CN204865452U - 一种多级真空机组及油气回收装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于提升油气回收装置再生能力的多级真空机组<b>及油气回收装置</b>，包括依次串联的第一级真空设备,……,第N级真空设备，所述N≥2。本实用新型还公开了一种油气回收装置，包括吸附单元、解析单元及后处理系统，解析系统包括如上所述的多级真空机组，其中，第一级真空设备的油气入口与吸附单元的解析口相连，第N级真空设备的油气出口经夹套式换热-消音器冷却降噪后与后处理系统相连。本实用新型的真空设备成本投入低，冷却方式简单，安全性能高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种多级真空机组，尤其涉及一种用于提升油气回收装置再生能力的多级真空机组。
背景技术
目前，市场上通用的油气回收技术主要包括吸附法、吸收法、冷凝法及膜分离法。上述四种方法通过两两组合或更多组合方式又可形成其他油气回收技术，如冷凝-吸附法、冷凝-膜分离法、吸收-膜分离-吸附法等。在上述组合方法中，因吸附法处理油气浓度范围广、操作条件简易、能耗低及净化指标高而通常作为联合方法的终端处理技术得到广泛使用。
吸附法分为变压吸附法和变温吸附法，因操作条件所限和安全性指标上的考虑，吸附法通常采用变压吸附法，而变压吸附法中其主要设备为真空机组。近年来真空机组被广泛应用于吸附法油气回收技术领域中。中国专利号为ZL200420040107.0中描述了一种用单台真空设备针对小型吸附罐进行抽真空解吸作业流程，其不仅自动程度高，操作简易且应用效果良好；中国专利号为201120399840.1中描述了一种具有冷却系统和双真空泵的油气回收装置，其针对大型吸附罐采用双真空泵并联的工作模式，缩短真空泵解吸时间，提高油气回收装置整体处理能力。
市场上现有真空设备的最大处理能力一般在2700Nm3/h左右,然而，在某些特殊工况下要求油气回收装置的处理能力远大于2700Nm3/h，如原油码头装船过程、铁路过程、多个储罐“大呼吸”废气治理等场合。在此条件下，油气回收系统，尤其是吸附法油气回收技术在解吸过程针对真空设备提出更大要求，多个真空泵并联工作模式难以满足要求，且设备一次性成本投入太大，用户难以接受，同时多机组并联工作模式导致其设备运行操作复杂，故障率较高。
由此可见，现有技术有待于进一步的改进和提高。
实用新型内容
本实用新型为避免上述现有技术存在的不足之处，提供了一种运行安全可靠、可解析出高浓度油气的用于提升油气回收装置再生能力的多级真空机组。
本实用新型所采用的技术方案为：
一种用于提升油气回收装置再生能力的多级真空机组，包括依次串联的第一级真空设备,……,第N级真空设备，所述N≧2，其中，第一级真空设备的油气入口用于连接油气回收装置的吸附单元的解析口，第N级真空设备的油气出口用于连接油气回收装置的后处理系统；所述第N-1级真空设备与第N级真空设备之间设置有换热设备，所述第N级真空设备的油气出口管路上设置有夹套式换热-消音器；所述第一级真空设备,……,第N级真空设备均通过冷媒输送管路连接外部的冷媒库；所述第一级真空设备,……,第N级真空设备均与变频启动自动控制系统相连。
所述第N级真空设备还与二次换热器相连，二次换热器通过冷媒输送管路连接冷媒库。
所述第N级真空设备与第N-1级真空设备之间通过弹性管相连。
所述第一级真空设备的前端设置有远传压力传感器，第N级真空设备的前端设置有第一远传温度传感器，第一级真空设备,……,第N级真空设备均与报警器相连；所述第N级真空设备的前端还设置有过滤器、单向阀，第N级真空设备的后端还设置有第二远传温度传感器；第一级真空设备与第一远传温度传感器实时联锁，第N级真空设备与第二远传温度传感器实时联锁。
所述第一级真空设备,……,第N级真空设备的油气入口端均安装有金属波纹管。
所述冷媒库中的冷媒为7℃的冷却水、温度≦32℃的循环水或温度≦32℃的汽油。
所述第一级真空设备为空冷式罗茨泵，第N级真空设备为双螺杆式干式真空设备，所述空冷式罗茨泵自带管壳式换热器，管壳式换热器内填充有冷媒，管壳式换热器通过冷媒输送管路与冷媒库相连。
本实用新型还公开了一种油气回收装置，包括吸附单元、解析单元及后处理系统，解析系统包括如上所述的多级真空机组，其中，第一级真空设备的油气入口与吸附单元的解析口相连，第N级真空设备的油气出口经夹套式换热-消音器冷却降噪后与后处理系统相连。
所述吸附单元包括用于油气浓缩与富集的吸附器，吸附器内填充有具备吸附油气能力的多孔介质；所述后处理系统为吸收单元或冷凝单元。
所述第一级真空设备的油气入口与吸附单元的解析口通过弹性管相连，所述第N级真空设备与吸附单元之间通过预抽管路相连，预抽管路上设置有自动控制阀门。
由于采用了上述技术方案，本实用新型所取得的有益效果为：
1、针对大处理量的油气回收处理装置，在处理量相同的前提下，采用本实用新型的串联机组的工作模式与原有技术相比，真空设备的一次性投入成本降低约1/2，投资成本显著下降。
2、本实用新型中各级真空设备的冷却方式与原有技术冷却方式相比，安全性得到显著提高；原有真空设备的冷却方式是在真空设备的腔体内采用喷淋汽油的方式，该控制方式复杂，且容易形成腔体内积油；本实用新型中各级真空设备的腔体内冷却无需进行喷油冷却，安全性高。
3、本实用新型中第N级真空设备的出口处增加消音设施，显著降低了设备的噪音和振动级别，降低装置运行时对现场操作人员的健康危害。
附图说明
图1为本实用新型实施例一的原理图。
图2为本实用新型实施例二的原理图。
其中，
1、远传压力变送器2、第一金属波纹管3、空冷式罗茨泵4、管壳式换热器5、第一远传温度变送器6、第二金属波纹管7、单向阀8、双螺杆干式真空设备9、第二远传温度变送器10、夹套式换热-消音器11、罗茨泵壳体冷媒输入分支管路12、电磁阀13、罗茨泵壳体冷媒输出分支管路14、管壳式换热器冷媒输入分支管路15、管壳式换热器冷媒输出分支管路16、螺杆泵壳体冷媒输入分支管路17a、螺杆泵壳体冷媒输出分支管路17b、夹套式换热器冷媒输入管路18、二次换热器19、二次换热器冷媒输入分支管路20、二次换热器冷媒输出分支管路21、夹套式换热-消音器冷媒输出分支管路22、二次冷却气体分支管路23、冷媒输入总管路24、冷媒输出总管路25、冷却返回气管线
具体实施方式
下面以二级真空机组为例对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型并不限于这一实施例。
实施例一：
如图1所示，一种油气回收装置，包括吸附单元、解析单元及后处理系统，解析系统包括多级真空机组，所述吸附单元包括用于油气浓缩与富集的吸附器，吸附器内填充有具备吸附油气能力的多孔介质；所述后处理系统为吸收单元或冷凝单元；所述多级真空机组包括相互串联的第一级真空设备和第二级真空设备，第一级真空设备与第二级真空设备之间通过弹性管相连，第一级真空设备的油气入口通过弹性管连接油气回收装置的吸附单元的解析口，第二级真空设备的油气出口连接油气回收装置的后处理系统，所述第二级真空设备与吸附单元之间通过预抽管路相连，预抽管路上设置有自动控制阀门；所述第一级真空设备与第二级真空设备之间设置有换热设备，所述第二级真空设备的油气出口管路上设置有夹套式换热-消音器10；所述第一级真空设备和第二级真空设备均通过冷媒输入总管路23连接外部的冷媒库，冷媒输入总管路23上设置有电磁阀12，所述冷媒库中的冷媒为7℃的冷却水、温度≦32℃的循环水或温度≦32℃的汽油；所述第一级真空设备和第二级真空设备均与变频启动自动控制系统相连。优选的，所述第一级真空设备采用空冷式罗茨泵3，第二级真空设备采用双螺杆式干式真空设备8，所述空冷式罗茨泵3通过冷却返回气管线与管壳式换热器4相连，管壳式换热器4内填充有冷媒，管壳式换热器4通过冷媒输入总管路23与冷媒库相连；所述双螺杆干式真空设备8还与二次换热器18相连，二次换热器18通过冷媒输送管路23连接冷媒库。
所述空冷式罗茨泵3的前端设置有远传压力传感器1，双螺杆干式真空设备8的前端设置有第一远传温度传感器5，空冷式罗茨泵3和双螺杆干式真空设备8与报警器相连；双螺杆干式真空设备8的后端还设置有第二远传温度传感器9。双螺杆干式真空设备8、空冷式罗茨泵3随着远传压力变送器1数值的降低实时增加频率；双螺杆干式真空设备8与第二远传温度变送器9实时联锁，若温度高于设定值，则双螺杆干式真空设备8报警联锁；空冷式罗茨泵3与第一远传温度变送器5实时联锁，若温度高于设定值，则空冷式罗茨泵3报警联锁。
为了安装连接方便、密封可靠和减少机械振动通过连接管路影响真空泵正常工作,在空冷式罗茨泵3的油气入口端安装有第一金属波纹管2，双螺杆干式真空设备8油气入口端安装有第二金属波纹管6，同时在双螺杆干式真空设备的前端还设置有过滤器和单向阀7。
本实用新型的工作原理大致为：吸附单元吸附饱和后，真空机组变频启动，首先双螺杆干式真空设备8、空冷式罗茨泵3低频启动，与此同时电磁阀12打开，冷媒输入总管路23中的冷媒分别通过罗茨泵壳体冷媒输入分支管路11、管壳式换热器冷媒输入分支管路14、螺杆泵壳体冷媒输入分支管路16、螺杆泵壳体冷媒输出分支管路17a、二次换热器冷媒输入分支管路19分别进入空冷式罗茨泵3、管壳式换热器4、双螺杆干式真空设备8、夹套式换热-消音器10、二次换热器(18)；之后分别通过罗茨泵壳体冷媒输出分支管路13、管壳式换热器冷媒输出分支管路15、夹套式换热-消音器冷媒输出分支管路21、二次换热器冷媒输出分支管路20返回到冷媒输出总管路24，并最终返回至冷媒库。需要说明的是，第一级真空设备出口的油气首先与因空冷式罗茨泵自带管壳式换热器，所以空冷式罗茨泵出口处的油气首先通过管壳式换热器中的冷媒进行换热降温，其中被冷却换热后的少量油气返回至空冷式罗茨泵的腔体内，并与腔体内油气混合后降低腔体内油气温度，同时来自冷媒输入总管路的部分冷媒进入罗茨真空设备壳体，针对空冷式罗茨泵壳体进行换热降温；夹套式换热-消音器10设置在双螺杆干式真空设备8的出口端，一方面用于与冷媒进行换热，降低真空设备出口气体温度；另一方面采用小孔消音器原理，降低真空设备出口噪声；同时经夹套式换热-消音器10换热降温后，少部分冷却后的气体通过二次冷却气体分支管路22进入二次换热器18与冷媒进一步换热降温，之后进入双螺杆干式真空设备8的轴芯腔体内与抽吸气体混合后降温。通过两次换热降温后，真空泵腔体内气体温度显著降低，真空泵出口气体噪声级别降低，从而提高真空设备运行的安全性。
实施例二：
实施例二与实施例一基本相同，其不同之处在于夹套式换热-消音器的换热的冷媒来源。实施例一中的冷媒来自双螺杆干式真空设备8的壳体冷媒输出分支管路17a；实施例二中的冷媒来自冷媒输入总管路23。相比较而言，实施例二的换热降温效果更好一些。
本实用新型中未述及的部分采用或借鉴已有技术即可实现。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型的精神所作的举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (9)
1.一种用于提升油气回收装置再生能力的多级真空机组，其特征在于：包括依次串联的第一级真空设备,……,第N级真空设备，所述N≧2，其中，第一级真空设备的油气入口用于连接油气回收装置的吸附单元的解析口，第N级真空设备的油气出口用于连接油气回收装置的后处理系统；第N-1级真空设备与第N级真空设备之间设置有换热设备，所述第N级真空设备的油气出口管路上设置有夹套式换热-消音器；所述第一级真空设备,……,第N级真空设备均通过冷媒输送管路连接外部的冷媒库；所述第一级真空设备,……,第N级真空设备均与变频启动自动控制系统相连。
2.根据权利要求1所述的一种用于提升油气回收装置再生能力的多级真空机组，其特征在于：所述第N级真空设备还与二次换热器相连，二次换热器通过冷媒输送管路连接冷媒库。
3.根据权利要求1所述的一种用于提升油气回收装置再生能力的多级真空机组，其特征在于：第N级真空设备与第N-1级真空设备之间通过弹性管相连。
4.根据权利要求1所述的一种用于提升油气回收装置再生能力的多级真空机组，其特征在于：所述第一级真空设备的前端设置有远传压力传感器，第N级真空设备的前端设置有第一远传温度传感器，第一级真空设备,……,第N级真空设备均与报警器相连；所述第N级真空设备的前端还设置有过滤器、单向阀，第N级真空设备的后端还设置有第二远传温度传感器；第一级真空设备与第一远传温度传感器实时联锁，第N级真空设备与第二远传温度传感器实时联锁。
5.根据权利要求1所述的一种用于提升油气回收装置再生能力的多级真空机组，其特征在于：所述第一级真空设备,……,第N级真空设备的油气入口端均安装有金属波纹管。
6.根据权利要求1所述的一种用于提升油气回收装置再生能力的多级真空机组，其特征在于：所述第一级真空设备为空冷式罗茨泵，第N级真空设备为双螺杆式干式真空设备，所述空冷式罗茨泵自带管壳式换热器，管壳式换热器内填充有冷媒，管壳式换热器通过冷媒输送管路与冷媒库相连。
7.一种油气回收装置，其特征在于：包括吸附单元、解析单元及后处理系统，解析单元包括如权利要求1至6任一项权利要求所述的多级真空机组，其中，第一级真空设备的油气入口与吸附单元的解析口相连，第N级真空设备的油气出口经夹套式换热-消音器冷却降噪后与后处理系统相连。
8.根据权利要求7所述的一种油气回收装置，其特征在于：所述吸附单元包括用于油气浓缩与富集的吸附器，吸附器内填充有具备吸附油气能力的多孔介质；所述后处理系统为吸收单元或冷凝单元。
9.根据权利要求7所述的一种油气回收装置，其特征在于：所述第一级真空设备的油气入口与吸附单元的解析口通过弹性管相连，所述第N级真空设备与吸附单元之间通过预抽管路相连，预抽管路上设置有自动控制阀门。
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