[實用新型]一種油氣回收的階梯式制冷系統

有效

• 申請號: 201220260295.2
• 申請日: 2012-06-04
• 公開（公告）號: CN202835898U
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 白爽
• 申請（專利權）人: 上海森鑫新能源科技有限公司
• 主分類號: F25B7/00
• 分類號: F25B7/00;F25B41/04;F25B41/06;F25B47/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種制冷系統，特別是涉及一種油氣回收的階梯式制冷系統。?

背景技術

在現有技術中，對揮發性化學品蒸汽進行回收時，為了控制尾氣的濃度，通常會用到幾種回收方法的組合工藝技術，如冷凝加吸附工藝，冷凝加膜分離工藝，壓縮加冷凝工藝，以上回收技術都需要以冷凝法回收技術為基礎。?

針對油氣回收，冷凝法是指在裝卸汽油和給車輛加油的過程中，將揮發的汽油油氣收集起來，通過低溫冷凝使油氣從氣態轉變為液態，重新變為汽油，達到回收利用的目的。?

傳統的冷凝法工藝由利用低溫尾氣冷量的前置預冷換熱器和之后的兩級降溫組成，一級冷凝溫度一般控制在3℃～5℃，使之盡量接近0℃而又高于0℃，最大限度地去除液態水而又不至在換熱器上結冰，二級通常需要-40℃～-60℃的低溫，使油氣含量降到一定值內，以方便之后的進一步對油氣處理的工藝(通常為吸附法工藝)，最終使油氣排放滿足國家標準非甲烷總烴含量≤25g/m3的要求。為得到上述二級油氣冷凝需要的低溫，其制冷系統常采用二元復疊式制冷的形式。?

由于油氣回收設備只是在裝卸油時才運行，一般每天只工作2～8小時，故一般設備前都不設置專門的分子篩脫水裝置。而只靠一級油氣冷凝盡量接近0℃(一般為3～5℃)的溫度控制來最大限度地去除液態水，使二級油氣冷凝能多堅持一段時間再行化霜。?

一方面：在設計油氣回收設備時，設備處理能力通常是參照Q/SH0117-2007《油氣回收系統工程技術導則》，選所有鶴管同時發油量的80％左右來設計的(導則規定此系數取0.6～1.0，而通常設計單位都會選0.8～1.0)。而?實際油庫在裝卸油，常常是不定時的，大多情況下都是來一個車發一個車，油氣回收設備在此時都有富余能力沒有發揮，特別是一級油氣冷凝系統，因為前述工藝原因，需要把溫度控制在3～5℃，現在普遍的一級油氣制冷系統都是直接采用單機制冷循環，靠不斷開停制冷機或控制供液電磁閥來實現一級溫度控制，這樣在遠低于油氣回收設備原設計負荷的情況下裝卸油時，一級制冷系統常常只工作兩三分鐘，一級油氣溫度就已降到0℃以下，而制冷系統不得不停機，且此時一級制冷系統實際的蒸發溫度往往低于0℃，一級制冷機的不斷開啟和停止，造成一級油氣溫度大幅波動，起不到很好的除水作用，反而帶來一級油氣冷凝系統結凍的風險。?

而對一級制冷機的變頻或者氣缸卸載技術，可以較好地使負荷匹配，但由于成本關系，目前市場上幾乎沒有任何廠家采用；靠成本較低的使制冷系統旁通卸載的辦法可以控制制冷系統制冷量，維持在低負荷時一級溫度的較好控制，但是一級壓縮機仍然會連續運轉，壓縮機做了很多無用功。?

另一方面：傳統的冷凝法在低溫工況時二級油氣冷凝器結凍的解決成了難題。?

為了解決冷凝法油氣回收的結凍問題，通常有以下幾種方法除霜：?

1、電熱法：?

在油氣回收設備待機時，在引風機出口設置電熱器，在需要除霜時，V1閥打開，引風機吸入旁通的空氣，空氣在電加熱處被加熱，熱空氣流入一級和二級油氣冷凝器，一級二級油氣冷凝器溫度上升至0℃以上，此方法簡單易操作，但是比較耗能，故一般只作為其他除霜方式的輔助手段。(也有把伴熱帶直接纏在一、級油氣冷凝器上，因一、二級油氣冷凝器都是低溫換熱器，需要用聚氨酯發泡等保溫，故伴熱帶等加熱元件直接在發泡的保溫里加熱，很不安全，且加熱的伴熱帶、伴熱板等需要根據換熱器形狀特殊設計，故很少采用)?

2、一級制冷系統逆循環運行，加熱一級冷凝器，二級冷凝器利用一級冷凝器吹來的熱風化霜，裝卸汽油時，集輸的油氣通過引風機把油氣引入油氣回收裝置，油氣在前置預冷器內與二級冷凝器出來的低溫尾氣進行換熱，使?油氣溫度降到10℃～20℃，然后再進入一級冷凝器繼續降溫，使油氣溫度降至3℃～5℃，冷凝下來的液態油進入油氣暫存分離罐；通過一級冷凝器降溫后的油氣再進入二級冷凝器進一步降溫，使油氣溫度降至-40℃～-60℃，大部分油氣在此被冷凝為液體并進入油品暫存分離罐，低溫的尾氣與從油品暫存分離罐揮發出的氣體匯合后進入前置預冷器，與從引風機排出的油氣進行熱交換后排空或進入后續處理(活性炭吸附、膜分離裝置等)。?