CN103275778B - 一种防爆型双螺杆沼气压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防爆型双螺杆沼气压缩机，包括安装在机架上的隔爆型电控柜、隔爆型电机，以及于机架上安装的双螺杆压缩机主机，双螺杆压缩机主机进气口经进气阀连接的沼气进气管路上设有气水分离器，进气阀与油气分离桶组合阀之间连接的控制管路上接有节流阀和隔爆加载电磁阀，双螺杆压缩机主机与油气分离桶之间的油气混合管路中装有隔爆温度传感器，所述油气冷却器的沼气输出管路上装有隔爆压力传感器，油气冷却器下方还装有隔爆型风机和沼气泄露检测仪。本发明通过沼气压缩机构件中采用的防爆型结构设计，使整个压缩机输气系统平稳、无气流脉动及无气体泄漏，具有运行稳定、噪音低、安全可靠性高、无气体泄漏，无振源和噪音源产生的优点。

Description

一种防爆型双螺杆沼气压缩机

技术领域

本发明属于压缩机技术领域，涉及一种处理沼气的压缩机系统，具体涉及一种防爆型双螺杆沼气压缩机。

背景技术

随着世界经济的高速发展，世界能源危机的不断涌现，石油、天然气等能源供应日趋紧张，而城市的污水处理厂，垃圾填埋厂所产生的沼气，在经过净化(沼气的脱水、脱硫)，压缩，过滤，干燥，再经过稳压装置处理之后，就可以作为一种优质清洁能源供给沼气发电机组发电，来满足了污水厂和垃圾填埋厂的用电设备的部分电源的自给供应，实现城市污水厂和垃圾填埋厂沼气的有效利用；或者作为生活用能源，供给居民作为燃料气体使用。沼气作为一种清洁能源，受到越来越多人的重视，它对低碳环保、改善空气质量、节约能源降低费用都具有很大的意义。

一般污水处理厂和垃圾填埋厂消化处理后所产生的沼气中甲烷的含量约为60％～65％，CO₂含量约20％～25％，其它各种气体如H₂S、水蒸气等约占5％～15％；燃烧热值约为21～23mJ/m3。通常需要进过压缩处理后才能转化为高热值的燃料气供给使用。目前传统的沼气压缩机基本上都是活塞式沼气压缩机，但是活塞式沼气压缩机由于有气阀、活塞、活塞环等诸多易损件，活塞式压缩机是往复间断性供气，运行时气流脉动大，连续运行的可靠性差，会影响正常生产，带来维护保养费用的增加。

再者是活塞式压缩机的效率低，特别是长期连续运行，活塞式压缩机的压缩腔内有很多都是易损件，运行时除了振动大，噪音高外，这些易损件的磨损将造成气体压缩时候更大的泄漏，不仅会导致压缩机效率的降低，泄露的压缩沼气还存在着易燃、引发火灾或爆炸的极大危险性。

发明内容

本发明的目的是提供一种对处理过的沼气进行增压、提高热值的防爆型双螺杆沼气压缩机，它采用双螺杆压缩机作为压缩主机，通过双螺杆压缩机具有运行稳定、振动小、噪音低、效率高、可靠性高的优点，以及双螺杆压缩机的精密配合减小了气体回流泄漏、振源和噪音源的产生，提高了效率，通过沼气压缩机构件中采用的防爆型结构设计，使整个压缩机输气系统平稳、无气流脉动及无气体泄漏，解决了现有的活塞式沼气压缩机存在的上述问题。

本发明所采用的技术方案是，一种防爆型双螺杆沼气压缩机，包括安装在机架上的隔爆型电控柜、由隔爆型电机驱动的双螺杆压缩机主机、于双螺杆压缩机主机出口经油气混合管路连接的油气分离桶、经油气分离桶顶部安装的组合阀、油气分离芯及沼气管路连接的油气冷却器，以及于油气分离桶出油口连接油气冷却器和回接双螺杆压缩机主机的油管路，所述双螺杆压缩机主机进气口经进气阀连接的沼气管路上设有气水分离器，所述进气阀与油气分离桶组合阀之间连接的控制管路上接有节流阀和隔爆加载电磁阀，双螺杆压缩机主机与油气分离桶之间的油气混合管路中装有隔爆温度传感器，所述油气分离桶与沼气进气管路之间设有的回气管路上装有安全阀，所述油气冷却器的沼气输出管路上装有隔爆压力传感器，油气冷却器下方还装有隔爆型风机和沼气泄露检测仪。

本发明所述的双螺杆沼气压缩机，其特征还在于，

所述油气分离桶连接油气冷却器的油管路上接有温控阀，温控阀另一接口经油管路分路回接于油气冷却器油管路的回路上。

本发明防爆型双螺杆沼气压缩机，采用双螺杆压缩机作为压缩主机，通过双螺杆压缩机具有运行稳定、振动小、噪音低、效率高、可靠性高的优点，以及双螺杆压缩机的精密配合，减小了气体回流泄漏、振源和噪音源的产生，提高了效率，通过沼气压缩机构件中采用的防爆型结构设计，使整个压缩机输气系统平稳、无气流脉动及无气体泄漏，不仅不会导致压缩机效率的降低，也不存在因压缩沼气泄露而引发火灾或爆炸的可能性，从而保证了设备和人身的安全。在解决废物处理提供高质量能源、产生经济效益和社会效益的同时，还为美化环境做出了贡献。

附图说明

图1是本发明双螺杆沼气压缩机工作原理示意图；

图2a、图2b和图2c是本发明双螺杆沼气压缩机结构示意图；

图3是本发明油气分离桶和外置油气分离芯结构示意图；

图4本发明隔爆型电控柜结构示意图。

图中，1.机架，2.隔爆型电控柜，3.隔爆型电机，4.双螺杆压缩机主机5.进气阀，6.沼气进气管路，7.气水分离器，8.油气混合管路，9.油气分离桶，10.组合阀，11.油气分离芯，12.沼气管路，13.油气冷却器，14.油管路，15.控制管路，16.节流阀，17.隔爆加载电磁阀，18.隔爆温度传感器，19.回气管路，20.安全阀，21.沼气输出管路，22.隔爆压力传感器，23.隔爆型风机，24.沼气泄露检测仪，32.油管路分路，33.温控阀，34.油过滤器，35.操作面板，36.急停按钮，37.Y型过滤器，38.微压表，39.系统内压表，40.泄油阀，41.油位计。

控制管路输气管路

油管路油气混合管路

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明，

一种防爆型双螺杆沼气压缩机，如图1、图2a—2c和图3所示，包括安装在机架1上的隔爆型电控柜2、由隔爆型电机3驱动的双螺杆压缩机主机4、于双螺杆压缩机主机4出口经油气混合管路8连接的油气分离桶9、经油气分离桶9顶部安装的组合阀10、油气分离芯11及沼气管路12连接的油气冷却器13，以及于油气分离桶9出油口连接油气冷却器13和回接双螺杆压缩机主机4的油管路14，所述双螺杆压缩机主机4进气口经进气阀5连接的沼气管路6上设有气水分离器7，所述进气阀5与油气分离桶9组合阀10之间连接的控制管路15上接有节流阀16和隔爆加载电磁阀17，双螺杆压缩机主机4与油气分离桶9之间的油气混合管路8中装有隔爆温度传感器18，所述油气分离桶9与沼气进气管路6之间设有的回气管路19上装有安全阀20，所述油气冷却器13的沼气输出管路21上装有隔爆压力传感器22，油气冷却器13下方还装有隔爆型风机23和沼气泄露检测仪24。

本发明防爆型双螺杆沼气压缩机，使用时，当隔爆型电机3通电启动后，沼气经沼气进气管路6上的气水分离器7滤去尘埃、杂质，由进气阀5进入双螺杆压缩机主机4内与油进行混合、压缩，经混合压缩后的油气混合气经油气混合管路8排入油气分离桶9内进行粗分离，经过粗分离后的油气混合气通过油气分离芯11进行精细分离以保证沼气的含油量在3PPM以内，再经由组合阀10由沼气管路12进入油气冷却器13内进行冷却，冷却后的压缩沼气经沼气出气管路21送出，提供给需用压缩沼气的地方使用。沼气出气管路21上的隔爆压力传感器22用于测量沼气输气管路21的输出压力，并根据收集的输出压力大小与控制器设定的压力上下限值进行对比，从而控制隔爆加载电磁阀17失电或得电，以实现双螺杆压缩机的卸载、加载状态的转换。

本发明防爆型双螺杆沼气压缩机，压缩后的混合油气经油气混合管路8送入油气分离桶9内进行粗分离，经过初分离后的油留在油气分离桶9内，在系统压力下作用下，油由油管路14输出，经油气冷却器13冷却后，再经油管路14上的油过滤器34过滤，除去杂质颗粒，回流到双螺杆压缩机主机4内，用于冷却压缩沼气及润滑轴承；在油气分离桶9与油气冷却器13之间的油管路上装有温控阀33，在刚刚启动本发明双螺杆沼气压缩机时，油的温度相对较低，此时会从温控阀33的回接于油气冷却器13油管路14的另一油管路分路32接口输出，不需经过油气冷却器13直接进入双螺杆压缩机主机4内；若油温度升高至71℃以上时，温控阀33会慢慢打开，直至油温度达到80℃时，温控阀33便会全打开，此时油会全部经过油气冷却器13冷却后再进入双螺杆压缩机主机4体内。

本发明的油气分离桶9采用立式油气分离桶，所采用的油气分离芯11为外置式油气分离芯。立式油气分离桶，具有油气粗分离效果好，可以减轻油气分离芯11的负荷，延长油气分离芯11的使用寿命，且其储油量少，有效降低用户的维护保养成本；外置式油气分离芯11也能进一步降低沼气压缩机的维护和保养的工作强度及成本，减少油气分离芯11的更换时间。所述油气分离桶9的底部还装有用于排泄出沉淀在油气分离桶9底部的水和污物泄油阀40，油气分离桶9上还设有用于测量油气分离桶9内油气分离器前的压力的系统内压表39和用于显示油气分离桶9内油位高低的油位计41，用以保证整机运行的安全性。

如图4所示，本发明隔爆型电控柜2上设有操作面板35和急停按钮36，控制电路及电器元件均安装在隔爆型电控柜2内，通过操作面板35和急停按钮36实现机组的操作和控制，确保了本发明运行的可靠性和稳定性。由于沼气属于易燃易爆气体，因此。本发明所用采用的电气设备，如电机、风机、加载电磁阀、压力传感器、温度传感器等均采用隔爆型结构，通过本发明整个机组各个关键部位所采用独特的防爆型结构，保证了设备可靠、稳定、安全运行。在双螺杆压缩机主机4与油气分离桶9之间设有的隔爆温度传感器18，在缺油或者环境较恶劣等导致油温过高达到设定的上限温度情况下，隔爆温度传感器18会检测到温度变化，传递给控制机构采取适当处置措施，报警或是停机，保证设备运行的安全可靠性。此外，油气冷却器13下方还设有沼气泄露检测仪24，当出现沼气泄露并达到设定浓度时，通过沼气泄露检测仪24发出信号，使机组实现可靠停机，进一步保证了设备和人员的安全。

本实用新型的油气分离桶9与沼气进气管路6之间设有的回气管路19上装有安全阀20，当气量调节系统失灵致使油气桶内气体压力比额定排气压力高出0.1Mpa时时，安全阀20自动起跳泄压，并由回气管路19送回装有微压表38的沼气进气管路6中，保证通过安全阀20排放的沼气，不会泄露到空气当中，使油气分离桶9压力降至额定排气压力以下，消除安全隐患和防止空气污染。

本发明隔爆型风机23安装在油气冷却器13下方，如图2a和图2c所示，该结构既能使油气冷却器13不受外力的作用，延长寿命，又能使油气冷却器13的维护保养和更换更加方便，冷空气由下方的隔爆型风机23吹入，通过冷风带走油气冷却器13翅片散发的热量，实现与压缩沼气及油的热交换，达到最佳的冷却效果。

本发明采用双螺杆压缩机作为压缩主机，使本发明具有优越而且可靠的性能，其有平衡性好、振动小、噪音低、效率高，工作可靠及操作方便，效率高，输气平稳，无气流脉动的优点，能对城市污水处理厂、城市垃圾填埋场及大型牲畜养殖场等场地所产生的沼气其进行增压，在解决废物处理、美化环境问题的同时，还能提供高质量能源，为社会实现科学、合理、高效应用沼气能源，具有重大的意义。

上述实施方式只是本发明的一个实例，不是用来限制本发明的实施与权利范围，凡依据本发明申请专利保护范围所述的内容做出的等效变化和修饰，均应包括在本发明申请专利范围内。

Claims (1)

1.一种防爆型双螺杆沼气压缩机，其特征在于，包括安装在机架(1)上的隔爆型电控柜(2)、由隔爆型电机(3)驱动的双螺杆压缩机主机(4)、于双螺杆压缩机主机(4)出口经油气混合管路(8)连接的油气分离桶(9)、经油气分离桶(9)顶部安装的组合阀(10)、安装于组合阀(10)上的油气分离芯(11)、通过沼气管路(12)与组合阀(10)连接的油气冷却器(13)、以及于油气分离桶(9)出油口连接油气冷却器(13)和回接双螺杆压缩机主机(4)的油管路(14)，所述双螺杆压缩机主机(4)进气口经进气阀(5)连接的沼气进气管路(6)上设有气水分离器(7)，所述进气阀(5)与油气分离桶(9)上的组合阀(10)之间连接有控制管路(15)，所述控制管路(15)上接有节流阀(16)和隔爆加载电磁阀(17)，所述双螺杆压缩机主机(4)与油气分离桶(9)上组合阀(10)之间的连接管路上设置有Y型过滤器(37)，所述双螺杆压缩机主机(4)与油气分离桶(9)之间的油气混合管路(8)中装有隔爆温度传感器(18)，所述油气分离桶(9)与沼气进气管路(6)之间设有的回气管路(19)上装有安全阀(20)，所述油气冷却器(13)的沼气输出管路(21)上装有隔爆压力传感器(22)，所述油气冷却器(13)下方装有隔爆型风机(23)和沼气泄露检测仪(24)，所述油气分离桶(9)的底部装有用于排泄出沉淀在油气分离桶(9)底部的水和污物的泄油阀(40)，所述油气分离桶(9)上还设有用于测量油气分离桶(9)内油气分离前压力的系统内压表(39)和用于显示油气分离桶(9)内油位高低的油位计(41)，所述沼气进气管路(6)上装有微压表(38)，所述油气分离桶(9)连接油气冷却器(13)的油管路(14)上接有温控阀(33)，所述温控阀(33)的另一接口经油管路分路(32)回接于油气冷却器(13)连接双螺杆压缩机主机(4)的油管路(14)回路上，并在油管路分路(32)和双螺杆压缩机主机(4)之间的油管路(14)上设置有油过滤器(34)，所述隔爆压力传感器(22)用于测量沼气输出管路(21)的输出压力，并根据输出压力大小与控制器设定的压力上下限值进行对比来控制隔爆加载电磁阀(17)失电或得电，所述油气分离桶(9)采用立式油气分离桶，所述油气分离芯(11)为外置式油气分离芯，所述防爆型双螺杆沼气压缩机工作时，当油气分离桶(9)内的油温度相对较低时油经油管路分路(32)回流至双螺杆压缩机主机(4)，当油温度升高至71℃以上时，所述温控阀(33)缓慢打开，直至油温度达到80℃时，所述温控阀(33)完全打开，油气分离桶(9)内的油全部经过油气冷却器(13)冷却后再回流至所述双螺杆压缩机主机(4)，当油气分离桶(9)内气体压力比额定排气压力高出0.1Mpa时，所述安全阀(20)自动起跳泄压，并由回气管路(19)送回至沼气进气管路(6)中，机架(1)上安装的皮带张力调节机构的轴承座(26)铰接于铰接板(27)的一端，所述隔爆型电机(3)安装于所述铰接板(27)上，所述双螺杆压缩机主机(4)通过皮带(25)与所述隔爆型电机(3)传动连接，所述铰接板(27)的另一端活动地安装于调整螺杆(30)上，用调整螺杆(30)上段装有的压紧螺母(28)及压力弹簧(31)压紧铰接板(27)，安装铰接板(27)的调整螺杆(30)的下段固锁有两个限位螺母(29)，使用过程中在隔爆型电机(3)自重和压力弹簧(31)的弹力作用下，铰接板(27)依据皮带(25)张力的变化会自动沿调整螺杆(30)下移，实现皮带张力的自动调整，当安装有隔爆型电机(3)的铰接板(27)与限位螺母(29)接触时，更换皮带(25)。