一种储罐VOCs引射分离冷凝系统的制作方法

一种储罐vocs引射分离冷凝系统
技术领域
1.本实用新型属于储罐挥发性有机物回收技术领域，具体涉及一种储罐 vocs引射分离冷凝系统。


背景技术：

2.储罐的收发油作业、静置呼吸是厂区挥发性有机物(vocs)的重要来源之一，挥发性有机物(vocs)的排放对大气、环境及人类身体健康都产生了危害。随着国家对环境保护的日益重视，需要对储罐内的vocs进行处理。
3.目前，针对储罐中的vocs大都采用抽气装置抽出，之后将抽出的vocs直接引入热氧化炉、蓄热氧化炉、加热炉等明火设备中进行焚烧处理。但是，抽出的vocs中会含有一部分汽化的重烃以及重烃液滴，直接焚烧会导致储罐内油品的损耗。因此，需要将其中的重烃进行回收。
4.基于此，本技术提出一种储罐vocs引射分离冷凝系统，该系统通过超音速旋流分离器、盘管换热气液分离器的组合设置，实现了气体中重烃的两次降温凝结，提高了vocs中重烃的回收率。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种储罐vocs引射分离冷凝系统。
6.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
7.一种储罐vocs引射分离冷凝系统，包括
8.用来引射油罐上部气体的引射器；
9.用来将引射器出口的气体进行气液分离的超音速旋流分离器；
10.用来将超音速旋流分离器液相出口的混合介质进行冷凝分离的盘管换热气液分离器；
11.所述引射器的工作流体入口与加热炉燃料气管相连，所述引射器的引射流体入口与油罐内的上部气腔通过引射管相连通；
12.所述引射器的混合流体出口与超音速旋流分离器的入口相连；所述超音速旋流分离器的气相出口通过气体输送管与加热炉的燃料气入口相连；所述超音速旋流分离器的液相出口与盘管换热气液分离器的介质入口相连；
13.所述盘管换热气液分离器的顶部气相出口连通至气体输送管，所述盘管换热气液分离器的底部液相出口与重烃回收管线相连；
14.所述盘管换热气液分离器内部设置呈螺旋状盘绕的供冷源流动的换热盘管，所述换热盘管与冷源供给件相连。
15.优选的，所述盘管换热气液分离器包括呈立式结构的分离壳体；
16.所述分离壳体的侧面下部设置介质入口，所述分离壳体的顶部设置顶部气相出
口，所述分离壳体的底部设置底部液相出口；
17.所述换热盘管设置在分离壳体内且沿分离壳体的轴线方向进行螺旋盘绕；
18.所述换热盘管的下部入口端、上部出口端均穿出分离壳体的侧壁。
19.优选的，所述顶部气相出口下部的分离壳体内设置聚结板；所述聚结板与分离壳体内壁之间留有气体流通空隙；
20.所述聚结板的顶部通过若干支撑杆与分离壳体的内侧顶壁固定连接。
21.优选的，所述聚结板呈上细下粗的锥面结构。
22.优选的，所述冷源供给件为涡流管；
23.所述涡流管的入口与加热炉燃料气管相连；
24.所述涡流管的冷流出口通过冷源供给管与换热盘管的下部入口端相连，所述换热盘管的上部出口端通过冷源循环管与涡流管的入口相连；所述涡流管的热流出口与气体输送管相连通。
25.优选的，所述油罐内设置有用来检测上部气腔内压力的压力传感器；
26.所述引射管上设置电磁阀；
27.所述压力传感器与控制器相连，所述控制器与电磁阀进行电连接。
28.本实用新型的有益效果是：
29.(1)本实用新型储罐vocs引射分离冷凝系统通过超音速旋流分离器 盘管换热气液分离器的组合设置，实现了气体中重烃的两次降温凝结，因此提高了重烃的回收率。
30.(2)本实用新型中采用引射器对油罐中的气体进行引射，其中引射器采用厂区原有的加热炉燃料气作为高能高速流，不需要额外的外部能源，降低能耗；同时引射器体积小、价格低，降低了设备的占地面积以及投入成本。
31.(3)本实用新型中换热盘管内的冷源直接通过涡流管分解厂区的加热炉燃料气获得，取材方便；而涡流管分解出的高温气流输送至加热炉作为燃料气使用，温度的提高能够保证燃烧的充分，从而提高了燃料气的利用率。
附图说明
32.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。
33.图1是本实用新型储罐vocs引射分离冷凝系统的流程立体图；
34.图2是本实用新型中盘管换热气液分离器的结构示意图；
35.其中，
36.01
‑
油罐；
[0037]1‑
引射器；2
‑
超音速旋流分离器；
[0038]3‑
盘管换热气液分离器，301
‑
分离壳体，302
‑
换热盘管，303
‑
介质入口， 304
‑
顶部气相出口，305
‑
底部液相出口，306
‑
聚结板，307
‑
气体流通空隙，308
‑ꢀ
支撑杆；
[0039]4‑
加热炉燃料气管；5
‑
重烃回收管线；6
‑
气体输送管；7
‑
引射管，701
‑
电磁阀；8
‑
涡流管，801
‑
冷源供给管，802
‑
冷源循环管。
具体实施方式
[0040]
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0041]
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0042]
在本实用新型中，术语如“上”、“下”、“底”、“顶”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本实用新型各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本实用新型中任一部件或元件，不能理解为对本实用新型的限制。
[0043]
本实用新型中，术语如“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本实用新型中的具体含义，不能理解为对本实用新型的限制。
[0044]
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0045]
如图1所示，一种储罐vocs引射分离冷凝系统，包括
[0046]
用来引射油罐01上部气体的引射器1；
[0047]
用来将引射器1出口的气体进行气液分离的超音速旋流分离器2；其中超音速旋流分离器2为现有技术，超声速旋流分离器主要由拉伐尔喷管、超声速整流管、旋流器、扩压器等构件组成，进入的气体通过拉法尔喷管会产生低温低压环境，从而使得气体内可凝组分凝结，并通过旋流器产生巨大的离心力而将凝结的液滴分离出来，其具体结构及详细的分离原理在此不再赘述；
[0048]
用来将超音速旋流分离器2液相出口的混合介质进行冷凝分离的盘管换热气液分离器3；
[0049]
所述引射器1的工作流体入口与加热炉燃料气管4相连，即本技术引射器 1的高速高能流采用厂区原有的加热炉燃料气，所述引射器1的引射流体入口与油罐01内的上部气腔通过引射管7相连通；
[0050]
所述引射器1的混合流体出口与超音速旋流分离器2的入口相连；所述超音速旋流分离器2的气相出口通过气体输送管6与加热炉的燃料气入口相连；所述超音速旋流分离器2的液相出口与盘管换热气液分离器3的介质入口303 相连；
[0051]
所述盘管换热气液分离器3的顶部气相出口304连通至气体输送管6，所述盘管换热气液分离器3的底部液相出口305与重烃回收管线5相连；
[0052]
所述盘管换热气液分离器3内部设置呈螺旋状盘绕的供冷源流动的换热盘管302，所述换热盘管302与冷源供给件相连。
[0053]
优选的，如图2所示，所述盘管换热气液分离器3包括呈立式结构的分离壳体301；
[0054]
所述分离壳体301的侧面下部设置介质入口303，所述分离壳体301的顶部设置顶部气相出口304，所述分离壳体301的底部设置底部液相出口305；
[0055]
所述换热盘管302设置在分离壳体301内且沿分离壳体301的轴线方向进行螺旋盘
绕；
[0056]
所述换热盘管302的下部入口端、上部出口端均穿出分离壳体301的侧壁。
[0057]
优选的，所述顶部气相出口304下部的分离壳体301内设置聚结板306；所述聚结板306与分离壳体301内壁之间留有气体流通空隙307；
[0058]
所述聚结板306的顶部通过若干支撑杆308与分离壳体301的内侧顶壁固定连接。
[0059]
优选的，所述聚结板306呈上细下粗的锥面结构。
[0060]
优选的，所述冷源供给件为涡流管8；
[0061]
所述涡流管8的入口与加热炉燃料气管4相连；
[0062]
所述涡流管8的冷流出口通过冷源供给管801与换热盘管302的下部入口端相连，所述换热盘管302的上部出口端通过冷源循环管802与涡流管8的入口相连；所述涡流管8的热流出口与气体输送管6相连通。
[0063]
因此，本技术中，涡流管8将厂区原有的加热炉燃料气分解为低温气流和高温气流，其中低温气流通过冷源供给管801输送至换热盘管302作为冷源使用，吸收热量之后的低温气流通过冷源循环管802重新输送回涡流管8的入口，实现循环使用；而高温气流则通过气体输送管6输送至厂区内的加热炉内作为燃料气使用。一方面，本技术换热盘管302中的冷源直接通过涡流管8分解厂区的加热炉燃料气获得，取材方便；另一方面，在气体输送管6内，涡流管8分解出的高温气流与超音速旋流分离器2分离出的气体、盘管换热气液分离器3分离出的气体混合，高温气流的加入增加了气体的温度，即增加了作为加热炉燃料气的气体的温度，温度的提高能够保证燃烧的充分，从而提高了燃料气的利用率。
[0064]
优选的，所述油罐01内设置有用来检测上部气腔内压力的压力传感器；
[0065]
所述引射管7上设置电磁阀701；
[0066]
所述压力传感器与控制器相连，所述控制器与电磁阀701进行电连接。
[0067]
在引射器1引射油罐01内气体的过程中，压力传感器检测油罐01内的气压，当气压低于设定值时，控制器控制电磁阀701关闭，防止将油罐抽瘪。
[0068]
具体地，本系统中相应管线上设置有用来提供动力的压缩机，以实现系统中气体的正常输送，例如引射器1的入口管线上、涡流管8的入口管线上设置压缩机；其中气体管线上压缩机的设置为现有技术，根据实际情况具体设置，在此不再赘述压缩机的具体设置位置、数量。
[0069]
一种储罐vocs引射分离冷凝系统，其具体实施方式如下：
[0070]
利用厂区原有的加热炉燃料气作为高速高能流引射油罐01内部的气体，之后混合气体进入到超音速旋流分离器2内；在超音速旋流分离器2内，重烃组分凝结并分离出来由液相出口排出，超音速旋流分离器2液相出口排出的重烃组分中会携带气体，该部分混合介质进入到盘管换热气液分离器3中进行进一步分离；而超音速旋流分离器2分离出的气体经气相出口进入到气体输送管 6中。
[0071]
混合介质通过位于下部的介质入口303进入到分离壳体301内，其中液相在重力作用下往下运动，直至由底部液相出口305进入到重烃回收管线5；气相往上运动，在往上运动的过程中与换热盘管302内的冷源进行换热降温，使气体中的重烃组分进一步凝结成液滴，当含有凝结液滴的气相向上到达聚结板 306时，液滴在聚结板306上聚结成液膜并沿锥面聚结板306下滑，直至滴落至分离壳体301下部，由底部液相出口305进入到重烃回收管线5，
提高了重烃的回收率。而气体则通过气体流通空隙307由顶部气相出口304进入到气体输送管6。因此，本技术超音速旋流分离器2 盘管换热气液分离器3的组合设置，实现了vocs中重烃的两次降温凝结，因此提升了重烃的回收率。
[0072]
同时，换热盘管302内的冷源吸收热量后通过冷源循环管802再次回到涡流管8的入口，实现循环；而涡流管8分解出的高温气流与超音速旋流分离器 2分离出的气体、盘管换热气液分离器3分离出的气体在气体输送管6内混合，高温气流的加入增加了气体的温度，即增加了作为加热炉燃料气的气体的温度，温度的提高能够保证燃烧的充分，从而提高了燃料气的利用率。
[0073]
上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。