一种氦气回收纯化设备的制作方法

本发明涉及一种氦气回收纯化设备。

背景技术：

氦气作为稀缺性战略资源，其泛应用于制冷、半导体、核反应堆、医疗、金属制造、管道检漏、深海潜水以及超高真空技术等方向，同时，氦资源对于科研来说意义重大。氦气的含量低，提取难度大，成本高。因此，对于提高氦气生产使用的经济性方面来说，氦气的回收提纯以及再利用具有重大的意义。

技术实现要素：

本发明提供了一种结构紧凑、稳定，使用便捷、安全，能有效对氦气进行提纯、活化再生利用的氦气回收纯化设备。

本发明的技术方案是：一种氦气回收纯化设备，其特征在于：包括牵引车、半挂车、液氮舱、液氮储罐、外置空调、设备舱和操作舱，牵引车连接半挂车，液氮舱、操作舱和设备舱由前至后依次设置在半挂车上，液氮储罐设置于液氮舱内，外置空调挂接在操作舱上且连通操作舱内，设备舱内设有冷水机组、再生气体回收装置、一只以上的氦气压缩机，冷水机组供液冷却连接一只以上的氦气压缩机，氦气压缩机连接设备舱上的进气口；操作舱内设操作阀表控制柜、氦气纯化器、电气控制柜，氦气压缩机经操作阀表控制柜连接氦气纯化器，氦气纯化器连接再生气体回收装置；所述氦气纯化器包括进气阀、安全阀、活化抽空阀、纯化器、阀箱旁通阀、出气阀、液空排放阀、氦气出气口、冷阱、电磁阀、机械泵，阀表控制柜分两路，一路连接进气阀，另一路经阀箱旁通阀连接氦气出气口，进气阀分两路，一路经安全阀连通纯化器，另一路经活化抽空阀、冷阱、电磁阀控制的机械泵连接再生气体回收装置，纯化器底部设有液空排放阀，纯化器上经出气阀连接氦气出气口。

进一步地，所述氦气压缩机经干燥净化器连接操作阀表控制柜。

进一步地，所述操作阀表控制柜经生物容器、真空泵连接氦气纯化器。

再进一步地，所述氦气压缩机的排污管路上设有加热保护装置。

采用上述技术方案，本发明的有益效果是：将设备舱和操作舱集成为一方舱且两者分隔，冷水机组、氦气压缩机、加热保护装置、再生气体回收装置安装在设备舱内，操作阀表控制箱、氦气纯化器、电气控制柜、生物容器、真空泵、干燥净化器安装在操作舱内，方舱并固定在半挂车尾端；液氮槽罐通过液氮槽罐转接架固定在半挂车前端，二者集成一单元，可进行氦气回收、氦气净化、氦气纯化、纯度测量、纯化功能再生，同时具有液氮储存功能。氦气经设备舱进气口进气，再经氦气压缩机增压后在干燥净化器内除去气体中的油份和水分，使其气体中残余油量≤0.1mg/m³，露点温度达到-50℃以下。氦气压缩机将低压常压氦气压缩成高压氦气，使用冷水机组冷却氦气压缩机各气缸，降低压缩机各级排气温度；在干燥净化器中过滤高压氦气中的油分和水分，实现氦气净化；在纯化器中进行氦气纯化：采用高压低温分馏技术来分离混在氦气中的空气成分，单次或多次提纯，可将氦气纯度提纯至99%以上。采用液氮冷阱对纯化器中送出的氦气活化再生；液氮槽罐为氦气纯化器补充液氮并储存；再生气体回收装置:实现干燥净化再生气体回收；电气控制柜：提供整车的动力，控制冷水机组，氦气压缩机，干燥净化器，氦气纯化器等装机部件有序工作。在压缩机排污管路上设置加热保护装置：低温时防液冻结，易于排污；操作阀表控制箱既可单独实现氦气回收或经氦气纯化后回收，又可实现经氦气净化和纯化后回收。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明方舱结构示意图；

图3为图2俯视图；

图4为本发明氦气纯化器原理图。

图中：牵引车1、半挂车2、液氮舱3、液氮储罐4、外置空调5、设备舱6、操作舱7、冷水机组8、再生气体回收装置9、氦气压缩机10、进气口11、加热保护装置12、操作阀表控制柜13、干燥净化器14、生物容器15、真空泵16、氦气纯化器17、电气控制柜18、进气阀19、安全阀20、活化抽空阀21、纯化器22、阀箱旁通阀23、出气阀24、液空排放阀25、氦气出气口26、冷阱27、电磁阀28、机械泵29。

具体实施方式

以下结合附图和实施例作进一步说明。

图1-3所示：一种氦气回收纯化设备包括牵引车1、半挂车2、液氮舱3、液氮储罐4、外置空调5、设备舱6和操作舱7，牵引车1连接半挂车2，液氮舱3、操作舱7和设备舱6由前至后依次设置在半挂车2上，液氮储罐4设置于液氮舱3内，外置空调5挂接在操作舱7上且连通操作舱内，设备舱6内设有冷水机组8、再生气体回收装置9、一只以上的氦气压缩机10，冷水机组供液冷却连接一只以上的氦气压缩机，氦气压缩机连接设备舱上的进气口11；操作舱7内设操作阀表控制柜13、氦气纯化器17、电气控制柜18，氦气压缩机10经干燥净化器14、操作阀表控制柜13、生物容器15、真空泵16连接连接氦气纯化器17，氦气纯化器17连接再生气体回收装置11；氦气压缩机的排污管路上设有加热保护装置12。

图4所示：氦气纯化器17包括进气阀19、安全阀20、活化抽空阀21、纯化器22、阀箱旁通阀23、出气阀24、液空排放阀25、氦气出气口26、冷阱27、电磁阀28、机械泵29，阀表控制柜分两路，一路连接进气阀，另一路经阀箱旁通阀连接氦气出气口，进气阀分两路，一路经安全阀连通纯化器，另一路经活化抽空阀、冷阱、电磁阀控制的机械泵连接再生气体回收装置，纯化器底部设有液空排放阀，纯化器上经出气阀连接氦气出气口。