CN114435780B - 一种节能减排储罐 - Google Patents

一种节能减排储罐 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种节能减排储罐。所述储罐包括壳体、位于壳体内部的内部气囊、气囊支架及U型油气导管;内部气囊包括外气囊和内气囊,外气囊和内气囊共用一个气囊顶部,气囊顶部设有通气孔;外气囊无气囊底部,外气囊固定在气囊支架上,并可沿支架上下移动;外气囊的下部延伸至油品上表面以下;U型油气导管的一个管口位于外气囊与壳体围成的空间内,另一个管口位于外气囊、内气囊和油品围成的空间内。本发明通过在储罐内设置内、外气囊和U型油气导管,实现储罐内、外气囊中油气气相空间体积压力平衡和体积自动调节,储罐无挥发性油气排至大气中,从而实现储罐废气的零排放。

Description

一种节能减排储罐
技术领域
本发明涉及环境保护及节能技术领域,特别是涉及一种化学品和油品的节能减排储罐及其储存系统。
背景技术
油品和化学品在储运过程中,逸散大量的油气或挥发性有机物(VOCs)。据统计,每年轻质油品逸散损失的油品约占轻质油品的0.5%,一方面导致大量的油气或挥发性有机物资源浪费,降低企业的经济效益,另一方面导致严重环境污染。另外,由于油气和空气容易形成爆炸性混合物(爆炸下限一般为1%~6%),油气逸散将导致相应设施周围的油气浓度容易达到爆炸极限,聚集在地面的油气给企业和消费者带来极大的安全隐患,危及企业的安全生产,直接影响操作人员及周围环境人员的健康。因此,对逸散油气进行回收处理是十分必要的。
传统上,对蒸气压较高的油品和有机化学品储罐,要在罐内安装浮盘、建成外浮顶罐或内浮顶罐来控制VOCs排放。通过安装浮盘还达不到排放要求,通常要对外浮顶或内浮顶罐进行封闭引气处理,将引出的气体进行VOCs回收或高温氧化处理。回收技术有冷凝法、吸收法、吸附法及其组合工艺等。高温氧化方法有催化氧化、蓄热氧化、热力氧化等。
CN 105460446 A公开了一种原油外浮顶储罐油气收集装置,本发明在储罐罐顶和浮盘之间设置密封帘布,可以完全封闭油品与空气的接触,所有挥发的气体全部密闭输送到油气回收系统,避免溢出油气直接向大气排放,保护环境,而且由于没有油气溢出,浮盘表面空间危险等级下降,提高了油罐的安全水平。但是在储罐油气收集空间内为负压时(出现负压的工况主要是大呼吸、小呼吸吸气时),为了保证储罐不因负压而憋罐,呼吸阀需要吸入空气至油气收集空间,这将使得所收集的油气中含空气(氧气)组分,而增加外浮顶罐的安全风险;另外该储罐仍然存在大小呼吸排放废气的问题。
CN200910011767.3公开了一种减少废气排放的储罐,包括罐体,罐体内上部为气相空间,在罐体内顶部设置温度控制系统,温度控制系统包括空调器系统和控制装置,空调器系统能制冷和制热,分为罐内机和罐外机两部分,控制装置检测储罐内气相空间温度,控制装置根据该检测到的气相空间温度与设定的储罐气相空间控制温度的对比调整空调器的操作。本发明储罐可以减少或消除因环境温度变化引起储罐内气相温度变化而发生的吸气和排气现象,大大降低储罐废气排放量,特别是可以大大降低因小呼吸引起的废气排放,但是该方法在空调系统制冷时,空调系统存在凝液,凝液含油含水;另外该方法最大的问题是不能解决储罐大呼吸过程产生的排放废气问题。
ZL 200820012769.5 公开了一种弹性呼吸气仓,弹性呼吸气仓底部为密封结构,固定密封结构上部设置密封软材料气袋,气袋外面设置保护网罩,气袋充气时气袋紧贴在保护网罩内壁,保护网罩与底部固定密封结构固定连接为一体。本实用新型用于储罐区,可以有效减少废气排放同时减少保护气用量。但该弹性呼吸气仓设置在储罐区,弹性呼吸气仓存在占地大,且其风载荷也影响弹性呼吸气仓安全正常使用。
发明内容
针对现有技术中储罐排放废气回收处理装置的不足,本发明提供了一种节能减排储罐,该储罐不向环境排放污染物,具有安全可靠、设备简单等优点。
本发明第一方面提供了一种节能减排储罐,所述储罐包括壳体、内部气囊、气囊支架及U型油气导管;
所述的内部气囊、气囊支架及U型油气导管位于壳体内部;
所述内部气囊包括外气囊和内气囊,所述外气囊和内气囊共用一个气囊顶部,气囊顶部设有通气孔;所述外气囊无气囊底部,外气囊固定在气囊支架上,并可沿支架上下移动;所述外气囊的下部延伸至油品上表面以下;
所述U型油气导管直立于储罐中,U型油气导管的其中一个管口位于外气囊与壳体围成的空间内,U型油气导管的另一个管口位于外气囊、内气囊和油品围成的空间内。
进一步地,所述的外气囊采用多点固定在气囊支架上。
进一步地,所述气囊支架包括立管、径向支撑管和环向支撑管。所述立管位于壳体与外气囊之间,其数量为3根以上。立管底端位于储罐壳体地面上,立管顶端用于固定外气囊。所述径向支撑为若干用于支撑立管与壳体的支撑,用于定位立管径向位置。径向支撑的数量一般为立管数量的2倍以上,其通常与立管的上端和中下部连接。所述环向支撑为若干用于支撑立管环向的支撑,用于定位立管环向位置。环向支撑的数量为两个以上,通常位于立管的上端和中下部。
本发明所述储罐中,储罐壳体顶部,优选中心位置设置有通气孔,该通气孔与气囊顶部中心通气孔固定连接。所述固定连接可以通采用法兰连接。
本发明所述储罐中,所述壳体、油品介质上表面、外气囊及内气囊将储罐分为四个区域;第一区域A位于壳体下部空间,储罐工作时用于储存油品介质;第二区域B位于油品介质上表面、内气囊和外气囊之间,储罐工作时用于储存储罐工作过程产生的挥发性油气;第三区域C位于储罐壳体与外气囊之间,用于储存储罐内产生的挥发性油气;第四区域D位于气囊顶部和内气囊之间的区域,D区域与储罐壳体上的通气孔连接,用于储存储罐内空气。
本发明所述储罐中,所述U型油气导管为U型空心管。U型油气导管通过管道连通区域B空间和区域C空间。U型油气导管固定在储罐壳体内壁上。U型油气导管的数量可根据储罐的规模进行设置。一般来说,U型油气导管的数量可以为2~10个,优选4~6个。U型油气导管均布于储罐内。U型油气导管的材质可以采用不锈钢、耐油橡胶管、TPU软管等。
本发明储罐的工作原理通过在储罐内设置的内、外气囊和U型油气导管,利用U型油气导管连通气相空间的原理,实现储罐内气相空间体积压力平衡和体积自动调节。当储罐内区域A中油品体积增加、油面上升时,区域B、区域C的气体压力增加,或储罐内温度升高引起区域C压力增加;为了平衡区域C压力的增加,区域C中油气将通过U型油气导管进入区域B中,使得区域B油气空间增大,而区域D空间减小,直至区域C和区域B中油气压力平衡。当储罐内区域C的压力降低需要吸气时,区域B中的油气通过U型油气导管进入区域C空间,区域B空间减小、区域D空间增加,直到区域B和区域C中油气压力平衡。
与现有技术相比,本发明所述的储罐具有如下优点:
1、本发明所述储罐通过在储罐内设置内外气囊和U型油气导管,采用U型油气导管连通气相空间的原理,实现储罐内内外气囊中油气气相空间体积压力平衡和体积自动调节,达到储罐无挥发性油气排气至大气中,从而实现储罐废气零排放的效果。
2、本发明所述储罐,油品与空气密闭隔开,可以保证油品挥发产生的油气为纯油气(不包含空气),气体本身无爆炸性,挥发油气可安全控制。
3、本发明储罐,油品或化学品在储存过程中,具有节能环保、工艺简单、操作安全的特点。
附图说明
图1为本发明储罐及储存系统的结构示意图。
图2为本发明储罐及储存系统中气囊支撑的俯视图。
图中,1-壳体,2-气囊支架,3-外气囊,4-油品上表面,5-内气囊,6-通气孔,7-U型油气导管,21-立管、22-环向支撑管,23-径向支撑。
具体实施方式
下面通过具体实施例来进一步说明本发明的具体情况,但不限于下述的实施例。
如图1所示,本发明的储罐包括壳体1、内部气囊8、气囊支架2及U型油气导管7。内部气囊8、气囊支架2及U型油气导管7位于壳体1内部。
内部气囊8包括外气囊3和内气囊5。外气囊3和内气囊5共用一个气囊顶部,气囊顶部设有通气孔6。外气囊3采用多点固定在气囊支架2上,并可沿支架上下移动。外气囊3无气囊底部,外气囊3的下部(端)延伸至油品上表面4以下。
U型油气导管7直立于储罐中。U型油气导管的其中一个管口位于外气囊3与壳体1围成的空间内,U型油气导管7的另一个管口位于外气囊3、内气囊7和油品围成的空间内。
如图2所示,气囊支架2包括立管21、径向支撑管23和环向支撑管22。立管21位于壳体1与外气囊3之间。立管21底端位于储罐壳体1地面上,立管21顶端用于固定外气囊3。径向支撑管23为若干用于支撑立管21与壳体11的支撑,用于定位立管21径向位置。径向支撑管23的一端固定在壳体内壁,另一端与立管(立管的顶端或中下部)固定连接。环向支撑管22为若干用于支撑立管21环向的圆形支撑管(或结构),用于定位立管21环向位置。环向支撑管的数量一般为2根,分别与立管21的顶端或中下段固定连接。
储罐壳体的顶部,优选中心位置设置有通气孔,该通气孔与气囊顶部中心通气孔固定连接。所述固定连接可以采用法兰连接。
本发明的储罐中,壳体1、油品介质上表面4、外气囊3及内气囊5将储罐分为四个区域。第一区域A位于壳体1下部空间,储罐工作时用于储存油品介质。第二区域B位于油品介质上表面4、内气囊5和外气囊3之间,储罐工作时用于储存储罐工作过程产生的挥发性油气。第三区域C位于储罐壳体1与外气囊3之间,用于储存储罐内产生的挥发性油气。第四区域D位于气囊顶部和内气囊5之间的区域,D区域与储罐壳体1上的通气孔连接,用于储存储罐内空气。
本发明的储罐中,U型油气导管7为U型空心管,U型油气导管7通过管道连通区域B空间和区域C空间。U型油气导管7固定在储罐壳体1内壁上。U型油气导管7的数量可根据储罐的规模进行设置。一般来说,U型油气导管7的数量可以为2~10个,优选4~6个。若干个U型油气导管7均布于储罐内,U型油气导管7可以采用不锈钢管、耐油橡胶管、TPU软管等。
结合图1-2,本发明储罐的工作原理为:通过在储罐内设置的内气囊5、外气囊3和U型油气导管7,利用U型油气导管7连通气相空间的原理,实现储罐内气相空间体积压力平衡和体积自动调节。当储罐内区域A中油品体积增加、油面上升时,区域B、区域C的气体压力增加,或储罐内温度升高引起区域C压力增加;为了平衡区域C压力的增加,区域C中油气将通过U型油气导管7进入区域B中,使得区域B油气空间增大,而区域D空间减小,直至区域C和区域B中油气压力平衡。当储罐内区域C的压力降低需要吸气时,区域B中的油气通过U型油气导管7进入区域C空间,区域B空间减小、区域D空间增加,直到区域B和区域C中油气压力平衡。

Claims (9)

1.一种节能减排储罐,其特征在于,所述储罐包括壳体、内部气囊、气囊支架及 U 型油气导管;所述的内部气囊、气囊支架及 U 型油气导管位于壳体内部;所述内部气囊包括外气囊和内气囊,所述外气囊和内气囊共用一个气囊顶部,气囊顶部设有通气孔;所述外气囊无气囊底部,外气囊固定在气囊支架上,并可沿支架上下移动;所述外气囊的下部延伸至油品上表面以下;所述 U 型油气导管直立于储罐中,U 型油气导管的其中一个管口位于外气囊与壳体围成的空间内,U 型油气导管的另一个管口位于外气囊、内气囊和油品围成的空间内;
其中,所述壳体、油品介质上表面、外气囊及内气囊将储罐分为四个区域;第一区域 A位于壳体下部空间,储罐工作时用于储存油品介质;第二区域 B 位于油品介质上表面、内气囊和外气囊之间,储罐工作时用于储存储罐工作过程产生的挥发性油气;第三区域 C 位于储罐壳体与外气囊之间,用于储存储罐内产生的挥发性油气;第四区域 D 位于气囊顶部和内气囊之间的区域,D 区域与储罐壳体上的通气孔连接,用于储存储罐内空气。
2.按照权利要求 1 所述的储罐,其特征在于,所述的外气囊采用多点固定在气囊支架上。
3.按照权利要求 2 所述的储罐,其特征在于,所述气囊支架包括立管、径向支撑管和环向支撑管。
4.按照权利要求 3 所述的储罐,其特征在于,所述立管位于壳体与外气囊之间,立管底端位于储罐壳体地面上,立管顶端用于固定外气囊;所述径向支撑管为若干用于支撑立管与壳体的支撑管,用于定位立管径向位置;所述环向支撑管为若干用于支撑立管环向的支撑管,用于定位立管环向位置。
5.按照权利要求 1 所述的储罐,其特征在于,储罐壳体顶部中心位置设有通气孔,该通气孔与气囊顶部中心通气孔固定连接。
6.按照权利要求 5 所述的储罐,其特征在于,所述固定连接采用法兰连接。
7.按照权利要求 1 所述的储罐,其特征在于,所述 U 型油气导管固定在储罐壳体内壁上。
8.按照权利要求 1 所述的储罐,其特征在于,所述 U 型油气导管的数量为 2~10 个。
9.按照权利要求 1 所述的储罐,其特征在于,所述的 U 型油气导管为不锈钢管、耐油橡胶管或 TPU 软管。
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