用於光纖製造的氦氣再循環的製作方法
2023-05-28 13:00:31
專利名稱：用於光纖製造的氦氣再循環的製作方法
技術領域：
本發明總的說來是有關氦氣再循環的改進方法和設備，而特別關注氦氯之用於光纖製造的熔凝工藝中的經改進的氦氣再循環，以及用於光纖製造中所含多重工藝使用氦氣再循環的綜合系統和方法。
背景技術：
氦氣是一種在各種場合下大量使用的相當昂貴的氣體。其中一種場合就是光纖製造，在光纖製造所包含的許多工藝中都有氦氣的典型應用。多種因素決定氦氣成為再循環的候選氣體。它是一種從天然氣井中作為副產物而獲得的不可再生的資源。因此，非常昂貴。由於它是一種惰性氣體，所以不會起反應，適於回收和重複使用。
然而，到目前為止，仍未使氦氣再循環成為光纖製造工藝的一部分。近期的兩個專利，美國第5,452,583號和第5,377,491號已提到了在使光纖製造所用拉絲光纖冷卻工藝中用作冷卻氣體的氦氣再循環情況下的氦氣再循環問題，它們的整體內容通過引用包括在此。儘管拉絲工藝是一般使用氦氣最多的工藝，但這些專利都未能解決光纖製造中其它用氦工藝間內在的相互關係，沒有考慮這種需求，更沒有如何在諸如熔凝工藝的其它具體工藝中實現再循環的實踐。
發明概述因此，需要提供在光纖製造中用更綜合的手段進行氦氣再循環的方法和設備，並提供用具體手段在熔凝工藝中實現氦氣再循環的方法和設備。本發明提供了這樣的手段。
在本發明的一個方面，使氦氣再循環的方法適於包括以下步驟將第一級純度的氦氣輸送至熔凝爐；回收來自熔凝爐的廢氦；將回收到的廢氦輸送至氦氣淨化器；用氦氣淨化器淨化回收到的廢氦，以產生足以在熔凝工藝中重複使用的純的循環氦氣輸出流；將純的循環氦氣輸送到熔凝爐；並且在熔凝工藝中重複使用純的循環氦氣。
在本發明的另一個方面，使氦氣再循環的方法適於包括以下步驟從多個用氦工藝收集廢氦；將收集到的廢氦可控制地輸送到氦氣淨化器，氦氣淨化器產生純的循環氦氣輸出流和雜質輸出流；貯存純的循環氦氣；並且在光纖製造中重複使用純的循環氦氣。
在本發明的另一個方面，使氦氣再循環的方法適於包括以下步驟將第一級純度的第一氦氣流輸送至第一光纖製造工藝；從第一工藝回收含有雜質的廢氦；將回收到的廢氦輸送至第一淨化器；用第一淨化器清除雜質，並產生第二級純度的第二氦氣流；並且將第二氦氣流輸送至第二光纖製造工藝。
如下文更全面的描述，本發明的其它方面涉及對在光纖製造中使氦氣再循環的系統和設備的改進。
結合以下附圖和詳細描述，將清楚本發明的其它各各方面和優點。
附圖概述
圖1是一方框圖，示出了光纖製造設備中主要的耗氦工藝，在這些工藝中適於應用依照本發明的氦氣再循環；圖2示出了依照本發明的一個綜合系統，用於從光纖製造期間使用氦氣的熔凝、拉絲及其他工藝中再循環氦氣；圖3是一流程圖，示出了依照本發明的一個綜合方法，用於從光纖製造所用的多個用氦工藝中再循環氦氣；圖4詳細畫出了當應用於光纖製造所用的熔凝工藝時依照本發明的氦氣再循環；圖5是一流程圖，示出了依照本發明的一種方法，用於從光纖製造所用的熔凝工藝中再循環氦氣。
本發明的詳細描述圖1示出了光纖製造設備100中的所有處理步驟。在設備100中，處理從落料工藝(laydown process)101開始，在此形成多孔預製棒或微粉體坯棒。接著，在熔凝工藝102中使預製棒熔凝。然後，將清潔或乾淨的坯棒引入拉絲爐103中。接著，當從坯棒中拉出光纖時，拉絲光纖冷卻工藝104即告完成。隨後，進行質量控制和組裝105。在諸如設備100中的許多工藝中要用到大量的氦氣。拉絲光纖冷卻工藝104、拉絲爐淨化103以及熔凝處理102都要使用足夠量的氦氣，使氦氣再循環有利於節約成本，並有希望對稀有資源作更好的管理和利用。
如圖1一般所示，從使用大量氦氣的設備100的每個工藝中抽取受汙染的或用過了的氦。在圖1中，示出了從工藝102-104中回收氦氣。在不同的光纖製造設備中，可以使用另外的用氦工藝，並且應該理解，同樣可以從這些工藝中回收氦氣。
回收到的氦氣通過回收管112、113和114，以及閥122、123和124。希望可以用傳感器132、133和134連同適當編程的控制器或處理器140檢測每股氦氣流中雜質的性質。傳感器可以是紅外(「IR」)傳感器。也可使用氣體色譜法。本領域的技術人員可以根據他們的特殊應用和可獲得的資源，選擇其他合適的傳感裝置。
可以有選擇有控制地將每股氦氣流排放至滌氣系統150，適當處理廢氣，以滿足使用這種氣體流的環境和安全標準。可以根據傳感器132-134的輸出來控制該排放操作，其中傳感器132-134最好與控制器140相連，或者接至一個將控制三向閥門135、136或137中一適當閥門的分立控制器。
如果不排放，則將氦氣流送入一個或多個供給管151，通過一個或多個可控制的閥門以及一個或多個壓縮機155饋送至可以適當使用一個或多個淨化裝置的氦氣淨化設備160。例舉的現有淨化部分和系統包括固液分離系統、低溫液體升級系統、化學吸附系統、催化反應系統、吸收系統、膜分離系統以及壓力或溫度轉換吸附系統。希望這些部分和系統將有更大的進步，並且本領域的普通技術人員將能夠選擇和組合這些部分，以適應一給定氦氣流中雜質所需的淨化，從而實行再循環。
氦氣淨化器或淨化設備160除去以下雜質，諸如氮氣N2、氧氣O2、氟氣F2的其它含氟化合物、氯氣Cl2、鹽酸和其它氯化物HCl、二氧化碳CO2之類各種光纖製造工藝的典型副產物。關於這些工藝的詳細內容，請參見例如M.G.Blankenship和C.W.Deneka在1982年10月IEEE《量子電子學雜誌》第QE-18卷，第10期，第1418-1423頁發表的「製造波導光纖的外側澱積方法」，以及《化學技術百科全書》1980年版第10卷，第125-147頁Kirk-othmer發表的《光纖》，它們的整體內容以及其中的引用文獻通過援引包含在此。如以下進一步詳細討論的，與分立對待每個工藝相比，從兩個或多個工藝中綜合再循環氦氣具有顯明的優勢。
將回收的純氦氣從氦氣淨化設備160通過傳感器161和三向閥門163輸送到純氦保存罐170中，該保存罐還容納來自源180的純氦補給氣體，以補足未在再循環中回收的氦氣。傳感器161接至控制器140，並用來檢測被淨化氦氣的純度。如果氦氣滿足工藝要求，則用三向閥門163排出氦氣並將其送至滌氣器150。
將純氦氣從保存罐170通過大流量控制器(MFC)182、183和184或其它流量控制器輸送至設備100，以滿足設備在處理期間對氦氣的進一步需求。可以使用適當編程的控制器或處理器140，或者遍及整個設備分布的多個處理器，以監測和控制整個系統的流量、壓力及閥門之類的因素。另一種方式是，由設備操作員進行手動調節。儘管只示出了一個控制器，但可以適當使用多個處理器或控制器。還可以根據環境和場合，使用附加的閥門、泵、壓力規、監測儀和儲存罐。
圖2和圖3更詳細地示出了依照本發明提供氦氣再循環的綜合系統和方法。如圖2所示，依照本發明的系統適於包括一光纖製造設備200，該設備使用熔凝工藝202、拉絲爐清潔工藝203、拉絲光纖冷卻工藝204和其它使用氦氣的各種工藝205。一般還將使用諸如落料、質量控制之類的其它工藝，但由於其中一般極少使用或不使用氦氣，所以圖2中未作圖示。
光纖設備200還最好包括第一氦氣淨化器210、氦氣雜質傳感器211、閥門212、氦氣儲存罐215、帶有自身處理器的用於控制或被控制於控制器240的MFC216-218、控制器240、用於清除雜質的第二氦氣淨化器或淨化設備260、雜質傳感器261、三向閥門262。用於保存純氦氣的第二罐270、由控制器240控制的MFC 276-278，以及純氦氣補給源280。
以下將結合圖3的討論描述依照本發明的上述實施例的一個工作過程。圖3示出了一種方法300，在該方法中，在步驟301，將第一股非常純的氦氣流(諸如「五個九」99.999％或者99.995％的純氦氣)從罐270之類的氦氣源輸送至光纖製造設備中需要第一級純度氦氣的第一工藝，例如光纖設備200中的熔凝工藝202。在步驟302，從第一工藝回收不純的氦氣，並將其輸送至第一淨化器，淨化器210。在步驟303，除去諸如氯氣和鹽酸等顯著雜質，並產生例如約大於95％的具有第二級純度的第二股純氦氣流。在步驟304，用諸如傳感器211和控制器240等傳感器和處理器測試該第二股氦氣流，以確定該氣流適於在諸如拉絲爐清潔203或拉絲光纖冷卻204等其它過程中使用。在步驟305，如果步驟304的測試結果令人滿意，那麼收集或貯存氦氣，並將其冷卻，如果必要，可以使用諸如閥門212、未示出的冷卻裝置或熱交換器、未示出的壓縮機和罐215等部件。在步驟306，將此第二級純氦氣輸送至一個或多個所需氦氣純度較低的工藝。例如，可用控制器240和MFC 216-218控制將氦氣從罐215輸送至拉絲爐清潔工藝203、拉絲光纖冷卻工藝204或其它各種用氦工藝205。
在步驟307，控制純度為99.995％或更低的補給氦氣流，以便向諸如拉絲爐清潔203和拉絲光纖冷卻204等一般比熔凝工藝202使用更多氦氣的工藝提供適當的氦氣。在步驟308，從諸如202-205中的任何一個或多個工藝中收集或回收廢氦，將將其輸送至諸如氦氣淨化器或淨化設備260等第二氦氣淨化器。在步驟309，去除或淨化氧氣O2和氮氣N2之類的雜質，直至產生第一級純度(例如99.995％純度)的氦氣。在步驟310，測試來自步驟309的氦氣的純度。如果氦氣的純度不足以再利用，那麼用諸如閥門262的可控制閥門將其排出。在步驟311，當測得氦氣純淨時，將第一級純度的氦氣收集在諸如罐270的罐中。最後，在步驟312，在諸如熔凝工藝202的高純度工藝中重複使用高純度的循環氦氣。
上述過程考慮到諸如熔凝工藝的工藝需要非常純的氦氣，例如純度為99.995％或五個9。在熔凝期間，用氦氣以及氯氣和氧氣之類的其它氣體來乾燥在落料階段形成的玻璃預製棒。由來自熔凝工藝的包含氯氣等雜質的氦氣是熔凝工藝的副產物。諸如拉絲爐清潔和拉絲光纖冷卻等其它工藝不需要純度等級等同於熔凝工藝的氦氣。
在目前一較佳實施例中，淨化器210隻用來清除足夠多的雜質例如熔凝工藝的副產物Cl2和HCl，以便產生對於拉絲清潔和拉絲冷卻工藝足夠純的氦氣。該淨化過程比將所有循環氦氣淨化至99.995％純度要便宜得多。如前所述，儘管熔凝工藝需要非常純的氦氣，但主要為清潔或者熱傳導和冷卻而使用氦氣的拉絲工藝卻只需要純度約95％的氦氣。
在本發明的另一實施例中，提供了一種用於在光纖製造熔凝工藝方面使氦氣再循環的方法和設備。圖4示出了這種設備400的方框圖形式。如圖4所示，將諸如氧氣、氮氣、六氟化硫SF6、氯氣和氦氣等熔凝氣體從各自的源401、402和403通過調整器404、405和406，以及大流量控制器(「MFC」)407、408和409輸送。儘管被示於單個方框中，但應該理解，氧氣、氮氣、六氟化硫以及其它氣體都可以通過獨立的源而被使用。
用一種已知的方式將要熔凝的坯棒或預製棒411懸掛在熔凝爐410中。在爐410的頂部412導入氣體。在過去，熔凝廢氣被簡單地排放至滌氣設備，必要時對其作進一步的處理，然後將其排放至大氣中。爐頂的上密封口相當松，且用略微過壓的氦氣防止外界大氣進入系統，並防止氯氣之類的其它氣體溢出系統。
在本發明中，希望使用一種改進的密封結構414以降低氦氣損耗。不排放廢氣，而是通過回收管416、傳感器417、自動閥418以及壓縮器419，將其引導到氦氣淨化器420。目前較佳的方式是，根據諸如爐壓、排氣流量、排氣溫度或排氣成份等測量參數，用閥門418控制排出熔凝爐410的排氣量或廢氦量。用傳感器417之類的一個或多個合適的傳感器對參數進行測量。儘管在以下討論中，將傳感器417主要當作成份傳感器來討論，但應該認識到，也可以單獨或聯合使用壓強、流量和溫度傳感器。目前較佳的方式是，根據作為閥門418之控制循環輸出的爐壓控制排氣流量。
同樣，如上所述，希望使用一種圖4未作顯示的第二淨化器，以在自動閥門418和壓縮機419之前清除氯氣、鹽酸和氟化物，以削弱這些部件中的腐蝕問題。
淨化器420清除了諸如氯氣、鹽酸、氧氣、氮氣、二氧化矽雜質和熔凝工藝的任何其它雜質，產生足夠純的氦氣例如99.995％，以便再循環至熔凝工藝。如上所述，最好用傳感器421和控制器450之類的控制器測量再循環氦氣的純度，並且如果純度不夠，則用由控制器控制的三向閥門422排放該氦氣。
將純的循環氦氣輸送到純循環氦氣罐430中，並從罐430通過循環氦氣的MFC 440將其輸送，經由輸入口412引入爐410的熔凝氣體。用系統控制器450控制MFC 409和440，以調節來自源403和罐430的氦氣混合物，從而反映出氦氣損耗和再循環的無效性。用滌氣器460處理排放氣體。儘管圖4示出控制器450與MFC 409和440相連，但一般也將與傳感器417、閥門418和諸如閥門或MFC等任何其它的過程傳感器或過程控制裝置相連，雖然為簡化圖示，圖4中未示出那些連接。
圖5詳細示出了依照本發明從光纖製造所用的熔凝工藝中再循環氦氣的方法或過程500。在方法500中，在步驟501，將坯棒411之類的坯棒懸掛在諸如爐410的熔凝爐中。在步驟503，將包含純氦氣的熔凝氣體輸送至熔凝爐中。作為舉例，由源401-403，通過調整器404-406和MFC 407和409，將熔凝氣體輸送到熔凝爐410。在步驟504，不象目前通常所做的排放廢氦，而是利用例如回收管416、傳感器和MFC417、自動閥門418和壓縮機419回收氦氣。在步驟505，用傳感器417和控制器450之類傳感器和處理器測試回收的氦氣。
根據步驟505中的測試結果，用自動閥門418之類的閥門或者用操作員手動控制的閥門將回收的氦氣排放至諸如滌氣器460的滌氣器中。自動閥門418之類的閥門可以由控制器450或其本身內部的未示出的處理器或控制器來控制。在步驟507，同樣最好根據測試結果，將氦氣輸送至氦氣淨化器420之類的氦氣淨化器中。在步驟508，清除由熔凝工藝產生的氯氣、鹽酸、各種氯化物、氧氣、氮氣和二氧化矽之類的雜質，從而將淨化器輸出端的氦氣淨化至具有與氦氣源提供的純源氦氣相同的純度等級。在步驟509，最好測試來自步驟508的氦氣的純度。使用諸如傳感器421和控制器450的傳感器的控制器。如果不夠純，則用諸如閥門422的可控制閥門將氦氣排放至諸如滌氣器460的滌氣器中。
在步驟510，將經測試的純的循環氦氣貯存在諸如罐430的罐中。最後，在步驟511，在熔凝工藝中重複使用純的循環氦氣。
作為舉例，可從純循環氦氣罐430將純的循環氦氣輸送通過MFC 440，並將其與來自源403的補給氦氣混合。諸如控制器450的控制器最好對循環氦氣與新氦氣的混合進行控制，以最大程度地使用純的循環氦氣。
儘管已在幾個目前較佳的實施例中揭示了本發明，但應該認識到，諸如增減傳感器、閥門、MFC、壓縮機、氦氣淨化器和罐等各種變化都將包含在由所附權利要求限定的本發明的範圍內。作為預期變化的一個特例，應該理解，美國第5,452,583號和第5,377,491號專利中關於使拉絲光纖冷卻中所用的氦氣再循環的原理可以與本發明的原理結合使用。希望根據具體場合、相關技術的改進或變化、花費多少、是否計劃設計新的設備或改進現有設備等因素進行這類變化。以下例舉了本發明的實施例，但不限於此。
用於使光纖製造熔凝工藝中所用的氦氣再循環的設備，包括純氦氣源；輸送裝置，用於可控制地將純氦氣從源輸送至熔凝爐；回收裝置，用於回收來自熔凝爐的廢氦；供給設備，用於將回收的廢氦供應給氦氣淨化器；所述氦氣淨化器產生可以在熔凝工藝中重複使用的經回收的純化氦氣輸出流；循環供給設備，用於將回收的經淨化的氦氣供應給熔凝爐，其中所述回收裝置還包括一傳感器，用於測量一控制迴路輸入參數，該參數選自被測量的爐壓、廢氦流量、廢氦溫度或廢氦成份。設備的回收裝置還包括一閥門，用於根據控制迴路輸入控制來自熔凝爐的廢氦量。設備的回收裝置還包括一傳感器，用於測量作為控制迴路輸入的熔凝爐的壓強；一可控制的閥門，用於根據控制迴路輸入控制排出熔凝爐的廢氦量。設備還包括一混合器，用於將經淨化的循環氦氣與來自純氦氣源純氦氣混合；並且還包括一過程控制器，用於控制經淨化的循環氦氣與純氦氣混合。設備還包括一封口，用於密封熔凝爐的頂部。設備的供給設備還包括第一傳感器，用於測量回收廢氦中的雜質。設備還包括第一傳感器，用於測量經淨化的循環氦氣輸出流的純度。設備還包括一與第一傳感器相連的過程控制器，用於確定回收廢氦中雜質的濃度。供給設備還包括一可控制的閥門，它將回收的廢氦供應給氦氣淨化器或滌氣器，並且控制器根據對回收廢氦中雜質濃度的確定控制可控制的閥門。第一傳感器可以包括一紅外傳感器，其輸出信號具有回收廢氦中所測雜質性質的結果信息；或者包括一氣體色譜儀。設備還包括第二傳感器，用於測量循環純化氦氣輸出流的純度。設備還包括一個或多個大流量控制器，用於控制純氦氣流、回收廢氦流或者經淨化的循環氦氣流；並且所述一個或多個流量控制器由一個總過程控制器控制。
一種用於使光纖製造中所用氦氣再循環的方法，該方法包括以下步驟收集來自多個用氦工藝的廢氦；將收集到的廢氦可控制地輸送至一氦氣淨化器，產生經淨化的循環氦氣輸出流和雜質輸出流；貯存經淨化的循環氦氣；並在光纖製造中重複使用經淨化的循環氦氣；並且還包括測試所收集廢氦中雜質濃度的步驟；並且還包括下述步驟，即在光纖製造中重複使用經淨化的循環氦氣之前，將來自純氦氣源的純氦氣可控制地與經淨化的循環氦氣混合；並且還包括下述步驟，即控制在光纖製造中重複使用的經淨化的循環氦氣的流量。
一種用於使光纖製造中所用氦氣再循環的方法，該方法包括以下步驟將第一級純度的第一氦氣流輸送給第一光纖製造工藝；回收來自第一工藝的含雜質的廢氦；將回收的廢氦輸送給第一淨化器；用第一淨化器清除雜質並產生第二級純度的第二氦氣流；將第二氦氣流輸送給第二光纖製造工藝，其中第一光纖製造工藝是熔凝工藝；並且第一級純度至少為99.995％；並且回收的廢氦包含氯氣雜質，而且淨化器可有效地清除所述氯氣雜質。該方法還包括測試回收到的廢氦的步驟。該方法還包括測試第二氦氣流之雜質的步驟。該方法還包括下述步驟，即在把第二氦氣流供應給第二光纖製造工藝之前收集並貯存第二氦氣流。第二光纖製造工藝可以是拉絲爐清潔工藝或拉絲光纖冷卻工藝。該方法還包括下述步驟，即將補給氦氣可控制地輸送至第二光纖製造工藝，以確保向第二光纖製造工藝提供足夠的氦氣。利用該方法，所述第二級純度低於所述第一級純度。利用該方法，所述第二級純度至少為95％。該方法還包括下述步驟從光纖製造中所用的任何用氦工藝收集其它的廢氦；將所述另外的廢氦輸送至第二淨化器；並且用第二淨化器清除雜質，產生具有第一級純度的第三氦氣流。
一種用於使光纖製造中所用氦氣再循環的設備，該設備包括具有第一級純度的第一氦氣流的源；供給裝置，用於將所述第一氦氣流供應給第一光纖製造工藝；回收裝置，用於回收來自第一工藝的含雜質的廢氦；第二供給裝置，用於將回收到的廢氦供應給第一氦氣淨化器；第一氦氣淨化器產生第二級純度的第二氦氣流；第三供給裝置，用於將第二氦氣流供應給第二光纖製造工藝，其中第一光纖製造工藝是熔凝工藝，並且該設備還包括適應於一封口的熔凝爐，以降低氦氣損耗，其中第二光纖製造工藝是拉絲爐清潔工藝或拉絲光纖冷卻工藝，並且第一級純度至少為99.995％；並且第二級純度至少為95％，但小於99.995％；另外第一淨化器包括一氯氣淨化設備，用於清除氯氣雜質。
權利要求
1.一種用於使光纖製造熔凝工藝中所用氦氣再循環的方法，其特徵在於，包括以下步驟將第一級純度的氦氣輸送至熔凝爐；回收來自熔凝爐的廢氦；將回收到的廢氦輸送至氦氣淨化器；用氦氣淨化器淨化回收到的廢氦，以產生足以在熔凝工藝中重複使用的經淨化的循環氦氣輸出流；將經淨化的循環氦氣輸送到熔凝爐；並且在熔凝工藝中重複使用經淨化的循環氦氣。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，還包括下述步驟用一閥門控制來自熔凝爐的廢氦量。
3.如權利要求2所述的方法，其特徵在於，根據一測量參數控制閥門，其中所述測量參數選自被測爐的壓強、廢氦流量、廢氦溫度或廢氦成份。
4.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，從熔凝爐回收廢氦的步驟還包括以下步驟；測量作為控制迴路輸入的熔凝爐的壓強；並且根據控制迴路輸入用閥門控制流出熔凝爐的廢氦量。
5.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，還包括下述步驟密封熔凝爐，以降低爐頂的氦氣損耗。
6.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，還包括下述步驟測試回收到的廢氦，以確定雜質的性質。
7.如權利要求6所述的方法，其特徵在於，所述測試步驟還包括用一紅外傳感器實時收集測試數據。
8.如權利要求6所述的方法，其特徵在於，所述測試步驟還包括用一氣體色譜儀收集雜質數據。
9.如權利要求6所述的方法，其特徵在於，所述測試步驟還包括用與一處理器相連的傳感裝置收集雜質數據。
10.如權利要求7、8或9中任何一種所述的方法，其特徵在於，還包括下述步驟如果所述測試步驟確定某預定雜質的濃度超過一預定等級，那麼將回收到的廢氦排放至滌氣器。
11.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，還包括下述步驟在將經淨化的循環氦氣輸送至熔凝爐之前測試經淨化的循環氦氣輸出流的純度，並且僅當測試循環純氦氣的輸出流，得到其純度足以重複使用時才將經淨化的循環氦氣輸送至熔凝爐。
12.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，輸送經淨化的循環氦氣的步驟還包括下述步驟用由一過程控制器控制的流量控制器控制流入熔凝爐的經淨化的循環氦氣的流量。
13.如權利要求12所述的方法，其特徵在於，所述流量控制器接收作為控制迴路輸入變量的一個或多個測量變量，所述變量選自經淨化的循環氦氣的溫度、壓強、流量或成份，並且根據所述一個或多個變量控制所述流量。
14.如權利要求1、12或13所述的方法，其特徵在於，還包括下述步驟將經淨化的循環氦氣與來自補給氦氣源的純氦氣混合。
15.如權利要求14所述的方法，其特徵在於，還包括以下步驟控制經淨化的循環氦氣的流量，並且控制純氦氣的流量。
16.如權利要求15所述的方法，其特徵在於，進行所述控制步驟，以最大程度地利用經淨化的循環氦氣。
17.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，將回收廢氦輸送至氦氣淨化器的步驟還包括通過調節中調閥門控制供給的步驟。
18.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，將回收廢氦輸送至氦氣淨化器的步驟還包括用一壓縮機控制將回收廢氦供應給氦氣淨化器的壓強。
19.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，還包括下述步驟通過一調整器和一大流量控制器將氧氣、氮氣或六氟化硫輸送至熔凝爐。
20.如權利要求1或19所述的方法，其特徵在於，還包括下述步驟通過一氯氣調整器和氯氣大流量控制器將氯氣輸送至熔凝爐。
21.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，經淨化的循環氦氣輸出流的純度至少為99.995％。
22.一種用於使光纖製造中所用氦氣再循環的方法，其特徵在於，包括以下步驟從多個用氦工藝收集廢氦；將收集到的廢氦可控制地輸送到氦氣淨化器，氦氣淨化器產生經淨化的循環氦氣輸出流和雜質輸出流；貯存經淨化的循環氦氣；並且在光纖製造中重複使用經淨化的循環氦氣。
23.一種用於使光纖製造中所用氦氣再循環的方法，其特徵在於，包括以下步驟將第一級純度的第一氦氣流輸送至第一光纖製造工藝；從第一工藝回收含有雜質的廢氦；將回收到的廢氦輸送至第一淨化器；用第一淨化器清除雜質，並產生第二級純度的第二氦氣流；並且將第二氦氣流輸送至第二光纖製造工藝。
24.一種用於使光纖製造熔凝工藝中所用的惰性氣體再循環的方法，其特徵在於，包括以下步驟將第一級純度的惰性氣體輸送至熔凝爐；從熔凝爐回收廢棄的惰性氣體；將回收到的廢棄的惰性氣體輸送至淨化器，對氣體進行淨化；用惰性氣體淨化器淨化回收到的廢棄的惰性氣體，以產生足以在熔凝工藝中重複使用的經淨化的循環惰性氣體輸出流；將經淨化的循環惰性氣體輸送至熔凝爐；並且在熔凝工藝中重複使用經淨化的循環惰性氣體。
25.如權利要求24所述的方法，其特徵在於，惰性氣體是氬氣。
全文摘要
一種用於光纖製造的氦氣再循環方法,其中使熔凝工藝的氦氣循環,直接用於高純度的熔凝過程,或者以較低的純度再循環,用於氦氣純度較低的拉絲工藝或其它工藝。還描述了從兩個或多個用氦工藝再循環氦氣的綜合過程。節約了許多氦氣和成本。
文檔編號F25J3/00GK1196789SQ97190756
公開日1998年10月21日 申請日期1997年6月9日 優先權日1996年6月24日
發明者玻爾·A·克洛德辛斯基 申請人:康寧股份有限公司