在線純化和循環(huán)空調檢漏廢氦氣的設備的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種在線純化和循環(huán)空調檢漏廢氦氣的設備，包括回收單元、純化單元和循環(huán)供氣單元?；厥諉卧獙⒖照{檢漏廢氦氣回收并增壓，而后通過純化單元進行提出操作，純化后的純氦氣通過循環(huán)供氣單元補充到空調檢漏生產中，使氦氣循環(huán)使用。本實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，獲得較大的經濟效益。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及空調檢漏設備領域，具體是一種在線純化和循環(huán)空調檢漏廢氦氣 的設備。 在線純化和循環(huán)空調檢漏廢氦氣的設備
【背景技術】
[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，長期依賴進口，而航天、低溫超導、軍事、工業(yè)制造、焊接等諸多領域的快 速發(fā)展促使氦氣進口量激增，造成較大的經濟支出。氦氣的循環(huán)利用不僅能保護有限的氦 氣資源，而且能獲得較大的經濟效益。因此對工業(yè)制造不純的氦氣進行提純處理和循環(huán)使 用尤為重要。
[0003] 氦氣是一種惰性氣體，分子直徑小，極易擴散，因此在空調、真空檢漏中被大量 用作檢漏氣體。但現(xiàn)有的空調檢漏中產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和 導致生產成本的提高。面對全球日益緊缺的氦氣資源市場和不斷攀升的氦氣價格，開發(fā)對 空調檢漏廢氦氣的回收、純化和循環(huán)利用的設備勢在必行。 實用新型內容
[0004] 本實用新型的目的是提供一種在線純化和循環(huán)空調檢漏廢氦氣的設備，以解決實 際空調生產過程中檢漏環(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] 為了達到上述目的，本實用新型所采用的技術方案為：
[0006] 在線純化和循環(huán)空調檢漏廢氦氣的設備，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、出口的緩沖罐、回收增壓泵，所述緩沖罐進氣口通 過進氣管路與外部多個空調檢漏生產線相連，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閥口連通，三通閥門另一個閥口通過氣體 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檢漏生產線中的純氦儲氣罐， 且供氣增壓泵出口處的氣體管路上安裝有壓力調節(jié)閥。
[0010] 所述的在線純化和循環(huán)空調檢漏廢氦氣的設備，其特征在于：緩沖罐進氣口處的 進氣管路上安裝有氣體流量計，膜分離純化器出口處的回氣管路上亦安裝有氣體流量計。 [0011] 所述的在線純化和循環(huán)空調檢漏廢氦氣的設備，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] 本實用新型使用回收增壓泵將空調檢漏生產中排放的廢氦氣進行回收，廢氦氣經 增壓后，通過連接的氣體管路通入吸附純化器中進行預純化處理。預純化后的氦氣純度可 達70%以上，回收率大于95%，預純化處理后原料氣露點不高于-40°c。
[0013] 本實用新型采用吸附純化和膜分離技術相結合，次序地完成檢漏廢氦氣的純化任 務，并循環(huán)供給檢漏生產使用。
[0014] 本實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%。由三通閥調整回氣流量的條件下可實現(xiàn)氦氣純度低于50%的廢氦氣的純化任務。 同時將純化后的純氦氣補充到用戶的氣源設備中，以補充生產過程中氦氣的損耗，實現(xiàn)循 環(huán)利用氦氣資源的目的。在設備正常維護停機時，不影響用戶的氣源設備的和生產的正常 進行。所述的設備功耗主要為電能，功率不大于10KW，與節(jié)約的氦氣資源相比，經濟效益突 出。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015] 圖1為本實用新型設備系統(tǒng)結構圖。
【具體實施方式】
[0016] 參見圖1所示，在線純化和循環(huán)空調檢漏廢氦氣的設備，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、出口的緩沖罐、回收增壓泵，所述緩沖罐進氣口通過進 氣管路與外部多個空調檢漏生產線相連，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，多個空調檢漏生產線排放的廢氦 氣首先富集在緩沖罐中，回收增壓泵將廢氦氣壓縮增壓后，經氣體管路送入純化單元進行 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閥口連通，三通閥門另一個閥口通過氣體管路 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行除塵、除油、除水的預純化處理，而后通過氣體管路 送入膜分離純化器中進行提純和精制，經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與緩沖 罐中廢氦氣混合進行循環(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檢漏生產線中的純氦儲氣罐，且供 氣增壓泵出口處的氣體管路上安裝有壓力調節(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檢漏生產線所需氦氣 的壓力相匹配，由壓力調節(jié)閥調節(jié)壓力值。
[0020] 緩沖罐進氣口處的進氣管路上安裝有氣體流量計，膜分離純化器出口處的回氣管 路上亦安裝有氣體流量計。
[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，緩沖罐和空調檢漏生產線通 過氣體回收軟管相連，由于空調檢漏廢氦氣存在一定的壓力，因此緩沖罐之前放置泄壓調 節(jié)閥門，經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生的負壓將緩沖罐 中的原料氣吸入泵體內并增壓，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置氦氣純度監(jiān)測點，并有氦氣純度分析器檢測氦氣純度并輸 送純度信號到設備的控制單元。
[0023]本實用新型中，純化單元包括吸附純化器和膜分離純化器，經回收增壓泵壓縮的 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、除塵的預純化處理 步驟，而后氣體通過管路進入膜分離純化器中進行進一步的純化操作，經過提純的純氦氣 由氣體管路輸送到循環(huán)供氣單元，以補充檢漏生產過程中氦氣的損耗，膜分離純化器尾氣 排放的氣體仍含有一定純度的氦氣，若全部放空勢必會造成浪費，因此設備中通過一個三 通閥調節(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]本實用新型中，循環(huán)供氣單元包括供氣增壓泵、壓力調節(jié)閥，由于膜分離純化器滲 透的純氦氣壓力略大于一個大氣壓，不能滿足空調檢漏生產要求，因此需要經過供氣增壓 泵進行增壓操作，而壓力調節(jié)閥的作用是調整增壓泵出口的壓力，使其符合空調檢漏生產 操作所需的壓力值。設備純化后的純氦氣補充入空調檢漏生產中的純氦儲氣罐中，以補充 檢漏生產中純氦氣的損耗，保證生產的正常運行。
[0025]本實用新型設備采用吸附純化和膜分離純化相結合的模式，實現(xiàn)了空調檢漏廢氦 氣的在線回收、純化和循環(huán)利用。經純化后的氦氣純度不低于98%，露點不大于_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線使用，實現(xiàn)了氦氣的循環(huán)利用。 由于該設備純化后的氣體直接補充到純氦儲氣罐，對檢漏生產無影響，即使設備正常檢修 停機期間也不影響空調檢漏生產的正常進行。
[0026]多個空調檢漏生產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，經氣體管路送入純化單元進行提純操作；
[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行除塵、除油、除水 的預純化處理，而后通過氣體管路送入膜分離純化器中進行提純和精制，經提純和精制后 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與緩沖罐中廢氦氣混合進行循環(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檢漏生產線所需氦氣的壓力相匹配，由壓力調節(jié)閥調節(jié)壓力 值。
【權利要求】
1. 在線純化和循環(huán)空調檢漏廢氦氣的設備，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、出口的緩沖罐、回收增壓泵，所述緩沖罐進氣口通過進 氣管路與外部多個空調檢漏生產線相連，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閥口連通，三通閥門另一個閥口通過氣體管路 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檢漏生產線中的純氦儲氣罐，且供 氣增壓泵出口處的氣體管路上安裝有壓力調節(jié)閥。
2. 根據(jù)權利要求1所述的在線純化和循環(huán)空調檢漏廢氦氣的設備，其特征在于：緩沖 罐進氣口處的進氣管路上安裝有氣體流量計，膜分離純化器出口處的回氣管路上亦安裝有 氣體流量計。
3. 根據(jù)權利要求1所述的在線純化和循環(huán)空調檢漏廢氦氣的設備，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】C01G23/00GK203866052SQ201420273333
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年5月26日 優(yōu)先權日:2014年5月26日
【發(fā)明者】周麗萍, 章學華, 羅輝, 黃衛(wèi), 郭會軍, 張茜, 趙俊, 汪澎, 蔣偉 申請人:安徽萬瑞冷電科技有限公司