CN102679155B - 二氧化碳增压输送装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种二氧化碳增压输送装置，该装置的二氧化碳储存罐与液气分离器输入端相连，液气分离器输出端与二氧化碳增压泵输入端相连，二氧化碳增压泵第一输出端通过换热器和辅助加热箱通高压二氧化碳输出端，还通过高压电控随动阀与二氧化碳储存罐相连。二氧化碳增压泵第二输出端分别与液气分离器输出端、二氧化碳储存罐相连，二氧化碳增压泵第三输出端通过低压电控随动阀、屏蔽泵与二氧化碳储存罐相连.本发明分别增设了高压或低压的回收管路，能回收停泵和检修过程中排空的二氧化碳，从而避免了二氧化碳二次排入大气层。液气分离器将二氧化碳储存罐输出的混相二氧化碳进行气液分离，提高了二氧化碳增压泵吸入效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种二氧化碳增压泵装置，特别涉及一种低温液相二氧化碳增压升温后的输送排出装置，属于环境保护技术领域。
背景技术
二氧化碳排放量的不断增加是造成温室效应的重要原因，温室效应使得地球上的病虫害增加，海平面上升，气候反常，海洋风暴增多，土地干旱，沙漠化面积增大，严重影响人类的生存前景。减少二氧化碳的排放，捕获和处理已排放的二氧化碳，是人类面临的需要迫切解决的一大课题。从捕获的工业排放混合气体经过专门处理后分离出纯气态二氧化碳，经过专用设备的涡流膨胀制冷成液相二氧化碳装入可运输的二氧化碳储存罐，二氧化碳储存罐运输到注入地点或可集中灌装处后，将二氧化碳储存罐内的液相二氧化碳经过二氧化碳增压输送装置增压泵增压升温到压力为12～70MPa、温度为10～15℃的气相二氧化碳，注入到地层深处的储藏点或装进高压容器内，用于二氧化碳气体保护焊接；也可充入到碳酸饮料中。
现有的二氧化碳增压输送装置在启动增压泵预冷、增压泵停泵和检修过程中，与增压泵连接的低压管道或高压管道泄压排空逸出的二氧化碳二次排入大气层污染环境。由于增压油缸的活塞行程较短，为了使与之相连的增压泵能连续、稳定地输出高压二氧化碳，增压油缸活塞杆的往复行程频率较高，产生了活塞杆磨损加速、增压油缸的密封件容易发热失效等弊病，且增压油缸活塞杆运行的噪音较大。
发明内容
本发明的目的是提供一种二氧化碳增压输送装置，该装置能将混相的二氧化碳进行气液分离，提高二氧化碳增压泵的吸入效率；并能将二氧化碳增压泵停泵和检修过程中排空的二氧化碳回收到二氧化碳储存罐中，避免二氧化碳二次排入大气层。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现：
一种二氧化碳增压输送装置，包括二氧化碳储存罐、屏蔽泵、高压电控随动阀、低压电控随动阀、液气分离器、二氧化碳增压泵、增压油缸、液压总成、换热器和辅助加热箱，二氧化碳储存罐通过输入截止阀与液气分离器输入端相连，液气分离器的液相输出端与二氧化碳增压泵输入端相连，二氧化碳增压泵第一输出端的高压管道通过高压截止阀、油箱内的换热器和油箱外的辅助加热箱通高压二氧化碳输出端；二氧化碳增压泵第一输出端的高压管道还通过高压电控随动阀与二氧化碳储存罐相连；二氧化碳增压泵第二输出端的低压管道通过回流截止阀分别与液气分离器的气相输出端、二氧化碳储存罐相连，二氧化碳增压泵第三输出端的低压管道通过低压电控随动阀、屏蔽泵与二氧化碳储存罐相连；二氧化碳增压泵设置在增压油缸前端，两者连接成二氧化碳增压泵-增压油缸组合，数个二氧化碳增压泵-增压油缸组合并列设置；液压总成的阀岛通过油管分别与并列设置的数个增压油缸的前腔或后腔并联连接。
本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。
前述的二氧化碳增压输送装置，其中油箱内的换热器为翘叶式换热器。
前述的二氧化碳增压输送装置，其中辅助加热箱内设有空气能热泵加热器，二氧化碳增压泵第一输出端通过高压截止阀、油箱内的翘叶式换热器、辅助加热箱内的空气能热泵加热器的供热单元通高压二氧化碳输出端，供冷单元通增压油缸外体。
本发明在二氧化碳增压泵输入端和二氧化碳增压泵输出端分别增设了通向二氧化碳储存罐的高压或低压的回收管路，使得停泵和检修过程中排空逸出的二氧化碳能回收到二氧化碳储存罐中，从而避免了二氧化碳二次排入大气层。增压油缸为加长行程油缸，可以减小增压缸柱塞的往复行程频率，延长了活塞杆和增压油缸的密封件的使用寿命。本液压总成的阀岛与高压电控随动阀、低压电控随动阀的控制采用联动自动操纵技术，取代了传统手动操作，提高了工作效率。二氧化碳增压泵的输入端通向液气分离器，将二氧化碳储存罐输出的混相二氧化碳进行气液分离，提高了二氧化碳增压泵吸入效率。本发明的辅助加热箱采用空气能热泵加热器技术，将空气能热泵加热器提供的热量用于二氧化碳加热，热泵提供的冷源输送给增压油缸缸体降温；液压总成的油箱内换热器采用翘叶式换热器取代传统的列管式冷却器技术，提高了换热效率。
本发明的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。
附图说明
图1为本发明的结构原理图
图2为二氧化碳增压泵-增压油缸组合的结构简图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1、图2所示，本发明包括二氧化碳储存罐1、屏蔽泵2、高压电控随动阀3、低压电控随动阀4、液气分离器5、二氧化碳增压泵6、增压油缸7、液压总成8、换热器和辅助加热箱10，二氧化碳储存罐1通过输入截止阀11与液气分离器输入端51相连，液气分离器液相输出端52与二氧化碳增压泵输入端601相连。二氧化碳增压泵第一输出端61的高压管道101通过高压截止阀12、油箱81内的翘叶式换热器9和油箱81外辅助加热箱10的空气能热泵加热器的供热单元13通高压二氧化碳输出端110；空气能热泵加热器的供冷单元131通增压油缸外体71冷却增压油缸7。液相二氧化碳经本发明增压升温到压力为12～70MPa、温度为10～15℃的气相二氧化碳后，通过高压二氧化碳输出端110注入地层深处的储藏点。流经翘叶式换热器9的高压低温气相二氧化碳既可吸收本发明运行时油箱81内液压油产生的热量，又升高了二氧化碳的温度，有利于二氧化碳注入地层深处。
二氧化碳增压泵第一输出端61的高压管道101还通过高压电控随动阀3与二氧化碳储存罐1相连，二氧化碳增压泵第二输出端62通过回流截止阀14分别与液气分离器的气相输出端51、二氧化碳储存罐1相连。二氧化碳增压泵第三输出端63通过低压电控随动阀4、屏蔽泵2与二氧化碳储存罐1相连。可使二氧化碳增压泵6停泵和检修过程中排空逸出的二氧化碳回收到二氧化碳储存罐1内。
二氧化碳增压泵第一输出端61通过高压截止阀12、液压总成的油箱内的翘叶式换热器9。辅助加热箱内的空气能热泵加热器的供热单元13通高压二氧化碳输出端110，空气能热泵加热器的供冷单元131通增压油缸外体71冷却增压油缸7。
二氧化碳增压泵6设置在增压油缸7前端，两者连接成二氧化碳增压泵-增压缸组合60，数个二氧化碳增压泵-增压缸组合60并列设置，以增大二氧化碳增压泵6的输出流量，本实施例为两个二氧化碳增压泵-增压缸组合60并列设置，液压总成8的阀岛81通过油管82分别与并列设置的两个增压油缸7的前腔或后腔并联连接，为了表达清楚，图1仅画出一个二氧化碳增压泵-增压缸组合60。增压油缸7为加长行程油缸，降低了增压油缸7活塞杆的往复行程频率，从而延长了活塞杆和增压油缸7的密封件的使用寿命。阀岛81中电磁阀的换向与高压电控随动阀3、低压电控随动阀4的控制采用联动自动操纵技术，取代了传统手动操作，提高了工作效率。
本发明的工作过程如下：
1)二氧化碳储存罐1中的液相二氧化碳通过输入截止阀11、液气分离器5输送到二氧化碳增压泵输入端601，在二氧化碳增压泵增压油缸组合60的升压作用下，泵出升压后的二氧化碳流体流经二氧化碳增压泵第一输出端61、高压管道101、高压截止阀12，再经油箱81内的翘叶式换热器9和油箱81外辅助加热箱10的空气能热泵加热器供热单元13加热后通向高压二氧化碳输出端110送达用户。翘叶式换热器9的热能是由在液压总成8、增压油缸7运行时油箱8中液压油产生的热量提供的，升压后的二氧化碳流体最后经空气能热泵加热器的供热单元13加热后提供给用户。空气能热泵加热器的供冷单元131通增压油缸外体71冷却增压油缸7。
2)由于二氧化碳气体进入增压缸7内液压油中出现气锁导致二氧化碳增压泵-增压油缸组合60无法正常工作时，打开回流截止阀14将二氧化碳气体回收到二氧化碳储存罐1中；而液气分离器5中分离出的二氧化碳气体也由低压管102回收到二氧化碳储存罐1内。
3)本发明停止作业需要排放二氧化碳增压泵-增压缸组合60内的二氧化碳气体时，向控制系统发出指令，相应的电信号打开高压电控随动阀3、手动关闭高压截止阀12，二氧化碳增压泵输出端61释放高压二氧化碳气体后回收到二氧化碳储存罐1内。另外一路电信号打开低压电控随动阀4、与此同时屏蔽泵2将二氧化碳增压泵-增压缸组合60内剩余的二氧化碳气体进行增压后全部回收到二氧化碳储存罐1内，这样，停止作业时工艺性外逸的二氧化碳气体能够全部回收，避免二氧化碳二次排入大气层。
4)当二氧化碳增压泵-增压缸组合60起始运行时，由于它们的温度高于二氧化碳液化温度，所以二氧化碳在氧化碳增压泵增压缸组合60内会出现气锁，可打开回流截止阀14进行排气，直至依靠低温液态二氧化碳将二氧化碳增压泵-增压油缸组合60冷却到饱和蒸汽温度为止，以达到防止气锁加剧，影响本发明的正常工作，从而提高本发明的工作效率。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。
Claims (3)
1.一种二氧化碳增压输送装置，其特征在于，包括二氧化碳储存罐、屏蔽泵、高压电控随动阀、低压电控随动阀、液气分离器、二氧化碳增压泵、增压油缸、液压总成、换热器和辅助加热箱，二氧化碳储存罐通过输入截止阀与液气分离器输入端相连，液气分离器的液相输出端与二氧化碳增压泵输入端相连，二氧化碳增压泵第一输出端的高压管道通过高压截止阀、油箱内的换热器和油箱外的辅助加热箱通高压二氧化碳输出端；二氧化碳增压泵第一输出端的高压管道还通过高压电控随动阀与二氧化碳储存罐相连；二氧化碳增压泵第二输出端的低压管道通过回流截止阀分别与液气分离器的气相输出端、二氧化碳储存罐相连，二氧化碳增压泵第三输出端的低压管道通过低压电控随动阀、屏蔽泵与二氧化碳储存罐相连；二氧化碳增压泵设置在增压油缸前端，两者连接成二氧化碳增压泵-增压油缸组合，数个二氧化碳增压泵-增压油缸组合并列设置；液压总成的阀岛通过油管分别与并列设置的数个增压油缸的前腔或后腔并联连接。
2.根据权利要求1所述的二氧化碳增压输送装置，其特征在于：油箱内的换热器为翘叶式换热器。
3.根据权利要求1所述的二氧化碳增压输送装置，其特征在于：所述辅助加热箱内设有空气能热泵加热器和温度传感器，二氧化碳增压泵第一输出端通过高压截止阀、油箱内的翘叶式换热器、辅助加热箱内的空气能热泵加热器的供热单元通高压二氧化碳输出端，空气能热泵加热器的供冷单元通增压油缸外体。
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