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，包括制冷機組、組合式冷箱、油水分離罐，組合式冷箱包括箱體，箱體內設有制冷室，所述制冷室進氣口設有預冷室；所述制冷室包括A、B兩組制冷室，A組制冷室包括一級冷室、二級冷室，B組制冷室包括一級化霜室、二級化霜室；制冷機組包括一級制冷機組、二級制冷機組，一級制冷機組對一級冷室進行制冷并對一級化霜室進行化霜；二級制冷機組對二級冷室進行制冷并對二級化霜室進行化霜；一級制冷機組并對二級制冷機組進行吸熱，本發(fā)明可減緩后續(xù)冷箱的結霜速度，同時回收部分冷量后再進入一級冷箱，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
【技術領域】
[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，屬于有機化合物氣體回收設備的【技術領域】。
【背景技術】
[0002]目前，冷凝法油氣回收技術日趨成熟，冷凝法油氣回收設備因為其具有安全性好、油氣回收率高、符合環(huán)保要求、設備成套裝配、安裝簡單、運行過程自動化、使用維護簡便、投資回收期短等特點，已經(jīng)廣泛應用于煉油廠、加油站和油庫。冷凝法油氣回收技術是利用復疊制冷循環(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)達到了國家排放標準，為尾氣被排出。
[0003]在冷凝法油氣回收技術使用過程中，由于處理的儲運等過程中揮發(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，空氣中的水會在蒸發(fā)器中的換熱管表面凝固結霜。因此，冷凝法油氣回收在每持續(xù)工作一段時間后，必須要停機化霜才能進繼續(xù)使用，以免因換熱管表面結霜堵塞影響進氣及換熱效果。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，在應對裝船、清洗油罐、儲罐大小呼吸排放氣不固定等需要裝置不間斷運行或持續(xù)運行時間較長的等工況時，普通的冷凝法工藝就無法適應。如果使用兩套并聯(lián)的蒸發(fā)器，配合各自獨立的制冷機組，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，沒有實用意義。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術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行預冷，除去油氣中大部分的水，以減緩后續(xù)冷箱的結霜速度，同時回收部分冷量后再進入一級冷箱，更有效地利用能源，降低能耗。
[0006]為了解決上述技術問題，本發(fā)明一種雙通道冷凝法油氣回收裝置，包括制冷機組、通有制冷劑的組合式冷箱、回收罐，所述組合式冷箱進氣口設有進氣管，出口接有排氣管、油水分離罐；所述進氣管上設有電控閥，所述組合式冷箱包括箱體，箱體內設有制冷室，其中，所述制冷室進氣口設有預冷室；所述制冷室包括A、B兩組制冷室，A組制冷室包括一級冷室、二級冷室，B組制冷室包括一級化霜室、二級化霜室；制冷機組包括一級制冷機組、二級制冷機組，一級制冷機組對一級冷室進行制冷并對一級化霜室進行化霜；二級制冷機組對二級冷室進行制冷并對二級化霜室進行化霜；一級制冷機組并對二級制冷機組進行吸熱。
[0007]上述的雙通道冷凝法油氣回收裝置，其中，一級制冷機組包括一級制冷壓縮機、一級貯液罐，一級制冷壓縮機的進口與一級冷室相通，其出口接有兩條管道，一條管道與一級貯液罐相通，一級制冷壓縮機的出口與一級貯液罐之間設有風冷冷凝器；另一條管道與一級化霜室進口相連，一級貯液罐上設有兩條連接管，一條連接管進口與一級化霜室出口相連，出口與一級貯液罐相連，將一級化霜室中的液化制冷劑存入一級貯液罐中；另一條連接管進口與一級貯液罐的出口相連，出口一端經(jīng)膨脹閥與一級冷室相連，形成循環(huán)制冷，另一端接入二級制冷機組中的二級翅式換熱器中，吸收二級制冷機組中的熱量，構成復疊制冷；二級制冷機組包括二級制冷壓縮機、二級貯液罐，二級制冷壓縮機的進口與二級冷室相通，出口接有兩條管中，一條管路與二級貯液罐相通，二級制冷壓縮機的出口與二級貯液罐之間設有二級板翅工換熱器；另一條管路與二級化霜室進口相連；二級貯液罐上設有連管，所述連管經(jīng)膨脹閥與二級冷室相連，形成循環(huán)制冷，二級化霜室上接有出液管，所述出液管兩端分別與二級化霜室及二級貯液罐相連，將二級化霜室中的液化制冷劑儲入二級貯液te中。
[0008]上述的雙通道冷凝法油氣回收裝置，其中，所述一級冷室、二級冷室、所述一級化霜室和二級化霜室上均設有溫度變送器。
[0009]本發(fā)明的有益效果:
1、由于在制冷室的進氣口設有預冷室，讓進入的油氣與預冷室內已冷卻到-70°C的油氣進行熱交換，除去油氣中大部分的水，以減緩后續(xù)冷箱的結霜速度，同時回收部分冷量后再進入一級冷箱，更有效地利用能源，降低能耗；
2、由于組合式冷箱內設有一、二級制冷室、一、二級化霜室與預冷室，將一、二級制冷室、一、二級化霜室與預冷室做成一個整體，以降低制造成本、減小占地空間；
3、由于一級制冷機組也對二級制冷機組進行吸熱構成復疊式冷凝，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，更容易達到低溫-70°C的溫度，保證冷凝回收油氣的效果。復疊制冷的原理是利用一級制冷機組壓縮冷凝節(jié)流后的低溫低壓的制冷劑，通過板翅式換熱器吸收二級制冷機組壓縮后的高溫高壓的制冷劑的熱量，若第二級制冷壓縮機用單機雙級壓縮機，油氣最低冷凝到-40°C，且能耗遠大于復疊式機組。更重要的是復疊制冷在機組運行時確保各級壓縮機低壓壓力在正壓下運行，避免因低壓內漏而吸入油氣被壓縮機壓縮造成爆炸的隱患，確保設備安全運行。
[0010]4、制冷與化霜共用一套制冷機組，如:一級制冷機組在給一級冷室制冷時，同時為一級化霜室進行化霜；二級制冷機組在給二級冷室制冷時，同時為二級化霜室進行化霜，A、B制冷室的切換與A、B制冷室內化霜的時間由溫度變送器控制，使用更加方便；一級冷室、二級冷室、一級化霜室及二級化霜室均可進行制冷，當一、二級冷室制冷時，一、二級化霜室進行化霜；當一、二級冷室化霜時，一、二級化霜室進行制冷。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0013]如圖所示，為了解決上述技術問題，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進氣口設有進氣管71，出口接有油水分離罐18 ;所述進氣管71上設有依次設有阻火器1、氣體流量計2、壓力變送器3、溫度變送器4、采樣口 5及引氣風機6，電控閥8，所述組合式冷箱7包括箱體72，箱體72內設有制冷室，所述制冷室進氣口設有預冷室74 ;預冷室上接有排氣管741，所述制冷室包括A、B兩組制冷室731、732，A組制冷室731包括一級冷室731-1、二級冷室731-2，B組制冷室732包括一級化霜室732-1、二級化霜室732-2 ;制冷機組包括一級制冷機組、二級制冷機組，一級制冷機組對一級冷室731-1進行制冷并對一級化霜室732-1進行化霜；二級制冷機組對二級冷室731-2進行制冷并對二級化霜室732-2進行化霜；一級制冷機組并對二級制冷機組進行吸熱。一級制冷機組包括一級制冷壓縮機10、一級貯液罐12，一級制冷壓縮機10的進口與一級冷室731-1相通，其出口接有兩條管道101，一條管道與一級貯液罐12相通，一級制冷壓縮機10的出口與一級貯液罐12之間設有風冷冷凝器11 ;另一條管道與一級化霜室732-1進口相連，一級貯液罐12上設有兩條連接管121，一條連接管進口與一級化霜室732-1出口相連，出口與一級貯液罐12相連；另一條連接管進口與一級貯液罐12的出口相連，出口一端經(jīng)膨脹閥13與一級冷室731-1相連，形成循環(huán)制冷，另一端接入二級制冷機組中的二級翅式換熱器16中，吸收二級制冷機組中的熱量，構成復疊制冷；二級制冷機組包括二級制冷壓縮機15、二級貯液罐17，二級制冷壓縮機15的進口與二級冷室731-2相通，出口接有兩條管路151，一條管路與二級貯液罐17相通，二級制冷壓縮機15的出口與二級貯液罐17之間設有二級板翅工換熱器16 ;另一條管路與二級化霜室732-2進口相連；二級貯液罐17上設有連管171，所述連管171經(jīng)膨脹閥13與二級冷室731-2相連，形成循環(huán)制冷。所述一級冷室731-1、二級冷室731-2、所述一級化霜室732-1和二級化霜室732-2上均設有溫度變送器。
[0014]油氣回收過程可分為:油氣預冷、冷凝室冷凝(化霜室化霜)、回收分離。具體為三個階段(圖中_標識尾氣流向，標識制冷劑制冷循環(huán)流向， 標識制冷劑化霜循環(huán)流向):
(O當進氣管內壓力達到設定值時，引氣風機6開始工作，將裝車、裝船、儲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，混合尾氣首先在預冷室內與先前已冷卻到-70°C的油氣進行熱交換，除去油氣中大部分的水，以減緩后續(xù)冷箱的結霜速度，同時回收部分冷量后在電控閥8的切換下進入一級冷室，在一級冷室中冷至_40°C左右后進入二級冷室繼續(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的潔凈空氣進入預冷室與進氣進行汽汽熱交換后經(jīng)排氣管上的阻火器后排入大氣或進入其他處理工藝段(如吸附、吸收、膜分離等)；
(3)當進氣管內壓力達到設定值時，一級制冷壓縮機同時動作，一級冷室中的液體制冷劑在組合式冷箱中吸收一級冷室內油氣中的熱量后，汽化成低溫低壓的蒸汽，被一級制冷壓縮機吸入，壓縮成高溫高壓的蒸汽后分成兩路，一路進入風冷冷凝器11，在風冷冷凝器11中向空氣放熱，冷凝為高壓液體儲存在一級貯液罐12中；另一路經(jīng)電磁閥9后進入一級冷室中，向一級冷室內換熱管上的結霜放熱，使結霜受熱液化，以達到化霜的目的，該路制冷劑放熱液化后回到一級貯液罐(中。從一級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，一路再次進入組合式冷箱7的一級冷室吸熱氣化，達到循環(huán)制冷的目的；另一路去到二級板翅式換熱器16中吸收二級制冷壓縮機15壓縮后高溫高壓的蒸汽的熱量，構成兩級的復疊制冷；
(4)二級制冷壓縮機與一級制冷壓縮機同時動作，二級冷室中的液體制冷劑在組合式冷箱(中吸收二級冷室內油氣中的熱量后，汽化成低溫低壓的蒸汽，被二級制冷壓縮機吸入，壓縮成高溫高壓的蒸汽后同樣分為兩路，一路進入二級板翅式換熱器，在二級板翅式換熱器中向一級制冷壓縮機組中經(jīng)膨脹閥節(jié)流后進入二級板翅式換熱器的低壓低溫制冷劑放熱，冷凝為高壓液體儲存在二級貯液器中，再經(jīng)膨脹閥節(jié)流為低壓低溫的制冷劑后再次進入組合式冷箱的二級冷室吸熱氣化，達到循環(huán)制冷的目的；另一路高溫高壓的蒸汽經(jīng)電磁閥后進入二級冷室中，向二級冷室內換熱管上的結霜放熱，使結霜受熱液化，以達到化霜的目的，該路制冷劑放熱液化后回到二級貯液器中；
(5)A組制冷室與B組制冷室的切換由PLC根據(jù)一、二級冷室及一、二級化霜室上的溫度變送器及溫度變送器的輸出信號判斷，通過電控閥8的切換來實現(xiàn)；A組制冷室與B組制冷室的化霜時間由PLC根據(jù)一、二級冷室及一、二級化霜室上的溫度變送器及溫度變送器的輸出信號判斷，通過電控閥8的切換來實現(xiàn)；
(6)冷凝后的回收液進入油水分離罐18進行簡單油水分離后，通過液位和閥門控制將污水和回收油分別送出。
[0015]相對于傳統(tǒng)的單機雙(三級或更多)級冷凝工藝，以及利用四通換向閥加熱化霜的工藝，采用本工藝的優(yōu)勢在于:
(I)采用復疊式冷凝系統(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，更容易達到設計的制冷溫度，保證冷凝回收油氣的效果。復疊式機組運行時確保各級壓縮機低壓壓力在正壓下運行，避免因低壓內漏而吸入油氣被壓縮機壓縮造成爆炸的隱患，確保設備安全運行。
[0016](2)制冷與化霜共用一套制冷機組，在給A室制冷的同時實現(xiàn)對B室的化霜，以達到降低成本、減小功率、提高效率的目的，實現(xiàn)裝置的24小時不間斷運行。
【權利要求】
1.一種雙通道冷凝法油氣回收裝置，包括制冷機組、通有制冷劑的組合式冷箱、回收罐，所述組合式冷箱進氣口設有進氣管，出口接有排氣管、油水分離罐；所述進氣管上設有電控閥，所述組合式冷箱包括箱體，箱體內設有制冷室，其特征在于，所述制冷室進氣口設有預冷室；所述制冷室包括A、B兩組制冷室，A組制冷室包括一級冷室、二級冷室，B組制冷室包括一級化霜室、二級化霜室；制冷機組包括一級制冷機組、二級制冷機組，一級制冷機組對一級冷室進行制冷并對一級化霜室進行化霜；二級制冷機組對二級冷室進行制冷并對二級化霜室進行化霜；一級制冷機組并對二級制冷機組進行吸熱。
2.如權利要求1所述的雙通道冷凝法油氣回收裝置，其特征在于，一級制冷機組包括一級制冷壓縮機、一級貯液罐，一級制冷壓縮機的進口與一級冷室相通，其出口接有兩條管道，一條管道與一級貯液罐相通，一級制冷壓縮機的出口與一級貯液罐之間設有風冷冷凝器；另一條管道與一級化霜室進口相連，一級貯液罐上設有兩條連接管，一條連接管進口與一級化霜室出口相連，出口與一級貯液罐相連，將一級化霜室中的液化制冷劑存入一級貯液罐中；另一條連接管進口與一級貯液罐的出口相連，出口一端經(jīng)膨脹閥與一級冷室相連，形成循環(huán)制冷，另一端接入二級制冷機組中的二級翅式換熱器中，吸收二級制冷機組中的熱量，構成復疊制冷； 二級制冷機組包括二級制冷壓縮機、二級貯液罐，二級制冷壓縮機的進口與二級冷室相通，出口接有兩條管中，一條管路與二級貯液罐相通，二級制冷壓縮機的出口與二級貯液罐之間設有二級板翅工換熱器；另一條管路與二級化霜室進口相連；二級貯液罐上設有連管，所述連管經(jīng)膨脹閥與二級冷室相連，形成循環(huán)制冷，二級化霜室上接有出液管，所述出液管兩端分別與二級化霜室及二級貯液罐相連，將二級化霜室中的液化制冷劑儲入二級貯液te中。
3.如權利要求1或2所述的雙通道冷凝法油氣回收裝置，其特征在于，所述一級冷室、二級冷室、所述一級化霜室和二級化霜室上均設有溫度變送器。
【文檔編號】F25B41/06GK103691145SQ201310681205
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月16日 優(yōu)先權日:2013年12月16日
【發(fā)明者】劉鵬, 張炳權 申請人:江蘇航天惠利特環(huán)保科技有限公司