نحوه کار بازیابی، جداسازی و خالص‌سازی SF₆: یک فرآیند کامل

SF₆ به طور گسترده به عنوان یک محیط عایق و خاموش کننده قوس در GIS، GIL، قطع کننده‌های مدار و سایر تجهیزات الکتریکی ولتاژ بالا استفاده می‌شود. هنگامی که تجهیزات الکتریکی از سرویس خارج می‌شوند، نگهداری یا بازسازی می‌شوند، ممکن است لازم باشد گاز داخل محفظه قبل از باز شدن تجهیزات بازیابی شود.

برای بازیابی متعارف SF₆، هدف معمولاً جمع‌آوری و استفاده مجدد از گاز است. با این حال، هنگامی که SF₆ با گازهای دیگر مانند نیتروژن (N₂) مخلوط می‌شود، فرآیند پیشرفته‌تری برای جداسازی SF₆ از اجزای غیر SF₆ و بازیابی حداکثر SF₆ قابل استفاده مجدد مورد نیاز است.

KSTONE یک سیستم یکپارچه بازیابی، جداسازی و خالص‌سازی SF₆ را بر اساسانجماد در دمای فوق‌العاده پایین همراه با جذب و بازیابی SF₆ باقی‌ماندهSF₆ باقی‌مانده در گاز جامد نشده

این فرآیند برای بازیابی SF₆ با خلوص بالا در حالی که انتشار SF₆ را کاهش می‌دهد و اجازه می‌دهد گاز غنی از N₂ باقی‌مانده پس از تصفیه تخلیه شود، طراحی شده است.

۱. بازیابی گاز مخلوط از GIS، GIL و سایر محفظه‌های گاز

فرآیند با یک گاز مخلوط حاوی SF₆ که از تجهیزاتی مانند:

• کلیدهای عایق‌بندی شده با گاز (GIS)
• خطوط عایق‌بندی شده با گاز (GIL)
• قطع کننده‌های مدار SF₆
• بازیابی گاز مخلوط SF₆/N₂
• سایر محفظه‌های گاز حاوی SF₆

بازیابی می‌شود، آغاز می‌گردد.

بسته به کاربرد، گاز بازیابی شده ممکن است حاوی SF₆ همراه با نیتروژن یا گازهای دیگر باشد.

گاز مخلوط وارد سیستم مدیریت گاز KSTONE شده و به مرحله فشرده‌سازی و جداسازی منتقل می‌شود.

۲. فشرده‌سازی و انجماد در دمای فوق‌العاده پایین

گاز مخلوط بازیابی شده ابتدا از واحد کمپرسور عبور می‌کند.

پس از فشرده‌سازی، گاز وارد مرحله جداسازی در دمای فوق‌العاده پایین می‌شود.تحت شرایط کنترل شده دمای فوق‌العاده پایین،SF₆ باقی‌مانده در گاز جامد نشده

.

این امر دو جریان ایجاد می‌کند:

SF₆ جامد شده

و

گاز جامد نشده حاوی SF₆ باقی‌مانده

بنابراین مرحله انجماد، مکانیزم جداسازی اولیه را برای بازیابی SF₆ از گاز مخلوط فراهم می‌کند.

۳. جمع‌آوری SF₆ بازیابی شدهSF₆ جامد شده در یکSF₆ باقی‌مانده در گاز جامد نشده

یکپارچه جمع‌آوری می‌شود.

پس از فرآیند جداسازی، SF₆ بازیابی شده می‌تواند با استفاده از پمپ انتقال مایع SF₆ از سیستم جمع‌آوری منتقل شود.

سپس گاز بازیابی شده می‌تواند برای ذخیره‌سازی، حمل و نقل یا استفاده مجدد بعدی، مشروط به تأیید کیفیت گاز مورد نیاز، به سیلندرهای SF₆ منتقل شود.

این امر اجازه می‌دهد SF₆ بازیابی شده به جای در نظر گرفته شدن به عنوان زباله، به چرخه عملیاتی بازگردد.

۴. چه اتفاقی برای گاز جامد نشده می‌افتد؟

تمام گازی که وارد مرحله جداسازی در دمای پایین می‌شود، به SF₆ جامد شده تبدیل نمی‌شود.گاز باقی‌مانده عمدتاً یکSF₆ باقی‌مانده در گاز جامد نشده

است.

مهم است که این گاز به سادگی مستقیماً تخلیه نشود. حتی مقدار نسبتاً کمی SF₆ نشان دهنده گاز قابل بازیابی است و باید قبل از انتشار تصفیه شود.بنابراین گاز جامد نشده توسط پمپ تخلیه/انتقال گاز بهSF₆ باقی‌مانده در گاز جامد نشده

منتقل می‌شود.

۵. جذب و بازیابی SF₆ باقی‌مانده

ماژول جذب، SF₆ باقی‌مانده را از گاز غنی از N₂ جذب می‌کند.

پس از تصفیه جذب، غلظت SF₆ در گاز باقی‌مانده به کمتر از ۰.۰۵٪ (۵۰۰ ppm) کاهش می‌یابد و تحت شرایط عملیاتی مناسب می‌تواند تا ۱۰ ppm کاهش یابد.

سپس گاز غنی از N₂ تصفیه شده می‌تواند مطابق با الزامات زیست محیطی و عملیاتی قابل اجرا تخلیه شود.

مهمتر از آن، SF₆ جذب شده توسط ماژول جذب به سادگی دور ریخته نمی‌شود.

بازیابی شده و به فرآیند جداسازی بازگردانده می‌شود.

۶. فرآیند بازیابی SF₆ حلقه بسته

این فرآیند بازگشت یکی از ویژگی‌های کلیدی سیستم KSTONE است.

SF₆ بازیابی شده در مرحله انجماد اولیه در دمای پایین برای استفاده مجدد جمع‌آوری می‌شود، در حالی که SF₆ باقی‌مانده در گاز جامد نشده توسط ماژول جذب گرفته شده و به مرحله جداسازی بازگردانده می‌شود.

بنابراین فرآیند را می‌توان به صورت زیر نشان داد:

بازگشت به فرآیند جداسازیوظیفه اصلی

بازگشت به فرآیند جداسازیگاز مخلوط بازیابی شده را منتقل و آماده می‌کند

بازگشت به فرآیند جداسازی→

بازگشت به فرآیند جداسازی→

بازگشت به فرآیند جداسازی→

پر کردن سیلندر و استفاده مجدد

در عین حال:

بازگشت به فرآیند جداسازیSF₆ بازیابی شده را به سیلندرها منتقل می‌کند

بازگشت به فرآیند جداسازی→

بازگشت به فرآیند جداسازی→

بازگشت به فرآیند جداسازی→

بازیابی بیشتر SF₆

این گردش تا زمانی ادامه می‌یابد که SF₆ قابل بازیابی جدا شده و تا سطح مورد نیاز بازیابی شود.

۷. چرا جداسازی در دمای پایین با جذب ترکیب می‌شود؟

یک مرحله جداسازی منفرد لزوماً نمی‌تواند تمام SF₆ را از یک جریان گاز مخلوط بازیابی کند.مرحله دمای فوق‌العاده پایین مسئولجداسازی و جمع‌آوری اولیه SF₆و همSF₆ باقی‌مانده در گاز جامد نشده

سروکار دارد.

غلظت SF₆ باقی‌مانده را قبل از تخلیه کاهش می‌دهد

این ترکیب به بهبود بازیابی کلی SF₆ در حالی که انتشار غیرضروری SF₆ را به حداقل می‌رساند، کمک می‌کند.

۸. از بازیابی SF₆ تا استفاده مجدد از SF₆

هدف یک سیستم پیشرفته مدیریت گاز SF₆ صرفاً حذف گاز از تجهیزات الکتریکی نیست.هدف بزرگترSF₆ باقی‌مانده در گاز جامد نشده

است.

• برای شرکت‌های برق، تولیدکنندگان GIS، پیمانکاران نگهداری و ارائه‌دهندگان خدمات گاز SF₆، این رویکرد می‌تواند مزایای متعددی را ارائه دهد:
• کاهش تلفات SF₆ در طول نگهداری تجهیزات
• بازیابی SF₆ از کاربردهای گاز مخلوط
• بهبود استفاده از SF₆ بازیابی شده
• کاهش انتشار زیست محیطی SF₆
• بازیابی حلقه بسته SF₆ باقی‌مانده

مدیریت کارآمدتر گاز بازیابی شده

خلوص گاز و عملکرد بازیابی قابل دستیابی واقعی به ترکیب گاز اصلی، شرایط عملیاتی، پیکربندی تجهیزات و مشخصات کیفیت گاز مورد نیاز بستگی دارد.

۹. فناوری بازیابی، جداسازی و خالص‌سازی SF₆ KSTONE

KSTONE تجهیزات مدیریت گاز SF₆ را برای کاربردهای بازیابی، جداسازی، خالص‌سازی، پر کردن و مدیریت گاز مرتبط توسعه می‌دهد.سیستم‌های بازیابی و جداسازی ماپردازش در دمای فوق‌العاده پایین با جذب و بازیابی SF₆

را ترکیب می‌کنند و فرآیندی را برای بازیابی SF₆ از گازهای مخلوط و بازگرداندن SF₆ جذب شده به چرخه جداسازی فراهم می‌کنند.برای کاربردهایی که نیاز به راه‌حل جداسازی پیشرفته‌تری دارند، KSTONE همچنینSF₆ باقی‌مانده در گاز جامد نشده

را توسعه می‌دهد.

این فناوری به ویژه زمانی مرتبط است که SF₆ نیاز به جداسازی از گازهای دیگر و بازیابی با خلوص بالا داشته باشد.

کاربردهای معمول

• سیستم‌های بازیابی و جداسازی SF₆ KSTONE را می‌توان برای موارد زیر در نظر گرفت:
• نگهداری GIS و GIL
• سرویس قطع کننده مدار SF₆
• بازیابی گاز مخلوط SF₆/N₂
• تجهیزات الکتریکی عایق‌بندی شده با گاز
• پروژه‌های بازیافت گاز SF₆
• تولیدکنندگان تجهیزات الکتریکی
• شرکت‌های خدمات و نگهداری گاز SF₆

کاربردهای بازیابی گاز صنعتی

نتیجه‌گیری

بازیابی SF₆ از گازهای مخلوط بیش از یک عملیات پمپاژ ساده است.یک فرآیند بازیابی کامل باید همجریان اصلی SF₆و همSF₆ باقی‌مانده در گاز جامد نشده

را در نظر بگیرد.

فرآیند KSTONE از انجماد در دمای فوق‌العاده پایین برای بازیابی SF₆، یک سیستم جمع‌آوری کرایوژنیک برای جمع‌آوری گاز بازیابی شده و یک مرحله بازیابی مبتنی بر جذب برای جذب SF₆ باقی‌مانده از گاز غنی از N₂ استفاده می‌کند.

با بازگرداندن SF₆ جذب شده به فرآیند جداسازی، سیستم یک حلقه بازیابی ایجاد می‌کند که برای به حداکثر رساندن بازیابی SF₆ و به حداقل رساندن انتشار غیرضروری طراحی شده است.برای پروژه‌هایی که شاملجداسازی گاز مخلوط SF₆/N₂، بازیابی SF₆، خالص‌سازی گاز یا بازیافت SF₆