具备回收率测量功能的SF6回收装置及方法制造方法及图纸

一种具备回收率测量功能的SF6回收装置及方法，该装置包括：第一缓冲罐、第二缓冲罐、外接储液罐、PLC控制器，第一缓冲罐的输入口通过第一管路与充放气接口连接，第一管路上设有温度传感器、第一压力传感器、第一电磁阀、第一压缩机；第一缓冲罐的输出口通过第二管路和第三管路与第二缓冲罐的输入口连接，第二管路上依次设有第二电磁阀、减压阀、质量流量控制器和第四电磁阀；第三管路上依次设有第三电磁阀和第五电磁阀；第二缓冲罐的输出口通过第四管路与外接储液罐连接，所述第四管路上设有比例阀和第二压缩机。本发明专利技术可在不降低回收速度的情况下准确测量回收率、气室气量和有效容积等数据，还可完整计算出整个回收过程中回收率和回收量。收量。收量。

【技术实现步骤摘要】
具备回收率测量功能的SF6回收装置及方法


[0001]本专利技术涉及SF6气体回收领域，具体是一种具备回收率测量功能的SF6回收装置及方法。

技术介绍

[0002]准确掌握SF6气体回收过程中的回收率，并获取充气设备气室气体气量、有效容积等数据，是加强SF6气体管控，实现其全生命周期精益化管理的重要途径。如图1所示，现有技术测量回收率的方法主要是在气室充放气接口和SF6回收装置连接管道之间串联一个回收率测量装置，通过检测回收各个阶段的气室压力、温度和SF6回收装置的压力，并根据质量流量控制器的输出气体气量，结合贝蒂一布里奇曼(Beattie
‑
Bridgman)经验公式计算出回收率、气室气量和有效容积等数据。质量流量控制器前端压力不能过高，故设计了减压阀。当回收一段时间之后，气室中压力下降，质量流量控制器前后端压力差不满足其要求，无法正常控制输出气体，此时需打开电磁阀2，气体从旁路流出。
[0003]现有技术主要存在以下几个问题：
[0004](1)降低回收速度：回收率测量装置核心模块是内置的质量流量控制器，起到控制SF6气体流量的作用。为实现精准控流，需保持质量流量控制器前后端压差稳定。随着回收过程的进行，气室中SF6气体压力会逐渐下降，因此需在前端设置一个减压阀，将质量流量控制器的前端压力固定在某一数值。相较于气室充放气接口直接连接SF6回收装置，减压阀的存在会降低回收速度。另外，质量流量控制器在控制SF6气体流量的同时也会对气体流通起到阻碍效果，进而降低回收速度。
[0005](2)测量误差较大：由于质量流量控制器前后端压差对流量控制误差有影响，前端由减压阀可保持压力稳定，但后端连接SF6回收装置，由于压缩机以及随着回收过程的进行(回收装置内部压力增加)，流量计后端压力极不稳定，故流量计前后端压差不稳定，流量控制误差大。
[0006](3)无法准确测量出全部的回收率：当气室压力下降到一定程度后，减压阀和质量流量控制器会严重干扰回收速度，此时只能绕过减压阀和质量流量控制器所在管路，从旁路流通，这部分气体气体无法核算，导致测量结果不准确。

技术实现思路

[0007]本专利技术提供一种具备回收率测量功能的SF6回收装置及方法，可在不降低回收速度的情况下准确测量回收率、气室气量和有效容积等数据；另外，本专利技术质量流量控制器前后端压力差全程保持稳定，流量控制精准，可完整计算出整个回收过程中回收率和回收量。
[0008]一种具备回收率测量功能的SF6回收装置，包括第一缓冲罐、第二缓冲罐、外接储液罐、PLC控制器，第一缓冲罐的输入口通过第一管路与充放气接口连接，第一管路上设有温度传感器、第一压力传感器、第一电磁阀、第一压缩机，第一缓冲罐上设有第二压力传感器；第一缓冲罐的输出口通过第二管路和第三管路与第二缓冲罐的输入口连接，第二管路
上依次设有第二电磁阀、减压阀、质量流量控制器和第四电磁阀，第二缓冲罐上设有第三压力传感器；第三管路上依次设有第三电磁阀和第五电磁阀；第二缓冲罐的输出口通过第四管路与外接储液罐连接，所述第四管路上设有比例阀和第二压缩机；温度传感器、各压力传感器、各电磁阀、各压缩机、减压阀、质量流量控制器、比例阀均与PLC控制器连接。
[0009]进一步的，所述温度传感器和第一压力传感器分别用于与测量充气设备气室的初始温度T0和初始压力P0，所述PLC控制器用于根据测量的充气设备气室的初始温度T0和初始压力P0以及蒂一布里奇曼经验公式计算回收前气室气体密度ρ0。
[0010]进一步的，回收过程中第二压力传感器8用于实时监测第一缓冲罐的压力P
b
，若第一缓冲罐中压力P
b
低于(P
a
+0.05)MPa，则PLC控制器通过控制关闭第二电磁阀、第四电磁阀以及质量流量控制器，直至第一缓冲罐中压力P
b
高于(P
a
+0.05)MPa再重新开启，其中P
a
为减压阀降压后的压力。
[0011]进一步的，回收过程中第三压力传感器用于实时监测第二缓冲罐的压力P
c
，所述PLC控制器用于根据第三压力传感器监测第二缓冲罐的压力P
c
，控制比例阀的内部孔径大小，以使第二缓冲罐的压力P
c
满足条件：(P
d
‑
0.03)＜P
c
＜(P
d
+0.03)Mpa，其中P
d
取0.1Mpa。
[0012]进一步的，所述PLC控制器还用于在SF6回收结束后，且第一缓冲罐中压力P
b
低于(P
a
+0.05)MPa，则关闭第二电磁阀、第四电磁阀，将减压阀和质量流量控制器移出气路，计算回收率、气体气量以及有效容积。
[0013]9、进一步的，所述PLC控制器计算回收率、气体气量以及有效容积，具体步骤包括：
[0014]PLC控制器内置计时器，记录质量流量控制器输出气体时间t1，则输出气体体积V1＝t1Q，常压下SF6气体密度为ρ
SF6
＝6.0886kg/m3，则在此时间段内回收气体气量为m
k1
＝V1×
ρ
SF6
；
[0015]第一缓冲罐中在t1时刻的气体压力P
c1
，温度等于气室气体此刻温度T1，结合经验公式计算第一缓冲罐中气体密度ρ
c1
，已知第一缓冲罐体积V
c
，则第一缓冲罐中气体质量m
k2
＝V
c
×
ρ
c1
；
[0016]计算出开始回收t1时间内，气室气体减少量m
s1
＝m
k1
+m
k2
；
[0017]根据回收后气室温度T1和压力P1，结合经验公式计算回收后气室气体密度ρ1，进一步可计算出气室有效容积V：
[0018]V＝m
s1
/(ρ0‑
ρ1)；
[0019]则气体气量：m＝V
×
ρ0；
[0020]回收率：ξ＝m
s1
/m。
[0021]一种具备回收率测量功能的SF6回收方法，其采用是上述装置进行，所述方法包括：
[0022](1)温度传感器和第一压力传感器测量充气设备气室的初始温度T0和初始压力P0，根据蒂一布里奇曼经验公式计算出回收前气室气体密度ρ0；
[0023](2)打开第一电磁阀、第二电磁阀、第四电磁阀，打开减压阀、比例阀18，启动第一压缩机、第二压缩机；其中减压阀降压后的压力设置为P
a
，质量流量控制器输出流量为Qm3/h；
[0024](3)回收过程中第二压力传感器、第三压力传感器分别实时监测第一缓冲罐和第二缓冲罐的压力，若第一缓冲罐中压力P
b
低于(P...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具备回收率测量功能的SF6回收装置，其特征在于：包括第一缓冲罐、第二缓冲罐、外接储液罐、PLC控制器，第一缓冲罐的输入口通过第一管路与充放气接口连接，第一管路上设有温度传感器、第一压力传感器、第一电磁阀、第一压缩机，第一缓冲罐上设有第二压力传感器；第一缓冲罐的输出口通过第二管路和第三管路与第二缓冲罐的输入口连接，第二管路上依次设有第二电磁阀、减压阀、质量流量控制器和第四电磁阀，第二缓冲罐上设有第三压力传感器；第三管路上依次设有第三电磁阀和第五电磁阀；第二缓冲罐的输出口通过第四管路与外接储液罐连接，所述第四管路上设有比例阀和第二压缩机；温度传感器、各压力传感器、各电磁阀、各压缩机、减压阀、质量流量控制器、比例阀均与PLC控制器连接。2.如权利要求1所述的具备回收率测量功能的SF6回收装置，其特征在于：所述温度传感器和第一压力传感器分别用于与测量充气设备气室的初始温度T0和初始压力P0，所述PLC控制器用于根据测量的充气设备气室的初始温度T0和初始压力P0以及蒂一布里奇曼经验公式计算回收前气室气体密度ρ0。3.如权利要求2所述的具备回收率测量功能的SF6回收装置，其特征在于：回收过程中第二压力传感器8用于实时监测第一缓冲罐的压力P
b
，若第一缓冲罐中压力P
b
低于(P
a
+0.05)MPa，则PLC控制器通过控制关闭第二电磁阀、第四电磁阀以及质量流量控制器，直至第一缓冲罐中压力P
b
高于(P
a
+0.05)MPa再重新开启，其中P
a
为减压阀降压后的压力。4.如权利要求1所述的具备回收率测量功能的SF6回收装置，其特征在于：回收过程中第三压力传感器用于实时监测第二缓冲罐的压力P
c
，所述PLC控制器用于根据第三压力传感器监测第二缓冲罐的压力P
c
，控制比例阀的内部孔径大小，以使第二缓冲罐的压力P
c
满足条件：(P
d
‑
0.03)＜P
c
＜(P
d
+0.03)Mpa，其中P
d
取0.1Mpa。5.如权利要求3所述的具备回收率测量功能的SF6回收装置，其特征在于：所述PLC控制器还用于在SF6回收结束后，且第一缓冲罐中压力P
b
低于(P
a
+0.05)MPa，则关闭第二电磁阀、第四电磁阀，将减压阀和质量流量控制器移出气路，计算回收率、气体气量以及有效容积。6.如权利要求5所述的具备回收率测量功能的SF6回收装置，其特征在于：所述PLC控制器计算回收率、气体气量以及有效容积，具体步骤包括：PLC控制器内置计时器，记录质量流量控制器输出气体时间t1，则输出气体体积V1＝t1Q，常压下SF6气体密度为ρ
SF6
＝6.0886kg/m3，则在此时间段内回收气体气量为m
k1
＝V1×
ρ
SF6
；第一缓冲罐中在t1时刻的气体压力P
c1
，温度等于气室气体此刻温度T1，结合经验公式计算第一缓冲罐中气体密度ρ
c1
，已知第一缓冲罐体积V
c
，则第一缓冲罐中气体质量m
k2
＝V
c
×
ρ
c1
；计算出开始回收t1时间内，气室气体减少量m
s1
＝m
k1
+m
k2
；根据回收后气室温度T1和压力P1，结合经验公式计算回收后气室气体密度ρ1，进一步可计算出气室有效容积V：V＝m
s1
/(...

【专利技术属性】
技术研发人员：张驰，张莹，蔡萱，李阳海，石剑波，瞿子涵，许超，朱琦妮，易锫，胡然，邱云昊，王璇，肖攀，肖志邦，
申请(专利权)人：湖北方源东力电力科学研究有限公司，
类型：发明
国别省市：