雙通道冷凝法油氣回收裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雙通道冷凝法油氣回收裝置，包括制冷機(jī)組、組合式冷箱、油水分離罐，組合式冷箱包括箱體，箱體內(nèi)設(shè)有制冷室，所述制冷室進(jìn)氣口設(shè)有預(yù)冷室；所述制冷室包括A、B兩組制冷室，A組制冷室包括一級(jí)冷室、二級(jí)冷室，B組制冷室包括一級(jí)化霜室、二級(jí)化霜室；制冷機(jī)組包括一級(jí)制冷機(jī)組、二級(jí)制冷機(jī)組，一級(jí)制冷機(jī)組對(duì)一級(jí)冷室進(jìn)行制冷并對(duì)一級(jí)化霜室進(jìn)行化霜；二級(jí)制冷機(jī)組對(duì)二級(jí)冷室進(jìn)行制冷并對(duì)二級(jí)化霜室進(jìn)行化霜；一級(jí)制冷機(jī)組并對(duì)二級(jí)制冷機(jī)組進(jìn)行吸熱，本發(fā)明可減緩后續(xù)冷箱的結(jié)霜速度，同時(shí)回收部分冷量后再進(jìn)入一級(jí)冷箱，更有效地利用能源，降低能耗。
【專利說明】雙通道冷凝法油氣回收裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種回收裝置，特別涉及一種雙通道冷凝法油氣回收裝置，屬于有機(jī)化合物氣體回收設(shè)備的【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，冷凝法油氣回收技術(shù)日趨成熟，冷凝法油氣回收設(shè)備因?yàn)槠渚哂邪踩院?、油氣回收率高、符合環(huán)保要求、設(shè)備成套裝配、安裝簡單、運(yùn)行過程自動(dòng)化、使用維護(hù)簡便、投資回收期短等特點(diǎn)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于煉油廠、加油站和油庫。冷凝法油氣回收技術(shù)是利用復(fù)疊制冷循環(huán)制取低溫，分階段地降低油氣溫度，油氣經(jīng)過油氣冷凝器溫度降低到-110°C，大部分輕烴氣體被冷凝，其余的氣體(主要是不能冷凝的空氣)達(dá)到了國家排放標(biāo)準(zhǔn)，為尾氣被排出。
[0003]在冷凝法油氣回收技術(shù)使用過程中，由于處理的儲(chǔ)運(yùn)等過程中揮發(fā)出混合氣中存在60%?70%左右體積的空氣，因此在冷凝的過程中，空氣中的水會(huì)在蒸發(fā)器中的換熱管表面凝固結(jié)霜。因此，冷凝法油氣回收在每持續(xù)工作一段時(shí)間后，必須要停機(jī)化霜才能進(jìn)繼續(xù)使用，以免因換熱管表面結(jié)霜堵塞影響進(jìn)氣及換熱效果。在南方及沿江、沿海地區(qū)等空氣濕度較大的地區(qū)，這種弊端尤為明顯。
[0004]由于冷凝法油氣回收工藝存在以上缺點(diǎn)，在應(yīng)對(duì)裝船、清洗油罐、儲(chǔ)罐大小呼吸排放氣不固定等需要裝置不間斷運(yùn)行或持續(xù)運(yùn)行時(shí)間較長的等工況時(shí)，普通的冷凝法工藝就無法適應(yīng)。如果使用兩套并聯(lián)的蒸發(fā)器，配合各自獨(dú)立的制冷機(jī)組，通過閥門之間的切換，分別制冷、與化霜，雖然也能滿足工藝需要，但是整套裝置成本高、能耗大、占地大、使用效率低，沒有實(shí)用意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種雙通道冷凝法油氣回收裝置，該油氣回收裝置可讓油氣進(jìn)行預(yù)冷，除去油氣中大部分的水，以減緩后續(xù)冷箱的結(jié)霜速度，同時(shí)回收部分冷量后再進(jìn)入一級(jí)冷箱，更有效地利用能源，降低能耗。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明一種雙通道冷凝法油氣回收裝置，包括制冷機(jī)組、通有制冷劑的組合式冷箱、回收罐，所述組合式冷箱進(jìn)氣口設(shè)有進(jìn)氣管，出口接有排氣管、油水分離罐；所述進(jìn)氣管上設(shè)有電控閥，所述組合式冷箱包括箱體，箱體內(nèi)設(shè)有制冷室，其中，所述制冷室進(jìn)氣口設(shè)有預(yù)冷室；所述制冷室包括A、B兩組制冷室，A組制冷室包括一級(jí)冷室、二級(jí)冷室，B組制冷室包括一級(jí)化霜室、二級(jí)化霜室；制冷機(jī)組包括一級(jí)制冷機(jī)組、二級(jí)制冷機(jī)組，一級(jí)制冷機(jī)組對(duì)一級(jí)冷室進(jìn)行制冷并對(duì)一級(jí)化霜室進(jìn)行化霜；二級(jí)制冷機(jī)組對(duì)二級(jí)冷室進(jìn)行制冷并對(duì)二級(jí)化霜室進(jìn)行化霜；一級(jí)制冷機(jī)組并對(duì)二級(jí)制冷機(jī)組進(jìn)行吸熱。
[0007]上述的雙通道冷凝法油氣回收裝置，其中，一級(jí)制冷機(jī)組包括一級(jí)制冷壓縮機(jī)、一級(jí)貯液罐，一級(jí)制冷壓縮機(jī)的進(jìn)口與一級(jí)冷室相通，其出口接有兩條管道，一條管道與一級(jí)貯液罐相通，一級(jí)制冷壓縮機(jī)的出口與一級(jí)貯液罐之間設(shè)有風(fēng)冷冷凝器；另一條管道與一級(jí)化霜室進(jìn)口相連，一級(jí)貯液罐上設(shè)有兩條連接管，一條連接管進(jìn)口與一級(jí)化霜室出口相連，出口與一級(jí)貯液罐相連，將一級(jí)化霜室中的液化制冷劑存入一級(jí)貯液罐中；另一條連接管進(jìn)口與一級(jí)貯液罐的出口相連，出口一端經(jīng)膨脹閥與一級(jí)冷室相連，形成循環(huán)制冷，另一端接入二級(jí)制冷機(jī)組中的二級(jí)翅式換熱器中，吸收二級(jí)制冷機(jī)組中的熱量，構(gòu)成復(fù)疊制冷；二級(jí)制冷機(jī)組包括二級(jí)制冷壓縮機(jī)、二級(jí)貯液罐，二級(jí)制冷壓縮機(jī)的進(jìn)口與二級(jí)冷室相通，出口接有兩條管中，一條管路與二級(jí)貯液罐相通，二級(jí)制冷壓縮機(jī)的出口與二級(jí)貯液罐之間設(shè)有二級(jí)板翅工換熱器；另一條管路與二級(jí)化霜室進(jìn)口相連；二級(jí)貯液罐上設(shè)有連管，所述連管經(jīng)膨脹閥與二級(jí)冷室相連，形成循環(huán)制冷，二級(jí)化霜室上接有出液管，所述出液管兩端分別與二級(jí)化霜室及二級(jí)貯液罐相連，將二級(jí)化霜室中的液化制冷劑儲(chǔ)入二級(jí)貯液te中。
[0008]上述的雙通道冷凝法油氣回收裝置，其中，所述一級(jí)冷室、二級(jí)冷室、所述一級(jí)化霜室和二級(jí)化霜室上均設(shè)有溫度變送器。
[0009]本發(fā)明的有益效果:
1、由于在制冷室的進(jìn)氣口設(shè)有預(yù)冷室，讓進(jìn)入的油氣與預(yù)冷室內(nèi)已冷卻到-70°C的油氣進(jìn)行熱交換，除去油氣中大部分的水，以減緩后續(xù)冷箱的結(jié)霜速度，同時(shí)回收部分冷量后再進(jìn)入一級(jí)冷箱，更有效地利用能源，降低能耗；
2、由于組合式冷箱內(nèi)設(shè)有一、二級(jí)制冷室、一、二級(jí)化霜室與預(yù)冷室，將一、二級(jí)制冷室、一、二級(jí)化霜室與預(yù)冷室做成一個(gè)整體，以降低制造成本、減小占地空間；
3、由于一級(jí)制冷機(jī)組也對(duì)二級(jí)制冷機(jī)組進(jìn)行吸熱構(gòu)成復(fù)疊式冷凝，在同等工況(蒸發(fā)溫度、冷凝溫度)、同等換熱制冷量的情況下，使本發(fā)明能耗最低，更容易達(dá)到低溫-70°C的溫度，保證冷凝回收油氣的效果。復(fù)疊制冷的原理是利用一級(jí)制冷機(jī)組壓縮冷凝節(jié)流后的低溫低壓的制冷劑，通過板翅式換熱器吸收二級(jí)制冷機(jī)組壓縮后的高溫高壓的制冷劑的熱量，若第二級(jí)制冷壓縮機(jī)用單機(jī)雙級(jí)壓縮機(jī)，油氣最低冷凝到-40°C，且能耗遠(yuǎn)大于復(fù)疊式機(jī)組。更重要的是復(fù)疊制冷在機(jī)組運(yùn)行時(shí)確保各級(jí)壓縮機(jī)低壓壓力在正壓下運(yùn)行，避免因低壓內(nèi)漏而吸入油氣被壓縮機(jī)壓縮造成爆炸的隱患，確保設(shè)備安全運(yùn)行。
[0010]4、制冷與化霜共用一套制冷機(jī)組，如:一級(jí)制冷機(jī)組在給一級(jí)冷室制冷時(shí)，同時(shí)為一級(jí)化霜室進(jìn)行化霜；二級(jí)制冷機(jī)組在給二級(jí)冷室制冷時(shí)，同時(shí)為二級(jí)化霜室進(jìn)行化霜，A、B制冷室的切換與A、B制冷室內(nèi)化霜的時(shí)間由溫度變送器控制，使用更加方便；一級(jí)冷室、二級(jí)冷室、一級(jí)化霜室及二級(jí)化霜室均可進(jìn)行制冷，當(dāng)一、二級(jí)冷室制冷時(shí)，一、二級(jí)化霜室進(jìn)行化霜；當(dāng)一、二級(jí)冷室化霜時(shí)，一、二級(jí)化霜室進(jìn)行制冷。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0013]如圖所示，為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明一種雙通道冷凝法油氣回收裝置，包括制冷機(jī)組、通有制冷劑的組合式冷箱7、油水分離罐18，所述組合式冷箱7進(jìn)氣口設(shè)有進(jìn)氣管71，出口接有油水分離罐18 ;所述進(jìn)氣管71上設(shè)有依次設(shè)有阻火器1、氣體流量計(jì)2、壓力變送器3、溫度變送器4、采樣口 5及引氣風(fēng)機(jī)6，電控閥8，所述組合式冷箱7包括箱體72，箱體72內(nèi)設(shè)有制冷室，所述制冷室進(jìn)氣口設(shè)有預(yù)冷室74 ;預(yù)冷室上接有排氣管741，所述制冷室包括A、B兩組制冷室731、732，A組制冷室731包括一級(jí)冷室731-1、二級(jí)冷室731-2，B組制冷室732包括一級(jí)化霜室732-1、二級(jí)化霜室732-2 ;制冷機(jī)組包括一級(jí)制冷機(jī)組、二級(jí)制冷機(jī)組，一級(jí)制冷機(jī)組對(duì)一級(jí)冷室731-1進(jìn)行制冷并對(duì)一級(jí)化霜室732-1進(jìn)行化霜；二級(jí)制冷機(jī)組對(duì)二級(jí)冷室731-2進(jìn)行制冷并對(duì)二級(jí)化霜室732-2進(jìn)行化霜；一級(jí)制冷機(jī)組并對(duì)二級(jí)制冷機(jī)組進(jìn)行吸熱。一級(jí)制冷機(jī)組包括一級(jí)制冷壓縮機(jī)10、一級(jí)貯液罐12，一級(jí)制冷壓縮機(jī)10的進(jìn)口與一級(jí)冷室731-1相通，其出口接有兩條管道101，一條管道與一級(jí)貯液罐12相通，一級(jí)制冷壓縮機(jī)10的出口與一級(jí)貯液罐12之間設(shè)有風(fēng)冷冷凝器11 ;另一條管道與一級(jí)化霜室732-1進(jìn)口相連，一級(jí)貯液罐12上設(shè)有兩條連接管121，一條連接管進(jìn)口與一級(jí)化霜室732-1出口相連，出口與一級(jí)貯液罐12相連；另一條連接管進(jìn)口與一級(jí)貯液罐12的出口相連，出口一端經(jīng)膨脹閥13與一級(jí)冷室731-1相連，形成循環(huán)制冷，另一端接入二級(jí)制冷機(jī)組中的二級(jí)翅式換熱器16中，吸收二級(jí)制冷機(jī)組中的熱量，構(gòu)成復(fù)疊制冷；二級(jí)制冷機(jī)組包括二級(jí)制冷壓縮機(jī)15、二級(jí)貯液罐17，二級(jí)制冷壓縮機(jī)15的進(jìn)口與二級(jí)冷室731-2相通，出口接有兩條管路151，一條管路與二級(jí)貯液罐17相通，二級(jí)制冷壓縮機(jī)15的出口與二級(jí)貯液罐17之間設(shè)有二級(jí)板翅工換熱器16 ;另一條管路與二級(jí)化霜室732-2進(jìn)口相連；二級(jí)貯液罐17上設(shè)有連管171，所述連管171經(jīng)膨脹閥13與二級(jí)冷室731-2相連，形成循環(huán)制冷。所述一級(jí)冷室731-1、二級(jí)冷室731-2、所述一級(jí)化霜室732-1和二級(jí)化霜室732-2上均設(shè)有溫度變送器。
[0014]油氣回收過程可分為:油氣預(yù)冷、冷凝室冷凝(化霜室化霜)、回收分離。具體為三個(gè)階段(圖中_標(biāo)識(shí)尾氣流向，標(biāo)識(shí)制冷劑制冷循環(huán)流向， 標(biāo)識(shí)制冷劑化霜循環(huán)流向):
(O當(dāng)進(jìn)氣管內(nèi)壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，引氣風(fēng)機(jī)6開始工作，將裝車、裝船、儲(chǔ)罐或裝置排放的混合尾氣引入組合式冷箱；
(2)在組合式冷箱中，混合尾氣首先在預(yù)冷室內(nèi)與先前已冷卻到-70°C的油氣進(jìn)行熱交換，除去油氣中大部分的水，以減緩后續(xù)冷箱的結(jié)霜速度，同時(shí)回收部分冷量后在電控閥8的切換下進(jìn)入一級(jí)冷室，在一級(jí)冷室中冷至_40°C左右后進(jìn)入二級(jí)冷室繼續(xù)冷至_70°C左右，此過程中絕大部分烴蒸汽冷凝液化回收，剩余_70°C的潔凈空氣進(jìn)入預(yù)冷室與進(jìn)氣進(jìn)行汽汽熱交換后經(jīng)排氣管上的阻火器后排入大氣或進(jìn)入其他處理工藝段(如吸附、吸收、膜分離等)；
(3)當(dāng)進(jìn)氣管內(nèi)壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，一級(jí)制冷壓縮機(jī)同時(shí)動(dòng)作，一級(jí)冷室中的液體制冷劑在組合式冷箱中吸收一級(jí)冷室內(nèi)油氣中的熱量后，汽化成低溫低壓的蒸汽，被一級(jí)制冷壓縮機(jī)吸入，壓縮成高溫高壓的蒸汽后分成兩路，一路進(jìn)入風(fēng)冷冷凝器11，在風(fēng)冷冷凝器11中向空氣放熱，冷凝為高壓液體儲(chǔ)存在一級(jí)貯液罐12中；另一路經(jīng)電磁閥9后進(jìn)入一級(jí)冷室中，向一級(jí)冷室內(nèi)換熱管上的結(jié)霜放熱，使結(jié)霜受熱液化，以達(dá)到化霜的目的，該路制冷劑放熱液化后回到一級(jí)貯液罐(中。從一級(jí)貯液罐中出來的高壓液體經(jīng)膨脹閥13節(jié)流為低壓低溫的制冷劑后也分成兩路，一路再次進(jìn)入組合式冷箱7的一級(jí)冷室吸熱氣化，達(dá)到循環(huán)制冷的目的；另一路去到二級(jí)板翅式換熱器16中吸收二級(jí)制冷壓縮機(jī)15壓縮后高溫高壓的蒸汽的熱量，構(gòu)成兩級(jí)的復(fù)疊制冷；
(4)二級(jí)制冷壓縮機(jī)與一級(jí)制冷壓縮機(jī)同時(shí)動(dòng)作，二級(jí)冷室中的液體制冷劑在組合式冷箱(中吸收二級(jí)冷室內(nèi)油氣中的熱量后，汽化成低溫低壓的蒸汽，被二級(jí)制冷壓縮機(jī)吸入，壓縮成高溫高壓的蒸汽后同樣分為兩路，一路進(jìn)入二級(jí)板翅式換熱器，在二級(jí)板翅式換熱器中向一級(jí)制冷壓縮機(jī)組中經(jīng)膨脹閥節(jié)流后進(jìn)入二級(jí)板翅式換熱器的低壓低溫制冷劑放熱，冷凝為高壓液體儲(chǔ)存在二級(jí)貯液器中，再經(jīng)膨脹閥節(jié)流為低壓低溫的制冷劑后再次進(jìn)入組合式冷箱的二級(jí)冷室吸熱氣化，達(dá)到循環(huán)制冷的目的；另一路高溫高壓的蒸汽經(jīng)電磁閥后進(jìn)入二級(jí)冷室中，向二級(jí)冷室內(nèi)換熱管上的結(jié)霜放熱，使結(jié)霜受熱液化，以達(dá)到化霜的目的，該路制冷劑放熱液化后回到二級(jí)貯液器中；
(5)A組制冷室與B組制冷室的切換由PLC根據(jù)一、二級(jí)冷室及一、二級(jí)化霜室上的溫度變送器及溫度變送器的輸出信號(hào)判斷，通過電控閥8的切換來實(shí)現(xiàn)；A組制冷室與B組制冷室的化霜時(shí)間由PLC根據(jù)一、二級(jí)冷室及一、二級(jí)化霜室上的溫度變送器及溫度變送器的輸出信號(hào)判斷，通過電控閥8的切換來實(shí)現(xiàn)；
(6)冷凝后的回收液進(jìn)入油水分離罐18進(jìn)行簡單油水分離后，通過液位和閥門控制將污水和回收油分別送出。
[0015]相對(duì)于傳統(tǒng)的單機(jī)雙(三級(jí)或更多)級(jí)冷凝工藝，以及利用四通換向閥加熱化霜的工藝，采用本工藝的優(yōu)勢(shì)在于:
(I)采用復(fù)疊式冷凝系統(tǒng)，同等工況(蒸發(fā)溫度、冷凝溫度)、同等換熱制冷量的情況下，能耗最低，更容易達(dá)到設(shè)計(jì)的制冷溫度，保證冷凝回收油氣的效果。復(fù)疊式機(jī)組運(yùn)行時(shí)確保各級(jí)壓縮機(jī)低壓壓力在正壓下運(yùn)行，避免因低壓內(nèi)漏而吸入油氣被壓縮機(jī)壓縮造成爆炸的隱患，確保設(shè)備安全運(yùn)行。
[0016](2)制冷與化霜共用一套制冷機(jī)組，在給A室制冷的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)B室的化霜，以達(dá)到降低成本、減小功率、提高效率的目的，實(shí)現(xiàn)裝置的24小時(shí)不間斷運(yùn)行。
【權(quán)利要求】
1.一種雙通道冷凝法油氣回收裝置，包括制冷機(jī)組、通有制冷劑的組合式冷箱、回收罐，所述組合式冷箱進(jìn)氣口設(shè)有進(jìn)氣管，出口接有排氣管、油水分離罐；所述進(jìn)氣管上設(shè)有電控閥，所述組合式冷箱包括箱體，箱體內(nèi)設(shè)有制冷室，其特征在于，所述制冷室進(jìn)氣口設(shè)有預(yù)冷室；所述制冷室包括A、B兩組制冷室，A組制冷室包括一級(jí)冷室、二級(jí)冷室，B組制冷室包括一級(jí)化霜室、二級(jí)化霜室；制冷機(jī)組包括一級(jí)制冷機(jī)組、二級(jí)制冷機(jī)組，一級(jí)制冷機(jī)組對(duì)一級(jí)冷室進(jìn)行制冷并對(duì)一級(jí)化霜室進(jìn)行化霜；二級(jí)制冷機(jī)組對(duì)二級(jí)冷室進(jìn)行制冷并對(duì)二級(jí)化霜室進(jìn)行化霜；一級(jí)制冷機(jī)組并對(duì)二級(jí)制冷機(jī)組進(jìn)行吸熱。
2.如權(quán)利要求1所述的雙通道冷凝法油氣回收裝置，其特征在于，一級(jí)制冷機(jī)組包括一級(jí)制冷壓縮機(jī)、一級(jí)貯液罐，一級(jí)制冷壓縮機(jī)的進(jìn)口與一級(jí)冷室相通，其出口接有兩條管道，一條管道與一級(jí)貯液罐相通，一級(jí)制冷壓縮機(jī)的出口與一級(jí)貯液罐之間設(shè)有風(fēng)冷冷凝器；另一條管道與一級(jí)化霜室進(jìn)口相連，一級(jí)貯液罐上設(shè)有兩條連接管，一條連接管進(jìn)口與一級(jí)化霜室出口相連，出口與一級(jí)貯液罐相連，將一級(jí)化霜室中的液化制冷劑存入一級(jí)貯液罐中；另一條連接管進(jìn)口與一級(jí)貯液罐的出口相連，出口一端經(jīng)膨脹閥與一級(jí)冷室相連，形成循環(huán)制冷，另一端接入二級(jí)制冷機(jī)組中的二級(jí)翅式換熱器中，吸收二級(jí)制冷機(jī)組中的熱量，構(gòu)成復(fù)疊制冷； 二級(jí)制冷機(jī)組包括二級(jí)制冷壓縮機(jī)、二級(jí)貯液罐，二級(jí)制冷壓縮機(jī)的進(jìn)口與二級(jí)冷室相通，出口接有兩條管中，一條管路與二級(jí)貯液罐相通，二級(jí)制冷壓縮機(jī)的出口與二級(jí)貯液罐之間設(shè)有二級(jí)板翅工換熱器；另一條管路與二級(jí)化霜室進(jìn)口相連；二級(jí)貯液罐上設(shè)有連管，所述連管經(jīng)膨脹閥與二級(jí)冷室相連，形成循環(huán)制冷，二級(jí)化霜室上接有出液管，所述出液管兩端分別與二級(jí)化霜室及二級(jí)貯液罐相連，將二級(jí)化霜室中的液化制冷劑儲(chǔ)入二級(jí)貯液te中。
3.如權(quán)利要求1或2所述的雙通道冷凝法油氣回收裝置，其特征在于，所述一級(jí)冷室、二級(jí)冷室、所述一級(jí)化霜室和二級(jí)化霜室上均設(shè)有溫度變送器。
【文檔編號(hào)】F25B41/06GK103691145SQ201310681205
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月16日
【發(fā)明者】劉鵬, 張炳權(quán) 申請(qǐng)人:江蘇航天惠利特環(huán)?？萍加邢薰?br>