CN109562926B

CN109562926B - 燃料蒸气回收和利用系统

Info

Publication number: CN109562926B
Application number: CN201680087430.9A
Authority: CN
Inventors: 理查德·维拉多特基恩
Original assignee: Fuel Management Technologies SL
Current assignee: Fuel Management Technologies SL
Priority date: 2016-07-06
Filing date: 2016-07-06
Publication date: 2020-10-30
Anticipated expiration: 2036-07-06
Also published as: EP3483115B1; WO2018007653A1; EP3483115A4; CN109562926A; EP3483115A1; US20190308869A1; KR102244531B1; ES2878072T3; US10974952B2; US11325823B2; KR20190031245A; PT3483115T; US20210171332A1

Abstract

本发明涉及一种燃料蒸气回收和利用系统，其包括包括冷凝模块(10)，所述冷凝模块(10)能够通过通风管(1)连接到服务站的燃料罐(2)，所述燃料蒸气通过所述通风管(1)排放到所述低温冷凝模块(10)，所述燃料蒸气在所述低温冷凝模块(10)中冷凝，所述燃料蒸气回收和利用系统还包括所述低温冷凝模块(10)以及供所述冷凝的蒸气返回到所述燃料罐(2)的返回管(18)，所述低温冷凝模块(10)包括低温蒸发器(11)和处理元件(22)，所述低温蒸发器(11)通过冷凝所述蒸气来降低所述蒸气的温度，所述处理元件(22)处理尚未在所述低温蒸发器(11)中被冷凝的所述蒸气。

Description

燃料蒸气回收和利用系统

技术领域

本发明涉及一种燃料服务站和油库中的燃料蒸气回收和利用系统。

背景技术

照惯例，当运送负载的燃料供应罐车到达输送地点(例如，服务站)时，罐车通过软管连接到地下或高架的燃料储罐。

燃料的传送可以通过重力进行，也可以辅以压力。燃料从罐车通过导管系统传递到地下或高架的燃料储罐，使用者能够在服务站从地下或高架的燃料储罐通过一套分离的导管获得燃料。

包括约六台分配终端的中等规模的服务站每天会接收至少一辆罐车，而较大的服务站(例如，高速公路服务站)每天能够接收大约五辆罐车。因此，这种从罐车到储罐的燃料供应过程是持续的。

储罐中燃料水平上方的空间包含燃料蒸气，其几乎总是处于饱和水平。当用输送负载填充燃料储罐时，这些蒸气必须通过管道排放到大气中。将所述蒸气排入大气中不仅昂贵而且对环境有害，除了吸入可能对人的健康有害的燃料蒸气或与所述燃料蒸气进行其他的接触之外，还可能产生爆炸的危险。

为了减少这种蒸气卸载的影响，已知的一种方案为改进通风系统，使得在卸载期间排放的蒸气返回到储罐。然而，在实践中已经表明，已知的燃料蒸气回收系统不是非常有效。通常，在正常输送的负载为35,000升时，回收的燃料为每罐几乎不超过1升或2升。

已知的燃料蒸气回收系统具有高能耗，这是不利的。现有技术的蒸气回收系统的另一个缺点是它们会产生不可接受的高爆炸性蒸气负荷。在实践中，很可能通过通风格栅分散大量蒸气，从而进一步导致环境污染。

由于蒸气的高压，还可能通过压力阀将大部分蒸气卸载到大气中。

文献WO2009/013544中描述的燃料蒸气回收系统是已知的，其包括其权利要求1的前序部分中所指示的特征。该系统包括低温冷却系统，其具有两步聚结以冷凝蒸气。

因此，需要提供一种改进的系统，以有效地回收燃料蒸气，并防止蒸汽在服务站处逸出到大气中，特别是改善蒸气冷凝。

还需要一种能够在现有服务站轻松组装的简化系统。

发明内容

本发明的回收系统解决了上述缺点并具有下面描述的其他优点。

根据本发明的燃料蒸气回收和利用系统包括冷凝模块，该冷凝模块能够通过通风管连接到服务站的燃料罐，燃料蒸气通过通风管排放到冷凝模块，燃料蒸气在冷凝模块中被冷凝和处理，根据本发明的燃料蒸气回收和利用系统还包括冷凝模块和以供已经液体冷凝的蒸气返回到燃料罐以便蒸气的利用和销售的返回管，所述冷凝模块包括低温蒸发器和处理元件，所述低温蒸发器通过冷凝所述蒸气来降低所述蒸气的温度，所述处理元件处理尚未在所述低温蒸发器中被冷凝的所述蒸气。

根据优选实施例，所述处理元件是聚结网。

有利地，所述冷凝模块还包括用于冷凝和处理过的蒸气的收集罐以及布置在通风管和出口管之间的分流器。

根据本发明的燃料蒸气回收和利用系统还优选地包括布置在所述通风管中的至少一个安全阀。

根据本发明的燃料蒸气回收系统还有利地包括压缩模块，该压缩模块包括连接到所述低温蒸发器的至少一个压缩机。

此外，所述出口管可包括排气阀，并且所述返回管可包括电磁阀，以将冷凝和处理过的燃料自动卸载到燃料罐中，以便燃料的使用和销售。

所述返回管还优选地包括至少一个手动阀，以将冷凝的燃料手动卸载到燃料罐中。

根据本发明的系统使得可以处理存在于外部空气和服务站的燃料罐内的大气中的水。在湿度水平可达到100％的一些国家，环境中存在水是常见的。

根据本发明的系统在低温冷凝室中在不同温度下建立两个模块，其允许一部分水蒸气和另一部分燃料蒸气的最易挥发的元素的分馏冷凝。

有利地，所述低温蒸发器的所述第一模块和第二模块以及所述处理元件串联布置，以用于蒸气和空气的双向性。

根据本发明的系统使得可以处理在环境中蒸发的水，并且因此分别处理在低温冷凝室中待处理的水蒸气和燃料蒸气。冷凝室中水的存在将极大地改善系统的性能。

包括阀门和分流器使得可以改善和优化系统的安全性和性能。

附图说明

出于帮助使前述描述更容易理解的目的，附有一组附图，这些附图示意性地，通过说明而非限制的方式表示一个实施例。

图1是根据本发明的包括蒸气回收系统的服务站的示意图；以及

图2是根据本发明的蒸气回收系统的示意图。

具体实施例

图1示意性地示出了包括根据本发明的蒸气回收和使用系统的服务站。

根据本发明的系统安装在服务站的燃料罐2的通风管1上。由于通风管的安装类型必须符合每个国家的法律，该通风管1可以具有不同的形状和不同的部件。通风管的这些类型不影响根据本发明的系统的安装。

连接到燃料罐2的燃料分配器4也安装在服务站，使用者通过该燃料分配器4向其车辆装载燃料。此外，服务站还包括连接到燃料罐2的燃料供应基座5，其中放置燃料罐车以向所述燃料罐2供应燃料。

根据本发明的系统还包括供回收产品返回到服务站的燃料罐2的返回管18。

具体地，根据本发明的系统包括安装在同一底板上的两个模块：冷凝模块10和压缩模块20。

如图1所示，冷凝模块10通过所述通风管1连接到燃料罐2，使得来自燃料罐2的蒸气通过所述通风管1进入冷凝模块10。

冷凝模块10包括冷凝室13，蒸气在冷凝室13中被处理，蒸气的温度通过低温蒸发器11降低。

低温蒸发器11包括两个不同的模块，所述模块在第一步骤中处理穿过低温蒸发器11的蒸气可能含有的水分，并且在第二步骤中处理在前一步骤中清除了可能水分的燃料蒸气。

低温蒸发器11的第一模块11A使得可以处理来自外部空气和服务站的燃料罐内的大气的现有水，从而消除燃料蒸气中存在的水，这将在低温蒸发器11的第二模块11B中通过冷凝和液化处理，以便燃料的使用和销售。

在该冷凝模块10中，通过手动阀安装分流器12。该分流器12可以防止蒸气通过冷凝模块10，以便在不影响服务站的操作的情况下进行安装、维护和修理工作。该分流器12还调节蒸气向冷凝室13内部的传递，并且调节蒸气从冷凝室13的流出。

在分流器12中，存在安全路径14，当蒸气流从服务站的燃料罐2流到布置在出口管7的端部上的排气阀6时，该安全路径14在冷凝室13中发生机械堵塞的情况下起作用。该安全路径14使得可以在任何堵塞情况下确保蒸气的流出。

冷凝模块10还包括安全阀15，安全阀15确保在冷凝室13堵塞的情况下从外部汲取空气，并且因此当在燃料的销售期间在通风过程中产生压力降低时允许服务站的完美操作。

收集罐16布置在冷凝室13的下部，由蒸气冷凝产生的液化燃料储存在收集罐16中。该收集罐16包含指示现有燃料量的测量系统。该测量系统使得可以获得有关系统工作条件的信息，并查看每个安装的特定特征，并根据安装的特定需求优化效率。

溢出安全管17也布置在冷凝室13的下部，该溢出安全管17可以通过返回管18将从最大液面流出的液体移除到服务站的主罐。

手动阀19也布置在燃料罐的底部，手动阀19允许手动提取该收集罐16的产品，以供技术人员和合格人员进行产品的测量和检查。

此外，由管理装置控制的电磁阀21放置在该收集罐16中，该电磁阀21根据配置自动地将存在于该收集罐16中的燃料卸载到服务站的燃料罐2，以便燃料的使用和销售。

上述低温蒸发器11布置在所述冷凝室13中，低温蒸发器11被放置成使得蒸气从其中穿过，从而立即从根本上改变蒸气的温度。该低温蒸发器11由压缩模块20控制和管理。该低温蒸发器11冷凝蒸气，从而液化其中所含的燃料，通过重力将它们沉淀到收集罐16中。

与所述第一模块11A和第二模块11B串联的聚结网22被结合到低温蒸发器11中，这使得可以处理蒸气，由于蒸气通过的速率，蒸气在低温蒸发器11中没有被冷凝。该元件使得可以将蒸气中的剩余分子聚集，并且将最终沉淀到收集罐16中的燃料滴集合在一起，使得系统更有效。

在低温蒸发器11和冷凝室13的出口中，有两个温度探测器，这两个温度探测器指示冷凝室13内的温度，这使得可以看到系统的操作及其效率。控制系统操作的控制装置需要这些温度探测器来管理操作循环并调节工作温度。

冷凝室13的外部涂有具有较高的能量效率的绝缘元件以及保护性通风壁，该保护性通风壁具有两个目的：保持冷凝室13外部的温度尽可能低，从而产生气流并保护冷凝室13免受外部影响，以及进行机械保护。

根据本发明的系统的压缩模块20由金属外壳和分类区域形成，所述金属外壳根据安全规范与冷凝模块10分开一定距离。

在该壳体23内，存在至少一个压缩机24，以及冷却安装在冷凝模块10中的低温蒸发器11所需的机械装置。

该压缩机24由控制装置25控制。这些控制装置25根据冷凝室13的需要来管理压缩机24的操作，冷凝室13的需要通过布置在其中的温度探测器获得。

这些控制装置25控制所需的参数，以防止由冰引起的低温蒸发器11堵塞，该特征是控制该系统中水的产生的安全措施和元素。

控制装置25还控制系统的容积和回收数据。这些控制装置从冷凝室13接收数据，(表示收集罐16内的产品水平)，管理燃料水平并将系统的卸载指示到服务站的燃料罐2，从而将所有数据报告给其数据库。

控制装置具有IP地址连接，这使得可以通过因特网查看该数据。

根据本发明的系统使得可以处理存在于外部空气中和服务站的燃料罐内的水。在湿度水平可达到100％的一些国家，环境中存在水是常见的。

尽管已经参考了本发明的特定实施例，但是对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离所附权利要求所限定的保护范围的情况下，可以对所描述的回收系统进行许多改变和更改，并且所有上述细节可以由其他技术上等同的细节代替。

Claims

1.一种燃料蒸气回收和利用系统，其包括冷凝模块(10)，所述冷凝模块(10)能够通过通风管(1)连接到服务站的燃料罐(2)，所述燃料蒸气通过所述通风管(1)排放到所述冷凝模块(10)，所述燃料蒸气在所述冷凝模块(10)中冷凝，所述燃料蒸气回收和利用系统还包括供冷凝的蒸气返回到所述燃料罐(2)的返回管(18)，其特征在于，所述冷凝模块(10)包括低温蒸发器(11)和处理元件，所述低温蒸发器(11)通过冷凝所述蒸气来降低所述蒸气的温度，所述处理元件处理尚未在所述低温蒸发器(11)中被冷凝的所述蒸气，所述低温蒸发器(11)包括处在不同温度的两个模块(11A、11B)，第一模块(11A)用于水蒸气的分馏冷凝，第二模块(11B)用于所述燃料蒸气中最易挥发的元素的冷凝。

2.根据权利要求1所述的燃料蒸气回收和利用系统，其中所述处理元件是聚结网(22)。

3.根据权利要求1所述的燃料蒸气回收和利用系统，其中所述冷凝模块(10)还包括用于所述冷凝的蒸气的收集罐(16)。

4.根据权利要求1所述的燃料蒸气回收和利用系统，其包括布置在所述通风管(1)和出口管(7)之间的分流器(12)。

5.根据权利要求1所述的燃料蒸气回收和利用系统，其包括布置在所述通风管(1)中的至少一个安全阀(14、15)。

6.根据权利要求1所述的燃料蒸气回收和利用系统，其还包括压缩模块(20)。

7.根据权利要求6所述的燃料蒸气回收和利用系统，其中所述压缩模块(20)包括连接到所述低温蒸发器(11)的至少一个压缩机(24)。

8.根据权利要求4所述的燃料蒸气回收和利用系统，其中所述出口管(7)包括排气阀(6)。

9.根据权利要求1所述的燃料蒸气回收和利用系统，其中所述返回管(18)包括电磁阀(21)，以将冷凝的燃料自动卸载到所述燃料罐(2)。

10.根据权利要求1或9所述的燃料蒸气回收和利用系统，其中所述返回管(18)包括至少一个手动阀(19)，以将冷凝的燃料手动卸载到所述燃料罐(2)。

11.根据权利要求10所述的燃料蒸气回收和利用系统，其中所述低温蒸发器(11)的所述第一模块(11A)和所述第二模块(11B)以及所述处理元件串联布置，以用于所述蒸气以及可从外面进入空气的双向性。