SF6 Unidade de Recuperação de Gás, Equipamento de Recuperação e Purificação de Gás GIS Integrado de 6 em 1 para Refrigeração-Liquefação

O gás hexafluoreto de enxofre (SF6) é amplamente utilizado em painéis GIS, disjuntores SF6, transformadores de corrente e tensão e outros equipamentos elétricos de alta tensão por suas excelentes propriedades de isolamento e capacidade de extinção de arco. No entanto, o gás SF6 é caro e se decompõe em subprodutos tóxicos sob arco e descarga corona. Durante a manutenção do equipamento, o gás SF6 deve ser recuperado e purificado profissionalmente para evitar emissões diretas que causam efeito estufa e poluição ambiental, ao mesmo tempo que permite a reciclagem do gás caro.

Os métodos tradicionais de recuperação de SF6 sofrem com equipamentos de função única, conexões de tubulação complexas, alta pressão residual e purificação insuficiente de gás. Apresentamos o dispositivo Unidade de recuperação e purificação de gás SF6 que emprega princípio avançado de liquefação por refrigeração com refrigerante R404 ecologicamente correto, integrando seis funções: armazenamento de recuperação, enchimento, bombeamento a vácuo, enchimento de cilindros e secagem de purificação. Equipado com compressor Shenyang Shengu SF6 (12m³/h) e bomba de vácuo de dois estágios BSV90 (90m³/h), tanque de aço carbono de 200L armazenando 200kg de SF6 líquido, pressão de recuperação final tão baixa quanto 53KPa, umidade purificada ≤60PPM e teor de óleo ≤10PPM. Com proteção automática de sequência de fase integrada, válvula eletromagnética anti-refluxo de óleo e secador regenerável, design móvel de acionamento manual com resfriamento a ar - fornecendo uma solução integrada de manuseio de gás SF6 eficiente, confiável e conveniente para manutenção de GIS, revisão de disjuntores e serviço de transformador.

A unidade adota o princípio de recuperação de liquefação por refrigeração padrão da indústria, utilizando a propriedade física da liquefação do gás SF6 sob pressão e temperatura reduzida para uma recuperação eficiente. O compressor SF6 extrai e comprime gás de equipamentos elétricos em alta pressão, enquanto um sistema de refrigeração independente com refrigerante ecológico R404 resfria o gás SF6 quente de alta pressão através do evaporador até a temperatura de condensação, convertendo-o em estado líquido para armazenamento.

O refrigerante R404 apresenta baixa temperatura de evaporação, alta eficiência de refrigeração e zero destruição de ozônio, combinado com um compressor de refrigeração de pistão totalmente hermético e um condensador resfriado a ar, garantindo rápida condensação de SF6. Em comparação com o armazenamento por compressão gasosa direta, o armazenamento liquefeito aumenta drasticamente a densidade de armazenamento – o tanque de 200L comporta 200kg de SF6 líquido, acomodando a recuperação completa de compartimentos GIS de médio a grande porte. A pressão de recuperação final chega a 53KPa absolutos, melhorando significativamente a taxa de recuperação, reduzindo perdas residuais e diminuindo os custos de manutenção.

A unidade integra seis funções principais, cobrindo de forma abrangente todo o fluxo de trabalho de manuseio de gás de manutenção de equipamentos elétricos SF6: O armazenamento de recuperação extrai e liquefaz o gás do equipamento para o tanque embutido; Encher cargas armazenadas de SF6 de volta em equipamentos elétricos; O bombeamento a vácuo evacua equipamentos e tubulações para remover umidade e ar; O enchimento de cilindros transfere o gás recuperado diretamente para os cilindros de transporte; A secagem por purificação remove óleo, umidade e impurezas sólidas; A purificação por autocirculação limpa repetidamente o gás armazenado para maior pureza.

Todas as funções são alternadas por meio de válvulas de esfera e caixa de controle localizadas centralmente, com diagramas de fluxo claros no painel e lógica simples de operação da válvula. Em comparação com soluções tradicionais que exigem vários dispositivos separados, o design integrado reduz drasticamente o trabalho de tubulação em campo e os riscos de vazamento nas conexões. Todo o sistema é lacrado de fábrica e pré-testado; apenas duas mangueiras de borracha precisam ser conectadas no local, melhorando bastante a eficiência da manutenção.

A unidade possui dois separadores de óleo de alta eficiência instalados em série na saída do compressor SF6, removendo efetivamente o lubrificante do compressor por meio de separação centrífuga e adsorção de filtro de dupla ação. Emparelhado com filtros de precisão de 0,02 μm, os contaminantes de partículas sólidas são removidos. O filtro secador utiliza adsorvente de peneira molecular para desidratação profunda e remoção de flúor hidrolisável, com acidez controlada abaixo de 0,1PPM.

Após uma passagem de purificação de recuperação, a umidade do gás SF6 cai abaixo de 60PPM por peso, o teor de óleo abaixo de 10PPM, fluoretos hidrolisáveis ​​≤0,2PPM, resultados de testes biológicos não tóxicos e pureza do gás ≥99,9% — atendendo totalmente aos requisitos padrão DL/T 662 para qualidade de gás SF6 reciclado. A secadora possui regeneração de aquecimento integrada; a peneira molecular saturada é ativada por meio de aquecimento a vácuo sem substituição frequente do dessecante, reduzindo significativamente os custos de manutenção e mantendo o desempenho de purificação estável a longo prazo.

A unidade possui um sistema de proteção de segurança abrangente que protege tanto o equipamento quanto o pessoal. Um controlador de alta pressão na descarga do compressor SF6 para automaticamente o compressor acima de 2,0 MPa e reinicia quando a pressão cai, evitando operação com sobrepressão. O recipiente de armazenamento é equipado com uma válvula de segurança que alivia automaticamente o excesso de pressão e reajusta quando normal.

O sistema elétrico inclui falha de fase e relé de proteção de sequência de fase com correção automática de reversão de fase, eliminando danos à rotação reversa do compressor devido à fiação incorreta da energia no local. Uma válvula eletromagnética de carga de vácuo na entrada da bomba intertrava-se com a bomba de vácuo, vedando automaticamente o lado do vácuo e admitindo ar na câmara da bomba quando parada – evitando completamente a contaminação pelo refluxo do óleo da bomba. Todas as válvulas de esfera utilizam elementos de vedação borboleta integrados com autocompensação para operação sem vazamentos após milhares de ciclos. A proteção de temperatura garante uma partida confiável até -20°C ambiente. Múltiplas camadas de proteção garantem uma operação segura e estável em todas as condições.

A construção móvel manual com rodízios premium permite fácil movimentação enquanto protege os acabamentos do piso, ideal para realocação entre compartimentos de manobra e salas GIS. Estrutura compacta e bem projetada com atraente acabamento em pintura industrial laranja-avermelhada (adesão Classe I) que resiste ao desgaste e à corrosão. Caixa de controle, válvulas operacionais e medidores de monitoramento, todos dispostos em um painel lateral com identificação clara de vazão para operação intuitiva.

O design totalmente refrigerado a ar não requer fornecimento externo de água, expandindo a gama de aplicações. Faixa de temperatura operacional -10°C a 40°C, potência total ≤15kW, fonte trifásica de cinco fios de 380V atendendo aos requisitos de energia industrial padrão. Ruído do sistema controlado em 75dB(A) para melhor ambiente de trabalho. Taxa anual de vazamento ≤1% da capacidade nominal de armazenamento, garantindo vedação confiável a longo prazo. Equilibrando funcionalidade, mobilidade e durabilidade, é o equipamento móvel ideal para manuseio de gás SF6 para trabalhos de campo de manutenção de energia.

1. Etapa 1: Preparação Pré-Início e Conexão da Tubulação

   Antes de usar, posicione a unidade no local de trabalho garantindo pelo menos 0,5 metro de espaço entre a entrada do condensador e as paredes para ventilação adequada. Verifique os níveis de óleo do compressor SF6 e da bomba de vácuo; o óleo deve permanecer entre 1/4 e 3/4 no visor; se estiver baixo, complete com lubrificante especificado. Inspecione as linhas de refrigeração quanto a danos, conexões soltas e verifique a operação do ventilador.

   Conecte as mangueiras de borracha de acordo com a tarefa, mantendo as mangueiras o mais curtas possível para minimizar perdas. Recuperação: compartimento de gás do equipamento → mangueira → entrada de recuperação. Enchimento: saída de enchimento → mangueira → compartimento do equipamento. O enchimento do cilindro requer duas mangueiras conectadas ao equipamento e ao cilindro, respectivamente. Verifique a integridade da vedação após as conexões. Conecte alimentação trifásica de 380 V de cinco fios; o protetor de fase integrado corrige automaticamente a reversão. Na primeira utilização ou após exposição atmosférica, evacue a própria unidade antes de continuar.

2. Etapa 2: Bombeamento a Vácuo do Sistema

   Antes da recuperação ou enchimento, as linhas de conexão e os compartimentos do equipamento devem ser evacuados para remover o ar e a umidade e evitar a contaminação por SF6. Confirme se o sistema está com pressão manométrica zero ou abaixo antes de ligar a bomba de vácuo. Auto-evacuação da unidade: ligue a bomba de vácuo e abra as válvulas V1, V2, V3, V5, monitore a leitura do vácuo segurando o interruptor do medidor de vácuo de resistência; feche as válvulas e depois pare a bomba quando o vácuo final for atingido.

   Evacuação da linha lateral do equipamento: ligue a bomba de vácuo com V1 e V6 abertos, evacue as linhas de recuperação e feche V6 primeiro antes de V1 e da bomba. A evacuação do lado do cilindro segue o mesmo procedimento. Monitore o progresso do vácuo durante o bombeamento; se o vácuo não cair, inspecione as juntas quanto a vazamentos. Nunca ligue o compressor SF6 enquanto estiver sob vácuo. Após a evacuação, mantenha uma ligeira pressão positiva de SF6 no sistema para evitar a entrada de ar.

3. Etapa 3: Recuperação e armazenamento de gás SF6

   Com base na temperatura ambiente e no volume de gás, ligue o compressor de refrigeração com 30 a 60 minutos de antecedência para pré-resfriamento e mantenha-o funcionando durante a recuperação. Confirme a pressão de recuperação inicial entre 0 ~ 1,0 MPa. Abra V6, abra parcialmente V2, ligue o compressor SF6 e depois abra V3 – o gás comprime, condensa e liquefaz no tanque de armazenamento.

   Durante a recuperação, monitorar atentamente o manômetro de descarga M2, mantendo-o abaixo de 2,0MPa; ajuste a abertura V2 se a pressão subir muito rápido. Observe o nível do líquido através do visor; nunca exceda 2/3 da visualização para evitar enchimento excessivo. Quando a pressão final de 53KPa ou o valor alvo for atingida, feche V3, compressor SF6, V2, V6 em sequência e, em seguida, pare o compressor de refrigeração. Confirme se a pressão e o nível do tanque estão normais e documente as leituras.

4. Etapa 4: Enchimento de gás SF6 e enchimento de cilindro

   Para operações de enchimento, evacue primeiro a lateral do equipamento. Quando a pressão do tanque estiver alta, abra V4 diretamente para encher por pressão diferencial, monitorando M6 até a pressão nominal de trabalho. Quando a pressão do tanque cair muito para enchimento direto, use uma fonte de gás externa através de V7 e V6 ou ligue o compressor SF6 para enchimento pressurizado. Ao desligar, ligue o compressor para puxar o gás residual da linha de volta para o armazenamento até que a sucção atinja o medidor zero, depois pare o compressor e feche as válvulas.

   Para encher o cilindro, primeiro evacue o cilindro e as linhas. Abra V4 e válvula do cilindro, enchimento por gravidade por diferença de pressão. Assim que as pressões se equalizarem, mude para o modo pressurizado: feche V4, abra V5, V2, ligue o compressor SF6 e V8 para continuar enchendo sob pressão. Observe que o tanque de armazenamento deve conter SF6 líquido suficiente antes do enchimento do cilindro; monitore o nível do líquido por toda parte. Pare no peso nominal do cilindro fechando a válvula do cilindro e as válvulas correspondentes.

5. Etapa 5: Autocirculação de purificação e armazenamento de desligamento

   Quando o gás recuperado tiver alto teor de umidade ou após uso prolongado, execute a purificação por autocirculação para melhorar a qualidade do gás. Ligue o compressor de refrigeração, abra V5, V2, ligue o compressor SF6 e depois V3 - o gás circula pelos separadores de óleo e secador, removendo progressivamente o óleo e a umidade. Ajuste V2 se a pressão de descarga estiver muito alta para manter a circulação normal. Execute durante o período apropriado com base no nível de contaminação e depois pare.

   O dessecante saturado pode ser regenerado termicamente por aquecimento sob vácuo sem desmontagem. Após todas as operações, feche todas as válvulas e desconecte a alimentação. Enrole e guarde as mangueiras e o cabo de alimentação, inspecione a unidade quanto a danos. Mantenha uma leve pressão positiva de SF6 no tanque e nas linhas para evitar a entrada de ar e umidade. Calibre periodicamente os medidores de pressão e vácuo, programe as trocas de óleo do compressor e da bomba de acordo com o cronograma de manutenção e mantenha registros de serviço para garantir um desempenho confiável para o próximo uso.

Algumas unidades de recuperação de SF6 que utilizam compressão direta ou com condensação insuficiente atingem apenas pressões finais de 0,1 MPa ou superiores, deixando gás residual substancial não recuperado. Isto não só desperdiça gás caro, aumentando os custos operacionais, mas o gás liberado também contribui para o efeito estufa. Para compartimentos GIS de grande volume, a perda de gás devido à alta pressão residual é significativa, acumulando perdas económicas consideráveis ​​ao longo do tempo.

Esta unidade emprega liquefação por refrigeração com compressor SF6 de alto desempenho, alcançando uma pressão de recuperação final tão baixa quanto 53KPa absolutos – muito superior ao equipamento básico de recuperação. O refrigerante R404 fornece temperatura de evaporação suficientemente baixa, garantindo condensação contínua no lado de baixa pressão do compressor, diminuindo progressivamente a pressão no lado do equipamento. O deslocamento do compressor de 12m³/h combinado com o sistema de condensação de grande capacidade recupera o compartimento de 1m³ de 0,8MPa a 53KPa em apenas 2,5 horas. Melhora drasticamente a taxa de recuperação por tanque, reduz a perda residual, reduz os custos de manutenção com gás e atende aos requisitos de redução de emissões ambientais.

O óleo lubrificante do compressor SF6 é transportado para o fluxo de gás durante a compressão; a separação inadequada do óleo deixa um alto teor de óleo no gás recuperado. Enquanto isso, a entrada de ar e umidade durante a manutenção eleva a umidade do gás. O SF6 oleoso e úmido recarregado no equipamento contamina o interior – a umidade se decompõe em substâncias corrosivas sob o arco e os depósitos de óleo nas superfícies de isolamento reduzem a rigidez dielétrica, comprometendo gravemente a segurança e a vida útil do equipamento.

Separadores de óleo de dois estágios em série na saída do compressor removem o óleo por meio de dupla ação centrífuga e de filtração, atingindo um teor de óleo ≤10PPM após a purificação. O secador de peneira molecular adsorve profundamente a umidade até ≤60PPM, fluoretos hidrolisáveis ​​≤0,2PPM, acidez ≤0,1PPM. Filtros de precisão de 0,02μm removem partículas sólidas, resultando em ≥99,9% de pureza de SF6, atendendo totalmente aos padrões de qualidade de recarga de acordo com DL/T 662. O secador suporta regeneração térmica – a peneira molecular saturada é reativada por meio de aquecimento a vácuo sem substituição – mantendo o desempenho de purificação de longo prazo e garantindo qualidade consistente do gás recuperado.

Quando a bomba de vácuo para após a evacuação, o óleo da bomba flui de volta para as linhas de vácuo e para o sistema SF6 sob pressão diferencial, causando contaminação do óleo. No mínimo, isto requer uma nova purificação que exceda os limites do óleo; na pior das hipóteses, contamina compartimentos inteiros de SF6, exigindo a substituição completa do gás, impactando seriamente a qualidade e o cronograma da manutenção. As unidades tradicionais exigem que os operadores sequenciem manualmente o fechamento da válvula e o desligamento da bomba – a desatenção momentânea causa incidentes de refluxo.

Uma válvula eletromagnética de carga de vácuo instalada na entrada da bomba é conectada ao mesmo circuito que a bomba de vácuo para operação sincronizada. No instante em que a bomba para, a válvula veda automaticamente o lado do sistema de vácuo enquanto admite atmosfera na câmara da bomba, evitando fundamentalmente o refluxo de óleo para o sistema de SF6. Não é necessária coordenação manual do sincronismo das válvulas – a proteção totalmente automática elimina a contaminação do óleo por erro humano, preservando efetivamente a limpeza do sistema de gás.

A fiação elétrica temporária em locais de manutenção de subestações costuma ser inconsistente com as sequências trifásicas invertidas comuns. Tanto o compressor SF6 quanto a bomba de vácuo utilizam motores trifásicos; a sequência de fase invertida causa rotação para trás, no mínimo reduzindo drasticamente a eficiência do bombeamento e, na pior das hipóteses, danificando as placas das válvulas do compressor e os componentes móveis, causando falhas no equipamento e atrasos no projeto. O equipamento convencional requer identificação manual de fases e troca de fios – complicado com riscos de choque elétrico.

O sistema elétrico incorpora relé de proteção contra falha de fase e sequência de fase com correção automática de fase. Após a conexão de energia, a unidade detecta automaticamente a ordem das fases e muda para a sequência correta se invertida - não é necessária troca manual de linha, o compressor sempre gira corretamente. A proteção contra falha de fase corta automaticamente a energia na fase faltante. As luzes indicadoras dentro de 15 segundos após a inicialização confirmam a sequência normal de fases e o status de espera. Resolve completamente a confusão de sequência de fase no local, reduz os requisitos de habilidade de fiação e melhora a segurança operacional e a confiabilidade do equipamento.

A manutenção tradicional do SF6 requer bomba de vácuo separada, compressor de recuperação, tanque de armazenamento, filtro secador e muito mais – montagem de diversas unidades independentes no local com conexões de tubulação complexas e reconfiguração frequente. A configuração não só é demorada, mas cada junta adicional adiciona um potencial ponto de vazamento com vedação deficiente, causando vazamento de gás. Equipamentos dispersos também complicam a realocação entre baias, reduzindo o rendimento da manutenção de vários compartimentos.

Este design integrado 6 em 1 incorpora recuperação, enchimento, vácuo, purificação, armazenamento e enchimento de cilindros em uma unidade de carrinho manual com toda a tubulação interna selada de fábrica e comissionada. A operação em campo requer apenas duas conexões de mangueira de borracha; os modos de função são alternados por meio de válvulas de esfera do painel com operação simples e intuitiva. Um número significativamente menor de pontos de conexão reduz efetivamente o risco de vazamento. A mobilidade sobre rodas facilita a transferência entre compartimentos GIS para manutenção contínua em vários compartimentos. A solução global simplifica a preparação do campo, reduz a carga de trabalho do operador e melhora a eficiência geral da manutenção.

1. Recuperação de gás para manutenção de painéis GIS de subestação

   Os comutadores GIS são responsáveis ​​pelo maior volume de gás SF6 em sistemas de energia; todos os compartimentos exigem recuperação total de gás durante a manutenção periódica e tratamento de falhas. Esta unidade acomoda todos os equipamentos GIS de classe de tensão, a pressão final de 53KPa garante a extração máxima de gás e a capacidade do tanque de líquido de 200 kg permite a recuperação total do compartimento padrão. A recuperação eficiente da liquefação por refrigeração combinada com a purificação permite a recarga direta sem processamento externo. O design com rodas facilita a movimentação entre compartimentos de salas GIS — o principal equipamento de manuseio de gás para manutenção de GIS em subestações.

2. Instalação de disjuntor SF6 de alta tensão e manuseio de gás de revisão

   Os disjuntores SF6 requerem evacuação da câmara, enchimento e recuperação de gás durante o comissionamento e desmontagem de revisão geral. A bomba de vácuo de alta velocidade de 90m³/h evacua rapidamente as câmaras do interruptor, o vácuo máximo de 10Pa garante a remoção completa da umidade. A rápida taxa de enchimento carrega a câmara de 1 m³ para 0,8 MPa em menos de uma hora. A função de recuperação captura todo o gás antes da desmontagem e recarrega após a remontagem – economizando custos de gás e evitando emissões poluentes. Equipamento essencial para fabricantes de painéis e empresas de serviços que realizam revisões de disjuntores.

3. Manutenção e manuseio de gás CT/VT SF6

   Os transformadores de corrente e tensão isolados com SF6 são numerosos e amplamente distribuídos, exigindo recuperação e recarga de gás para testes periódicos e resolução de falhas. A mobilidade da unidade permite o processamento transformador por transformador entre subestações. Recuperação rápida para câmaras de pequeno volume com purificação garantindo qualidade de gás reutilizável. Em comparação com grandes caminhões de recuperação, o tamanho moderado desta unidade é mais adequado para manutenção distribuída e de menor volume de transformadores — flexível e econômica, elevando efetivamente os padrões de manutenção profissional de transformadores.

4. Enchimento de cilindro de gás SF6 e armazenamento de transporte

   O SF6 recuperado às vezes requer transporte para outros locais ou instalações de processamento especializadas, necessitando de transferência para cilindros certificados. Esta unidade possui capacidade de enchimento de cilindros, transferindo diretamente gás recuperado do equipamento ou SF6 líquido do armazenamento para cilindros padrão. Enchimento inicial por gravidade por pressão diferencial e, em seguida, enchimento pressurizado pelo compressor após equalização para melhorar o rendimento. A capacidade do tanque de 200 kg enche vários cilindros em uma sessão para requisitos de transporte de lote. A purificação integrada garante que o gás preenchido atenda aos padrões de qualidade – ideal para concessionárias de gás e organizações de testes que realizam serviços de enchimento de cilindros de SF6.

5. Serviços de inspeção móvel da empresa de serviços de teste de energia

   Empresas terceirizadas de testes e manutenção de energia que atendem a vários clientes precisam de equipamentos de recuperação versáteis, portáteis e confiáveis. A funcionalidade seis em um desta unidade cobre todos os cenários de manuseio de gás SF6 – uma máquina atende a cada situação de manutenção. O design com rodas refrigerado a ar não requer instalações adicionais, é facilmente transportado para os locais de trabalho e pronto para trabalhar na chegada. Sistemas completos de proteção e purificação de segurança proporcionam operações profissionais padronizadas. A escolha ideal para inventário de equipamentos de prestadores de serviços de energia, melhorando a capacidade de serviço e a imagem profissional.

A unidade de recuperação de gás SF6 do dispositivo, construída com tecnologia de liquefação por refrigeração com armazenamento de recuperação integrado, enchimento, bombeamento a vácuo, enchimento de cilindros e secagem de purificação - combinada com separação de óleo em dois estágios, purificação por peneira molecular, proteção automática de fase e anti-refluxo eletromagnético - resolve efetivamente os pontos problemáticos da indústria de alta pressão residual, purificação deficiente, tubulação complexa e operação complicada na recuperação tradicional de gás SF6. A recuperação de baixa pressão final de 53KPa, a purificação de 99,9% de alta pureza e a implantação portátil proporcionam uma solução integrada de manuseio de gás eficiente, ecológica e econômica para manutenção de equipamentos elétricos de SF6 na indústria de energia.

Nosso foco é P&D e fabricação de equipamentos de manuseio de gás SF6, otimizando continuamente o desempenho do produto com base nos requisitos de manutenção de energia da linha de frente. A unidade de recuperação de dispositivos expande ainda mais a linha de produtos de equipamentos de O&M SF6, amplamente aplicável a empresas de rede, geradores de energia, fabricantes de painéis de distribuição, empreiteiros de testes de energia e usuários industriais. Ajuda a melhorar a utilização da recuperação de gás SF6, reduz as emissões de gases de efeito estufa e fornece suporte técnico confiável para operação verde e produção segura na indústria de energia.

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