一种氦气回收增压装置
技术领域
本发明主要涉及氦气回收的技术领域，具体为一种氦气回收增压装置。
背景技术
氦气作为国防科工和高技术产业发展不可或缺的稀有战略性物资之一，在充分利用氦气资源的同时，回收氦气资源也格外重要。目前国内很多企业检漏后,将氦气直排大气中，不回收，故氦气消耗量非常大，也有企业回收氦气，但是回收率低，回收不彻底，系统配置不专业，选择了不适用的机组，易产生漏气。为此，建议公司立项开展氦气回收增压装置的研发，以期实现成功研制氦气回收装置,将原本需要放空处理的氦气资源回收，同时回收的氦气压力及纯度仍然能满足市场的使用要求。
发明内容
本发明主要提供了一种氦气回收增压装置，用以解决上述背景技术中提出的技术问题。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：
一种氦气回收增压装置,包括控制台，所述控制台内部为空腔结构，该空腔结构内设有水平隔板，该空腔结构通过所述水平隔板分隔为上腔体和下腔体，所述上腔体内设有控制器，所述控制器底部固设于水平隔板上，且所述控制器内部包括有PLC集成控制中心、主控电路、联网模块、压力变送器和信号收发器，所述联网模块与PLC集成控制中心实现数据交互，所述PLC集成控制中心通过主控电路分别与压力变送器和信号收发器电连接；
所述下腔体内设有增压机组，所述增压机组底部设有固定板，所述固定板底部四个顶角处逐一通过橡胶脚垫与控制台底板内壁相固定，所述增压机组由气动马达和增压泵头组成，所述气动马达输出轴贯穿并延伸至增压泵头内实施驱动连接，所述增压泵头分为进气口和出气口，所述进气口连接有进气管，所述进气管上固设有进气电控阀，所述出气口连接有出气管，所述出气管上固设有出气电控阀，且所述控制器中的压力变送器和信号收发器均通过信号线与进气电控阀和出气电控阀呈电性连接。
进一步的，所述固定板上端位于气动马达和增压泵头之间竖直安装有限制板，所述限制板上开设有限定孔，环所述限定孔内圈一周镶嵌有环形减震胶条，且所述气动马达输出端外壳贯穿该限定孔并与环形减震胶条呈挤压接触。
进一步的，所述气动马达和增压泵头底部分别设有第一固定座和第二固定座，所述第一固定座和第二固定座底部通过螺栓与固定板相连接。
进一步的，所述下腔体内设有隔音降噪材料层，所述隔音降噪材料层分别与水平隔板底壁和控制台内壁呈胶粘连接。
进一步的，所述气动马达两侧分别连接有输气管和排气管，所述输气管和排气管远离气动马达一端均贯穿控制器后侧板并延伸至外部，且所述输气管和排气管靠近气动马达一端的管体上分别固设有进气量调节阀和排气量调节阀，所述控制器中的信号收发器分别通过信号线与进气量调节阀和排气量调节阀呈电性连接。
进一步的，所述控制台靠近进气管一侧的外壁上设有气瓶连接管，所述气瓶连接管一端贯穿控制台侧板并与进气管通过法兰连接，且所述气瓶连接管另一端指向控制台顶部并通过管体固定架与控制台外壁相固定。
进一步的，所述气瓶连接管远离进气管一端连接有伸缩波纹管，所述伸缩波纹管另一端连接有气瓶阀门对接头，所述气瓶阀门对接头可拆卸连接有氦气空瓶。
进一步的，所述控制台靠近出气管一侧的外壁上设有回收管，所述回收管一端贯穿控制台侧板并与出气管通过法兰连接，且所述回收管另一端指向控制台顶部并可拆卸连接有回收气罐。
进一步的，所述控制台设有水平台面和斜台面，位于水平台面上依次设有操纵杆模组、功能键盘模组和急停按钮模组，且位于斜台面上依次设有显示器模组和状态指示灯模组。
进一步的，所述控制器分别通过主控电路与显示器模组、状态指示灯模组、操纵杆模组、功能键盘模组和急停按钮模组呈电性连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、通过本发明将氦气空瓶中的氦余气回收到回收气罐中，压力可以增至13.5MPa满足使用要求，可将氦气空瓶中的氦余气回收至0.1Mpa的程度，同时保持氦气纯度仍可达到99.999％，不存在污染的情况，提高了经济效益。
2、采用气动马达作为回收增压驱动源，整个氦气回收过程中，增压泵头不需要电能或者有机染料燃烧提供能量，可利用液氮贮槽日常需要排空的气相作为驱动气源，减少了噪音污染，同时节省成本，进一步提高效益。
3、通过将氦气的增压与回收功能集合为一体，通过压力变送器的精确测量和PLC集成控制中心的精确控制，可以实现高效精确的氦气增压与回收，并且借助监控软件配合控制器中的联网模块还可以实现局域网和因特网的远程监控。
以下将结合附图与具体的实施例对本发明进行详细的解释说明。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的控制台背面视角内部剖视图；
图3为本发明的增压机组结构示意图；
图4为本发明的控制器外部结构示意图；
图5为本发明的控制器内部组成元件示意图；
图6为本发明的限制板结构示意图；
图7为本发明的气瓶连接管结构示意图。
附图说明：1、控制台；1a、上腔体；1b、下腔体；1c、隔音降噪材料层；11、显示器模组；12、状态指示灯模组；13、操纵杆模组；14、功能键盘模组；15、急停按钮模组；16、控制器；17、水平隔板；2、气瓶连接管；21、管体固定架；22、伸缩波纹管；23、气瓶阀门对接头；3、回收管；4、氦气空瓶；5、回收气罐；6、输气管；61、进气量调节阀；7、排气管；71、排气量调节阀；8、增压机组；81、气动马达；81a、第一固定座；82、增压泵头；82a、第二固定座；82b、进气管；82b-1、进气电控阀；82c、出气管；82c-1、出气电控阀；9、固定板；91、橡胶脚垫；92、限制板；92a、限定孔；92a-1、环形减震胶条。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更加全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是本发明可以通过不同的形式来实现，并不限于文本所描述的实施例，相反的，提供这些实施例是为了使对本发明公开的内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上也可以存在居中的元件，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件，本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常连接的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语知识为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例，请参照附图1-5所示，一种氦气回收增压装置,包括控制台1，所述控制台1内部为空腔结构，该空腔结构内设有水平隔板17，该空腔结构通过所述水平隔板17分隔为上腔体1a和下腔体1b，所述上腔体1a内设有控制器16，所述控制器16底部固设于水平隔板17上，且所述控制器16内部包括有PLC集成控制中心(型号CQM1H-CPU21)、主控电路、联网模块(型号CH9121)、压力变送器(型号XG3051)和信号收发器(型号DMX512)，所述联网模块与PLC集成控制中心实现数据交互，所述PLC集成控制中心通过主控电路分别与压力变送器和信号收发器电连接，压力变送器和信号收发器的数量视具体的相适配监测元件数量而定，所述下腔体1b内设有增压机组8，所述增压机组8底部设有固定板9，所述固定板9底部四个顶角处逐一通过橡胶脚垫91与控制台1底板内壁相固定，所述增压机组8由气动马达81(型号HX6AM-H)和增压泵头82组成，所述气动马达81输出轴贯穿并延伸至增压泵头82内实施驱动连接，所述增压泵头82分为进气口和出气口，所述进气口连接有进气管82b，所述进气管82b上固设有进气电控阀82b-1(型号K25D2H-15)，所述出气口连接有出气管82c，所述出气管82c上固设有出气电控阀82c-1(型号K25D2H-15)，且所述控制器16中的压力变送器和信号收发器均通过信号线与进气电控阀82b-1和出气电控阀82c-1呈电性连接，相应的压力变送器和信号收发器采用单接方式与进气电控阀82b-1和出气电控阀82c-1连接，实现单路控制和监测，所述气动马达81两侧分别连接有输气管6和排气管7，所述输气管6和排气管7远离气动马达81一端均贯穿控制器16后侧板并延伸至外部，输气管6在日常的氦气回收环境内与相应的液氮贮槽排空端管体进行连接，而排气管7则与相应的排气过滤装置连接，将气体经过过滤排放至外部大气中，具有节能环保的效果，且所述输气管6和排气管7靠近气动马达81一端的管体上分别固设有进气量调节阀61(型号DQ-600)和排气量调节阀71(型号DQ-600)，所述控制器16中的信号收发器分别通过信号线与进气量调节阀61和排气量调节阀71呈电性连接，相应的压力变送器和信号收发器采用单接方式与进气量调节阀61和排气量调节阀71连接，实现单路控制和监测，在需要动力源时，通过调节进气量调节阀61开启气体输送，配合上排气量调节阀71的排气量调整，日常情况下输送量越大则气动马达81转速越高，增压泵头82的压缩更快更强，具体微调变化可由进气量调节阀61和排气量调节阀71的开启程度来实现。
进一步的，请参照附图1、3和7所示，所述控制台1靠近进气管82b一侧的外壁上设有气瓶连接管2，所述气瓶连接管2一端贯穿控制台1侧板并与进气管82b通过法兰连接，且所述气瓶连接管2另一端指向控制台1顶部并通过管体固定架21与控制台1外壁相固定，所述气瓶连接管2远离进气管82b一端连接有伸缩波纹管22，所述伸缩波纹管22另一端连接有气瓶阀门对接头23，所述气瓶阀门对接头23可拆卸连接有氦气空瓶4，与氦气空瓶4连接时，通过伸缩波纹管22使得气瓶阀门对接头23具备可调节性，所述控制台1靠近出气管82c一侧的外壁上设有回收管3，所述回收管3一端贯穿控制台1侧板并与出气管82c通过法兰连接，且所述回收管3另一端指向控制台1顶部并可拆卸连接有回收气罐5，当气瓶阀门对接头23与氦气空瓶4的阀头连接后，由相应的控制程序设定13.5MPa左右的增压压力，使得PLC集成控制中心执行并发送该指令到气动马达81进行增压驱动，通过在增压泵头82内实现设定的压缩压力，将瓶内剩余氦气加压输送至回收气罐5内，使得氦气空瓶4内的氦气压力降至0.1Mpa的程度左右的程度，提高回收效率，减少浪费。
进一步的，请参照附图2、3和6所示，所述固定板9上端位于气动马达81和增压泵头82之间竖直安装有限制板92，所述限制板92上开设有限定孔92a，环所述限定孔92a内圈一周镶嵌有环形减震胶条92a-1，且所述气动马达81输出端外壳贯穿该限定孔92a并与环形减震胶条92a-1呈挤压接触，所述气动马达81和增压泵头82底部分别设有第一固定座81a和第二固定座82a，所述第一固定座81a和第二固定座82a底部通过螺栓与固定板9相连接，保持气动马达81工作时的稳定性，同时具备缓冲减震的效果，延长设备使用寿命。
进一步的，请参照附图2所示，所述下腔体1b内设有隔音降噪材料层1c，所述隔音降噪材料层1c分别与水平隔板17底壁和控制台1内壁呈胶粘连接，隔音降噪材料层1c一般可采用蜂窝隔音板或隔音棉材料，增压工作中能够带来良好的降噪功能，降低噪音污染。
进一步的，请参照附图1和2所示，所述控制台1设有水平台面和斜台面，位于水平台面上依次设有操纵杆模组13、功能键盘模组14和急停按钮模组15，且位于斜台面上依次设有显示器模组11和状态指示灯模组12，所述控制器16分别通过主控电路与显示器模组11、状态指示灯模组12、操纵杆模组13、功能键盘模组14和急停按钮模组15呈电性连接，通过显示器模组11、状态指示灯模组12、操纵杆模组13、功能键盘模组14和急停按钮模组15分别来实现增压回收时的控制功能，显示器模组11采用液晶显示屏，能够对数据进行展示，便于工作人员观察，状态指示灯模组12采用LED指示灯，一般具有红色和绿色两种，红色具有状态异常的示警功能，绿色具有状态正常的提醒功能，可分别对应相应的监测电路实施监测，操纵杆模组13则能够便于工作人员调整增压时的压力调整设定和气动马达81转速的调整操作，功能键盘模组14能够便于工作人员进行相应的条件数值设定，如压力状态预警的数值或进气、排气量的数值，并且还能够进行多样化的功能设定操作，如程序内的菜单选择和确认，配合显示器模组11为工作人员提供便利，急停按钮模组15便于工作人员在紧急情况下快速切断所有设备的工作电源，降低设备的运行风险。
本发明的具体操作流程如下：
首先，当气瓶阀门对接头23与氦气空瓶4的阀头连接后，由工作人员通过功能键盘模组14对相应的控制程序进行编辑，借助操纵杆模组13设定13.5MPa左右的增压压力，使得PLC集成控制中心执行并发送该指令到气动马达81进行增压驱动，驱动时通过与液氮贮槽排空端管体连接的输气管6将日常排空的气体进行引流，然后调节进气量调节阀61开启气体输送到气动马达81内，配合上排气量调节阀71的排气量调整，使得气动马达81工作，通过在增压泵头82内实现设定的压缩压力，PLC集成控制中心同时控制进气电控阀82b-1和出气电控阀82c-1开启，将瓶内剩余氦气沿气瓶连接管2和进气管82b进入增压泵头82内实现加压输送，再沿出气管82c和回收管3送至回收气罐5内，使得氦气空瓶4内的氦气压力降至0.1Mpa的程度左右的程度，工作人员根据显示器模组11的液晶显示屏进行压力观察，当回收完成后，PLC集成控制中心自动关闭所有阀门，便于工作人员更换新的氦气空瓶4来启动下一次的回收工作。
上述结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的这种非实质改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围之内。
