本发明涉及一种提高sf6气站充气纯度的液态储气装置，涉及流体技术领域。
背景技术：
对于用sf6作为绝缘介质和灭弧介质的高电压电器制造厂来说，由于用sf6气量较大，单纯使用sf6钢瓶对电器充气时不经济的，一只40l的钢瓶才能装50kg的sf6液态气体。这样使用气体有以下缺点：
1、大的电器一次要充几百到几千kg的sf6，换瓶的工作量非常大，不但不经济，也不科学，费时费力。而且工厂在充入电器产品做完测试后，还需把充入的气体再回收并储存下来，等待第二产品再使用。通常情况下电器制造商会建一座sf6气体储存站，通常叫sf6集中供气站，通过sf6回收机对电器产品里的sf6进行回收并储存，再通过设备对第二批产品进行充气，sf6集中供气站就起到回收存储再充入的作用。
2、高电压电器对sf6气体纯度要求相对比较高，不能含有超标的水份和空气，在生产过程中，由于充气前需要对电器产品抽真空，但真空不可能抽成绝对真空，也不可能将水份完全抽干净，当第一次充气试验后，回收过来的气体总是要带些空气和水份一起回收到气体的储存罐中，第二次再充气时这些空气和水份也随之进入试验产品。这样反复循环使用的气体到一定的次数后，气体就不能满足使用要求了。
3、现有技术是通过sf6气体的提纯设备对sf6气体制冷使得sf6液化，从而把混在sf6气体中的空气和水份分离，空气浮在液态储存罐的最上端。，水份浮在sf6液面的上端，通过深冷机使sf6冻成冰状（固化状态），然后通过抽真空方法使得浮在上端的sf6与空气的混合气体通过真空排出。但水份也随之成了冰状，只能极少部分的水蒸气被排出。这样的处理设备昂贵，处理时间长，需要大量的能耗和人力去处理，排出的混合气体含有比例较高的sf6而影响环境。当需要对产品充气时，还要对固化的sf6进行加热液化，操作繁琐，对人员要求较高，且存在一定的安全隐患。
4、制造商经常性需要对sf6储存罐里的气体进行提纯处理，处理时气体不能使用，影响生产。尤其是用气量较大的用户提纯的工作量大，时间长，耽误生产周期。
技术实现要素：
为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种提高sf6气站充气纯度的液态储气装置，本发明的技术方案是：
一种提高sf6气站充气纯度的液态储气装置，包括冷冻房（1）、分离罐（8）、液态罐（10）、称重器（12）和蒸发器（13），在该冷冻房（1）的内部安装有一分离罐（8）和至少一液态罐（10），该分离罐（8）与所有液态罐（10）之间的管道上安装有电磁阀（9），控制面板位于位于冷冻房（1）的外部，每一液态罐（10）的底部安装有称重器（12），所述的蒸发器（13）位于冷冻房（1）的外部，该蒸发器（13）的出气口处安装有充气管道（15），出气管道的一端安装在蒸发器（13）的进气口处，另一端延伸至冷冻房（1）的内部与取液主管（11）连通，该取液主管（11）形成多个取液支管（111），每一取液支管对应一液态罐（10），在所述的分离罐（8）上安装有废气输出机构，每一所述的液态罐（10）安装有压力容器压力安全保护机构，在所述的液态罐（10）上还安装有延伸至冷冻房外部的回收管道（14），所述的电磁阀（9）、称重器（12）、蒸发器（13）、压力容器压力安全保护机构以及废气输出机构均接入控制面板。
在该冷冻房（1）的内部安装有冷风机（3），该冷风机（3）吹冷风进入冷冻房，使冷冻房内温度降低；在所述冷冻房（1）外部安装有给冷风机制冷的制冷机（2），该制冷机（2）接入所述的控制面板。
所述的废气输出机构包括废气输出管道，该废气输出管道的一端与所述的分离罐（8）连通，另一端延伸至冷冻房（1）的外部形成废气出口（7），在该废气管道上依次安装有分离罐安全阀（4）、分离罐压力表（5）和废气球阀（6）。
所述的压力容器压力安全保护机构包括管道、液态罐球阀、液态罐压力安全阀和液态罐压力表，在与液态罐（10）连通的管道上依次安装有液态罐球阀（18）、液态罐压力安全阀（17）和液态罐压力表（16），该管道的一端与所述的液态罐（10）连通，另一端延伸至冷冻房（1）的外部，该管道与液态罐（10）的连接端口位于液态罐液位面（19）的上部。
每一所述的取液支管（111）在所述的液态罐（10）呈弯曲状设置，且该取液支管（111）的管口朝下。
所述的取液支管（111）的管口距液态罐（10）的罐底为40mm-60mm。
本发明的优点是：
1、在对电器产品充气时，经过蒸发器后将液态的sf6汽化后向电器产品充气，保证了充入的sf6气体的高纯度和非常低的含水份量。
2、将控制面板安装在冷冻房的外面，以免因低温失去功能或降低功能，分离罐与液态罐之间的电磁阀需要选择低温阀，这样安装是为了保障最大限度的保留sf6气体，因分离罐也在冷冻房内，通过冷却进入分离罐的气体也可能存在一定量的液化的sf6，通过打开这个垂直安装的电磁阀，在重力的作用下，sf6自行流入液态储气罐内。
3、冷冻房采用制冷机组制冷并通过保温材料做冷冻房，这样降低冷冻机的工作时间，降低能耗。
4、制冷机的功率选择根据冷冻房的大小选定，冷冻房根据液态罐、分离罐的多少和大小确定，也就是说此装置有极大的扩展性和适用性。
5、始终不影响对sf6气体的回收和充气，还有效的保障了反复使用的sf6气体的质量；同时不需要对所有气体进行提纯，提高的效率，降低了气体成本和人力成本。极大地减小了排放的气体对环境的影响，也极大地保障了安全使用气体。
附图说明
图1是本发明的主体结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
参见图1，本发明涉及一种提高sf6气站充气纯度的液态储气装置，包括冷冻房1、分离罐8、液态罐10、称重器12和蒸发器13，在该冷冻房1的内部安装有一分离罐8和至少一液态罐10，该分离罐8与所有液态罐10之间的管道上安装有电磁阀9，控制面板位于位于冷冻房1的外部，每一液态罐10的底部安装有称重器12，所述的蒸发器13位于冷冻房1的外部，该蒸发器13的出气口处安装有充气管道15，出气管道的一端安装在蒸发器13的进气口处，另一端延伸至冷冻房1的内部与取液主管11连通，该取液主管11形成多个取液支管111，每一取液支管对应一液态罐10，在所述的分离罐8上安装有废气输出机构，每一所述的液态罐10安装有压力容器压力安全保护机构，在所述的液态罐10上还安装有延伸至冷冻房外部的回收管道14，所述的电磁阀9、称重器12、蒸发器、压力容器压力安全保护机构以及废气输出机构均接入控制面板。
在该冷冻房1的内部安装有冷风机3，该冷风机3吹冷风进入冷冻房，使冷冻房内温度降低；在所述冷冻房1外部安装有给冷风机制冷的制冷机2，该制冷机2接入所述的控制面板。
所述的废气输出机构包括废气输出管道，该废气输出管道的一端与所述的分离罐8连通，另一端延伸至冷冻房1的外部形成废气出口7，在该废气管道上依次安装有分离罐安全阀4、分离罐压力表5和废气球阀6。
所述的压力容器压力安全保护机构包括管道、液态罐球阀、液态罐压力安全阀和液态罐压力表，在与液态罐10连通的管道上依次安装有液态罐球阀18、液态罐压力安全阀17和液态罐压力表16，该管道的一端与所述的液态罐10连通，另一端延伸至冷冻房1的外部，该管道与液态罐10的连接端口位于液态罐液位面19的上部。
每一所述的取液支管111在所述的液态罐10呈弯曲状设置，且该取液支管111的管口朝下。
所述的取液支管111的管口距液态罐10的罐底为40mm-60mm。
本发明的工作原理是：将sf6的液态罐置于冷冻房内，保持冷冻房内温度在-5℃--0℃之间，这样回收进入的sf6气体进入液态罐就被低温的环境所冷却并迅速液化，随着温度的降低，液体密度也随之增大，这样含在sf6气体的水份和空气也被完全脱离出来进入安装在液态罐上部的分离罐，液态罐内液面越高，进入分离罐的混合气也越多，液态罐内的sf6纯度也越高。只要sf6没有装满液态罐，在液面上端还是会有空气和水份，在对产品充气时为液态罐液位面下的高纯度的sf6气体，因为此时的sf6为液态状态，液面上端的混合气有压力，液态的sf6可以顺利地通过取液支管和取液主管流出。此时流出的sf6气体温度较低，密度比较大，如果直接充入产品会因sf6与环境温度下的管道、电器产品进行热交换而升温，升温后压力会随之上升，这样对充气压力就做不到精准控制，因此设计了液态sf6气体的蒸发器，气体通过蒸发器时受热气化，安全可靠。满足了充入产品里的sf6气体的温度短时间内就与环境温度交换平衡，保证了压力的精准控制。
在回收sf6气体时，冷冻房门关闭，打开制冷机和冷风机，给冷冻房降温，保持温度在-5℃到0℃之间；将回收sf6气体的回收设备接在回收管道处，进行回收，气体进入液态罐，当液态罐内压力上升到达一定的范围（一般在40bar左右），并一直持续保持上升，说明液态罐内空气含量较多了；在此情况下，开启电磁阀，使液态罐上部的含有空气等杂质气体由电磁阀进入分离罐，当液态罐与分离罐压力达到40bar时，关闭电磁阀；此时分离罐内主要是空气等杂质气体，也有极少量的sf6气体。如果分离罐内气体压力不超过30bar,不需要做移出处理，可以放置在分离罐内继续冷却，这样分离罐内有部分sf6气体因温度低再次液化，明显的表示是分离罐内压力降低，当分离罐内压力不再降低时，需要将废气通过废气出口接入废气灌瓶机，打开废气球阀，排出废气压入废气钢瓶，或者用废气灌瓶机将废气灌入钢瓶，直到分离罐内压力低于1bar，结束后关闭废气球阀，将灌入废气的钢瓶分离出废气灌瓶计后送交气体厂做进一步处理。
1.一种提高sf6气站充气纯度的液态储气装置，其特征在于，包括冷冻房（1）、分离罐（8）、液态罐（10）、称重器（12）和蒸发器（13），在该冷冻房（1）的内部安装有一分离罐（8）和至少一液态罐（10），该分离罐（8）与所有液态罐（10）之间的管道上安装有电磁阀（9），控制面板位于位于冷冻房（1）的外部，每一液态罐（10）的底部安装有称重器（12），所述的蒸发器（13）位于冷冻房（1）的外部，该蒸发器（13）的出气口处安装有充气管道（15），出气管道的一端安装在蒸发器（13）的进气口处，另一端延伸至冷冻房（1）的内部与取液主管（11）连通，该取液主管（11）形成多个取液支管（111），每一取液支管对应一液态罐（10），在所述的分离罐（8）上安装有废气输出机构，每一所述的液态罐（10）安装有压力容器压力安全保护机构，在所述的液态罐（10）上还安装有延伸至冷冻房外部的回收管道（14），所述的电磁阀（9）、称重器（12）、蒸发器（13）、压力容器压力安全保护机构以及废气输出机构均接入控制面板。
2.根据权利要求1所述的一种提高sf6气站充气纯度的液态储气装置，其特征在于，在该冷冻房（1）的内部安装有冷风机（3），该冷风机（3）吹冷风进入冷冻房，使冷冻房内温度降低；在所述冷冻房（1）外部安装有给冷风机制冷的制冷机（2），该制冷机（2）接入所述的控制面板。
3.根据权利要求1所述的一种提高sf6气站充气纯度的液态储气装置，其特征在于，所述的废气输出机构包括废气输出管道，该废气输出管道的一端与所述的分离罐（8）连通，另一端延伸至冷冻房（1）的外部形成废气出口（7），在该废气管道上依次安装有分离罐安全阀（4）、分离罐压力表（5）和废气球阀（6）。
4.根据权利要求1所述的一种提高sf6气站充气纯度的液态储气装置，其特征在于，所述的压力容器压力安全保护机构包括管道、液态罐球阀、液态罐压力安全阀和液态罐压力表，在与液态罐（10）连通的管道上依次安装有液态罐球阀（18）、液态罐压力安全阀（17）和液态罐压力表（16），该管道的一端与所述的液态罐（10）连通，另一端延伸至冷冻房（1）的外部，该管道与液态罐（10）的连接端口位于液态罐液位面（19）的上部。
5.根据权利要求1所述的一种提高sf6气站充气纯度的液态储气装置，其特征在于，每一所述的取液支管（111）在所述的液态罐（10）呈弯曲状设置，且该取液支管（111）的管口朝下。
6.根据权利要求5所述的一种提高sf6气站充气纯度的液态储气装置，其特征在于，所述的取液支管（111）的管口距液态罐（10）的罐底为40mm-60mm。
技术总结