[发明专利]在线纯化和循环空调检漏废氦气的设备

说明书

技术领域

本发明涉及空调检漏设备领域，具体是一种在线纯化和循环空调检漏废氦气的设备。

背景技术

氦气是一种稀缺的气体资源，空气中含量极低，主要从天然气田中分离获得。我国氦资源极其贫乏，长期依赖进口，而航天、低温超导、军事、工业制造、焊接等诸多领域的快速发展促使氦气进口量激增，造成较大的经济支出。氦气的循环利用不仅能保护有限的氦气资源，而且能获得较大的经济效益。因此对工业制造不纯的氦气进行提纯处理和循环使用尤为重要。

氦气是一种惰性气体，分子直径小，极易扩散，因此在空调、真空检漏中被大量用作检漏气体。但现有的空调检漏中产生的废氦气一般不回收，排放出的氦气浓度约50％-70％，这些氦气一旦排放入大气几乎不可能再回收，从而造成极大的氦气资源浪费和导致生产成本的提高。面对全球日益紧缺的氦气资源市场和不断攀升的氦气价格，开发对空调检漏废氦气的回收、纯化和循环利用的设备势在必行。

发明内容

本发明的目的是提供一种在线纯化和循环空调检漏废氦气的设备，以解决实际空调生产过程中检漏环节所排放的废氦气的在线回收、纯化、循环利用存在的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

在线纯化和循环空调检漏废氦气的设备，其特征在于：包括有废氦气回收单元、纯化单元、循环供气单元，其中：

所述废氦气回收单元包括带进、出口的缓冲罐、回收增压泵，所述缓冲罐进气口通过进气管路与外部多个空调检漏生产线相连，缓冲罐出气口通过出气管路与回收增压泵的入口连通，回收增压泵的出口通过气体管路连通至纯化单元；

所述纯化单元包括吸附纯化器、膜分离纯化器、三通阀门，废氦气回收单元中回收增压泵出口处的气体管路连通至吸附纯化器的进口，吸附纯化器的出口通过气体管路连通至膜分离纯化器的进口，膜分离纯化器的出口通过回气管路连通至循环供气单元，膜分离纯化器上还通过尾气排气管路与三通阀门的一个阀口连通，三通阀门另一个阀口通过气体管路连通至废氦气回收单元中的缓冲罐，三通阀门最后一个阀口放空；

所述循环供气单元包括供气增压泵，膜分离纯化器出口处的回气管路连通至供气增压泵的入口，供气增压泵的出口通过气体管路连通至空调检漏生产线中的纯氦储气罐，且供气增压泵出口处的气体管路上安装有压力调节阀。

所述的在线纯化和循环空调检漏废氦气的设备，其特征在于：缓冲罐进气口处的进气管路上安装有气体流量计，膜分离纯化器出口处的回气管路上亦安装有气体流量计。

所述的在线纯化和循环空调检漏废氦气的设备，其特征在于：缓冲罐出气口处的出气管路上安装有氦气纯度分析器，膜分离纯化器出口处的回气管路上亦安装有氦气纯度分析器。

本发明使用回收增压泵将空调检漏生产中排放的废氦气进行回收，废氦气经增压后，通过连接的气体管路通入吸附纯化器中进行预纯化处理。预纯化后的氦气纯度可达70％以上，回收率大于95％，预纯化处理后原料气露点不高于-40℃。

本发明采用吸附纯化和膜分离技术相结合，次序地完成检漏废氦气的纯化任务，并循环供给检漏生产使用。

本发明能将氦气浓度50-70％的废氦气纯化到纯度不低于98％，回收率不低于85％。由三通阀调整回气流量的条件下可实现氦气纯度低于50％的废氦气的纯化任务。同时将纯化后的纯氦气补充到用户的气源设备中，以补充生产过程中氦气的损耗，实现循环利用氦气资源的目的。在设备正常维护停机时，不影响用户的气源设备的和生产的正常进行。所述的设备功耗主要为电能，功率不大于10KW，与节约的氦气资源相比，经济效益突出。

附图说明

图1为本发明设备系统结构图。

具体实施方式

参见图1所示，在线纯化和循环空调检漏废氦气的设备，包括有废氦气回收单元、纯化单元、循环供气单元，其中：

废氦气回收单元包括带进、出口的缓冲罐、回收增压泵，所述缓冲罐进气口通过进气管路与外部多个空调检漏生产线相连，缓冲罐出气口通过出气管路与回收增压泵的入口连通，回收增压泵的出口通过气体管路连通至纯化单元，多个空调检漏生产线排放的废氦气首先富集在缓冲罐中，回收增压泵将废氦气压缩增压后，经气体管路送入纯化单元进行提纯操作；