储、运、加油装置油气的人工制冷回收系统 储、运、加油装置油气的人工制冷回收系统,涉及储存、运输、加油站给车辆加油等过程中逸出的油气的回收设备。
加油站通过油枪向车辆加油或运油车向加油站的油罐注油时,由于汽油的高速流动,油气挥发;即使汽油在静止的油罐中,由于温度的变化,特别是夏天高温的影响,罐内压力升高时,油气也将从呼吸管中大量排放;油车、油船在运送汽油的过程中,由于储油装置的晃动或高温的影响,油气也将大量挥发。油气的挥发和排放,使得能源大量浪费,还污染了环境,给消防也带来了很大隐患。
目前,国外已有一些油气回收设备,如专利号为SU1740034A1的前苏联专利“Method for oil gas recovery from tanks”主要通过气液泵抽取油罐处的油气,用含有不同化学组分的水溶液对油气进行分解,再通过分离器将液、气分离后分别使用。专利号为CN2053198U的中国实用新型专利“储油罐油气回收装置”依靠地下水池中低温水对从油罐处抽吸地油气进行第一步冷却,剩余部分通过煤油还原,最后部分通过活性炭吸收。欧、美等国的油气回收系统则大多采用抽吸等方法或反向齿轮装置将加油油枪处的油气直接回送到油罐,而不将其转变成液体。上述油气回收设备对运油车向加油站的油罐注油时从油罐中挥发的油气不能回收,回收效率不高,且价格昂贵。
本发明的目的是设计一套回收效率高、经济实用、体积小、适用范围广的油气的回收的设备,用本发明的设备既能对加油站的油枪、油罐排放的油气同时进行回收,也可用于运油车向加油站的油罐注油时由油罐中挥发的油气的回收,还可用于静止油罐及运油车、船上的储油装置中挥发的油气进行回收。
为了实现上述目的,本发明是这样进行的。本发明由油气收集系统、制冷系统和油气冷却系统三个分系统组成。油气收集系统有两个回路。回路一由置于加油枪外周的回气套管、回气软管、抽风机、调节阀和回气总管组成。回气软管的进口和回气套管连接,出口和回气总管连接;抽风机和调节阀串接于回气软管中;回气总管与设置于油气冷却器下部的开有小孔的油气出口管固为一体。加油枪注油时,和其连锁工作的抽风机同时工作,管道中形成压差,挥发的油气被抽吸,一部分回到油罐,保持油罐中的气压平衡;一部分到油气冷却器中。油气收集系统的另一回路是油罐回气软管和回气总管,两管相连。气温高时,即使加油枪不工作(或在运油车、船上没有加油枪时),油罐或储油装置内的压力升高,油气大量挥发;运油车向加油站的油罐注油时,油气也将大量挥发。挥发的油气经油罐回气软管和回气总管进入油气冷却器中。
制冷系统由压缩机、冷凝器和设置在油气冷却器中部水中的蒸发器组成。制冷系统工作时,向油气冷却器提供冷气,使油气冷却器中的水温降低,从而使油气冷凝。通过设置在油气冷却器与压缩机之间的温度控制器自动控制压缩机开或停:当冷却水温低于设定低限温度时,压缩机停机,此时冷冻水的蓄冷可继续冷却油气;当水温高于设定高限温度时,压缩机自动开机,使冷却水温度降低。油气冷却系统由油气冷却器和循环水泵组成。油气冷却器的上部为出气室;中部有冷却水、换热列管和制冷系统的蒸发器,其中冷却水在换热列管和蒸发器的外部;下部为进气室。油气冷却器的外部设有循环水泵,以增加换热效果。在换热列管中的油气和换热列管外的冷却水进行热交换,放出热量,冷凝成液体沿管壁流入下部的进气室,最后通过汽油回收管回到油罐内。经冷却分离后的气体,含油浓度大大降低,在油气冷却器的上部的出气室汇总,通过呼吸管放空。
本发明的优点如下:
1.由于本发明采用了人工制冷技术,使油气的回收效至少可达95%以上,不但具有良好的社会效益,经济效益也相当可观,大约一年的回收所得即可收回设备投资。
2.由于本发明的体积小,可广泛应用于对加油站的油枪、油罐排放的油气分别或同时进行回收,也可用于静止油罐和有交流发电设备的运油车、船的注油排气及因气温变化或储油装置的晃动引起的呼吸排气的回收,还可用于低密度、易挥发的化工原料和产品的挥发气体的回收,其适用范围广。
3.由于本发明结构紧凑合理、体积小,有利于满足消防安全性的要求。
附图为本发明的一个实施例,其中
图1为本发明的结构示意图
本发明由加油枪1、回气套管2、回气软管3、抽风机4、调节阀5、回气总管6、油气出口管7、循环水泵8、油气冷却器9、冷冻水10、出气室11、换热列管12、进气室13、蒸发器14、膨胀阀15、温度控制器16、压缩机17、冷凝器18、汽油回油管19、油罐20、油罐回气软管21组成。
本发明由油气收集系统、制冷系统和油气冷却系统三部分组成。油气收集系统有两个回路。其一,由置于加油枪1外周的回气套管2、回气软管3、抽风机4、调节阀5和回气总管6组成;回气软管3的进口和回气套管2连接,回气软管3的出口和回气总管6连接,抽风机4和调节阀5串接于回气软管3中,回气总管6与设置于油气冷却器9下部的开有小孔的油气出口管7固为一体。抽风机4与加油枪1连锁工作(即加油泵打开同时,抽风机4立即工作)。加油枪1向车辆油箱加油时,抽风机4工作,管道中形成压差,挥发的油气便被抽吸,一部分回到油罐20,保持加油时油罐20中的气压平衡;一部分到油气冷却器9中。加油枪1的油气流量由抽风机14和调节阀5控制,其值稍大于加油的体积流量,以便车辆油箱中逸出的绝大部分油气都能回收。油气收集系统的另一回路是油罐回气软管21和回气总管6,两管相连。气温高时,即使加油枪1不工作,油罐20内的压力升高,油气大量挥发;运油车向加油站的油罐20注油时,油气将大量挥发;运油车、船上的储油装置因气温变化或晃动,油气也将大量挥发;经回气软管21和回气总管6进入油气冷却器9中。
制冷系统由压缩机17、冷凝器18和设置在油气冷却器9中部冷却水中的蒸发器14组成。制冷系统工作时,制冷剂经压缩机17压缩,冷凝器18将其冷凝成为高压液体,再通过膨胀阀15节流后,进入油气冷却器9中的蒸发器14,蒸发吸热,最后回压缩机17,形成制冷剂循环回路,向油气冷却器9提供冷量,使冷却水10的温度降低。油气冷却器9与压缩机17之间设有的温度控制器16,能自动控制压缩机17开或停:当冷却水温低于设定低限温度时,压缩机17停机;当冷却水温高于设定高限温度时,压缩机17自动开机。冷冻水10的温度控制在8±2℃。
油气冷却系统由油气冷却器9和循环水泵8组成。油气冷却器9的上部为装有呼吸管的出气室11;中部有冷却水10、换热列管12和制冷系统的蒸发器14,其中冷却水10在换热列管12和蒸发器14的外部;下部为进气室13和油气出口管7。油气冷却器9的外部设有循环水泵8,以增加换热效果。经油气收集系统收集来的油气进入进气室13后,再进入换热列管12管内,与管外的冷却水10进行热交换,放出热量,凝结成液体,沿管壁流入下部的进气室13,最后通过汽油回收管19回到油罐20内。经冷却分离后的气体,含油浓度大大降低,在冷却器9上部的出气室11汇总,通过呼吸管放空。
蒸发器14也可不设置在油气冷却器9中,而另放置于装有冷却水10的容器中。工作时,用循环水泵8将该容器中的冷却水10送入油气冷却器9中。
利用本装置,至少可回收挥发油气中95%以上的汽油,不但具有良好的社会效益,经济效益也相当可观,大约一年的回收所得可收回设备投资。
注:图1中给出两把加油枪1的示意图。对不同的加油站,可配备不同数量的加油枪1。