六氟化硫和四氟化碳分离提纯系统技术方案

本发明专利技术公开了六氟化硫和四氟化碳分离提纯系统，包括混合气体回收管路，混合气体回收管路分别连接有循环净化管路、六氟化硫提纯管路和四氟化碳提纯管路。本发明专利技术克服了市面上的六氟化硫气体回收净化设备不能分离提纯四氟化碳气体的缺点，不仅实现了六氟化硫和四氟化碳气体的分离和分别提纯，并且集气体的回收、分别分离提纯和回充技术于一体，具有功能齐全、操作简单、经济适用等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于气体回收、分离和提纯
，尤其涉及一种六氟化硫和四氟化碳分离提纯系统。
技术介绍
由于六氟化硫(SF6)气体具有优良的绝缘和灭弧性能，被广泛使用于高压开关设备中。但是，在寒冷的环境温度下(如黑龙江哈尔滨冬季的室外温度达到零下40°C )，一定压力下的SF6气体将会液化(SF6气体的气液临界温度为_50°C)，会造成压力或密度降低，其绝缘和灭弧性能也就会相应的降低。这种情况在我国东北电网系统内普遍存在。所以，在我国的高寒低温地区一般采用SF6/四氟化碳(CF4)混合气体的高压开关设备。这是因为，经研究，在SF6气体中混入一定比例的其它惰性气体，是解决SF6高压开关低温液化导致其绝缘和灭弧性能降低这一问题的有效途径，混合气体只要比例适当，也能获得比较理想的绝缘和灭弧效果。目前使用较多的是3匕+0匕混合气体。试验表明，压力比为60%:40%的SF6、CF4混合气体的绝缘能力和开断能力与纯SF6气体完全相同，都能在145kV下开断40kA的短路电流。目前，在我国的严寒地区，以SF6+CF4混合气体为绝缘介质和灭弧介质的高压开关设备，已经广泛应用，这些设备包含SF6气体断路器、GIS等高电压电器设备。SF6气体或其混合气体作为良好的绝缘和灭弧介质已广泛应用于中高压、超高压电网中的开关等各种电气设备，国家对这类高压开关中运行的六氟化硫气体的质量监督，进行了严格的规定。如在“六氟化硫气体分析技术”一书中，就提出“设备在发生内部闪络或其他异常时应该进行解体检修，六氟化硫断路器操作达到规定的开断次数或累计开断电流时也应该进行解体检修。”由于六氟化硫气体在电弧作用下分解生成气体或固态的有毒的、有腐蚀性的产物，所 以解体时必须采取严格的监督管理措施，防止中毒事故。相关的规定有:设备解体前需要排放和处理使用过的六氟化硫气体……；使用过的六氟化硫气体要通过气体回收装置全部回收，不得向大气排放……；回收的六氟化硫气体，经分析不符合新气质量标准时，必须净化处理，经确认合格后方可再回用……。在我国的高寒低温地区普遍应用的SF6/ CF4混合气体的高压开关设备，其内部的气体在不符合运行中的六氟化硫气体使用标准的情况下也需要回收净化。但由于该类高压开关设备充装的是混合气体，并不是纯SF6气体，CF4气体也占有相当的比例，一般为40%多，有时甚至达到48%，所以这类SF6/ CF4混合气体高压开关设备内的绝缘气体在回收、净化等过程中不仅需要把SF6气体提纯和净化，也需要把CF4分离出来加以提纯和净化。但现阶段市场上同类的设备多是关于六氟化硫气体的提纯和净化方面的，还没有涉及CF4的分离提纯的相关设备。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术中的不足之处，提供一种高压开关中作为绝缘灭弧介质的六氟化硫和四氟化碳混合气体的分离提纯系统。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案:六氟化硫和四氟化碳分离提纯系统，包括混合气体回收管路，混合气体回收管路分别连接有循环净化管路、六氟化硫提纯管路和四氟化碳提纯管路。所述混合气体回收管路包括依次通过第一高压管I连接的回收口自封接头2、第一电磁阀V2，风冷机3、分子筛4、第一手动常开阀Cl、第一压缩机5、风冷机3旁路、第一单向阀6、第一冷热交换器7、第二电磁阀V9、第三电磁阀V8、第二手动常开阀C2和六氟化硫提纯罐8 ;第一冷热交换器7通过第四电磁阀Dl连接有第一制冷机9 ;第一高压管I在第一电磁阀V2进出口两侧连接有真空压缩机10，真空压缩机10的进口端和出口端分别设有第五电磁阀V3和第六电磁阀V4 ;第一高压管I在回收口自封接头2处设有第一压力传感器P7、在第一电磁阀V2进口侧设有第一压力表11、在分子筛4的进口侧设有第二压力传感器P1、在第一单向阀6和第一冷热交换器7之间设有第一压力控制开关YL1。所述循环净化管路包括伸入到六氟化硫提纯罐8内底部的第二高压管12，第二高压管12的另一端连接在第一高压管I上的第一电磁阀V2和风冷机3之间，第二高压管12沿气流方向依次设有第三手动常开阀C3、第七电磁阀V5和第四手动常开阀C6，六氟化硫提纯罐8内设有带温度传感器的加热管13、六氟化硫提纯罐8在靠近底部处设有第一温度传感器Tl，六氟化硫提纯罐8底部有第一称重传感器TRl。所述六氟化硫提纯管路包括第三高压管14，第三高压管14 一端连接有冷阱15，第三高压管14另一端与六氟化硫提纯罐8连接，第三高压管14上由六氟化硫提纯罐8到冷阱15依次设有冷凝器16、第五手动常开阀C4、六氟化硫纯度仪17和第八电磁阀D4，冷凝器16通过第四高压管18与第一制冷机9连接，第四高压管18上设有第九电磁阀D2，冷阱15连接有第二制冷机19。所述四氟化碳提纯管路包括第五高压管20、第十五高压管53和四氟化碳提纯罐21，第五高压管20的两端分别与冷阱15和四氟化碳提纯罐21连接，第五高压管20上由冷阱15到四氟化碳提纯罐21依次设有第三压力传感器P3、第二压力表22、第十电磁阀V13、第十一电磁阀V14、风冷器23、第六手动常开阀C7、第二压缩机24、风冷器23旁路、第二单向阀25、第二冷热交换器26、第十二电磁阀DF3和第七手动常开阀ClO ;在第二单向阀25的入口处设有第二压力控制开关YL2，四氟化碳提纯罐21上设有第二温度传感器T2、四氟化碳纯度仪27和缓冲包28，缓冲包28上设有第八手动常开阀CS和第一安全阀29，在第八手动常开阀CS和第一安全阀29之间设有第三压力表30和第四压力传感器P4 ;第十五高压管53两端分别与六氟化硫提纯罐8和第二冷热交换器26连接，第十五高压管53上设有第二i 电磁阀D3和第二十二电磁阀D6,第二冷热交换器26通过第二^ 电磁阀D3连接有第三制冷机54。还包括六氟化硫余气回收管路,六氟化硫余气回收管路包括第六高压管31和第七高压管32，第六高压管31 —端与冷阱15连接，第六高压管31另一端连接在第二高压管12上的第七电磁阀V5和第四手动常开阀C6之间，第六高压管31上设有第十三电磁阀Vll ；第七高压管32的一端连接在第五高压管20上的第十电磁阀V13和第十一电磁阀V14之间，第七高压管32上沿气流依次设有第十四电磁阀V12、真空包33和对外抽真空接头34。还包括六氟化硫气体回充管路，六氟化硫气体回充管路包括第八高压管35和第九高压管36，第八高压管35 —端连接在第一高压管I上的第二电磁阀V9和第三电磁阀V8之间，第八高压管35的另一端设有回充口 37，第八高压管35上设有第十五电磁阀V6和位于回充口 37处的第四压力表38 ;第九高压管36的一端连接在第二高压管12上第三手动常开阀C3和第七电磁阀V5之间，第九高压管36的另一端连接在第一高压管I上的第一单向阀6和第一冷热交换器7之间，第九高压管36上设有第十六电磁阀V10、增压机39和第三单向阀40 ;第二高压管12和第八高压管35之间设有第十七电磁阀V7，第十七电磁阀V7在第三手动常开阀C3和第七电磁阀V5之间，第八高压管35上在第十五电磁阀V6和位于回充口 37之间连接有第十高压管41，第十高压管41的另一端设有调压出口 42，第十高压管41上设有调压阀43和位于调压出口 42处的第五压力表44，第八高压管35与本文档来自技高网...

【技术保护点】
六氟化硫和四氟化碳分离提纯系统，其特征在于：包括混合气体回收管路，混合气体回收管路分别连接有循环净化管路、六氟化硫提纯管路和四氟化碳提纯管路。

【技术特征摘要】
1.六氟化硫和四氟化碳分离提纯系统，其特征在于:包括混合气体回收管路，混合气体回收管路分别连接有循环净化管路、六氟化硫提纯管路和四氟化碳提纯管路。2.根据权利要求1所述的六氟化硫和四氟化碳分离提纯系统，其特征在于:所述混合气体回收管路包括依次通过第一高压管(I)连接的回收口自封接头(2)、第一电磁阀(V2)，风冷机(3)、分子筛(4)、第一手动常开阀(Cl)、第一压缩机(5)、风冷机(3)旁路、第一单向阀(6)、第一冷热交换器(7)、第二电磁阀(V9)、第三电磁阀(V8)、第二手动常开阀(C2)和六氟化硫提纯罐(8);第一冷热交换器(7)通过第四电磁阀(Dl)连接有第一制冷机(9);第一高压管(I)在第一电磁阀(V2)进出口两侧连接有真空压缩机(10)，真空压缩机(10)的进口端和出口端分别设有第五电磁阀(V3)和第六电磁阀(V4);第一高压管(I)在回收口自封接头(2)处设有第一压力传感器(P7)、在第一电磁阀(V2)进口侧设有第一压力表(11)、在分子筛(4)的进口侧设有 第二压力传感器(P1)、在第一单向阀(6)和第一冷热交换器(7)之间设有第一压力控制开关(YL1)。3.根据权利要求2所述的六氟化硫和四氟化碳分离提纯系统，其特征在于:所述循环净化管路包括伸入到六氟化硫提纯罐(8)内底部的第二高压管(12)，第二高压管(12)的另一端连接在第一高压管(I)上的第一电磁阀(V2)和风冷机(3)之间，第二高压管(12)沿气流方向依次设有第三手动常开阀(C3)、第七电磁阀(V5)和第四手动常开阀(C6)，六氟化硫提纯罐(8)内设有带温度传感器的加热管(13)、六氟化硫提纯罐(8)在靠近底部处设有第一温度传感器(Tl)，六氟化硫提纯罐(8 )底部有第一称重传感器(TRl)。4.根据权利要求3所述的六氟化硫和四氟化碳分离提纯系统，其特征在于:所述六氟化硫提纯管路包括第三高压管(14)，第三高压管(14) 一端连接有冷阱(15)，第三高压管(14)另一端与六氟化硫提纯罐(8)连接，第三高压管(14)上由六氟化硫提纯罐(8)到冷阱(15)依次设有冷凝器(16)、第五手动常开阀(C4)、六氟化硫纯度仪(17)和第八电磁阀(D4)，冷凝器(16 )通过第四高压管(18 )与第一制冷机(9 )连接，第四高压管(18 )上设有第九电磁阀(D2 )，冷阱(15 )连接有第二制冷机(19 )。5.根据权利要求4所述的六氟化硫和四氟化碳分离提纯系统，其特征在于:所述四氟化碳提纯管路包括第五高压管(20)、第十五高压管(53)和四氟化碳提纯罐(21)，第五高压管(20)的两端分别与冷阱(15)和四氟化碳提纯罐(21)连接，第五高压管(20)上由冷阱(15)到四氟化碳提纯罐(21)依次设有第三压力传感器(P3)、第二压力表(22)、第十电磁阀(V13)、第i^一电磁阀(V14)、风冷器(23)、第六手动常开阀(C7)、第二压缩机(24)、风冷器(23)旁路、第二单向阀(25)、第二冷热交换器(26)、第十二电磁阀(DF3)和第七手动常开阀(C10);在第二单向阀(25)的入口处设有第二压力控制开关(YL2)，四氟化碳提纯罐(21)上设有第二温度传感器(T2 )、四氟化碳纯度仪(27 )和缓冲包(28 )，缓冲包(28 )上设有第八手动常开阀(CS)和第一安全阀(29)，在第八手动常开阀(CS)和第一安全阀(29)之间设有第三压力表(30)和第四压力传感器(P4);第十五高压管(53)两端分别与六氟化硫提纯罐(8)和第二冷热交换器(26)连...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建国，汪献忠，蔡巍，李国兴，
申请(专利权)人：河南省日立信股份有限公司，国家电网公司，华北电力科学研究院有限责任公司，黑龙江省电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：