一种GIS设备混合气体分离装置的制作方法

本发明涉及电力设备，尤其是涉及一种gis设备混合气体分离装置。

背景技术：

1、sf6因其绝缘灭弧性能优异，在电力设备绝缘工作中被广泛应用，但sf6气体分子对温室效应的影响为co2分子的25000倍，现如今每年排放到空气中的c02气体约200亿吨，而每年排放到大气中的sf6气体相当于1.29亿吨co2气体，且sf6气体排放到大气中难以降解，存在时间长，具有累积效应，对环境产生巨大的影响。

2、目前常采用sf6/n2、sf6/cf4等类型的混合气体替代纯sf6气体作为绝缘气体，混合气体推广不仅能够减少sf6气体的使用，而且能够有效避免sf6气体在低温下的液化问题，混气设备的推广将成为未来的工作的重心，在进行gis设备维护时，迫切需要高效的分离装置实现混合气体中sf6气体的回收。

3、目前常用的混合气体分离技术主要有液化、低温蒸馏、吸附分离等，但由于分离效率低，并不适用于现场sf6等混合气体的分离回收，n2液化临界温度极低，常温下难以加压液化，现有成熟的纯sf6气体回收储存技术并不适用千sf6/n2混合气体，为解决sf6/n2混合气体现场难以液化、回收、储存等难题，亟需一种新型的气体分离装置，将sf6和n2的高效分离，实现sf6气体的回收再利用和n2的无害排放。

技术实现思路

1、为了克服上述问题，本发明的目的是提供一种gis设备混合气体分离装置，包括预处理系统、分离系统、回收系统和控制系统，该装置连接gis设备罐体，对罐体中的混合气体进行分离，通过调节预处理系统中的调压阀调整出气压力，经过预处理系统中的过滤器与加热系统后，进入分离系统，通过压力表与温度计对混合气体的参数值进行测量，进入分离模块后，通过由高分子材料制作的多层膜系统，可根据sf6气体与n2的渗透压不同对气体进行分区输出，进入回收系统，将sf6气体输入压缩机，经散热模块压缩进入储气罐，剩余气体排入废气罐，系统开启后，可绿色环保、高效分离sf6/n2的混合气体，提升工作效率的同时，减少环境危害，促进人与自然和谐发展。

2、本发明采用的技术方案是：一种gis设备混合气体分离装置，其特征在于，包括预处理系统、分离系统、回收系统和控制系统，所述预处理系统由预处理压缩机、调压阀、过滤器、加热系统构成，预处理系统对维护的gis设备罐体内输入的混合气体进行调节，调节至合适的压力和温度，所述分离系统由压力表、温度计、分离模块组成，分离系统对混合气进行分离得到纯度为90％以上的sf6气体，所述回收系统由回收压缩机、散热模块、储气罐、废气罐组成，回收系统将得到的sf6气体加压、降温、液化，灌装至储气罐中。

3、进一步的，所述预处理系统中的预处理压缩机与gis设备罐体、调压阀气路相连接，位于分离系统前端位置，所述调压阀与预处理压缩机、过滤器气路相连接，用于调节预处理压缩机输出混合气体的压力，所述过滤器与调压阀、加热系统气路相连接，用于去除混合气体中的粉尘和固体颗粒物，所述加热系统与过滤器、压力表、温度计、分离模块气路相连接，用于将混合气体加热至分离模块运行所需的温度。

4、进一步的，所述分离模块运行所需的温度为60℃。

5、进一步的，所述分离系统中的压力表为高精度压力表，与加热系统、分离模块气路连接，用于采集加热系统输出的气体压力，所述温度计为高精度温度计，与加热系统、分离模块气路连接，用于采集加热系统输出的气体温度，所述分离模块由高分子材料制成，与加热系统、压力表、温度计、回收压缩机、废气罐相连接，用于将sf6与n2气体分离。

6、进一步的，所述回收系统中的回收压缩机与分离模块、散热模块相连接，用于将分离模块输出的sf6气体压缩至散热模块，所述散热模块与回收压缩机、储气罐气路相连接，用于将sf6气体降温至10℃以下，达到sf6气体液化储存要求，所述储气罐与散热模块气路连接，用于将散热模块输出的sf6气体安全存储，所述废气罐与分离模块气路连接，用于存储剩余气体。

7、进一步的，所述控制系统由预处理压缩机、调压阀、过滤器、加热系统、压力表、温度计、回收压缩机、散热模块、液晶屏、电源模块、芯片构成，所述预处理压缩机、过滤器、加热系统、回收压缩机、散热模块电连接芯片，芯片控制其工作状态，所述调压阀电连接芯片，芯片控制其工作状态，同时调压阀的调节角度反馈至芯片，所述压力表、温度计电连接芯片，实时传输温度值和压力值，所述液晶屏和电源模块电连接芯片。

8、进一步的，所述控制系统的控制参数的调整通过渗透速率的计算结果实现，包括调压阀的参数调整、加热系统的参数调整、散热模块的参数调整。

9、进一步的，所述调压阀为可电动控制调节角度的阀门。

10、进一步的，所述预处理压缩机为无油压缩机。

11、进一步的，所述回收压缩机为无油压缩机。

12、本发明的有益效果：

13、本发明一种gis设备混合气体分离装置，包括预处理系统、分离系统、回收系统和控制系统，该装置连接gis设备罐体，对罐体中的混合气体进行分离，所述预处理系统对维护的gis设备罐体内输入的混合气体进行调节，调节至合适的压力和温度，所述分离系统对混合气进行分离得到纯度为90％以上的sf6气体，所述回收系统将得到的sf6气体加压、降温、液化，灌装至储气罐中，所述控制系统控制整个装置的运行状态，该装置能够绿色环保、高效分离sf6/n2的混合气体，提升工作效率的同时，减少环境危害，促进人与自然和谐发展。

14、本发明一种gis设备混合气体分离装置，所述调压阀为可电动控制调节角度的阀门，所述控制系统由预处理压缩机、调压阀、过滤器、加热系统、压力表、温度计、回收压缩机、散热模块、液晶屏、电源模块、芯片构成，所述预处理压缩机、过滤器、加热系统、回收压缩机、散热模块电连接芯片，芯片控制其工作状态，所述调压阀电连接芯片，芯片控制其工作状态，同时调压阀的调节角度反馈至芯片，所述压力表、温度计电连接芯片，实时传输温度值和压力值，所述液晶屏和电源模块电连接芯片，通过控制系统控制整个装置的运行状态，使得gis设备混合气体分离的工作更加智能化，减少人工的投入量，提高工作效率，保证气体分离的有效性，高效完成混合气体分离工作。

15、本发明一种gis设备混合气体分离装置，所述分离系统中的压力表为高精度压力表，与加热系统、分离模块气路连接，用于采集加热系统输出的气体压力，所述温度计为高精度温度计，与加热系统、分离模块气路连接，用于采集加热系统输出的气体温度，通过高精度压力表和高精度温度计测量压力和温度，能够得到更为精确的测量值，使得根据压力值和温度值计算的渗透速率更加精确，进而控制系统对调压阀的控制角度、加热系统的参数、散热模块的参数进行调整，高效分离混合气体。

16、本发明一种gis设备混合气体分离装置，所述预处理压缩机和回收压缩机均为无油压缩机，能够有效提高压缩质量，同时无油压缩机故障率低，延长使用寿命，避免频繁检修引起效率低下的问题，无油压缩机使用成本低，有效降低成本。