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充氦回收機(jī)是集氦氣充注、回收、凈化、壓縮與再利用于一體的工業(yè)設(shè)備，主要用于配合氦檢漏系統(tǒng)，將檢測(cè)過程中排放的低純度氦氣回收提純，循環(huán)使用，降低生產(chǎn)成本并減少資源浪費(fèi)。
一、基本概念與工作原理
1. 定義與功能
充氦回收機(jī)是集氦氣充注、回收、凈化、壓縮與再利用于一體的工業(yè)設(shè)備，主要用于配合氦檢漏系統(tǒng)，將檢測(cè)過程中排放的低純度氦氣回收提純，循環(huán)使用，降低生產(chǎn)成本并減少資源浪費(fèi)。
2. 核心工作原理：充氦回收流程
·氦氣收集：通過真空泵將檢測(cè)腔體中含氦廢氣抽出，收集至低壓儲(chǔ)罐
·多級(jí)凈化：依次通過過濾、冷凝、吸附、膜分離等技術(shù)去除水分、CO?、N?、O?
等雜質(zhì)
·壓縮儲(chǔ)存：經(jīng)壓縮機(jī)升壓至 15-30MPa，存入高壓儲(chǔ)罐供再次使用
凈化技術(shù)路線：
·吸附法：利用分子篩 / 活性炭選擇性吸附 N?、O?，氦氣穿透提純
·低溫冷凝：利用沸點(diǎn)差異 (-269℃) 使高沸點(diǎn)雜質(zhì)液化分離
·膜分離：利用高分子膜對(duì)不同氣體滲透速率差異實(shí)現(xiàn)分離
·催化氧化：去除 H?等可燃雜質(zhì)，確保安全
二、設(shè)備核心組成
組件 | 功能描述 | 技術(shù)特點(diǎn) |
氦氣收集系統(tǒng) | 低壓儲(chǔ)罐、真空泵組，收集含氦廢氣 | 真空度可達(dá) 10?3Pa，流量 5-50m3/h |
多級(jí)凈化單元 | 過濾器 (除油 / 水)、干燥器、吸附塔、膜組件 | 三級(jí)過濾精度 0.01μm，露點(diǎn)≤-60℃ |
壓縮系統(tǒng) | 專用氦氣壓縮機(jī) (渦旋 / 活塞式) | 進(jìn)氣 0.05-15MPa，排氣 15-30MPa，功率 10-100kW |
智能控制系統(tǒng) | PLC + 觸摸屏，監(jiān)控壓力、流量、純度 | 精度 ±1%，支持遠(yuǎn)程監(jiān)控和自動(dòng)報(bào)警 |
儲(chǔ)存系統(tǒng) | 高壓儲(chǔ)罐 (15-30MPa) 或液氦杜瓦 | 容量 50-1000L，材質(zhì) 316L 不銹鋼 |
三、應(yīng)用場(chǎng)景與工作流程
行業(yè) | 應(yīng)用場(chǎng)景 | 回收價(jià)值 |
新能源電池 | 電芯殼體 / 密封釘氦檢后廢氣回收 | 降低氦氣成本 70-90%，投資回報(bào)期 6-12 個(gè)月 |
制冷空調(diào) | 冷凝器、蒸發(fā)器檢漏廢氣回收 | 年節(jié)約氦氣成本可達(dá) 50 萬元 |
醫(yī)療設(shè)備 | MRI 超導(dǎo)磁體冷卻氦氣回收 | 減少 10-20% 的 MRI 填充損失 |
航空航天 | 飛行器部件、發(fā)動(dòng)機(jī)檢漏 | 保障高純度氦氣供應(yīng)，不受供應(yīng)鏈限制 |
半導(dǎo)體 | 晶圓 / 芯片封裝檢漏 | 維持工藝穩(wěn)定性，降低生產(chǎn)成本 |
科研實(shí)驗(yàn)室 | 低溫超導(dǎo)實(shí)驗(yàn)設(shè)備 | 實(shí)現(xiàn)液氦自給自足，降低實(shí)驗(yàn)成本 |
2. 典型工作流程 (以電池行業(yè)為例) 充氦回收循環(huán)：
氦檢階段：
電池放入真空箱→抽真空→充入氦氣 (純度 99.9%)→檢漏→排氣 (含氦 40-60%)
回收階段：
·廢氣通過管道進(jìn)入回收機(jī)低壓儲(chǔ)罐
·真空泵抽取儲(chǔ)罐內(nèi)氣體，建立負(fù)壓環(huán)境 (≤10?2Pa)
·壓縮機(jī)將氣體升壓至 0.5-1MPa，送入凈化系統(tǒng)
·依次經(jīng)過過濾→干燥→吸附→膜分離，去除雜質(zhì)
·純度檢測(cè)：合格 (≥70%) 進(jìn)入高壓儲(chǔ)罐；不合格返回再處理
再利用：高壓氦氣 (15-20MPa) 通過減壓裝置回到氦檢系統(tǒng)循環(huán)使用
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