專利名稱:氣體灌裝及回收裝置的制作方法
本實用新型是一種氣體灌裝和回收裝置。主要用于高壓開關(guān)、變壓器、電容器等高壓電器制造或使用中SF6的充氣、回收及儲存。也可以用于其他稀有或貴重氣體的灌裝、回收及儲存。
通常，這種氣體灌裝及回收裝置由一臺壓縮機和一臺普通機械真空泵組成，如GZY－1.8／40型SF6高壓開關(guān)充放氣裝置。這種裝置的真空泵只對容器(比如SF6高壓開關(guān)產(chǎn)品)抽真空，排凈其中空氣，使儲氣罐內(nèi)高壓氣體直接向容器內(nèi)充氣，或者反過來，在回收容器中的氣體時，對儲氣罐抽真空，排凈其中空氣，然后通過壓縮機，將容器內(nèi)氣體(如SF6)壓縮到儲氣罐內(nèi)。此時真空泵并不直接參與被灌裝或回收氣體的抽吸工作，也就是說工作氣體并不通過該真空泵。因此，在氣體回收時，壓縮機無法把容器內(nèi)的氣體排凈。容器內(nèi)的殘壓較高，通常超過0.5大氣壓，不僅造成昂貴氣體的浪費，而且散逸出的氣體污染環(huán)境，危害人身健康。
有一種改進裝置是在上述氣體灌裝系統(tǒng)內(nèi)加設一個真空泵，使能在回收氣體時較好地排凈容器內(nèi)的氣體。但其缺點是壓縮機與真空泵內(nèi)的機械潤滑油容易進入氣體灌裝及回收裝置的氣路系統(tǒng)，污染氣體，影響氣體純度。如果是高壓電器產(chǎn)品內(nèi)的SF6氣體受到油污染，將直接影響產(chǎn)品的絕緣性能。日本加地鐵工所生產(chǎn)的WT2A－11GL型SF6氣體回收裝置中雖加了油過濾裝置，但效果并不理想。國際電工委員會(IEC)規(guī)定氣體含油量不超過10PPM，而該裝置卻達到20PPM。
本實用新型提供一種無油系統(tǒng)氣體灌裝及回收裝置。保證氣體在灌裝及回收過程中不被油所污染，而且同時使氣體回收徹底，容器內(nèi)殘壓不超過15托。
無油系統(tǒng)氣體灌裝及回收裝置是這樣組成的，即采用的壓縮機及真空泵的油潤滑系統(tǒng)和氣路隔離，組成無油系統(tǒng)氣體灌裝及回收裝置。與此同時，可以用熱交換器代替制冷設備和加熱器來實現(xiàn)氣體的液化及氣化。
無油系統(tǒng)氣體灌裝及回收裝置的突出優(yōu)點在于回收部分，它省去了通常需要的油過濾器，降低了能耗和造價；更主要的是獲得了高純度氣體(有時氣體被污染是不允許的)。同只有一級壓縮機的灌裝及回收裝置相比，本實用新型增加了無油真空泵，這樣可回收更多的氣體，容器內(nèi)的殘壓可以從0.5個大氣壓降低到15托以下，這對需要回收貴重氣體的企業(yè)來說經(jīng)濟效益是十分可觀的。而且，由于回收徹底，還減少了對環(huán)境的污染。
本裝置還可以用熱交換器代替制冷設備和加熱器，節(jié)省了昂貴的制冷設備購置費用，降低了能耗。
圖1為無油系統(tǒng)氣體灌裝及回收裝置原理系統(tǒng)圖。
圖2、圖3為熱交換器結(jié)構(gòu)圖。
圖1中(5)為壓縮機，其潤滑系統(tǒng)與氣體壓縮系統(tǒng)分開，能保證氣體壓縮時不受到污染，為此可以采用膜式壓縮機(G2V－5／200，G3V－20／200等)或無油潤滑活塞式壓縮機。(8)為真空泵，其潤滑系統(tǒng)與氣體抽真空系統(tǒng)分開，能保證氣體回收時不受到污染，為此可以采用波紋管密封的無油機械真空泵。
圖1中(1)為儲氣罐，可以用標準高壓氣瓶代替，如SF6氣瓶等，儲氣罐上裝有液位指示器；(11)為容器，一般是待罐裝氣體的容器，或者是充滿待回收氣體的容器，比如，可以是制造中的SF6高壓開關(guān)或者是正在電站使用或待修理的SF6高壓開關(guān)；(6)為中間儲罐。它們均各帶閥門，灌裝或回收氣體時，根據(jù)需要隨時開啟或關(guān)閉這些閥門。
本裝置工作原理如下(見圖1)(1)灌裝，也就是從高壓儲氣罐(1)向容器(11)灌裝氣體。其步驟如下先對待充氣的容器(11)抽真空。打開閥(19)、(20)，啟動普通真空泵(3)，打開真空閥(2)。抽真空完畢后將各閥關(guān)閉，停止真空泵。
再對容器充氣，打開閥(13)、(14)、(15)、(20)，高壓儲氣罐(1)內(nèi)的氣體通過熱交換器(4)、凈化器(9)、粉塵及水份過濾器(10)，進入待充氣的容器(11)，達到規(guī)定壓力后，逐一關(guān)閉各閥。
氣體灌裝完畢。
(2)回收，也就是使容器(11)中的高壓或低壓氣體流向儲氣罐(1)進行回收。其步驟如下先對儲氣罐(1)抽真空。打開閥(12)及真空閥(2)，啟動真空泵(3)。抽真空完畢，關(guān)上各閥。如果儲氣罐不是新罐，內(nèi)部不是空氣而是已有回收的氣體時，可以免除本操作。
再對本機系統(tǒng)抽真空。閥(12)、(13)、(20)保持關(guān)閉狀態(tài)，打開其他各閥，即打開閥(14)、(15)、(16)、(17)、(18)、(19)，再打開真空閥(2)，啟動真空泵(3)，將包括中間儲罐在內(nèi)的本機系統(tǒng)全部抽真空后，關(guān)閉所有的閥。
然后分別依不同情況按下述程序進行。
當儲氣罐(1)內(nèi)壓力低于容器(11)內(nèi)壓力時，首先打開閥(13)、(14)、(15)、(20)，進行部分氣體回收。
當儲氣罐(1)壓力和容器(11)內(nèi)壓力平衡時，關(guān)閉閥(14)，并啟動壓縮機(5)進行回收。直到容器上表壓達到零時，容器內(nèi)還存留有殘壓為0.5～1大氣壓的殘余氣體。
當容器(11)的表壓為零時，關(guān)閉閥(15)，打開閥(17)、(18)和(16)，并啟動無油真空泵(8)，壓縮機和無油真空泵聯(lián)機運行進行回收。中間儲罐(6)的作用是協(xié)調(diào)壓縮機(5)和真空泵(8)兩邊的壓力，保證氣體回收連續(xù)進行，直到容器(11)內(nèi)的氣體全部回收。此時容器內(nèi)殘壓一般在15托以下。
為了液態(tài)儲存SF6氣體，本裝置裝有高效熱交換器(4)，圖2、圖3為熱交換器結(jié)構(gòu)圖，翅片(21)及管(22)組成通常的熱交換器用管子，在管(22)中間穿入管(23)，管(23)內(nèi)通入空氣或冷水，工作氣體如SF6在管(22)、管(23)之間通過，加速冷凝成液態(tài)氣體，或由液態(tài)氣體氣化。高效熱交換器即由帶有很多上述雙套管及兩端雙層匯流排所組成。
回收氣體的流程是氣體從容器(11)中被真空泵抽出通過粉塵水份過濾器(10)及凈化器(9)，然后由真空泵輸出再通過粉塵及水份過濾器(7)，工作氣體一部分進入中間儲罐(6)進行壓差調(diào)節(jié)，一部分由無油壓縮機(5)壓出，通過熱交換器冷凝成液化氣體進入儲氣罐(1)。這樣，既保證了回收氣體的純度，不被污染，又使容器(11)內(nèi)的氣體回收比較徹底。
本氣體灌裝及回收裝置把壓縮機、真空泵、制冷設備、加熱器、中間儲罐、控制閥及管線組裝成一體，外形尺寸為2000×800×2200(mm3)(長×寬×高)，底部裝有輪子，可以移動。
權(quán)利要求
1.一種氣體灌裝和回收裝置，由壓縮機、真空泵、制冷設備、加熱器、中間儲罐、控制閥門及管線組成，其特征是采用的壓縮機和真空泵是其油潤系統(tǒng)能與其氣路系統(tǒng)隔離的壓縮機和真空泵，該真空泵采用波紋管密封的無油機械真空泵，并且制冷設備的降溫是用一種熱交換器，該熱交換器是在熱交換器的翅片式散熱管(22)內(nèi)部再加一個通空氣或通水的管(23)。
2.如權(quán)利要求
1所述的氣體灌裝及回收裝置，其特征是采用能保證氣體壓縮時不受到污染的無油潤滑活塞式壓縮機。
3.如權(quán)利要求
1所述的氣體灌裝及回收裝置，其特征是采用能保證氣體壓縮時不受到污染的膜式壓縮機。
專利摘要
本實用新型是一種氣體灌裝及回收裝置。其主體是采用了一種其油潤滑系統(tǒng)與工作氣體隔離的壓縮機(5)及真空泵(8)。當SF
文檔編號F17C5/00GK86207843SQ86207843
公開日1987年9月2日 申請日期1986年10月11日
發(fā)明者周福成 申請人:機械工業(yè)部第七設計研究院, 江蘇省南通縣平東鄉(xiāng)電器設備廠導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan