CN109157861B - 具有自除霜功能的间接冷凝式油气回收机组 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有自除霜功能的间接冷凝式油气回收机组,包括由油气管道连接的一级直膨式冷凝系统、二级间接冷凝系统、三级间接冷凝系统和余冷回收系统。本发明将直膨式制冷技术和间接冷凝技术有机结合,第二级和第三级容易结冰和凝固的系统,因存在制冷和除霜模式的切换,易出现因制冷剂的迁移导致低压和缺油问题,而采用间接冷凝式技术,使得压缩机制冷剂系统始终处于单一的制冷循环,彻底避免了制冷迁移问题,进而解决了系统低压和压缩机缺油问题,大大提高了冷凝机组运行的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及工业有机化合物回收装备技术领域,特别是涉及一种具有自除霜功能的间接冷凝式油气回收机组。
背景技术
液态油在罐区存储、发油作业、炼油厂处理等场合中会产生大量的有害油气,不达标的油气释放到大气环境中,不但造成能源浪费,而且还污染环境、损害人体健康以及会导致火灾隐患。在国家环保政策下,国家、地方都已制定了强制标准要求具有油气排放的场合,必须对油气进行回收,保证排放的尾气达标。
目前,油气回收方法主要是吸收法、吸附法、膜分离法和冷凝法,但任何单一处理方法都无法实现油气一次性排放达标,通常都是各种方法的组合使用才能实现排放目标。其中,冷凝法作为前端高浓度处理,以其独特的综合性能,已成为各种组合工艺必备的前级处理方法。
目前使用的冷凝式油气回收系统,采用的大都是直接膨胀式三级制冷方式,直接膨胀式制冷优点在于制冷剂直接与被处理的油气换热,换热效率高。但是,由于冷凝式油气处理的温度很低,导致机组运行一段时间后蒸发器通道会被冰和凝固的油气组分堵塞,造成油气通道堵塞,必须要进行融霜处理,否则机组无法连续可靠运行。同时,蒸发器融霜采用的是制冷剂热气冲霜,也就是说,冷凝式油气回收机组经常需要在两个蒸发器通道内轮换制冷和除霜,使得制冷剂不停在不同温度的蒸发器腔体内迁移,导致两个通道内的制冷剂量不均而造成在某个通道运行时压缩机低压偏低而停机。同时,由于制冷剂不停的迁移,也容易导致压缩机润滑油通过排气进入蒸发器冷腔内而无法导致,进而出现压缩机缺油烧毁问题。再者,冷凝法通常要把被处理的油气温度处理到-70℃左右,如此低温对于紧固件的密封是个考验,实际应用经常出现第三级冷凝系统出现制冷剂泄漏。
上述所存在的现实技术问题,大大降低了冷凝式油气回收机组运行的可靠性。为此,本发明就是致力于解决当前冷凝式油气回收技术存在的可靠性问题,为其广泛推广使用奠定基础。
发明内容
发明目的:为了克服现有直膨式冷凝技术中存在的可靠性问题,本发明提供了一种具有自除霜功能的间接冷凝式油气回收机组。
技术方案:为达到此目的,本发明采用以下技术方案:
本发明所述的具有自除霜功能的间接冷凝式油气回收机组,包括由油气管道连接的一级直膨式冷凝系统、二级间接冷凝系统、三级间接冷凝系统和余冷回收系统,其中:
一级直膨式冷凝系统:通过制冷剂直接冷凝去除油气中的大部分水分和高沸点的油气组分;
二级间接冷凝系统:包括二级压缩机制冷系统和乙二醇溶液载冷剂系统,通过乙二醇载冷剂板式换热器将二级压缩机制冷系统与乙二醇溶液载冷剂系统相连,利用被冷却的乙二醇溶液载冷剂系统进一步冷凝油气;
三级间接冷凝系统:包括三级复叠式制冷剂系统和冰河载冷剂系统,通过冰河载冷剂板式换热器将三级复叠式制冷剂系统与冰河载冷剂系统相连,利用被冷却的冰河载冷剂系统将油气冷凝至最终处理温度;
余冷回收系统:通过一次余冷回收换热器将三级间接冷凝系统排放的低温冷油气尾气与乙二醇溶液载冷剂系统进行换热回收,再通过二次余冷回收换热器将从乙二醇溶液载冷剂系统换热后的尾气与初始的进口高温油气进行二次余冷回收。
进一步,所述一级直膨式冷凝系统包括一级压缩机,制冷剂经过一级压缩机压缩后形成高温高压气体,经过一级冷凝器进行冷却,形成高压冷媒液体,高压冷媒液体经过一级储液器流入一级干燥过滤器干燥过滤,然后进入一级膨胀阀进行节流降压,再进入一级蒸发器将油气冷凝至5℃,接着经过一级气液分离器再热后回到一级压缩机。
进一步,所述二级间接冷凝系统具有制冷循环工况和融霜循环工况,其中:
制冷循环工况:制冷剂经过二级压缩机压缩后形成高温高压气体,经过二级油分离器进行油气分离后,进入二级冷凝器进行冷却,形成高压冷媒液体,同时高压冷媒液体中的油回到二级压缩机,高压冷媒液体经过二级储液器和二级干燥过滤器后,经过二级气液分离器进行过冷冷却,然后进入二级膨胀阀进行节流降压,接着流入乙二醇溶液载冷剂板式换热器中进行低温蒸发,将乙二醇溶液载冷剂冷却至-25℃,低温蒸发后的气态低压冷媒进入气液分离器再热后回到二级压缩机,完成二级制冷剂循环;乙二醇溶液载冷剂经过乙二醇泵加压后,进入乙二醇溶液载冷剂板式换热器中降温至-25℃,再经过一次余冷回收换热器进一步降温至-30℃,经过二级第一电磁阀进入二级第一蒸发器,将油气冷凝至-25℃,再经过二级第一三通阀,通过乙二醇定压罐回到乙二醇泵,完成二级第一蒸发器通道乙二醇溶液载冷剂制冷循环;乙二醇溶液载冷剂经过乙二醇泵加压后,进入乙二醇溶液载冷剂板式换热器中降温至-25℃,再经过一次余冷回收换热器进一步降温至-30℃,经过二级第二电磁阀进入二级第二蒸发器,将油气冷凝至-25℃,再经过二级第二三通阀,通过乙二醇定压罐回到乙二醇泵,完成二级第二蒸发器通道乙二醇溶液载冷剂制冷循环;
融霜循环工况:经过二级第一蒸发器蒸发后的乙二醇溶液载冷剂通过二级第一三通阀进行流量调节,一部分流量直接回到乙二醇泵,另一部分流量进入二级融霜板式换热器加热后,经过二级第二三通阀进入二级第二蒸发器进行融霜,融霜后,被冷却的乙二醇载冷剂经过二级第三电磁阀与前一部分流量一起汇合到乙二醇泵,完成二级第二蒸发器通道融霜循环;经过二级第二蒸发器蒸发后的乙二醇溶液载冷剂通过二级第二三通阀进行流量调节,一部分流量直接回到乙二醇泵,另一部分流量进入二级融霜板式换热器加热后,经过二级第一三通阀进入二级第一蒸发器进行融霜,融霜后,被冷却的乙二醇载冷剂经过二级第四电磁阀与前一部分流量一起汇合到乙二醇泵,完成二级第一蒸发器通道融霜循环。
进一步,所述三级间接冷凝系统具有制冷循环工况和融霜循环工况,其中:
制冷循环工况:高温级制冷剂经过三级高温压缩机压缩后形成高温高压气体,经过三级高温油分离器进行油气分离后,进入三级冷凝器进行冷却,形成高压冷媒液体,同时高压冷媒液体中的油回到三级高温压缩机,高压冷媒液体经过三级高温储液器和三级高温干燥过滤器后,进入三级高温膨胀阀进行节流降压,然后流入蒸发冷凝器中对低温级制冷剂进行冷却蒸发后回到三级高温压缩机,低温级制冷剂经过三级低温压缩机压缩后形成高温高压气体,经过三级低温油分离器进行油气分离后,进入预冷器进行初步冷却,形成高压冷媒液体,同时高压冷媒液体中的油回到三级低温压缩机,经过预冷却后的制冷剂进入蒸发冷凝器进一步冷却至液体,高压冷媒液体经过三级低温储液器后,进入回热换热器过冷冷却后,进入三级低温膨胀阀进行节流降压后,流入冰河载冷剂板式换热器中蒸发,将冰河载冷剂冷却至-75℃,低温蒸发后的气态低压冷媒进入回热换热器再热后回到三级低温压缩机,完成三级制冷剂复叠循环;冰河载冷剂经过冰河泵加压后,进入冰河载冷剂板式换热器中降温至-75℃,经过三级第一电磁阀进入至三级第一蒸发器,将油气冷凝至-70℃,再经过三级第一三通阀,通过冰河定压罐回到冰河泵,完成三级第一蒸发器通道冰河载冷剂制冷循环;冰河载冷剂经过冰河泵加压后,进入冰河载冷剂板式换热器中降温至-75℃,经过三级第二电磁阀进入至三级第二蒸发器,将油气冷凝至-70℃,再经过三级第二三通阀,通过冰河定压罐回到冰河泵,完成三级第二蒸发器通道冰河载冷剂制冷循环;
融霜循环工况:经过三级第一蒸发器蒸发后的冰河载冷剂,通过三级第一三通阀进行流量调节后,一部分流量直接回到冰河泵,另一部分流量进入三级融霜板式换热器加热后,经过三级第二三通阀进入三级第二蒸发器进行融霜,融霜后,被冷却的冰河载冷剂经过三级第三电磁阀与前一部分流量一起汇合回到冰河泵,完成三级第二蒸发器通道融霜循环;经过三级第二蒸发器蒸发后的冰河载冷剂,通过三级第二三通阀进行流量调节后,一部分流量直接回到冰河泵,另一部分流量进入三级融霜板式换热器加热后,经过三级第一三通阀进入三级第一蒸发器进行融霜,融霜后,被冷却的冰河载冷剂经过三级第四电磁阀与前一部分流量一起汇合回到冰河泵,完成三级第一蒸发器通道融霜循环。
进一步,所述余冷回收系统包括三级第一气动阀和三级第二气动阀,从三级第一蒸发器冷凝后的-70℃低温油气经过三级第一气动阀进入一次余冷回收换热器,从三级第二蒸发器冷凝后的-70℃低温油气经过三级第二气动阀进入一次余冷回收换热器,将二级乙二醇溶液载冷剂温度降低至-30℃,同时低温油气被升温至-35℃,再进入二次余冷回收换热器与进口35℃高温油气进行换热,进口高温油气降至25℃,低温油气升温至5℃。
有益效果:本发明公开了一种具有自除霜功能的间接冷凝式油气回收机组,与现有技术相比,具有以下的有益效果:
(1)将直膨式制冷技术和间接冷凝技术有机结合,第二级和第三级容易结冰和凝固的系统,因存在制冷和除霜模式的切换,易出现因制冷剂的迁移导致低压和缺油问题,而采用间接冷凝式技术,使得压缩机制冷剂系统始终处于单一的制冷循环,彻底避免了制冷迁移问题,进而解决了系统低压和压缩机缺油问题,大大提高了冷凝机组运行的可靠性。
(2)将第二级和第三级低温段具有内外高压差的制冷剂,仅在焊接的铜管内流转,而不进入具有法兰连接的不锈钢管道中,彻底解决了在制冷剂低温运行,因法兰与连接件膨胀系数的差异以及内外高压差,从而导致制冷剂泄漏问题。同时,二级乙二醇溶液载冷剂和三级冰河载冷剂系统通常在常压下运行,内外压差很小,不易泄漏。
(3)采用自融霜控制技术,通过载冷剂管路中各电磁阀的切换,利用压缩机的高温制冷剂热量对被堵蒸发器通道进行有效除霜,并同时实现单蒸发器通道预冷、一蒸发器通道融霜另一蒸发器通道制冷和两个蒸发器通道同时制冷模式,以应对油气回收现场各种功能需求。
(4)采用两级余冷回收技术,通过一换热器将三级排放的低温冷油气尾气同二级乙二醇溶液载冷剂系统进行换热回收,实现一次余冷回收;再通过另一换热器将从二级载冷剂系统换热后的尾气与初始的进口高温油气进行二次余冷回收。余冷回收技术的有效利用,缩减了压缩机的配置功率。
附图说明
图1为本发明的间接冷凝式油气回收机组的示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步的介绍。
本具体实施方式公开了一种具有自除霜功能的间接冷凝式油气回收机组,包括由油气管道连接的一级直膨式冷凝系统、二级间接冷凝系统、三级间接冷凝系统和余冷回收系统,其中:
一级直膨式冷凝系统:通过制冷剂直接冷凝去除油气中的大部分水分和高沸点的油气组分。
二级间接冷凝系统:包括二级压缩机制冷系统和乙二醇溶液载冷剂系统,通过乙二醇载冷剂板式换热器将二级压缩机制冷系统与乙二醇溶液载冷剂系统相连,利用被冷却的乙二醇溶液载冷剂系统进一步冷凝油气。
三级间接冷凝系统:包括三级复叠式制冷剂系统和冰河载冷剂系统,通过冰河载冷剂板式换热器将三级复叠式制冷剂系统与冰河载冷剂系统相连,利用被冷却的冰河载冷剂系统将油气冷凝至最终处理温度。
余冷回收系统:通过一次余冷回收换热器将三级间接冷凝系统排放的低温冷油气尾气与乙二醇溶液载冷剂系统进行换热回收,再通过二次余冷回收换热器将从乙二醇溶液载冷剂系统换热后的尾气与初始的进口高温油气进行二次余冷回收。
如图1所示,一级直膨式冷凝系统包括一级压缩机1,制冷剂经过一级压缩机1压缩后形成高温高压气体,经过一级冷凝器2进行冷却,形成高压冷媒液体,高压冷媒液体经过一级储液器3流入一级干燥过滤器4干燥过滤,然后进入一级膨胀阀6进行节流降压,再进入一级蒸发器7将油气冷凝至5℃,接着经过一级气液分离器5再热后回到一级压缩机1。
二级压缩机制冷系统包括图1中的二级压缩机8、二级油分离器9、二级冷凝器10、二级第五电磁阀11、二级储液器12、二级干燥过滤器13、二级气液分离器14、二级膨胀阀15和乙二醇溶液载冷剂板式换热器16。乙二醇溶液载冷剂系统包括图1中的二级融霜板式换热器19、乙二醇泵20、乙二醇定压罐21、二级第一三通阀22、二级第四电磁阀23、二级第一蒸发器24、二级第二蒸发器25、二级第二电磁阀26、二级第三电磁阀27和二级第二三通阀28。
如图1所示,二级间接冷凝系统具有制冷循环工况和融霜循环工况,其中:
制冷循环工况:制冷剂经过二级压缩机8压缩后形成高温高压气体,经过二级油分离器9进行油气分离后,进入二级冷凝器10进行冷却,形成高压冷媒液体,同时高压冷媒液体中的油回到二级压缩机8,高压冷媒液体经过二级储液器12和二级干燥过滤器13后,经过二级气液分离器14进行过冷冷却,然后进入二级膨胀阀15进行节流降压,接着流入乙二醇溶液载冷剂板式换热器16中进行低温蒸发,将乙二醇溶液载冷剂冷却至-25℃,低温蒸发后的气态低压冷媒进入二级气液分离器14再热后回到二级压缩机8,完成二级制冷剂循环;乙二醇溶液载冷剂经过乙二醇泵20加压后,进入乙二醇溶液载冷剂板式换热器16中降温至-25℃,再经过一次余冷回收换热器65进一步降温至-30℃,经过二级第一电磁阀29进入二级第一蒸发器24,将油气冷凝至-25℃,再经过二级第一三通阀22,通过乙二醇定压罐21回到乙二醇泵20,完成二级第一蒸发器24通道乙二醇溶液载冷剂制冷循环;乙二醇溶液载冷剂经过乙二醇泵20加压后,进入乙二醇溶液载冷剂板式换热器16中降温至-25℃,再经过一次余冷回收换热器65进一步降温至-30℃,经过二级第二电磁阀26进入二级第二蒸发器25,将油气冷凝至-25℃,再经过二级第二三通阀28,通过乙二醇定压罐21回到乙二醇泵20,完成二级第二蒸发器25通道乙二醇溶液载冷剂制冷循环;
融霜循环工况:经过二级第一蒸发器24蒸发后的乙二醇溶液载冷剂通过二级第一三通阀22进行流量调节,一部分流量直接回到乙二醇泵20,另一部分流量进入二级融霜板式换热器19加热后,经过二级第二三通阀28进入二级第二蒸发器25进行融霜,融霜后,被冷却的乙二醇载冷剂经过二级第三电磁阀27与前一部分流量一起汇合到乙二醇泵20,完成二级第二蒸发器25通道融霜循环;经过二级第二蒸发器25蒸发后的乙二醇溶液载冷剂通过二级第二三通阀28进行流量调节,一部分流量直接回到乙二醇泵20,另一部分流量进入二级融霜板式换热器19加热后,经过二级第一三通阀22进入二级第一蒸发器24进行融霜,融霜后,被冷却的乙二醇载冷剂经过二级第四电磁阀23与前一部分流量一起汇合到乙二醇泵20,完成二级第一蒸发器24通道融霜循环。
三级复叠式制冷剂系统包括图1中的三级低温压缩机30、三级低温油分离器31、预冷器32、三级第五电磁阀33、冰河载冷剂板式换热器47、三级低温膨胀阀48、三级低温干燥过滤器49、回热换热器50、三级第六电磁阀51、膨胀罐52、三级低温储液器53、蒸发冷凝器54、三级高温压缩机55、三级高温油分离器56、三级冷凝器57、三级高温储液器58、三级高温干燥过滤器59和三级高温膨胀阀60。冰河载冷剂系统包括图1中的三级融霜板式换热器36、三级第一三通阀37、三级第四电磁阀38、三级第一蒸发器39、三级第二蒸发器40、三级第二电磁阀41、三级第三电磁阀42、三级第一电磁阀43、三级第二三通阀44、冰河定压罐45、冰河泵46和冰河载冷剂板式换热器47。
如图1所示,三级间接冷凝系统具有制冷循环工况和融霜循环工况,其中:
制冷循环工况:高温级制冷剂经过三级高温压缩机55压缩后形成高温高压气体,经过三级高温油分离器56进行油气分离后,进入三级冷凝器57进行冷却,形成高压冷媒液体,同时高压冷媒液体中的油回到三级高温压缩机55,高压冷媒液体经过三级高温储液器58和三级高温干燥过滤器59后,进入三级高温膨胀阀60进行节流降压,然后流入蒸发冷凝器54中对低温级制冷剂进行冷却蒸发后回到三级高温压缩机55,低温级制冷剂经过三级低温压缩机30压缩后形成高温高压气体,经过三级低温油分离器31进行油气分离后,进入预冷器32进行初步冷却,形成高压冷媒液体,同时高压冷媒液体中的油回到三级低温压缩机30,经过预冷却后的制冷剂进入蒸发冷凝器54进一步冷却至液体,高压冷媒液体经过三级低温储液器53后,进入回热换热器50过冷冷却后,进入三级低温膨胀阀48进行节流降压后,流入冰河载冷剂板式换热器47中蒸发,将冰河载冷剂冷却至-75℃,低温蒸发后的气态低压冷媒进入回热换热器50再热后回到三级低温压缩机30,完成三级制冷剂复叠循环;冰河载冷剂经过冰河泵46加压后,进入冰河载冷剂板式换热器47中降温至-75℃,经过三级第一电磁阀43进入至三级第一蒸发器39,将油气冷凝至-70℃,再经过三级第一三通阀37,通过冰河定压罐45回到冰河泵46,完成三级第一蒸发器39通道冰河载冷剂制冷循环;冰河载冷剂经过冰河泵46加压后,进入冰河载冷剂板式换热器47中降温至-75℃,经过三级第二电磁阀41进入至三级第二蒸发器40,将油气冷凝至-70℃,再经过三级第二三通阀44,通过冰河定压罐45回到冰河泵46,完成三级第二蒸发器40通道冰河载冷剂制冷循环;
融霜循环工况:经过三级第一蒸发器39蒸发后的冰河载冷剂,通过三级第一三通阀37进行流量调节后,一部分流量直接回到冰河泵46,另一部分流量进入三级融霜板式换热器36加热后,经过三级第二三通阀44进入三级第二蒸发器40进行融霜,融霜后,被冷却的冰河载冷剂经过三级第三电磁阀42与前一部分流量一起汇合回到冰河泵46,完成三级第二蒸发器40通道融霜循环;经过三级第二蒸发器40蒸发后的冰河载冷剂,通过三级第二三通阀44进行流量调节后,一部分流量直接回到冰河泵46,另一部分流量进入三级融霜板式换热器36加热后,经过三级第一三通阀37进入三级第一蒸发器39进行融霜,融霜后,被冷却的冰河载冷剂经过三级第四电磁阀38与前一部分流量一起汇合回到冰河泵46,完成三级第一蒸发器39通道融霜循环。
如图1所示,余冷回收系统包括三级第一气动阀63和三级第二气动阀64,从三级第一蒸发器39冷凝后的-70℃低温油气经过三级第一气动阀63进入一次余冷回收换热器65,从三级第二蒸发器40冷凝后的-70℃低温油气经过三级第二气动阀64进入一次余冷回收换热器65,将二级乙二醇溶液载冷剂温度降低至-30℃,同时低温油气被升温至-35℃,再进入二次余冷回收换热器68与进口35℃高温油气进行换热,进口高温油气降至25℃,低温油气升温至5℃。
本发明中,通过一级直膨式冷凝系统与二级、三级间接冷凝式系统有机结合分别实现一级冷凝至5℃、二级冷凝-25℃和三级冷凝-70℃,进而实现对油气的梯级液化回收,油气回收率达90%以上。
一级冷凝温度相对高,几乎不存在结冰和凝固导致通道堵塞,因此,一级直膨式冷凝系统采用一个蒸发器,实现单通道作业,相对于传统的一级采用双通道蒸发器,系统更加简洁。
二级冷凝和三级冷凝温度相对较低,容易造成结冰和凝固导致通道堵塞,因此,二级和三级均采用两个蒸发器,实现双通道作业,当一个通道堵塞时,用另一个通道,同时,堵塞通道同步进行冲霜疏通。
二级冷凝和三级冷凝系统均采用间接冷凝方式,制冷剂系统始终处于单制冷循环模式,油气蒸发器通道的制冷模式、预冷模式、融霜模式等各种模式的切换运行,均由二、三级载冷剂系统通过载冷剂泵和调节阀控制实现,即载冷剂在两个通道蒸发器内进行分布和循环处理,即完全避免了传统因制冷剂在不同通道蒸发器内的分布和循环导致的压缩机低压停机和压缩机缺油烧毁问题,大大提高了冷凝式油气回收机组运行的可靠性。
Claims (3)
1.具有自除霜功能的间接冷凝式油气回收机组,其特征在于:包括由油气管道连接的一级直膨式冷凝系统、二级间接冷凝系统、三级间接冷凝系统和余冷回收系统;其中:
一级直膨式冷凝系统:通过制冷剂直接冷凝去除油气中的大部分水分和高沸点的油气组分;所述一级直膨式冷凝系统包括一级压缩机(1),制冷剂经过一级压缩机(1)压缩后形成高温高压气体,经过一级冷凝器(2)进行冷却,形成高压冷媒液体,高压冷媒液体经过一级储液器(3)流入一级干燥过滤器(4)干燥过滤,然后进入一级膨胀阀(6)进行节流降压,再进入一级蒸发器(7)将油气冷凝至5℃,接着经过一级气液分离器(5)再热后回到一级压缩机(1);
二级间接冷凝系统:包括二级压缩机制冷系统和乙二醇溶液载冷剂系统,通过乙二醇载冷剂板式换热器将二级压缩机制冷系统与乙二醇溶液载冷剂系统相连,利用被冷却的乙二醇溶液载冷剂系统进一步冷凝油气;所述二级间接冷凝系统具有制冷循环工况和融霜循环工况,其中:
制冷循环工况:制冷剂经过二级压缩机(8)压缩后形成高温高压气体,经过二级油分离器(9)进行油气分离后,进入二级冷凝器(10)进行冷却,形成高压冷媒液体,同时高压冷媒液体中的油回到二级压缩机(8),高压冷媒液体经过二级储液器(12)和二级干燥过滤器(13)后,经过二级气液分离器(14)进行过冷冷却,然后进入二级膨胀阀(15)进行节流降压,接着流入乙二醇溶液载冷剂板式换热器(16)中进行低温蒸发,将乙二醇溶液载冷剂冷却至-25℃,低温蒸发后的气态低压冷媒进入二级气液分离器(14)再热后回到二级压缩机(8),完成二级制冷剂循环;乙二醇溶液载冷剂经过乙二醇泵(20)加压后,进入乙二醇溶液载冷剂板式换热器(16)中降温至-25℃,再经过一次余冷回收换热器(65)进一步降温至-30℃,经过二级第一电磁阀(29)进入二级第一蒸发器(24),将油气冷凝至-25℃,再经过二级第一三通阀(22),通过乙二醇定压罐(21)回到乙二醇泵(20),完成二级第一蒸发器(24)通道乙二醇溶液载冷剂制冷循环;乙二醇溶液载冷剂经过乙二醇泵(20)加压后,进入乙二醇溶液载冷剂板式换热器(16)中降温至-25℃,再经过一次余冷回收换热器(65)进一步降温至-30℃,经过二级第二电磁阀(26)进入二级第二蒸发器(25),将油气冷凝至-25℃,再经过二级第二三通阀(28),通过乙二醇定压罐(21)回到乙二醇泵(20),完成二级第二蒸发器(25)通道乙二醇溶液载冷剂制冷循环;
融霜循环工况:经过二级第一蒸发器(24)蒸发后的乙二醇溶液载冷剂通过二级第一三通阀(22)进行流量调节,一部分流量直接回到乙二醇泵(20),另一部分流量进入二级融霜板式换热器(19)加热后,经过二级第二三通阀(28)进入二级第二蒸发器(25)进行融霜,融霜后,被冷却的乙二醇载冷剂经过二级第三电磁阀(27)与前一部分流量一起汇合到乙二醇泵(20),完成二级第二蒸发器(25)通道融霜循环;经过二级第二蒸发器(25)蒸发后的乙二醇溶液载冷剂通过二级第二三通阀(28)进行流量调节,一部分流量直接回到乙二醇泵(20),另一部分流量进入二级融霜板式换热器(19)加热后,经过二级第一三通阀(22)进入二级第一蒸发器(24)进行融霜,融霜后,被冷却的乙二醇载冷剂经过二级第四电磁阀(23)与前一部分流量一起汇合到乙二醇泵(20),完成二级第一蒸发器(24)通道融霜循环
三级间接冷凝系统:包括三级复叠式制冷剂系统和冰河载冷剂系统,通过冰河载冷剂板式换热器将三级复叠式制冷剂系统与冰河载冷剂系统相连,利用被冷却的冰河载冷剂系统将油气冷凝至最终处理温度;
余冷回收系统:通过一次余冷回收换热器将三级间接冷凝系统排放的低温冷油气尾气与乙二醇溶液载冷剂系统进行换热回收,再通过二次余冷回收换热器将从乙二醇溶液载冷剂系统换热后的尾气与初始的进口高温油气进行二次余冷回收。
2.根据权利要求1所述的具有自除霜功能的间接冷凝式油气回收机组,其特征在于:所述三级间接冷凝系统具有制冷循环工况和融霜循环工况,其中:
制冷循环工况:高温级制冷剂经过三级高温压缩机(55)压缩后形成高温高压气体,经过三级高温油分离器(56)进行油气分离后,进入三级冷凝器(57)进行冷却,形成高压冷媒液体,同时高压冷媒液体中的油回到三级高温压缩机(55),高压冷媒液体经过三级高温储液器(58)和三级高温干燥过滤器(59)后,进入三级高温膨胀阀(60)进行节流降压,然后流入蒸发冷凝器(54)中对低温级制冷剂进行冷却蒸发后回到三级高温压缩机(55);低温级制冷剂经过三级低温压缩机(30)压缩后形成高温高压气体,经过三级低温油分离器(31)进行油气分离后,进入预冷器(32)进行初步冷却,形成高压冷媒液体,同时高压冷媒液体中的油回到三级低温压缩机(30),经过预冷却后的制冷剂进入蒸发冷凝器(54)进一步冷却至液体,高压冷媒液体经过三级低温储液器(53)后,进入回热换热器(50)过冷冷却后,进入三级低温膨胀阀(48)进行节流降压后,流入冰河载冷剂板式换热器(47)中蒸发,将冰河载冷剂冷却至-75℃,低温蒸发后的气态低压冷媒进入回热换热器(50)再热后回到三级低温压缩机(30),完成三级制冷剂复叠循环;冰河载冷剂经过冰河泵(46)加压后,进入冰河载冷剂板式换热器(47)中降温至-75℃,经过三级第一电磁阀(43)进入至三级第一蒸发器(39),将油气冷凝至-70℃,再经过三级第一三通阀(37),通过冰河定压罐(45)回到冰河泵(46),完成三级第一蒸发器(39)通道冰河载冷剂制冷循环;冰河载冷剂经过冰河泵(46)加压后,进入冰河载冷剂板式换热器(47)中降温至-75℃,经过三级第二电磁阀(41)进入至三级第二蒸发器(40),将油气冷凝至-70℃,再经过三级第二三通阀(44),通过冰河定压罐(45)回到冰河泵(46),完成三级第二蒸发器(40)通道冰河载冷剂制冷循环;
融霜循环工况:经过三级第一蒸发器(39)蒸发后的冰河载冷剂,通过三级第一三通阀(37)进行流量调节后,一部分流量直接回到冰河泵(46),另一部分流量进入三级融霜板式换热器(36)加热后,经过三级第二三通阀(44)进入三级第二蒸发器(40)进行融霜,融霜后,被冷却的冰河载冷剂经过三级第三电磁阀(42)与前一部分流量一起汇合回到冰河泵(46),完成三级第二蒸发器(40)通道融霜循环;经过三级第二蒸发器(40)蒸发后的冰河载冷剂,通过三级第二三通阀(44)进行流量调节后,一部分流量直接回到冰河泵(46),另一部分流量进入三级融霜板式换热器(36)加热后,经过三级第一三通阀(37)进入三级第一蒸发器(39)进行融霜,融霜后,被冷却的冰河载冷剂经过三级第四电磁阀(38)与前一部分流量一起汇合回到冰河泵(46),完成三级第一蒸发器(39)通道融霜循环。
3.根据权利要求2所述的具有自除霜功能的间接冷凝式油气回收机组,其特征在于:所述余冷回收系统包括三级第一气动阀(63)和三级第二气动阀(64),从三级第一蒸发器(39)冷凝后的-70℃低温油气经过三级第一气动阀(63)进入一次余冷回收换热器(65),从三级第二蒸发器(40)冷凝后的-70℃低温油气经过三级第二气动阀(64)进入一次余冷回收换热器(65),将二级乙二醇溶液载冷剂温度降低至-30℃,同时低温油气被升温至-35℃,再进入二次余冷回收换热器(68)与进口35℃高温油气进行换热,进口高温油气降至25℃,低温油气升温至5℃。
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Families Citing this family (11)
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---|---|---|---|---|
CN113348333B (zh) * | 2019-02-05 | 2023-07-11 | 三菱电机株式会社 | 制冷装置的室外机以及具备该室外机的制冷装置 |
CN111635777B (zh) * | 2020-04-29 | 2022-04-15 | 上海同济华康环境科技有限公司 | 一种非稳态油气回收系统 |
CN111575044B (zh) * | 2020-06-11 | 2021-10-22 | 中国人民解放军军事科学院国防工程研究院工程防护研究所 | 一种间接油气冷凝回收装置及其回收工艺 |
CN112856872B (zh) * | 2021-01-20 | 2023-06-30 | 广东申菱环境系统股份有限公司 | 一种载冷式油气回收装置的控制方法 |
CN112870752A (zh) * | 2021-01-20 | 2021-06-01 | 广东申菱环境系统股份有限公司 | 一种载冷式油气回收装置 |
CN112891980A (zh) * | 2021-01-20 | 2021-06-04 | 广东申菱环境系统股份有限公司 | 一种油气回收装置及控制方法 |
CN112870753A (zh) * | 2021-01-26 | 2021-06-01 | 广东申菱环境系统股份有限公司 | 一种冷凝式油气回收装置 |
CN113960093B (zh) * | 2021-09-18 | 2022-09-16 | 江苏凌氢新能源科技有限公司 | 用于燃料电池环境舱的切换融霜低温供气系统及控制方法 |
CN114608266B (zh) * | 2022-02-25 | 2024-04-12 | 南通亚泰工程技术有限公司 | 一种可快速制冷、化霜的油气回收装置 |
CN114699789B (zh) * | 2022-03-16 | 2023-05-09 | 南京都乐制冷设备有限公司 | 一种油轮码头油气回收装置 |
CN114984606A (zh) * | 2022-05-13 | 2022-09-02 | 浙江劳达制冷科技有限公司 | 一种废气冷凝回收低温机组 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5566555A (en) * | 1995-03-27 | 1996-10-22 | Hewitt; J. Paul | Vapor recovery system with refrigeration and regeneration cycles |
US5768904A (en) * | 1997-05-02 | 1998-06-23 | Uop Llc | Processes for integrating a continuous sorption cooling process with an external process |
CN101852504A (zh) * | 2010-05-14 | 2010-10-06 | 东南大学 | 用于油气回收的双级复叠制冷方法 |
KR101183191B1 (ko) * | 2012-01-31 | 2012-09-21 | 주식회사 코아 에프앤티 | 유증기 회수장치 |
CN102706024A (zh) * | 2012-06-04 | 2012-10-03 | 上海森鑫新能源科技有限公司 | 一种油气回收的阶梯式制冷系统和制冷方法及除霜方法 |
EP3040405A1 (en) * | 2014-12-30 | 2016-07-06 | Technip France | Method for improving propylene recovery from fluid catalytic cracker unit |
CN106621439A (zh) * | 2016-10-28 | 2017-05-10 | 上海聚宸新能源科技有限公司 | 一种两级相变蓄能油气回收系统及方法 |
WO2017155212A1 (ko) * | 2016-03-07 | 2017-09-14 | 신근수 | 하이브리드 차상 축방냉 시스템 |
CN108467743A (zh) * | 2018-06-01 | 2018-08-31 | 武汉轻工大学 | 一种油气回收凝液收集与输送装置及其方法 |
CN209392767U (zh) * | 2018-09-29 | 2019-09-17 | 南京五洲制冷集团有限公司 | 具有自除霜功能的间接冷凝式油气回收机组 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2335016A (en) * | 1942-04-07 | 1943-11-23 | Owens Illinois Glass Co | Capsule container |
US6543387B1 (en) * | 2002-01-15 | 2003-04-08 | Miro Mold Tools Corp. | Shipping container for rodents |
US7784635B2 (en) * | 2004-10-07 | 2010-08-31 | Ropak Corporation | Container and lid with multiple chambers |
GB2455332A (en) * | 2007-12-05 | 2009-06-10 | Oxycom Beheer Bv | A combined heat exchange system supplying cooled air |
US9664424B2 (en) * | 2010-11-17 | 2017-05-30 | Hill Phoenix, Inc. | Cascade refrigeration system with modular ammonia chiller units |
US9051083B1 (en) * | 2013-12-04 | 2015-06-09 | Dianne R. Davis | Adjustable storage bucket device |
CN206651769U (zh) * | 2016-09-13 | 2017-11-21 | 飞绿股份有限公司 | 食物保鲜盒 |
-
2018
- 2018-09-29 CN CN201811150186.3A patent/CN109157861B/zh active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5566555A (en) * | 1995-03-27 | 1996-10-22 | Hewitt; J. Paul | Vapor recovery system with refrigeration and regeneration cycles |
US5768904A (en) * | 1997-05-02 | 1998-06-23 | Uop Llc | Processes for integrating a continuous sorption cooling process with an external process |
CN101852504A (zh) * | 2010-05-14 | 2010-10-06 | 东南大学 | 用于油气回收的双级复叠制冷方法 |
KR101183191B1 (ko) * | 2012-01-31 | 2012-09-21 | 주식회사 코아 에프앤티 | 유증기 회수장치 |
CN102706024A (zh) * | 2012-06-04 | 2012-10-03 | 上海森鑫新能源科技有限公司 | 一种油气回收的阶梯式制冷系统和制冷方法及除霜方法 |
EP3040405A1 (en) * | 2014-12-30 | 2016-07-06 | Technip France | Method for improving propylene recovery from fluid catalytic cracker unit |
WO2017155212A1 (ko) * | 2016-03-07 | 2017-09-14 | 신근수 | 하이브리드 차상 축방냉 시스템 |
CN106621439A (zh) * | 2016-10-28 | 2017-05-10 | 上海聚宸新能源科技有限公司 | 一种两级相变蓄能油气回收系统及方法 |
CN108467743A (zh) * | 2018-06-01 | 2018-08-31 | 武汉轻工大学 | 一种油气回收凝液收集与输送装置及其方法 |
CN209392767U (zh) * | 2018-09-29 | 2019-09-17 | 南京五洲制冷集团有限公司 | 具有自除霜功能的间接冷凝式油气回收机组 |
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Publication number | Publication date |
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