本发明专利技术提出一种氦气零泄漏充装装置及方法，涉及氦气充装的技术领域，包括抽真空管道单元、充装管道单元、待充氦气储存单元，抽真空管道单元的一端及充装管道单元的一端均与待充氦气储存单元连接，抽真空管道单元的另一端连接真空泵，充装管道单元的另一端连接高纯氦存储罐；抽真空管道上承受的压强超过第一阈值时，待充氦气储存单元释放残余氦气，抽真空截止阀打开，真空泵启动，将待充氦气储存设备抽真空并回收充柜内的残余氦气，在抽真空管道内的压强达到真空过压保护阈值时，关闭真空泵，进行氦气充装。本发明专利技术在保证进行氦气基本充装的同时，将待充氦气储存设备抽真空并回收充柜内的残余氦气，保证充装质量和充装安全，实现氦气的零泄漏充装。氦气的零泄漏充装。氦气的零泄漏充装。
【技术实现步骤摘要】
一种氦气零泄漏充装装置及方法
[0001]本专利技术涉及氦气充装的
，更具体地，涉及一种氦气零泄漏充装装置及方法。
技术介绍
[0002]工业气体以其固有的物理和化学特性，在国民经济中占有举足轻重的地位，推广应用速度非常快，几乎渗透到各行各业。在工业气体中，氦气是一种昂贵的稀有气体，可以用于核反应堆的冷却、冶炼及焊接时的保护气体等，一般氦气存储在钢瓶中，需要通过高纯氦存储罐向超纯气瓶充柜充装完成。
[0003]目前，氦气充装往往采用与其它工业液化气充装类似的方式，即以称重方式进行充装控制，在线称重的工业液化气充装系统主要包括：在线称重台、DCS控制器、充装管道及装有工业液化气的平底罐，其中，在线称重台用于监测槽车的重量，DCS控制器根据在线称重台所监测到的重量数据信息，判断槽车是否充定，若未充定，则控制充装管道导通以充装工业液化气；若充定，则控制工业液化气加压泵关闭以停止充装。整个充装全过程由DCS控制器智能控制，且充装重量精准；通过加压泵将平底罐内工业液化气加压到一定压力后充入槽车，由于加压后的工业液化气的压力已高于槽车压力，充入槽车的速度快，节约充装时间；此外，槽车不必边充边排放气体，减少了工业液化气的损耗。
[0004]但这种称重的方式无法排除由于生锈、污染物粘黏以及其它参与等对充气量精度的影响，也无法对钢瓶或者槽车的残余气体进行清洁回收，而保证纯洁度，更无法对充装过程中的泄露气体进行回收，而这对于超纯昂贵工业气体而言，是一种严重浪费。
技术实现思路
[0005]为解决当前以称重方式进行氦气充装时，充装精度低，且无法对充装过程中的泄漏气体进行回收的问题，本专利技术提出一种氦气零泄漏充装装置及方法，提高氦气充装精度的同时，对泄漏的充装氦气进行回收，避免氦气浪费的现象发生。
[0006]为了达到上述技术效果，本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种氦气零泄漏充装装置，包括：抽真空管道单元、充装管道单元、待充氦气储存单元，所述抽真空管道单元的一端及充装管道单元的一端均与待充氦气储存单元连接，抽真空管道单元的另一端连接真空泵，充装管道单元的另一端连接高纯氦存储罐；
[0008]所述抽真空管道单元包括抽真空管道及设置在抽真空管道上的若干个抽真空截止阀，待充氦气储存单元释放残余氦气，抽真空操作开始时，所述抽真空截止阀打开，真空泵启动，将待充氦气储存设备抽真空并回收充柜内的残余氦气；所述充装管道单元包括充装管道及设置在充装管道上的若干个充装截止阀，在抽真空管道内的压强达到真空过压保护阈值时，真空泵关闭，充装截止阀打开，高纯氦存储罐通过充装管道对对待充氦气储存设备单元进行充装。
[0009]通过上述技术手段，在保证进行氦气基本充装的同时，将待充氦气储存设备抽真
空并回收充柜内的残余氦气，保证充装质量和充装安全，实现氦气的零泄漏充装。
[0010]优选地，待充氦气储存单元包括待充氦气储存设备和用于容纳所述待充氦气储存设备的充柜，所述充柜为密封状态。
[0011]优选地，所述氦气零泄漏充装装置还包括抽填空回收模块，抽填空回收模块包括抽填空回收管道、设置于抽填空回收管道上的第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、真空表过压保护器、第一安全阀、第一数显式负压压力表、截止阀及回收气囊，所述第一电磁阀的一端连接真空泵，第二电磁阀的一端连接待充氦气储存设备所在的充柜，第一电磁阀的另一端及第二电磁阀的另一端均连接真空表过压保护器的一端，真空表过压保护器的另一端连接第一安全阀的一端，第一安全阀的另一端连接第一数显式负压压力表位于抽填空回收管道上的一端，第一数显式负压压力表位于抽填空回收管道上的另一端连接截止阀位于抽填空回收管道上的一端，截止阀位于抽填空回收管道上的另一端连接第三电磁阀的一端，第三电磁阀的另一端连接真空泵，第一数显式负压压力表非位于抽填空回收管道上的一端与截止阀非位于抽填空回收管道上的一端连接后，再与真空泵相连，真空泵分别连接抽真空管道及回收气囊，抽真空管道与抽填空回收管道连通，第一安全阀监测抽真空管道上承受的压强是否超过第一阈值，真空表过压保护器用于监测抽真空管道中的压强是否达到真空过压保护阈值。
[0012]通过上述技术手段，基于抽真空管道与抽填空回收管道的连通，对待充装涉笔和充装环境中泄漏的氦气进行回收，达到氦气零泄漏充装的目的。
[0013]优选地，所述氦气零泄漏充装装置还包括回收管道单元，所述回收管道单元包括回收管路段、抽真空管道和充装管道之间的共用管路段、与共用管路段连通的第二数显压力表、与共用管路段连通的第二安全阀部分、与共用管路段连通的第三安全阀部分，所述回收管路段上设有回收管路截止阀，第二安全阀部分包括一端与共用管路段连通的第二截止阀、与第二截止阀连通的第二安全阀，第三安全阀部分包括一端与共用管路段连通的第三截止阀、与第三截止阀连通的第三安全阀，第二数显压力表用于监测共用管路段中的氦气压力。
[0014]优选地，当第二安全阀和第三安全阀所承受的气压均达到气压承受阈值时，泄压启动，并通过回收管路段回收过压氦气。
[0015]优选地，所述氦气零泄漏充装装置还包括温度监测单元，所述温度监测单元用于监测环境温度和充柜内的温度。
[0016]一种氦气零泄漏充装方法，所述方法包括：
[0017]S1.将抽真空管道和充装管道均与待充氦气储存设备对接，打开抽真空管道上的自动截止阀；
[0018]S2.判断抽真空管道上承受的压强是否超过第一阈值，若是，待充氦气储存设备释放残余氦气至待充氦气储存设备所在的充柜内；否则，执行步骤S3；
[0019]S3.启动真空泵，通过抽真空管道将待充氦气储存设备抽真空并回收充柜内的残余氦气，直至抽真空管道内的压强达到真空过压保护阈值，真空泵关闭，执行步骤S4；
[0020]S4.开启充装管道上的阀门，选择不同压强配方的液氦，通过充装管道对待充氦气储存设备进行充装；
[0021]S5.在待充氦气储存设备内的压强达到设定压强值，停止充装，返回步骤S2。
[0022]优选地，不同压强配方的液氦包括150bar配方、200bar配方和300bar配方的液氦，不同压强配方的液氦在充装管道上对应的阀门开启情况不同。
[0023]优选地，在步骤S5中，还包括：获取环境温度和充柜内的温度，根据环境温度和充柜内的温度进行压力补偿，不同压强配方的液氦充装时，在不同的环境温度和充柜内的温度下，存在不同的压力补偿。
[0024]通过以上技术手段，保证每个待充装存储设备的充装压力均充足且受控，同时降低压力过充造成的安全风险。
[0025]优选地，所述方法还包括通过回收管道回收过压氦气的操作，该操作为：在抽真空管道和充装管道之间的共用管路上设置安全阀，当安全阀所承受的气压达到气压承受阈值时，泄压启动，并通过回收管道回收过压氦气。
[0026]与现有技术相比，本专利技术技术方案的有益效果是：
[0027]本专利技术提出一种氦气零泄漏充装装置及方法，包括抽真空管道本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种氦气零泄漏充装装置，其特征在于，包括：抽真空管道单元、充装管道单元、待充氦气储存单元，所述抽真空管道单元的一端及充装管道单元的一端均与待充氦气储存单元连接，抽真空管道单元的另一端连接真空泵，充装管道单元的另一端连接高纯氦存储罐；所述抽真空管道单元包括抽真空管道及设置在抽真空管道上的若干个抽真空截止阀，待充氦气储存单元释放残余氦气，抽真空操作开始时，所述抽真空截止阀打开，真空泵启动，将待充氦气储存设备抽真空并回收充柜内的残余氦气；所述充装管道单元包括充装管道及设置在充装管道上的若干个充装截止阀，在抽真空管道内的压强达到真空过压保护阈值时，真空泵关闭，充装截止阀打开，高纯氦存储罐通过充装管道对对待充氦气储存设备单元进行充装。2.根据权利要求1所述的氦气零泄漏充装装置，其特征在于，待充氦气储存单元包括待充氦气储存设备和用于容纳所述待充氦气储存设备的充柜，所述充柜为密封状态。3.根据权利要求2所述的氦气零泄漏充装装置，其特征在于，所述氦气零泄漏充装装置还包括抽填空回收模块，抽填空回收模块包括抽填空回收管道、设置于抽填空回收管道上的第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、真空表过压保护器、第一安全阀、第一数显式负压压力表、截止阀及回收气囊，所述第一电磁阀的一端连接真空泵，第二电磁阀的一端连接待充氦气储存设备所在的充柜，第一电磁阀的另一端及第二电磁阀的另一端均连接真空表过压保护器的一端，真空表过压保护器的另一端连接第一安全阀的一端，第一安全阀的另一端连接第一数显式负压压力表位于抽填空回收管道上的一端，第一数显式负压压力表位于抽填空回收管道上的另一端连接截止阀位于抽填空回收管道上的一端，截止阀位于抽填空回收管道上的另一端连接第三电磁阀的一端，第三电磁阀的另一端连接真空泵，第一数显式负压压力表非位于抽填空回收管道上的一端与截止阀非位于抽填空回收管道上的一端连接后，再与真空泵相连，真空泵分别连接抽真空管道及回收气囊，抽真空管道与抽填空回收管道连通，第一安全阀监测抽真空管道上承受的压强是否超过第一阈值，真空表过压保护器用于监测抽真空管道中的压强是否达到真空过压保护阈值。4.根据权利要求2所述的氦气零泄漏充装装置，其特征在于，所述氦气零泄漏充装装置还包括回收管道单元，所述回收管道单元包括回收管路段、抽真空管道和充装管道之间的...
【专利技术属性】
技术研发人员：许高坡，梁婵，陆岩柱，赵厚熙，陈斌，
申请(专利权)人：广钢气体广州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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