CN219911140U - 喷液螺杆压缩机热回收装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于涉及气体压缩领域，具体为喷液螺杆压缩机热回收装置。所述装置包括：螺杆压缩机(C1)、热回收换热器(H1)和气液分离器(V1)；其中，进气管道与螺杆压缩机(C1)连接；螺杆压缩机(C1)通过管道与热回收换热器(H1)连接，热回收换热器(H1)和气液分离器(V1)连接；补液或补油装置通过管道分别与气液分离器(V1)和螺杆压缩机(C1)连接。本实用新型在现有喷液螺杆压缩机水冷却之前增加了热回收冷却,得到高温热流体,可利用高温热流体进行其他介质加热以及发电、制取低温水、采暖等,达到节能降耗的目的。
Description
技术领域
本实用新型属于涉及气体压缩领域，具体为喷液螺杆压缩机热回收装置。
背景技术
随着国内螺杆压缩机技术的不断成熟，目前已广泛应用于石油化工行业，尤其在煤层气、兰炭尾气、焦炉煤气等气源压力低且含易堵杂质的工艺气体的压缩过程中。
螺杆压缩机由于自身内部结构的特殊性，转子之间的齿面间隙能够具有良好的抗液体冲击性，可压缩各种易聚合气体和粉尘气体，具有良好的多相输送性能。同时通过在螺杆中喷液即可以防止压缩过程升温过高造成设备泄露损坏，同时可以有效的除尘和防止压缩过程中易堵塞杂质累积而堵塞压缩机。因此在压缩输送含易堵杂质气工况时具有明显的优势。但相较于常用的离心压缩机、往复式压缩机效率均在80％以上而言，螺杆压缩机效率一般在约70％明显偏低，同时压缩过程温升较高需要消耗更多的冷却介质，鲜有对压缩机系统热回收开展研究。
因此在大型工业化选型过程中由于螺杆压缩机能耗水平高严重制约其普遍的选用，进一步提高螺杆压缩机的效率和降低整体运行能耗水平将是发展和研究的主要方向和内容。
实用新型内容
本实用新型在现有喷液螺杆压缩机水冷前增加热回收装置，得到高温热流体,可利用高温热流体进行其他介质加热以及发电、制取低温水、采暖等,达到节能降耗的目的，
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
喷液螺杆压缩机热回收装置，所述装置包括：螺杆压缩机、热回收换热器和气液分离器；其中，进气管道与螺杆压缩机连接；螺杆压缩机通过管道与热回收换热器连接，热回收换热器和气液分离器连接；补液或补油装置通过管道分别与气液分离器和螺杆压缩机连接。
作为本申请中一种较好的实施方式，该装置还包括热回收系统和冷却器；热回收系统与热回收换热器循环连接；冷却器设置在热回收换热器和气液分离器连接的中间管线上。
作为本申请中一种较好的实施方式，该装置还包括精密分油器，气液分离器顶部的出口与精密分油器的入口连接，精密分油器出口与气液分离器底部的出口连通后再与补液或补油装置连接后进入螺杆压缩机。
作为本申请中一种较好的实施方式，所述的热回收系统为采暖伴热战或溴化锂机组。
作为本申请中一种较好的实施方式，所述的冷却器上设置有冷却水进口和冷却回水出口。
作为本申请中一种较好的实施方式，精密分油器的顶部与压缩气体管道连接。
作为本申请中一种较好的实施方式，气液分离器(V1)底部的出口还与废液或废水出口连接。
作为本申请中一种较好的实施方式，在气液分离器与补液或补油装置连接的管道上设置管道与阀门，该管道与螺杆压缩机与热回收换热器连接的管线连通。
作为本申请中一种较好的实施方式，所述热回收系统中采用的热回收介质为水或其它液体。
作为本申请中一种较好的实施方式，该装置还包括对应的管路系统和控制系统，各控制系统通过管道与各装置连接，便于自动控制。
利用以上装置进行喷液螺杆压缩机热回收工艺，该工艺的步骤为：采用喷液螺杆压缩机将气体压缩,压缩后气体通过热回收换热器和冷却器冷却后进入气液分离器，气液分离器将液体和气体分离，液体作为喷液循环使用，热回收系统与热回收换热器相连，将热回收冷却回收热量进行回收。
进一步的，所述喷液螺杆压缩机的喷液为水或其它液体,通过调节喷液量控制螺杆压缩机增压后介质温度，通常不高于110℃。
进一步的，所述热回收介质采用水或其它液体，经过热回收换热器后热回收介质从低温加热到60～100℃。压缩后介质经过热回收换热器后冷却到50～90℃，压缩后介质冷却温度由热回收用途确定。
进一步的，所述经过热回收换热器的热回收介质可用于其他介质加热以及发电、采暖或制冷。
进一步的，所述冷却器不限于采用水冷却，可采用空冷等方式。经冷却后压缩介质温度不大于45℃。
进一步的，所述热回收换热器和冷却器根据压缩介质的洁净程度可分开设置，也可整合为共用管程、壳程分段的一体式换热器。
该系统采用喷液螺杆压缩机将气体压缩,压缩后气体通过热回收冷却和冷却水冷却后气液分离，压缩气体排出，分离液体作为喷液循环使用，一级热回收冷却回收热量用于提供其它装置所需热量,本实用新型在现有喷液螺杆压缩机水冷却之前增加了热回收冷却,得到高温热流体,可利用高温热流体进行其他介质加热以及发电、制取低温水、采暖等,达到节能降耗的目的。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
1)与无热回收螺杆压缩装置相比，回收螺杆压缩后冷却总热量的60％左右，降低螺杆压缩总能耗。
2)与无热回收螺杆压缩装置相比，减少螺杆压缩后循环冷却水能耗的60％左右，节省水消耗。
附图说明
图1为实施例1中所述的喷液螺杆压缩机热回收装置结构示意图
其中：C1螺杆压缩机；V1气液分离器；H1回收冷却器；
图2为实施例2中所述的喷液螺杆压缩机热回收装置结构示意图
其中：C1螺杆压缩机；V1气液分离器；H1热回收换热器；H2冷却器；H3热回收系统；
图3为实施例3中所述的喷液螺杆压缩机热回收装置结构示意图
其中：C1螺杆压缩机；V1气液分离器；V2精密分油器；H1热回收换热器；
H2冷却器；；H3溴化锂机组。
具体实施方式
为了更好的解释本实用新型的内容，以下通过具体实施例来对本实用新型作进一步的说明，但不应将其理解为本实用新型的保护范围仅限于此，本实用新型的实用新型内容中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本实用新型中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
实施例1
原料气为兰炭尾气，温度40℃，压力5KPaG，流量45000Nm3/h，尾气体积组成为H2：28.19％,CO：9.95％，CO2：10.6％，CH4：7.21％，N2：39.06％，O2：0.47％；饱和水；其它烃类：0.61％，焦油萘：100mg/Nm3,总硫300mg/Nm3,氨：2800mg/Nm3。喷液螺杆压缩机热回收装置的结构示意图，见图1，所述装置包括：螺杆压缩机C1、热回收换热器H1和气液分离器V1；其中，荒煤气进气管道与螺杆压缩机C1连接；螺杆压缩机C1通过管道与热回收换热器H1连接，热回收换热器H1和气液分离器V1连接；补水装置通过管道分别与气液分离器V1和螺杆压缩机C1连接。气液分离器V1的顶部出口与压缩气体管道连接，气液分离器V1的底部出口还与废水管道连接。热回收换热器H1上设置有冷却水进口、脱盐水进口和冷却回水出口，脱盐水出口。在气液分离器V1与补液或补油装置连接的管道上设置管道与阀门，该管道与螺杆压缩机C1与热回收换热器H1连接的管线连通。
具体工艺流程如下：
1)原料兰炭尾气(荒煤气)经喷水螺杆压缩机一级压缩机到0.6MPaG，压缩机出口温度95℃，喷水量～16.1t/h。
2)考虑到兰炭尾气含较多的易堵杂质，压缩后的热回收换热器和冷却器集成为一个单管双壳程式换热器，压缩机出口气液两相介质先经上壳程常温脱盐水冷却到60℃，再经下壳程循环水冷却到40℃，经气液分离器后气相送至下游工序，水相经过滤器和调节阀流量调节后循环回螺杆压缩机，压缩后析出的多余水经过调节阀稳定气液分离器液位后作为废水排出。
3)供锅炉用的常温、0.5MPaG脱盐水经集成的单管双壳程换热器上壳程加热到80℃送除氧装置。脱盐水量57.1t/h。
4)循环水冷却器采用循环水进0.4MPa、32℃，出0.25MPa、40℃，循环水量126m3/h。
在其它条件不变的情况下，采用本专利热回收装置与无热回收装置相比：回收热量3.14MKcal/h，减少循环冷却水消耗量400m3/h。
实施例2
原料气为丙烯酸合成尾气，温度40℃，压力5KPaG，流量57500Nm3/h，尾气体积组成为CO：11.1％,N2：74.7％，O2：2.6％，CO2：10.7％，饱和水。喷液螺杆压缩机热回收装置的结构示意图，见图2，所述装置包括：螺杆压缩机C1、热回收换热器H1和气液分离器V1；其中，低压化工气(丙烯酸合成尾气)进气管道与螺杆压缩机C1连接；螺杆压缩机C1通过管道与热回收换热器H1连接，热回收换热器H1和气液分离器V1连接；补水装置通过管道分别与气液分离器V1和螺杆压缩机C1连接。气液分离器V1的顶部出口与压缩气体管道连接，气液分离器V1的底部出口还与废水管道连接。该装置还包括热回收系统H3(采暖伴热站)和冷却器H2，热回收系统H3上设置有热水进口和冷水出口，该热水进口和冷水出口均与热回收换热器H1连接。所述的冷却器H2上设置有冷却水进口和冷却回水出口。冷却器H2设置在热回收换热器H1和气液分离器V1连接的中间管线上。气液分离器V1顶部出口与压缩气体连接，底部出口还与废液管道连接。在气液分离器V1与补液或补油装置连接的管道上设置管道与阀门，该管道与螺杆压缩机C1与热回收换热器H1连接的管线连通。
具体工艺流程如下：
1)合成尾气经喷水螺杆压缩机压缩机到0.45MPaG，压缩机出口温度100℃，喷水总量～4.5t/h。
2)压缩机出口气液两相介质先经热回收换热器冷却到65℃，再经循环水冷却器冷却到40℃，经气液分离器后气相送至下游工序，水相经过滤器和调节阀流量调节后循环回螺杆压缩机，压缩后析出的多余水经过调节阀稳定气液分离器液位后作为废水排出。
3)供合成和精馏系统采暖伴热的热水回水60℃、0.5MPaG，经热回收换热器加热到95℃后送热回收系统采暖站做为热水上水，循环热水量45t/h。
4)循环水冷却器采用循环水进0.4MPa、32℃，出0.25MPa、40℃，循环水量235m3/h。
在其它条件不变的情况下，采用本专利热回收工艺与无热回收工艺相比：回收热量1.61MKcal/h，减少循环冷却水消耗量230m3/h。
实施例3
原料气为某厂黄磷尾气，温度40℃，压力8KPaG，流量15000Nm3/h，尾气体积组成为CO：77.68％,N2：2.93％，O2：0.49％，CO2：1.95％，H2：11.24％，CH4：1.27％，饱和水，总磷：≤1mg/Nm3,砷化物：≤1mg/Nm3,总硫≤200mg/Nm3,氟化物：≤1mg/Nm3。喷液螺杆压缩机热回收装置的结构示意图，见图3，所述装置包括：螺杆压缩机C1、热回收换热器H1和气液分离器V1；其中，黄磷尾气进气管道与螺杆压缩机C1连接；螺杆压缩机C1通过管道与热回收换热器H1连接，热回收换热器H1和气液分离器V1连接；补水装置通过管道分别与气液分离器V1和螺杆压缩机C1连接。气液分离器V1的顶部出口与压缩气体管道连接，气液分离器V1的底部出口还与废水管道连接。该装置还包括热回收系统H3(溴化锂机组)和冷却器H2，热回收系统H3上设置有上水进口和回水出口，该上水进口和回水出口均与热回收换热器H1连接。在气液分离器V1与补液或补油装置连接的管道上设置管道与阀门，该管道与螺杆压缩机C1与热回收换热器H1连接的管线连通。所述的冷却器H2上设置有冷却水进口和冷却回水出口。
该装置还包括精密分油器V2，气液分离器V1顶部的出口与精密分油器V2的入口连接，精密分油器V2的出口与气液分离器V1底部的出口连通后再与补液或补油装置连接后进入螺杆压缩机C1。精密分油器V2的顶部与压缩气体管道连接。
具体工艺流程如下：
1)合成尾气经喷水螺杆压缩机压缩机到1.2MPaG，压缩机出口温度105℃，喷液采用工业白油，循环喷液总量～52.5t/h。
2)压缩机出口气液两相介质先经热回收换热器冷却到72℃，再经循环水冷却器冷却到40℃，经气液分离器、精密分油器后气相送至下游工序，油相经过滤器和调节阀流量调节后循环回螺杆压缩机。
3)供溴化锂机组热水回水62℃、0.5MPaG，经热回收换热器加热到90℃后送溴化锂机组热水上水，循环量34t/h。
4)循环水冷却器采用循环水进0.4MPa、32℃，出0.25MPa、40℃，循环水量116m3/h。
在其它条件不变的情况下，采用本专利热回收工艺与无热回收工艺相比：回收热量0.95MKcal/h，减少循环冷却水消耗量120m3/h。
前述本实用新型基本例及其各进一步选择例可以自由组合以形成多个实施例，均为本实用新型可采用并要求保护的实施例。本实用新型方案中，各选择例，与其他任何基本例和选择例都可以进行任意组合。本领域技术人员可知有众多组合。
以上实施例仅为本实用新型的优选方案，本实用新型的实施方式与保护范围并不受限于上述实施例，凡使用本实用新型思路下的设计及技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型设计原理前提下的若干改动也应视作本实用新型的保护范围。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
Claims (10)
1.喷液螺杆压缩机热回收装置，其特征在于，所述装置包括：螺杆压缩机(C1)、热回收换热器(H1)和气液分离器(V1)；其中，进气管道与螺杆压缩机(C1)连接；螺杆压缩机(C1)通过管道与热回收换热器(H1)连接，热回收换热器(H1)和气液分离器(V1)连接；补液或补油装置通过管道分别与气液分离器(V1)和螺杆压缩机(C1)连接。
2.如权利要求1所述的喷液螺杆压缩机热回收装置，其特征在于，该装置还包括热回收系统(H3)和冷却器(H2)，热回收系统(H3)与热回收换热器(H1)循环连接；冷却器(H2)设置在热回收换热器(H1)和气液分离器(V1)连接的中间管线上。
3.如权利要求2所述的喷液螺杆压缩机热回收装置，其特征在于，该装置还包括精密分油器(V2)，气液分离器(V1)顶部的出口与精密分油器(V2)的入口连接，精密分油器(V2)的出口与气液分离器(V1)底部的出口连通后再与补液或补油装置连接后进入螺杆压缩机(C1)。
4.如权利要求2所述的喷液螺杆压缩机热回收装置，其特征在于，所述的热回收系统(H3)为采暖伴热站或溴化锂机组。
5.如权利要求2所述的喷液螺杆压缩机热回收装置，其特征在于，所述的冷却器(H2)上设置有冷却水进口和冷却回水出口。
6.如权利要求3所述的喷液螺杆压缩机热回收装置，其特征在于，精密分油器(V2)的顶部与压缩气体管道连接。
7.如权利要求1或2所述的喷液螺杆压缩机热回收装置，其特征在于，气液分离器(V1)底部的出口还与废液或废水出口连接。
8.如权利要求1、2或3所述的喷液螺杆压缩机热回收装置，其特征在于，在气液分离器(V1)与补液或补油装置连接的管道上设置管道与阀门，该管道与螺杆压缩机(C1)与热回收换热器(H1)连接的管线连通。
9.如权利要求2或3所述的喷液螺杆压缩机热回收装置，其特征在于，所述热回收系统(H3)中采用的热回收介质为水。
10.如权利要求1、2或3所述的喷液螺杆压缩机热回收装置，其特征在于，该装置还包括对应的管路系统和控制系统。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |