CN209155456U - 液压式气体压缩净化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液压式气体压缩净化系统，该压缩净化系统包括：用于对含气来液进行气液分离处理的气液分离组件，用于对气体进行压缩净化处理的净化压缩组件，净化压缩组件的进气端与气液分离组件的出气端通过管道相连，以及分别与气液分离组件和净化压缩组件电连接控制的自动控制组件，其中，净化压缩组件以净化液为压缩液，采用排液吸气、进液压缩的方式对气体进行净化压缩处理。本实用新型的液压式气体压缩净化系统能满足实际应用中含气液体中含有固体杂质、所含气体含量变化大和气体中含有有害物质等各种复杂工况的压缩净化的需要，设计巧妙，方法独特，自动化程度高，实际应用前景广阔。

Description

液压式气体压缩净化系统

技术领域

本实用新型属于含气液体的分离、净化和压缩处理技术领域，具体涉及液压式气体压缩净化系统。

背景技术

在工业气体的压缩过程中，经常会遇到待压缩气体中含有固体杂质、待压缩气体流量变化大和待压缩气体中含有有害物质而需要净化和压缩的工况，其中，待压缩气体中含有固体杂质会影响压缩机的寿命；当待压缩气体含有害物质时，则需要设置单独的设备去除有害物质；当待压缩气体的压缩量单位时间变化大时，则会造成压缩机选型困难。例如，稠油计量接转站密闭集输、套管气放气、有毒有害气体压缩以及大范围变流量工况压缩等。

迄今为止，尚未见到有关能压缩净化各种诸如含有固体杂质、流量变化大和含有有害物质工况的气体的压缩净化系统和方法的相关报道。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种液压式气体压缩净化系统。

本实用新型采用如下技术方案：

一种液压式气体压缩净化系统，包括：

用于对含气来液进行气液分离处理的气液分离组件；

用于对气体进行压缩净化处理的净化压缩组件，所述净化压缩组件的进气端与所述气液分离组件的出气端通过管道相连；

以及，分别与所述气液分离组件和所述净化压缩组件电连接控制的自动控制组件；

其中，所述净化压缩组件以净化液为压缩液，采用排液吸气、进液压缩的方式对气体进行净化压缩处理。当气体中含有杂质需要净化时，压缩液为净化液；当气体不需要净化时，压缩液为水。

在上述技术方案中，所述净化压缩组件包括净化压缩罐、储液罐、压缩泵、电动三通阀和排气控制阀；

所述净化压缩罐的进气口与所述气液分离组件的出气口连通；

所述电动三通阀的第一接口和第二接口分别与所述净化压缩罐底部和所述储液罐连通，所述电动三通阀的第三接口通过净化液压缩管道与所述储液罐出液口连通，所述压缩泵设置在所述净化液压缩管道上；

所述排气控制阀设置在所述净化压缩罐的出气口；

所述自动控制组件分别与所述气液分离组件的出气口、所述净化压缩罐、所述压缩泵和所述电动三通阀电连接。

进一步地，在上述技术方案中，所述净化压缩组件还包括净化液循环泵，所述净化液循环泵的进口端和出口端通过净化液循环管道分别与所述净化压缩罐的底部和顶部相连通。

在上述技术方案中，所述净化压缩组件包括第一净化压缩罐、第二净化压缩罐、第一电动三通阀、第二电动三通阀、第一压缩泵、第一排气控制阀和第二排气控制阀；

所述第一净化压缩罐的进气口和所述第二净化压缩罐的进气口并联，与所述气液分离组件的出气口连通；

所述第一电动三通阀的第一接口和所述第二电动三通阀的第一接口分别与所述第一压缩泵的进口端和出口端相连通，所述第一电动三通阀的第二接口和所述第二电动三通阀的第二接口并联，与所述第一净化压缩罐的底部连通，所述第一电动三通阀的第三接口和所述第二电动三通阀的第三接口并联，与所述第二净化压缩罐的底部连通；

所述第一排气控制阀和所述第二排气控制阀分别设置在所述第一净化压缩罐的出气口和所述第二净化压缩罐的出气口；

所述自动控制组件分别与所述气液分离组件的出气口、所述第一净化压缩罐、所述第二净化压缩罐、所述第一电动三通阀、所述第二电动三通阀和所述第一压缩泵电连接。

进一步地，在上述技术方案中，所述净化压缩组件还包括第一净化液循环泵、第三电动三通阀和第四电动三通阀；

所述第三电动三通阀的第一接口和所述第四电动三通阀的第一接口分别与所述第一净化液循环泵的进口端和出口端相连通，所述第三电动三通阀的第二接口和第三接口分别与所述第一净化压缩罐的底部和所述第二净化压缩罐的底部连通，所述第四电动三通阀的第二接口和第三接口分别与所述第一净化压缩罐的顶部和所述第二净化压缩罐的顶部连通；

所述自动控制组件分别与所述第三电动三通阀和所述第四电动三通阀电连接。

再进一步地，在上述技术方案中，所述液压式气体压缩净化系统还包括：

用于脱除气体中的液滴和蒸汽的冷却分离系统；

所述冷却分离系统位于所述气液分离组件和所述净化压缩组件之间。

又进一步地，在上述技术方案中，所述冷却分离系统包括：冷凝罐、冷却液循环泵、冷却器和风机，所述冷凝罐的进气口和出气口分别与所述气液分离组件和所述净化压缩组件相连通，所述冷却液循环泵的进口端和出口端通过冷却液循环管路分别与所述冷凝罐的底部冷却液出口和顶部喷淋嘴相连通，所述冷却器位于所述冷却液循环泵和所述冷凝罐的顶部喷淋嘴之间，所述风机与所述冷却器配合设置。

还进一步地，在上述技术方案中，所述冷却器为空冷器、水冷器和增强空冷器中的一种。

更进一步地，在上述技术方案中，所述气液分离组件包括气液分离器和输液泵，所述气液分离器的出气口和出液口分别与所述冷却分离系统的进气端和所述输液泵的进口端相连通。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

(1)在工业气体的压缩过程中，经常会遇到待压缩气体中含有固体杂质、待压缩气体流量变化大和待压缩气体中含有有害物质而需要净化和压缩的工况，采用本实用新型的液压式气体压缩净化系统对气体进行净化压缩处理过程中，在含气液体中含有固体杂质、所含气体含量变化大时，压缩净化系统可以替代压缩机，解决压缩机选型困难的问题，当气体中含有有害物质，需要净化和压缩的工况中，压缩净化系统可以同时做到净化和压缩，解决压缩机无法净化、需要再增加净化工艺的问题，整个系统适用多种复杂工况，在工况变化的情况下也能保证稳定运行，也可随工况增减组件；

(2)本实用新型所提供的液压式气体压缩净化方法采用排水进气和进水排气的增压方法，工艺先进，同时，采用水泵替代气体压缩机的气体增压方法，水泵可以设多台交替运行和一台连续运行，稳定性高，此外，采用水或其他液体作为系统增压的工质，设计巧妙，方法独特，且其控制逻辑严谨，系统自动化程度高，并采用气液分离，排水进气，真正实现了密闭集输，实际应用前景广阔。

附图说明

图1为本实用新型实施例1中的液压式气体压缩净化系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例2中的液压式气体压缩净化系统的结构示意图；

图中：

气液分离组件1，气液分离器11，输液泵12，净化压缩组件2，净化压缩罐211，储液罐212，压缩泵213，电动三通阀214，排气控制阀215，净化液循环泵216，第一净化压缩罐220，第二净化压缩罐221，第一电动三通阀222，第二电动三通阀223，第一压缩泵224，第一排气控制阀225，第二排气控制阀226，第一净化液循环泵227，第三电动三通阀228，和第四电动三通阀229，冷却分离系统4，冷凝罐41，冷却液循环泵42，冷却器43，风机44。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和实施例，对本实用新型的液压式气体压缩净化系统及其压缩净化方法作进一步更全面和详细的描述。

说明书附图中给出了本实用新型的较佳实施例；但是，本实用新型可以以多种不同的形式来实现，而并不限于本文中所描述的实施例；相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件；当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

如图1所示，本实用新型实施例1提供了一种液压式气体压缩净化系统，包括：气液分离组件1、净化压缩组件2、自动控制组件和冷却分离系统4。

所述气液分离组件1用于对含气来液进行气液分离处理，且所述气液分离组件1的出气端通过管道与冷却分离系统4的进气端相连；所述冷却分离系统4用于脱除气体中的液滴和蒸汽，所述冷却分离系统4的出气端通过管道与净化压缩组件2的进气端相连；所述净化压缩组件2用于对气体进行压缩净化处理；所述自动控制组件分别与气液分离组件1和净化压缩组件2电连接，并控制气液分离组件1和净化压缩组件2的运行。

所述净化压缩组件2以净化液为压缩液，采用排液吸气、进液压缩的方式对气体进行净化压缩处理。

具体地，所述气液分离组件1包括气液分离器11和输液泵12，待处理的含气来液通过所述气液分离器11的进料口进入，所述气液分离器11的出气口与所述冷却分离系统4的进气端相连通，出液口与所述输液泵12的进口端相连通，并将分离出的废液通过所述输液泵12排出。

具体地，所述冷却分离系统4包括：冷凝罐41、冷却液循环泵42、冷却器43和风机44，所述冷凝罐41的进气口与所述气液分离器11的出气口相连通，出气口与所述净化压缩组件相连通；所述冷却液循环泵42的进口端通过冷却液循环管路与所述冷凝罐41的底部冷却液出口相连通，出口端通过冷却液循环管路与所述冷凝罐41的顶部喷淋嘴相连通；所述冷却器43位于所述冷却液循环泵42和所述冷凝罐41的顶部喷淋嘴之间；所述风机44与所述冷却器43配合设置。

详细地，所述冷却器43为空冷器、水冷器和增强空冷器中的一种。

具体地，所述净化压缩组件2包括净化压缩罐211、储液罐212、压缩泵213、电动三通阀214和排气控制阀215。

所述净化压缩罐211的进气口与所述冷凝罐41的出气口连通，所述净化压缩罐211的出气口设置有排气控制阀215。

所述电动三通阀214的第一接口和第二接口分别与所述净化压缩罐211底部和所述储液罐212连通，所述电动三通阀214的第三接口通过净化液压缩管道与所述储液罐212出液口连通，所述压缩泵213设置在所述净化液压缩管道上。

此外，所述净化压缩组件2还包括净化液循环泵216，所述净化液循环泵216的进口端和出口端通过净化液循环管道分别与所述净化压缩罐211的底部和顶部相连通。

具体地，所述自动控制组件分别与所述气液分离组件1的出气口、所述净化压缩罐211、所述压缩泵213和所述电动三通阀214电连接。

采用本实用新型实施例1所提供的液压式气体压缩净化系统压缩净化气体的方法，包括以下步骤：

将待气液分离的含气来液引入所述气液分离组件1中；

将从所述气液分离组件1中输出的气体引入所述冷却分离系统4中；

将从所述冷却分离系统4中输出的气体引入所述净化压缩组件2中；

通过所述自动控制组件控制所述气液分离组件1和所述净化压缩组件2的运行；

将经净化压缩后的高压气体从所述净化压缩组件2中排出。

详细地，初次工作时，净化压缩罐211充净化液到最高液位，储液罐212为空罐，然后打开压缩泵213的出口手动阀，准备投运。当待处理的含气来液进入气液分离器11，分离出的气体经冷凝后开始进入净化压缩罐211；同时通过自动控制组件的PLC系统将电动三通阀214打到指定位置，净化压缩罐211中的液体通过电动三通阀214进入储液罐212，直至净化压缩罐211内液位L2到达设定的低液位，手动打开压缩泵213的进、出口管路上的手动阀；通过自动控制组件的PLC系统将电动三通阀214打到反向位置，然后启动压缩泵213，从储液罐212里抽净化液进净化压缩罐211，此时，净化压缩罐211中的气体被压缩，当压力达到设定值时，排气控制阀215开启，净化压缩罐211内的气体排出；同时，随着净化压缩罐211内的液位逐渐下降，气体继续进入净化压缩罐211，当净化压缩罐211内液位L2达到设定的高液位点时，通过自动控制组件的PLC系统将电动三通阀214打到反向位置，净化压缩罐211中的液体通过电动三通阀214进入储液罐212，如上周而复始进行净化和压缩。

压缩泵213的变频与气液分离器11的出气口压力P3连锁，通过调节压缩泵213的变频，调节净化压缩罐211的出气量，从而控制气液分离器11的运行压力稳定。

同时，随着净化压缩罐211内随着气体的吸入和压出，总液量会有所增减，需根据实际情况，定期进行手动排液或补液。

实施例2

如图2所示，本实用新型实施例2提供了一种液压式气体压缩净化系统，与实施例1所提供的液压式气体压缩净化系统相类似，包括：气液分离组件1、净化压缩组件2、自动控制组件和冷却分离系统4。

其中，所述气液分离组件1、所述自动控制组件和所述冷却分离系统4的结构、连接方式和运行方式与实施例1中的相似，再此不再赘述。

其区别在于，所述净化压缩组件2包括第一净化压缩罐220、第二净化压缩罐221、第一电动三通阀222、第二电动三通阀223、第一压缩泵224、第一排气控制阀225和第二排气控制阀226。

具体地，所述第一净化压缩罐220的进气口和所述第二净化压缩罐221的进气口并联，与所述冷却分离系统4的出气口连通；所述第一电动三通阀222的第一接口和所述第二电动三通阀223的第一接口分别与所述第一压缩泵224的进口端和出口端相连通，所述第一电动三通阀222的第二接口和所述第二电动三通阀223的第二接口并联，与所述第一净化压缩罐220的底部连通，所述第一电动三通阀222的第三接口和所述第二电动三通阀223的第三接口并联，与所述第二净化压缩罐221的底部连通；所述第一排气控制阀225和所述第二排气控制阀226分别设置在所述第一净化压缩罐220的出气口和所述第二净化压缩罐221的出气口。

此外，所述净化压缩组件2还可以包括第一净化液循环泵227、第三电动三通阀228和第四电动三通阀229。

具体地，所述第三电动三通阀228的第一接口和所述第四电动三通阀229的第一接口分别与所述第一净化液循环泵227的进口端和出口端相连通，所述第三电动三通阀228的第二接口和第三接口分别与所述第一净化压缩罐220的底部和所述第二净化压缩罐221的底部连通，所述第四电动三通阀229的第二接口和第三接口分别与所述第一净化压缩罐220的顶部和所述第二净化压缩罐221的顶部连通。

具体地，所述自动控制组件分别与所述气液分离组件1的出气口、第一净化压缩罐220、所述第二净化压缩罐221、所述第一电动三通阀222、所述第二电动三通阀223、所述第一压缩泵224、所述第三电动三通阀228和所述第四电动三通阀229电连接。

与采用本实用新型实施例1所提供的液压式气体压缩净化系统压缩净化气体的方法相类似，采用本实用新型实施例2所提供的液压式气体压缩净化系统压缩净化气体的方法，包括以下步骤：

将待气液分离的含气来液引入所述气液分离组件1中；

将从所述气液分离组件1中输出的气体引入所述冷却分离系统4中；

将从所述冷却分离系统4中输出的气体引入所述净化压缩组件2中；

通过所述自动控制组件控制所述气液分离组件1和所述净化压缩组件2的运行；

将经净化压缩后的高压气体从所述净化压缩组件2中排出。

详细地，当初次工作时，第一净化压缩罐220充液到设定的高液位点，第二净化压缩罐221充液到设定的低液位点；当待处理的含气来液进入气液分离器11，分离出的气体经冷凝后开始进入第一净化压缩罐220和第二净化压缩罐221，手动打开第一压缩泵224的进、出口管路上的手动阀；通过自动控制组件的PLC系统将第一电动三通阀222和第二电动三通阀223打到指定位置，然后启动第一压缩泵224，从第一净化压缩罐220里抽净化液进入第二净化压缩罐221；然后，通过自动控制组件的PLC系统将第三电动三通阀228和第四电动三通阀229打到指定位置，启动第一净化液循环泵227。随着第一净化压缩罐220内的液位逐渐下降，气体继续进入第一净化压缩罐220，与循环的净化剂接触净化；同时，随着第二净化压缩罐221中液位逐渐升高，第二净化压缩罐221中的气体被压缩，当压力达到设定值时，第二排气控制阀226开启，第二净化压缩罐221内的气体排出；当第二净化压缩罐221内液位达到设定的高液位点时，通过自动控制组件的PLC系统将第一电动三通阀222和第二电动三通阀223打到反向位置，从第二净化压缩罐221里抽液进第一净化压缩罐220；同时，通过自动控制组件的PLC系统将第三电动三通阀228和第四电动三通阀229打到反向位置，第一净化液循环泵227连续运行，对第二净化压缩罐221中的气体进行净化。当第一净化压缩罐220的气体被压缩，压力达到设定值时，第一排气控制阀225开启，第一净化压缩罐220内的气体排出，如上周而复始进行净化和压缩。

第一压缩泵224的变频与气液分离器11的出气口压力P3连锁，通过调节第一压缩泵224的变频，调节第一净化压缩罐220的出气量，从而控制气液分离器11的运行压力稳定。

同时，随着第一净化压缩罐220和第二净化压缩罐221内随着气体的吸入和压出，总液量会有所增减，需根据实际情况，定期进行手动排液或补液。

最后，以上仅为本实用新型的较佳实施方案，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种液压式气体压缩净化系统，其特征在于，包括：

用于对含气来液进行气液分离处理的气液分离组件(1)；

用于对气体进行压缩净化处理的净化压缩组件(2)，所述净化压缩组件(2)的进气端与所述气液分离组件(1)的出气端通过管道相连；

以及，分别与所述气液分离组件(1)和所述净化压缩组件(2)电连接控制的自动控制组件；

其中，所述净化压缩组件(2)以净化液为压缩液，采用排液吸气、进液压缩的方式对气体进行净化压缩处理。

2.根据权利要求1所述的液压式气体压缩净化系统，其特征在于，所述净化压缩组件(2)包括净化压缩罐(211)、储液罐(212)、压缩泵(213)、电动三通阀(214)和排气控制阀(215)；

所述净化压缩罐(211)的进气口与所述气液分离组件(1)的出气口连通；

所述电动三通阀(214)的第一接口和第二接口分别与所述净化压缩罐(211)底部和所述储液罐(212)连通，所述电动三通阀(214)的第三接口通过净化液压缩管道与所述储液罐(212)出液口连通，所述压缩泵(213)设置在所述净化液压缩管道上；

所述排气控制阀(215)设置在所述净化压缩罐(211)的出气口；

所述自动控制组件分别与所述气液分离组件(1)的出气口、所述净化压缩罐(211)、所述压缩泵(213)和所述电动三通阀(214)电连接。

3.根据权利要求2所述的液压式气体压缩净化系统，其特征在于，所述净化压缩组件(2)还包括净化液循环泵(216)，所述净化液循环泵(216)的进口端和出口端通过净化液循环管道分别与所述净化压缩罐(211)的底部和顶部相连通。

4.根据权利要求1所述的液压式气体压缩净化系统，其特征在于，所述净化压缩组件(2)包括第一净化压缩罐(220)、第二净化压缩罐(221)、第一电动三通阀(222)、第二电动三通阀(223)、第一压缩泵(224)、第一排气控制阀(225)和第二排气控制阀(226)；

所述第一净化压缩罐(220)的进气口和所述第二净化压缩罐(221)的进气口并联，与所述气液分离组件(1)的出气口连通；

所述第一电动三通阀(222)的第一接口和所述第二电动三通阀(223)的第一接口分别与所述第一压缩泵(224)的进口端和出口端相连通，所述第一电动三通阀(222)的第二接口和所述第二电动三通阀(223)的第二接口并联，与所述第一净化压缩罐(220)的底部连通，所述第一电动三通阀(222)的第三接口和所述第二电动三通阀(223)的第三接口并联，与所述第二净化压缩罐(221)的底部连通；

所述第一排气控制阀(225)和所述第二排气控制阀(226)分别设置在所述第一净化压缩罐(220)的出气口和所述第二净化压缩罐(221)的出气口；

所述自动控制组件分别与所述气液分离组件(1)的出气口、所述第一净化压缩罐(220)、所述第二净化压缩罐(221)、所述第一电动三通阀(222)、所述第二电动三通阀(223)和所述第一压缩泵(224)电连接。

5.根据权利要求4所述的液压式气体压缩净化系统，其特征在于，所述净化压缩组件(2)还包括第一净化液循环泵(227)、第三电动三通阀(228)和第四电动三通阀(229)；

所述第三电动三通阀(228)的第一接口和所述第四电动三通阀(229)的第一接口分别与所述第一净化液循环泵(227)的进口端和出口端相连通，所述第三电动三通阀(228)的第二接口和第三接口分别与所述第一净化压缩罐(220)的底部和所述第二净化压缩罐(221)的底部连通，所述第四电动三通阀(229)的第二接口和第三接口分别与所述第一净化压缩罐(220)的顶部和所述第二净化压缩罐(221) 的顶部连通；

所述自动控制组件分别与所述第三电动三通阀(228)和所述第四电动三通阀(229)电连接。

6.根据权利要求1-5任一项所述的液压式气体压缩净化系统，其特征在于，还包括：

用于脱除气体中的液滴和蒸汽的冷却分离系统(4)；

所述冷却分离系统(4)位于所述气液分离组件(1)和所述净化压缩组件(2)之间。

7.根据权利要求6所述的液压式气体压缩净化系统，其特征在于，所述冷却分离系统(4)包括：冷凝罐(41)、冷却液循环泵(42)、冷却器(43)和风机(44)，所述冷凝罐(41)的进气口和出气口分别与所述气液分离组件(1)和所述净化压缩组件(2)相连通，所述冷却液循环泵(42)的进口端和出口端通过冷却液循环管路分别与所述冷凝罐(41)的底部冷却液出口和顶部喷淋嘴相连通，所述冷却器(43)位于所述冷却液循环泵(42)和所述冷凝罐(41)的顶部喷淋嘴之间，所述风机(44)与所述冷却器(43)配合设置。

8.根据权利要求7所述的液压式气体压缩净化系统，其特征在于，所述冷却器(43)为空冷器、水冷器和增强空冷器中的一种。

9.根据权利要求6所述的液压式气体压缩净化系统，其特征在于，所述气液分离组件(1)包括气液分离器(11)和输液泵(12)，所述气液分离器(11)的出气口和出液口分别与所述冷却分离系统(4)的进气端和所述输液泵(12)的进口端相连通。