CN116624780A - 一种VOCs气体两级液环压缩增压输送系统 - Google Patents
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Abstract
一种VOCs气体两级液环压缩增压输送系统，包括增压部件、分离部件和收集部件以及连接各部件的管道和管道上设置的控制部件，增压部件用于对VOCs气体压缩增压，分离部件用于分离VOCs气体中的液体，收集部件用于收集储放VOCs，控制部件用于调控VOCs在管道中的流通与断开，本申请的VOCs气体两级液环压缩增压输送系统可通过对控制部件的开启与关闭的调整，最终实现不同的压缩比以及不同的输出压力值。本发明的VOCs气体两级液环压缩增压输送系统的输出压力范围大，压缩比范围广，实用性强，同时结构更加精简，降低了设备的投入，降低了运行成本，同时提高了设备的利用率和工作效率。
Description
技术领域
本发明属于VOCs气体输送领域，尤其涉及一种VOCs气体两级液环压缩增压输送系统。
背景技术
VOCs是指常温下饱和蒸汽压大于70Pa、常压下沸点在260℃以下的有机化合物，或在20℃条件下，蒸汽压大于或者等于10Pa且具有挥发性的全部有机化合物。其主要成分为烃类、硫化物、氨等。
在工业中，VOCs气体的处理方法主要有直接燃烧法、辅助燃烧法、催化燃烧法和吸收吸附等四种。这四种处理VOCs气体的处理方法都需要相应不同浓度的VOCs气体，从而提高处理和利用效率。因此将低浓度的VOCs气体以不同浓度和压力储存起来的系统在工业生产中是非常重要的一部分，现有技术中的输送输出的压力一般可调范围较小，无法适应多种不同压力输出的情况。
发明内容
本发明目的在于提供一种VOCs气体两级液环压缩增压输送系统,以解决如何使得VOCs气体输送系统排出压力范围大、压缩比范围广、适应性强的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明的一种VOCs气体两级液环压缩增压输送系统的具体技术方案如下：
一种VOCs气体两级液环压缩增压输送系统，包括增压部件、分离部件和收集部件以及连接各部件的管道和管道上设置的控制部件，增压部件用于对VOCs气体压缩增压，分离部件用于分离VOCs气体中的液体，收集部件用于收集储放VOCs，控制部件用于调控VOCs在管道中的流通与断开，本申请的VOCs气体两级液环压缩增压输送系统可通过对控制部件的开启与关闭的调整，最终实现不同的压缩比以及不同的输出压力值。
进一步，所述增压部件包括低压液环压缩机和高压液环压缩机；分离部件包括第一三相分离器和第二三相分离器；收集部件包括用于收集VOCs气体的储气罐；控制部件包括第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀、第五控制阀；低压液环压缩机和高压液环压缩机分别与VOCs进气口通过管道连通，并在相应的管道设置有第一控制阀和第二控制阀，低压液环压缩机和高压液环压缩机的输出端分别连接有第一三相分离器和第二三相分离器，第一三相分离器和第二三相分离器分别通过管道与储气罐连接，并相应的在管道上设置有第三控制阀和第四控制阀，此外在第一三相分离器与高压液环压缩机之间设置管道进行连通并在管道上设置有第五控制阀。
进一步，所述收集部件还包括储液罐，控制部件还包括第六控制阀和第七控制阀，第一三相分离器和第二三相分离器分别通过管道与储液罐连接，并在相应的管道上设置有第六控制阀和第七控制阀，此外在第一三相分离器和低压液环压缩机之间设置管道连接，并在相应的管道设置换热器，同样的在第二三相分离器和高压液环压缩机设有管道连接，并在相应的管道上设置换热器。
进一步，还设置有高效分离器，高效分离器设置在储气罐的前端，高效分离器的可以对第一三相分离器、第二三相分离器输送到储气罐的VOCs气体进一步分离出VOCs中的液滴，在高效分离器和储气罐之间和设置有冷凝器，冷凝器用于冷却VOCs气体。
进一步，系统的管道上设置有若干压力传感器和温度传感器，系统的各压力传感器、温度传感器、控制部件、各设备以及各进出口均与计算机终端连接。
本发明的一种VOCs气体两级液环压缩增压输送系统具有以下优点：可以通过控制各个阀门部件的开启和关闭，从而实现三种输出压力模式，包括使用两级液环压缩机、只使用高压液环压缩机和只使用低压液环压缩机，三种模式的输出压力范围大，压缩比范围广，实用性强，同时本系统的低压液环压缩机和高压液环压缩机与第一三相分离器、第二三相分离器共用补水口和排水口，低压液环压缩机和高压液环压缩机共用机封辅助系统，第一三相分离器、第二三相分离器共用一个高效分离器，多台设备共用的设计使得本系统的结构更加精简，降低了设备的投入，降低了运行成本，同时提高了设备的利用率和工作效率。
附图说明
图1为本发明的VOCs气体两级液环压缩增压输送系统原理示意图；
图中标记说明：1、低压液环压缩机；2、高压液环压缩机；3、第一三相分离器；4、第二三相分离器；5、储气罐；6、储液罐；7、换热器；8、高效分离器；9、冷凝器；10、机械密封辅助装置；11、第一控制阀；12、第二控制阀；13、第三控制阀；14、第四控制阀；15、第五控制阀；16、第六控制阀；17、第七控制阀；18、计算机终端。
具体实施方式
为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明一种VOCs气体两级液环压缩增压输送系统做进一步详细的描述。
如图1所示，本发明的一种VOCs气体两级液环压缩增压输送系统，包括增压部件、分离部件和收集部件以及连接各部件的管道和管道上设置的控制部件，增压部件用于对VOCs气体压缩增压，分离部件用于分离VOCs气体中的液体，收集部件用于收集储放VOCs，控制部件用于调控VOCs在管道中的流通与断开，本申请的VOCs气体两级液环压缩增压输送系统可通过对控制部件的开启与关闭的调整，最终实现不同的压缩比以及不同的输出压力值，从而适用于不同的场景和实际工况，适应性更强。
具体的增压部件包括低压液环压缩机1和高压液环压缩机2，分离部件包括第一三相分离器3和第二三相分离器4，收集部件包括用于收集VOCs气体的储气罐5，控制部件包括第一控制阀11、第二控制阀12、第三控制阀13、第四控制阀14、第五控制阀15、第六控制阀16和第七控制阀17。
本申请的低压液环压缩机1和高压液环压缩机2分别与VOCs进气口通过管道连通，并在相应的管道设置有第一控制阀11和第二控制阀12，低压液环压缩机1和高压液环压缩机2可对VOCs进行压缩增压并输出，低压液环压缩机1和高压液环压缩机2的输出端分别连接有第一三相分离器3和第二三相分离器4，分离部件可将VOCs气体中的液体分离，第一三相分离器3和第二三相分离器4分别通过管道与储气罐5连接，并相应的在管道上设置有第三控制阀13和第四控制阀14，第一三相分离器3中的VOCs气体可通过第三控制阀13进入到储气罐5中，第二三相分离器4中的VOCs气体可通过第四控制阀14进入储气罐5中，VOCs气体可分别通过低压液环压缩机1、第一三相分离器3和高压液环压缩机2、第二三相分离器4加压分离后输送到储气罐5中，由于低压液环压缩机1与高压液环压缩机2增压的范围不同，其输出的压力范围也不相同，为了进一步的提高输出到储气罐5中的VOCs的压力范围，在第一三相分离器3与高压液环压缩机2之间设置管道进行连通并在管道上设置有第五控制阀15，这样VOCs可在第二控制阀12、第三控制阀13关闭，第一控制阀11、第四控制阀14和第五控制阀15开启的情况下，可依次经过低压液环压缩机1、第一三相分离器3、高压液环压缩机2和第二三相分离器4最终输送到出器罐中，这样经过两次加压分离，进一步提高了输出的压力值范围。
低压液环压缩机1和高压液环压缩机2内部含有工作液，当VOCs气体进入其内部时，绝大部分气态VOCs不溶于工作液，少量气态VOCs被液化或溶于工作液中，之后这些液态VOCs、气态VOCs和少量工作液都流入后面的第一三相分离器3和第二三相分离器4中，为了将分离部件中分离的液体进行回收利用，收集部件还包括储液罐6，第一三相分离器3和第二三相分离器4分别通过管道与储液罐6连接，并在相应的管道上设置有第六控制阀16和第七控制阀17，分离出的液态的VOCs可分别通过第六控制阀16和第七控制阀17流入到出液罐中，此外在第一三相分离器3和低压液环压缩机1之间设置管道连接，并在管道设置换热器7，同样的在第二三相分离器4和高压液环压缩机2设有管道连接，并在相应的管道上设置换热器7，第一三相分离器3和第二三相分离器4可将分离出来的工作液通过该管道经换热器7降温后回流到相应的低压液环压缩机1和高压液环压缩机2内循环利用，提高了工作液的利用率，减少了浪费。
本发明中还设置有补水口和排水口，补水口通过管道分别与低压液环压缩机1、第一三相分离器3、高压液环压缩机2和第二三相分离器4连接，同样的排水口也依次通过管道与低压液环压缩机1、第一三相分离器3、高压液环压缩机2和第二三相分离器4连接，此外本系统还设置有高效分离器8，高效分离器8设置在储气罐5的前端，高效分离器8的可以对第一三相分离器3、第二三相分离器4输送到储气罐5的VOCs气体进一步分离出VOCs中的液滴，在高效分离器8和储气罐5之间和设置有冷凝器9，冷凝器9用于冷却VOCs气体。由于VOCs气体有毒性易挥发，泄漏在空气中对人体有较大的危害，因此在低压液环压缩机1和高压液环压缩机2之间设置有机械密封辅助装置10，机械密封辅助装置10可以保证密封的可靠性，保证人员的安全，本发明中压缩部件和分离部件共用补水口和排水口，压缩部件共用一个机械密封辅助装置10，第一三相分离器3和第二三相分离器4共用一个高效分离器8，这种设备共用的设计使得该系统结构精简，提高了设备的使用效率，降低了运行成本。
为了实现本系统的自动检测和控制，在系统的中管道上设置有多个压力传感器和温度传感器，系统的各压力传感器、温度传感器、控制部件、各设备以及各进出口均与计算机终端18连接，具体的在压缩部件和分离部件连通的管道设置有温度传感器和压力传感器，计算机终端18实时监测个压缩部件排气的温度和压力；在补水口与压缩部件之间连通的管道装有温度传感器，实时监测补水温度，防止补水温度过高或过低从而影响压缩部件的工作效率；VOCs储气罐5和储液罐6也都装有温度传感器和压力传感器。当计算机终端18监测系统中工作水或VOCs储气罐5温度过高时，计算机会自动通过调节换热器7或冷凝器9的换热量来降低温度，从而满足系统各个部位的温度要求。
当采用两级液环压缩机模式时，打开第一控制阀11，关闭第二控制阀12，VOCs气体从进气口通过第一控制阀11进入低压液环压缩机1，低压液环压缩机1将VOCs气体吸入并加压，之后液态VOCs、气态VOCs和少量工作液都流入第一三相分离器3中进行分离，分离后的工作液会通过换热器7降温后重新回流到低压液环压缩机1中循环使用，液态VOCs流经第六控制阀16后进入VOCs储液罐6中储存，气态VOCs通过第五控制阀15进入高压液环压缩机2，此时第三控制阀13处于关闭的状态，高压液环压缩机2将气态VOCs吸入并再次加压，同样的液态VOCs、气态VOCs和少量工作液都流入第二三相分离器4中进行分离，分离后的工作液，会通过换热器7降温后重新回流到高压液环压缩机2中循环使用，液态VOCs流经第七控制阀17后进入VOCs储液罐6中储存，气态VOCs流经第四控制阀14、高效分离器8和冷凝器9进入VOCs储气罐5中。该串联使用两级液环压缩机的模式，使得本系统的压缩比范围广并且压力输出范围大，其压缩比为4～14，排出口的压力为0.4～1.4Mpa。
当只使用低压液环压缩机1时，同样开启第一控制阀11，关闭第二控制阀12，VOCs从进气口进入低压液环压缩机1，低压液环压缩机1对VOCs进行加压并输出流入第一三相分离器3，与两级液环压缩机模式时一致，分离后的工作液通过换热器7回流到低压液环压缩机1中循环使用，液态VOCs输出流入储液罐6中，不同之处在于气态VOCs输出时，第五控制阀15处于关闭状态，第三控制阀13处于开启状态，气态VOCs从第一三相分离器3分离后不经过高压液环压缩机2直接流经第三控制阀13，并通过高效分离器8和冷凝器9进入到出器罐中，该只使用低压液环压缩机1模式下，该系统的压缩比例为1～2，排出口压力为0.1～0.2Mpa。
当只使用高压液环压缩机2时，与上述模式不同的是，第一控制阀11处于关闭状态，第二控制阀12处于开启状态，VOCs从进气口流经第二控制阀12直接进入高压液环压缩机2内进行加压，同样的加压后流入到第二三相分离器4中进行分离操作，分离后的工作液，会通过换热器7降温后重新回流到高压液环压缩机2中循环使用，液态VOCs流经第七控制阀17后进入VOCs储液罐6中储存，气态VOCs流经第四控制阀14、高效分离器8和冷凝器9进入VOCs储气罐5中，该只使用高压液环压缩机2模式下，该系统的压缩比例为2～7，排出口压力为0.2～0.7Mpa。
本申请的VOCs气体两级液环压缩增压输送系统，可以通过控制各个阀门部件的开启和关闭，从而实现三种输出压力模式，包括使用两级液环压缩机、只使用高压液环压缩机2和只使用低压液环压缩机1，三种模式的输出压力范围大，压缩比范围广，实用性强，同时本系统的低压液环压缩机1和高压液环压缩机2与第一三相分离器3、第二三相分离器4共用补水口和排水口，低压液环压缩机1和高压液环压缩机2共用机封辅助系统，第一三相分离器3、第二三相分离器4共用一个高效分离器8，多台设备共用的设计使得本系统的结构更加精简，降低了设备的投入，降低了运行成本，同时提高了设备的利用率和工作效率。
可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。
Claims (8)
1.一种VOCs气体两级液环压缩增压输送系统，其特征在于，包括增压部件、分离部件和收集部件以及连接各部件的管道和管道上设置的控制部件，增压部件用于对VOCs气体压缩增压，分离部件用于分离VOCs气体中的液体，收集部件用于收集储放VOCs，控制部件用于调控VOCs在管道中的流通与断开，本申请的VOCs气体两级液环压缩增压输送系统可通过对控制部件的开启与关闭的调整，最终实现不同的压缩比以及不同的输出压力值。
2.根据权利要求1所述的VOCs气体两级液环压缩增压输送系统，其特征在于，所述增压部件包括低压液环压缩机(1)和高压液环压缩机(2)；分离部件包括第一三相分离器(3)和第二三相分离器(4)；收集部件包括用于收集VOCs气体的储气罐(5)；控制部件包括第一控制阀(11)、第二控制阀(12)、第三控制阀(13)、第四控制阀(14)、第五控制阀(15)。
3.根据权利要求2所述的VOCs气体两级液环压缩增压输送系统，其特征在于，所述低压液环压缩机(1)和高压液环压缩机(2)分别与VOCs进气口通过管道连通，并在相应的管道设置有第一控制阀(11)和第二控制阀(12)，低压液环压缩机(1)和高压液环压缩机(2)的输出端分别连接有第一三相分离器(3)和第二三相分离器(4)，第一三相分离器(3)和第二三相分离器(4)分别通过管道与储气罐(5)连接，并相应的在管道上设置有第三控制阀(13)和第四控制阀(14)，此外在第一三相分离器(3)与高压液环压缩机(2)之间设置管道进行连通并在管道上设置有第五控制阀(15)。
4.根据权利要求3所述的VOCs气体两级液环压缩增压输送系统，其特征在于，所述收集部件还包括储液罐(6)，控制部件还包括第六控制阀(16)和第七控制阀(17)，第一三相分离器(3)和第二三相分离器(4)分别通过管道与储液罐(6)连接，并在相应的管道上设置有第六控制阀(16)和第七控制阀(17)，此外在第一三相分离器(3)和低压液环压缩机(1)之间设置管道连接，并在相应的管道设置换热器(7)，同样的在第二三相分离器(4)和高压液环压缩机(2)设有管道连接，并在相应的管道上设置换热器(7)。
5.根据权利要求4所述的VOCs气体两级液环压缩增压输送系统，其特征在于，还设置有高效分离器(8)，高效分离器(8)设置在储气罐(5)的前端，高效分离器(8)可以对第一三相分离器(3)、第二三相分离器(4)输送到储气罐(5)的VOCs气体进一步分离出VOCs中的液滴，在高效分离器(8)和储气罐(5)之间和设置有冷凝器(9)，冷凝器(9)用于冷却VOCs气体。
6.根据权利要求3所述的VOCs气体两级液环压缩增压输送系统，其特征在于，所述低压液环压缩机(1)和高压液环压缩机(2)之间设置有机械密封辅助装置(10)。
7.根据权利要求3所述的VOCs气体两级液环压缩增压输送系统，其特征在于，还设置有补水口和排水口，补水口通过管道分别与低压液环压缩机(1)、第一三相分离器(3)、高压液环压缩机(2)和第二三相分离器(4)连接，同样的排水口也依次通过管道与低压液环压缩机(1)、第一三相分离器(3)、高压液环压缩机(2)和第二三相分离器(4)连接。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的VOCs气体两级液环压缩增压输送系统，其特征在于，系统的管道上设置有若干压力传感器和温度传感器，系统的各压力传感器、温度传感器、控制部件、各设备以及各进出口均与计算机终端(18)连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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