、金属タンク4bは放出(再生)過程に
あるため、加熱することによって、より放出(再生)の
効率が向上する。The fourth embodiment can realize such a transition of the temperature distribution. For example, if the metal tank 4a is in the adsorption process, this will be a heat generation process and will be high temperature. The gas that has passed without being adsorbed in the metal tank 4a has a high temperature, and the gas pipe 16a also has a high temperature and can be heated because it is in close contact with the metal tank 4b. At this time, since the metal tank 4b is in the release (regeneration) process, the efficiency of the release (regeneration) is further improved by heating.
【0063】一方、金属タンク4bから放出されたガス
は低温となっており、ガス配管16bも低温となり、金
属タンク4aのタンクに密着しているのでこれを冷却す
ることがてきる。このとき、金属タンク4aは吸着過程
にあるため、冷却することによって、より吸着効率が向
上する。On the other hand, the gas released from the metal tank 4b is at a low temperature, and the gas pipe 16b is also at a low temperature and is in close contact with the metal tank 4a, so that it can be cooled. At this time, since the metal tank 4a is in the adsorption process, the adsorption efficiency is further improved by cooling.
【0064】[効果]このように、第4の実施の形態に
よれば、必ず発生する発熱過程と吸熱過程をうまく組合
わせることで、特別な電力を使用することなく吸着、放
出(再生)の効率を大幅に向上することができ、ガス回
収効率を向上できる。そのため、ガス回収に必要な時間
を短縮できるばかりでなく、地球温暖化の一因となる二
酸化炭素ガスの発生を極力少なくすることが可能であ
る。[Effect] As described above, according to the fourth embodiment, by properly combining the heat generation process and the heat absorption process that always occur, the adsorption and release (regeneration) can be performed without using any special electric power. The efficiency can be greatly improved, and the gas recovery efficiency can be improved. Therefore, not only can the time required for gas recovery be reduced, but also the generation of carbon dioxide gas that contributes to global warming can be reduced as much as possible.
【0065】[0065]
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、吸着対
象としているガスの種類が異なる2基の吸着装置を設
け、第1の吸着装置に液化装置を、第2の吸着装置に放
気装置をそれぞれ接続するといった極めて簡単に構成に
より、混合ガスから特定のガスを極めて高い回収率で、
効率良くかつ短時間で回収可能なコンパクトなガス回収
装置を提供することができる。As described above, according to the present invention, two adsorbers having different types of gas to be adsorbed are provided, and the liquefier is released to the first adsorber and the second adsorber is discharged to the second adsorber. The extremely simple configuration of connecting each gas device makes it possible to recover specific gases from the mixed gas with extremely high recovery rates.
A compact gas recovery device that can be recovered efficiently and in a short time can be provided.
【図1】本発明の第1の実施の形態の構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第2の実施の形態の構成図。FIG. 2 is a configuration diagram of a second embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第3の実施の形態のSF6 ガス吸着装置
3部分の構成図。FIG. 3 is a configuration diagram of an SF6 gas adsorption device 3 according to a third embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第4の実施の形態の窒素ガス吸着装置
4部分の構成図。FIG. 4 is a configuration diagram of a portion of a nitrogen gas adsorption device 4 according to a fourth embodiment of the present invention.
【図5】吸着剤の吸着量と温度の関係を示すグラフ。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the amount of adsorbent adsorbed and the temperature.
【図6】ガス回収装置の従来例の構成図。FIG. 6 is a configuration diagram of a conventional example of a gas recovery device.
【図7】混合ガスの分離回収装置の従来例の構成図。FIG. 7 is a configuration diagram of a conventional example of an apparatus for separating and recovering a mixed gas.
1…ガス絶縁機器 2,2a,2b…コンプレッサ 3…SF6 ガス吸着装置 3a,3b,4a,4b…金属タンク 4…窒素ガス吸着装置 5…バッファタンク 6…熱交換器 7…SF6 タンク 8…貯蔵タンク 9,9a,9b…真空ポンプ 10…フィルタ 11a,11b…減圧バルブ 12a,12b…連動バルブ 13,13a,13b,13c,13d,13e,13
f,13g,13h,13i,13j,13k,13
l,13m,13n,13p,13q,13r…バルブ 14…放気装置 15a,15b…台車 16a,16b,18…ガス配管 17…ガスタンク A…混合ガス入口 B…通過ガス出口 C…吸着ガス取出口DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Gas insulation equipment 2, 2a, 2b ... Compressor 3 ... SF6 gas adsorption device 3a, 3b, 4a, 4b ... Metal tank 4 ... Nitrogen gas adsorption device 5 ... Buffer tank 6 ... Heat exchanger 7 ... SF6 tank 8 ... Storage Tank 9, 9a, 9b Vacuum pump 10 Filter 11a, 11b Pressure reducing valve 12a, 12b Interlocking valve 13, 13a, 13b, 13c, 13d, 13e, 13
f, 13g, 13h, 13i, 13j, 13k, 13
1, 13m, 13n, 13p, 13q, 13r: Valve 14: Air release device 15a, 15b: Truck 16a, 16b, 18: Gas pipe 17: Gas tank A: Mixed gas inlet B: Passing gas outlet C: Adsorption gas outlet
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4D012 CA20 CB15 CB16 CD07 CE01 CF01 CG01 CJ02 CK10 4D047 AA07 AB00 BA02 BB03 DA01 5G017 DD07 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4D012 CA20 CB15 CB16 CD07 CE01 CF01 CG01 CJ02 CK10 4D047 AA07 AB00 BA02 BB03 DA01 5G017 DD07
Claims (8)
充填したガス絶縁機器に用いられる装置であって、少な
くともコンプレッサ及び熱交換器を有し前記ガス絶縁機
器から前記混合ガスを取り込み混合ガス中の特定のガス
を液化する液化装置が設けられたガス回収装置におい
て、 吸着対象としているガスの種類が異なる2基の吸着装置
が設けられ、 第1の吸着装置には前記液化装置が接続され、 第2の吸着装置には該吸着装置が吸着したガスを大気に
放出する放気装置が接続されたことを特徴とするガス回
収装置。An apparatus for use in a gas insulating device filled with a mixed gas comprising a plurality of types of insulating gases, comprising at least a compressor and a heat exchanger, wherein the mixed gas is taken in from the gas insulating device. In a gas recovery device provided with a liquefaction device for liquefying a specific gas inside, two adsorption devices having different types of gas to be adsorbed are provided, and the liquefaction device is connected to the first adsorption device. A gas recovery device connected to the second adsorption device, which is connected to an air release device for releasing the gas adsorbed by the adsorption device to the atmosphere;
ここを通過したガスが、前記第2の吸着装置に導かれる
ように2基の吸着装置が接続されたことを特徴とする請
求項1記載のガス回収装置。2. The two adsorbing devices are connected so that a gas that has passed through the first adsorbing device without being adsorbed is guided to the second adsorbing device. 2. The gas recovery device according to 1.
ここを通過したガスが、再び前記第1の吸着装置に導か
れるように2基の吸着装置が接続されたことを特徴とす
る請求項2記載のガス回収装置。3. The two adsorbing devices are connected so that a gas that has passed through the second adsorbing device without being adsorbed by the second adsorbing device is guided again to the first adsorbing device. Item 3. The gas recovery device according to Item 2.
び第1の吸着装置に導かれるように前記第1の吸着装置
及び前記液化装置が接続されたことを特徴とする請求項
1、2または3記載のガス回収装置。4. The first adsorbing device and the liquefying device are connected so that gas not liquefied by the liquefying device is guided again to the first adsorbing device. Or the gas recovery device according to 3.
充填したガス絶縁機器に用いられる装置であって、少な
くともコンプレッサ及び熱交換器を有し前記ガス絶縁機
器から前記混合ガスを取り込み混合ガス中の特定のガス
を液化する液化装置が設けられたガス回収装置におい
て、 吸着対象としているガスの種類が異なる2基の吸着装置
が設けられ、 前記液化装置及び吸着装置が複数の移動可能な台車に分
割して設置されたことを特徴とするガス回収装置。5. An apparatus for use in a gas insulating device filled with a mixed gas comprising a plurality of types of insulating gases, comprising at least a compressor and a heat exchanger, incorporating the mixed gas from the gas insulating device, and mixing the mixed gas. In a gas recovery device provided with a liquefaction device for liquefying a specific gas therein, two adsorption devices having different types of gas to be adsorbed are provided, and the liquefaction device and the adsorption device have a plurality of movable carts. A gas recovery device which is divided and installed.
る請求項5記載のガス回収装置。6. The gas recovery device according to claim 5, wherein the adsorption device is installed on one truck, and the liquefaction device is installed on the other truck.
充填したガス絶縁機器に用いられる装置であって、少な
くともコンプレッサ及び熱交換器を有し前記ガス絶縁機
器から前記混合ガスを取り込み混合ガス中の特定のガス
を液化する液化装置が設けられたガス回収装置におい
て、 吸着対象としているガスの種類が異なる2基の吸着装置
が設けられ、 各吸着装置には同容量の吸着部が2個収納され、 これら2個の吸着部がガス配管により接続され、 一方の吸着部がガスを吸着する吸着過程をとるとき、他
方の吸着部では吸着したガスを放出する放出過程をとる
ように構成されたことを特徴とするガス回収装置。7. An apparatus for use in a gas insulating device filled with a mixed gas comprising a plurality of types of insulating gases, comprising at least a compressor and a heat exchanger, incorporating the mixed gas from the gas insulating device, and mixing the mixed gas. In a gas recovery device provided with a liquefaction device that liquefies a specific gas inside, two adsorption devices with different types of gas to be adsorbed are provided, and each adsorption device has two adsorption units of the same capacity. These two adsorbing sections are connected by a gas pipe, and when one adsorbing section takes an adsorbing step of adsorbing gas, the other adsorbing section takes a releasing step of releasing the adsorbed gas. A gas recovery device.
とを特徴とする請求項7記載のガス回収装置。8. The gas recovery device according to claim 7, wherein said two adsorbing portions are thermally coupled.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28045499A JP2001103626A (en) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | Gas recovering apparatus |
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-
1999
- 1999-09-30 JP JP28045499A patent/JP2001103626A/en active Pending
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