在線純化和循環(huán)空調(diào)檢漏廢氦氣的設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種在線純化和循環(huán)空調(diào)檢漏廢氦氣的設(shè)備，包括回收單元、純化單元和循環(huán)供氣單元?；厥諉卧獙⒖照{(diào)檢漏廢氦氣回收并增壓，而后通過純化單元進(jìn)行提出操作，純化后的純氦氣通過循環(huán)供氣單元補(bǔ)充到空調(diào)檢漏生產(chǎn)中，使氦氣循環(huán)使用。本實(shí)用新型提供氦氣純度不低于98%，回收率不低于85%，處理氦氣純度低于70%的原料氣，優(yōu)選條件下可處理氦氣純度低于50%的廢氦氣，功耗較低，獲得較大的經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及空調(diào)檢漏設(shè)備領(lǐng)域，具體是一種在線純化和循環(huán)空調(diào)檢漏廢氦氣 的設(shè)備。 在線純化和循環(huán)空調(diào)檢漏廢氦氣的設(shè)備

【背景技術(shù)】
[0002] 氦氣是一種稀缺的氣體資源，空氣中含量極低，主要從天然氣田中分離獲得。我國 氦資源極其貧乏，長期依賴進(jìn)口，而航天、低溫超導(dǎo)、軍事、工業(yè)制造、焊接等諸多領(lǐng)域的快 速發(fā)展促使氦氣進(jìn)口量激增，造成較大的經(jīng)濟(jì)支出。氦氣的循環(huán)利用不僅能保護(hù)有限的氦 氣資源，而且能獲得較大的經(jīng)濟(jì)效益。因此對(duì)工業(yè)制造不純的氦氣進(jìn)行提純處理和循環(huán)使 用尤為重要。
[0003] 氦氣是一種惰性氣體，分子直徑小，極易擴(kuò)散，因此在空調(diào)、真空檢漏中被大量 用作檢漏氣體。但現(xiàn)有的空調(diào)檢漏中產(chǎn)生的廢氦氣一般不回收，排放出的氦氣濃度約 50%-70%，這些氦氣一旦排放入大氣幾乎不可能再回收，從而造成極大的氦氣資源浪費(fèi)和 導(dǎo)致生產(chǎn)成本的提高。面對(duì)全球日益緊缺的氦氣資源市場(chǎng)和不斷攀升的氦氣價(jià)格，開發(fā)對(duì) 空調(diào)檢漏廢氦氣的回收、純化和循環(huán)利用的設(shè)備勢(shì)在必行。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 本實(shí)用新型的目的是提供一種在線純化和循環(huán)空調(diào)檢漏廢氦氣的設(shè)備，以解決實(shí) 際空調(diào)生產(chǎn)過程中檢漏環(huán)節(jié)所排放的廢氦氣的在線回收、純化、循環(huán)利用存在的問題。
[0005] 為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為：
[0006] 在線純化和循環(huán)空調(diào)檢漏廢氦氣的設(shè)備，其特征在于：包括有廢氦氣回收單元、純 化單元、循環(huán)供氣單元，其中 ：
[0007] 所述廢氦氣回收單元包括帶進(jìn)、出口的緩沖罐、回收增壓泵，所述緩沖罐進(jìn)氣口通 過進(jìn)氣管路與外部多個(gè)空調(diào)檢漏生產(chǎn)線相連，緩沖罐出氣口通過出氣管路與回收增壓泵的 入口連通，回收增壓泵的出口通過氣體管路連通至純化單元；
[0008] 所述純化單元包括吸附純化器、膜分離純化器、三通閥門，廢氦氣回收單元中回收 增壓泵出口處的氣體管路連通至吸附純化器的進(jìn)口，吸附純化器的出口通過氣體管路連通 至膜分離純化器的進(jìn)口，膜分離純化器的出口通過回氣管路連通至循環(huán)供氣單元，膜分離 純化器上還通過尾氣排氣管路與三通閥門的一個(gè)閥口連通，三通閥門另一個(gè)閥口通過氣體 管路連通至廢氦氣回收單元中的緩沖罐，三通閥門最后一個(gè)閥口放空；
[0009] 所述循環(huán)供氣單元包括供氣增壓泵，膜分離純化器出口處的回氣管路連通至供氣 增壓泵的入口，供氣增壓泵的出口通過氣體管路連通至空調(diào)檢漏生產(chǎn)線中的純氦儲(chǔ)氣罐， 且供氣增壓泵出口處的氣體管路上安裝有壓力調(diào)節(jié)閥。
[0010] 所述的在線純化和循環(huán)空調(diào)檢漏廢氦氣的設(shè)備，其特征在于：緩沖罐進(jìn)氣口處的 進(jìn)氣管路上安裝有氣體流量計(jì)，膜分離純化器出口處的回氣管路上亦安裝有氣體流量計(jì)。 [0011] 所述的在線純化和循環(huán)空調(diào)檢漏廢氦氣的設(shè)備，其特征在于：緩沖罐出氣口處的 出氣管路上安裝有氦氣純度分析器，膜分離純化器出口處的回氣管路上亦安裝有氦氣純度 分析器。
[0012] 本實(shí)用新型使用回收增壓泵將空調(diào)檢漏生產(chǎn)中排放的廢氦氣進(jìn)行回收，廢氦氣經(jīng) 增壓后，通過連接的氣體管路通入吸附純化器中進(jìn)行預(yù)純化處理。預(yù)純化后的氦氣純度可 達(dá)70%以上，回收率大于95%，預(yù)純化處理后原料氣露點(diǎn)不高于-40°c。
[0013] 本實(shí)用新型采用吸附純化和膜分離技術(shù)相結(jié)合，次序地完成檢漏廢氦氣的純化任 務(wù)，并循環(huán)供給檢漏生產(chǎn)使用。
[0014] 本實(shí)用新型能將氦氣濃度50-70%的廢氦氣純化到純度不低于98%，回收率不低 于85%。由三通閥調(diào)整回氣流量的條件下可實(shí)現(xiàn)氦氣純度低于50%的廢氦氣的純化任務(wù)。 同時(shí)將純化后的純氦氣補(bǔ)充到用戶的氣源設(shè)備中，以補(bǔ)充生產(chǎn)過程中氦氣的損耗，實(shí)現(xiàn)循 環(huán)利用氦氣資源的目的。在設(shè)備正常維護(hù)停機(jī)時(shí)，不影響用戶的氣源設(shè)備的和生產(chǎn)的正常 進(jìn)行。所述的設(shè)備功耗主要為電能，功率不大于10KW，與節(jié)約的氦氣資源相比，經(jīng)濟(jì)效益突 出。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 圖1為本實(shí)用新型設(shè)備系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016] 參見圖1所示，在線純化和循環(huán)空調(diào)檢漏廢氦氣的設(shè)備，包括有廢氦氣回收單元、 純化單元、循環(huán)供氣單元，其中 ：
[0017] 廢氦氣回收單元包括帶進(jìn)、出口的緩沖罐、回收增壓泵，所述緩沖罐進(jìn)氣口通過進(jìn) 氣管路與外部多個(gè)空調(diào)檢漏生產(chǎn)線相連，緩沖罐出氣口通過出氣管路與回收增壓泵的入口 連通，回收增壓泵的出口通過氣體管路連通至純化單元，多個(gè)空調(diào)檢漏生產(chǎn)線排放的廢氦 氣首先富集在緩沖罐中，回收增壓泵將廢氦氣壓縮增壓后，經(jīng)氣體管路送入純化單元進(jìn)行 提純；
[0018]純化單元包括吸附純化器、膜分離純化器、三通閥門，廢氦氣回收單元中回收增壓 泵出口處的氣體管路連通至吸附純化器的進(jìn)口，吸附純化器的出口通過氣體管路連通至膜 分離純化器的進(jìn)口，膜分離純化器的出口通過回氣管路連通至循環(huán)供氣單元，膜分離純化 器上還通過尾氣排氣管路與三通閥門的一個(gè)閥口連通，三通閥門另一個(gè)閥口通過氣體管路 連通至廢氦氣回收單元中的緩沖罐，三通閥門最后一個(gè)閥口放空，由廢氦氣回收單元輸送 過來的廢氦氣首先在吸附純化器中進(jìn)行除塵、除油、除水的預(yù)純化處理，而后通過氣體管路 送入膜分離純化器中進(jìn)行提純和精制，經(jīng)提純和精制后純度滿足要求的氦氣通過回氣管路 送入循環(huán)供氣單元，膜分離純化器通過尾氣排氣管路排出含有較低濃度氦氣的尾氣，尾氣 送入三通閥中，一部分尾氣放空，另一部分尾氣返回至廢氦氣回收單元中緩沖罐內(nèi)與緩沖 罐中廢氦氣混合進(jìn)行循環(huán)純化；
[0019] 循環(huán)供氣單元包括供氣增壓泵，膜分離純化器出口處的回氣管路連通至供氣增壓 泵的入口，供氣增壓泵的出口通過氣體管路連通至空調(diào)檢漏生產(chǎn)線中的純氦儲(chǔ)氣罐，且供 氣增壓泵出口處的氣體管路上安裝有壓力調(diào)節(jié)閥，純化單元中膜分離純化器輸出的氦氣壓 力較低，通過供氣增壓泵使膜分離純化器出口輸出的氦氣壓力與空調(diào)檢漏生產(chǎn)線所需氦氣 的壓力相匹配，由壓力調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)壓力值。
[0020] 緩沖罐進(jìn)氣口處的進(jìn)氣管路上安裝有氣體流量計(jì)，膜分離純化器出口處的回氣管 路上亦安裝有氣體流量計(jì)。
[0021] 緩沖罐出氣口處的出氣管路上安裝有氦氣純度分析器，膜分離純化器出口處的回 氣管路上亦安裝有氦氣純度分析器。
[0022] 本實(shí)用新型中，回收單元包括緩沖罐和回收增壓泵，緩沖罐和空調(diào)檢漏生產(chǎn)線通 過氣體回收軟管相連，由于空調(diào)檢漏廢氦氣存在一定的壓力，因此緩沖罐之前放置泄壓調(diào) 節(jié)閥門，經(jīng)泄壓后原料氣壓力略高于大氣壓。而后回收增壓泵入口所產(chǎn)生的負(fù)壓將緩沖罐 中的原料氣吸入泵體內(nèi)并增壓，回收增壓泵出口通過氣體管路連接著純化單元?；厥赵鰤?泵和純化單元相連的管路上設(shè)置氦氣純度監(jiān)測(cè)點(diǎn)，并有氦氣純度分析器檢測(cè)氦氣純度并輸 送純度信號(hào)到設(shè)備的控制單元。
[0023]本實(shí)用新型中，純化單元包括吸附純化器和膜分離純化器，經(jīng)回收增壓泵壓縮的 氣體由氣體管路輸送到吸附純化器，并在吸附純化器中完成除油、除水、除塵的預(yù)純化處理 步驟，而后氣體通過管路進(jìn)入膜分離純化器中進(jìn)行進(jìn)一步的純化操作，經(jīng)過提純的純氦氣 由氣體管路輸送到循環(huán)供氣單元，以補(bǔ)充檢漏生產(chǎn)過程中氦氣的損耗，膜分離純化器尾氣 排放的氣體仍含有一定純度的氦氣，若全部放空勢(shì)必會(huì)造成浪費(fèi)，因此設(shè)備中通過一個(gè)三 通閥調(diào)節(jié)一部分尾氣返回到回收單元中的緩沖罐中以作循環(huán)利用，剩余的尾氣放空。
[0024]本實(shí)用新型中，循環(huán)供氣單元包括供氣增壓泵、壓力調(diào)節(jié)閥，由于膜分離純化器滲 透的純氦氣壓力略大于一個(gè)大氣壓，不能滿足空調(diào)檢漏生產(chǎn)要求，因此需要經(jīng)過供氣增壓 泵進(jìn)行增壓操作，而壓力調(diào)節(jié)閥的作用是調(diào)整增壓泵出口的壓力，使其符合空調(diào)檢漏生產(chǎn) 操作所需的壓力值。設(shè)備純化后的純氦氣補(bǔ)充入空調(diào)檢漏生產(chǎn)中的純氦儲(chǔ)氣罐中，以補(bǔ)充 檢漏生產(chǎn)中純氦氣的損耗，保證生產(chǎn)的正常運(yùn)行。
[0025]本實(shí)用新型設(shè)備采用吸附純化和膜分離純化相結(jié)合的模式，實(shí)現(xiàn)了空調(diào)檢漏廢氦 氣的在線回收、純化和循環(huán)利用。經(jīng)純化后的氦氣純度不低于98%，露點(diǎn)不大于_40°C，整 體回收率不低于85%。純化后的純氦氣再次供給檢漏生產(chǎn)線使用，實(shí)現(xiàn)了氦氣的循環(huán)利用。 由于該設(shè)備純化后的氣體直接補(bǔ)充到純氦儲(chǔ)氣罐，對(duì)檢漏生產(chǎn)無影響，即使設(shè)備正常檢修 停機(jī)期間也不影響空調(diào)檢漏生產(chǎn)的正常進(jìn)行。
[0026]多個(gè)空調(diào)檢漏生產(chǎn)線排放的廢氦氣首先在緩沖罐中富集，回收增壓泵將廢氦氣壓 縮增壓后，經(jīng)氣體管路送入純化單元進(jìn)行提純操作；
[0027] 由廢氦氣回收單元輸送過來的廢氦氣首先在吸附純化器中進(jìn)行除塵、除油、除水 的預(yù)純化處理，而后通過氣體管路送入膜分離純化器中進(jìn)行提純和精制，經(jīng)提純和精制后 純度滿足要求的氦氣通過回氣管路送入循環(huán)供氣單元，膜分離純化器通過尾氣排氣管路排 出含有較低濃度氦氣的尾氣，尾氣送入三通閥中，一部分尾氣放空，另一部分尾氣返回至廢 氦氣回收單元中緩沖罐內(nèi)與緩沖罐中廢氦氣混合進(jìn)行循環(huán)純化；
[0028] 純化單元中膜分離純化器輸出的氦氣壓力較低，通過供氣增壓泵使膜分離純化器 出口輸出的氦氣壓力與空調(diào)檢漏生產(chǎn)線所需氦氣的壓力相匹配，由壓力調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)壓力 值。
【權(quán)利要求】
1. 在線純化和循環(huán)空調(diào)檢漏廢氦氣的設(shè)備，其特征在于：包括有廢氦氣回收單元、純 化單元、循環(huán)供氣單元，其中： 所述廢氦氣回收單元包括帶進(jìn)、出口的緩沖罐、回收增壓泵，所述緩沖罐進(jìn)氣口通過進(jìn) 氣管路與外部多個(gè)空調(diào)檢漏生產(chǎn)線相連，緩沖罐出氣口通過出氣管路與回收增壓泵的入口 連通，回收增壓泵的出口通過氣體管路連通至純化單元； 所述純化單元包括吸附純化器、膜分離純化器、三通閥門，廢氦氣回收單元中回收增壓 泵出口處的氣體管路連通至吸附純化器的進(jìn)口，吸附純化器的出口通過氣體管路連通至膜 分離純化器的進(jìn)口，膜分離純化器的出口通過回氣管路連通至循環(huán)供氣單元，膜分離純化 器上還通過尾氣排氣管路與三通閥門的一個(gè)閥口連通，三通閥門另一個(gè)閥口通過氣體管路 連通至廢氦氣回收單元中的緩沖罐，三通閥門最后一個(gè)閥口放空； 所述循環(huán)供氣單元包括供氣增壓泵，膜分離純化器出口處的回氣管路連通至供氣增壓 泵的入口，供氣增壓泵的出口通過氣體管路連通至空調(diào)檢漏生產(chǎn)線中的純氦儲(chǔ)氣罐，且供 氣增壓泵出口處的氣體管路上安裝有壓力調(diào)節(jié)閥。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線純化和循環(huán)空調(diào)檢漏廢氦氣的設(shè)備，其特征在于：緩沖 罐進(jìn)氣口處的進(jìn)氣管路上安裝有氣體流量計(jì)，膜分離純化器出口處的回氣管路上亦安裝有 氣體流量計(jì)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線純化和循環(huán)空調(diào)檢漏廢氦氣的設(shè)備，其特征在于：緩沖 罐出氣口處的出氣管路上安裝有氦氣純度分析器，膜分離純化器出口處的回氣管路上亦安 裝有氦氣純度分析器。
【文檔編號(hào)】C01G23/00GK203866052SQ201420273333
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年5月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月26日
【發(fā)明者】周麗萍, 章學(xué)華, 羅輝, 黃衛(wèi), 郭會(huì)軍, 張茜, 趙俊, 汪澎, 蔣偉 申請(qǐng)人:安徽萬瑞冷電科技有限公司