车载式可燃气体处理设备

1.本技术属于可燃气体处理装备技术领域，具体涉及一种车载式可燃气体处理设备。


背景技术：

2.可燃气体(如，烃类可燃气体等)发生泄露时，气体会与空气混合形成混合气体，当混合气体中的可燃气体的体积分数达到爆炸极限状态时，遇到静电或明火就会发生爆炸，另外，这些泄露的混合气体如果不经处置，还会随着自然风导出流动和扩散，对周围环境造成极大的危险隐患。
3.当前，针对可燃气体泄露的应急处理措施是生产工艺关阀、断料的同时，对泄露区域周围的人员进行疏散和隔离，并消除静电和明火，利用消防水炮在隔离区外向隔离区内进行水炮和水雾驱散，以稀释可燃气体在空气中的混合浓度，并利用较好的风向条件，直至泄露的可燃气体的浓度下降到爆炸极限以下。
4.然而，上述应急处理措施具有处置时间长、效率低，驱散过程中可燃气体容易扩散到周围环境中，产生危险。


技术实现要素：

5.本技术实施例的目的是提供一种车载式可燃气体处理设备，能够解决当前针对可燃气体泄露的应急处理措施处理效率较低、可燃气体容易扩散的问题。
6.为了解决上述技术问题，本技术是这样实现的：
7.本技术实施例提供了一种车载式可燃气体处理设备，该车载式可燃气体处理设备包括：底盘车和用于处理可燃气体的上装系统，所述上装系统设置于所述底盘车；
8.所述上装系统包括输送管路、压缩机、冷凝器、气液分离器、膜分离器和储存容器，所述压缩机、所述冷凝器和所述气液分离器沿可燃气体的流动方向依次设置于所述输送管路，所述气液分离器具有用于输出液体的第一出口和用于输出气体的第二出口，所述第一出口与所述储存容器连接，所述第二出口与所述膜分离器连接，所述膜分离器具有第三出口和第四出口，所述第三出口与所述输送管路连接，且衔接处位于所述压缩机上游，所述第四出口用于与外界连通。
9.本技术实施例中，通过上装系统可以对泄露的可燃气体快速收集，并对可燃气体进行压缩、冷凝、分离，使部分可燃气体至少部分转换为液态形式，并进行储存，剩余的未转换为液态形式的可燃气体进行气体分离，将分离出的可燃气体再次输送至压缩机进行压缩，而后进行冷凝，从而可以通过多次压缩、冷凝将更多的可燃气体转换为液态形式进行收集，从而可以对可燃气体进行合理处理，以缓解可燃气体直接对外排放而污染环境和造成危险，而经过分离的气体杂质由于不含有或仅含有微量可燃气体，从而可以直接排空。基于上述设置，本技术实施例中的车载式可燃气体处理设备，对于泄漏的可燃气体进行主动处理，能够快速吸收可燃气体，并对可燃气体进行高效处理，以快速降低环境中泄漏的可燃气
体的浓度，并且能够减少应急处理时间，从而可以有效降低可燃气体扩散、爆炸的风险，且可以有效缓解可燃气体扩散导致污染环境、对人群产生危害的问题。
附图说明
10.图1为本技术实施例公开的车载式可燃气体处理设备的示意图；
11.图2为本技术实施例公开的上装系统的示意图；
12.图3为本技术实施例公开的进气系统的示意图；
13.图4为本技术实施例公开的压缩机、冷凝器、热能调节循环装置及膜分离器的连接关系示意图。
14.附图标记说明：
15.10-底盘车；
16.20-上装系统；201-输送管路；202-压缩机；203-冷凝器；204-气液分离器；2041-第一出口；2042-第二出口；205-膜分离器；2051-第三出口；2052-第四出口；206-储存容器；207-缓冲容器；208-第一回流管路；209-减压支路；210-减压阀；211-液体处理组件；2111-液体排出支路；2112-泵体；2113-燃烧器；212-气体处理组件；2121-气体排出支路；2122-吸附器；2123-第一风机；213-第一浓度分析仪；214-第二浓度分析仪；215-第三浓度分析仪；216-第二回流管路；217-真空泵；218-热能调节循环装置；219-第二风机；
17.30-进气系统；301-进气管路；302-防尘元件；303-分离元件；304-阻火元件；305-球阀；
18.40-辅助系统。
具体实施方式
19.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
20.本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
21.下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本技术实施例进行详细地说明。
22.参考图1至图4，本技术实施例公开了一种车载式可燃气体处理设备，该设备可以用于对泄露的可燃气体进行快速收集，以缓解可燃气体扩散而给周围人群、环境等造成危害。
23.参考图1，所公开的车载式可燃气体处理设备包括底盘车10和上装系统20，上装系统20设置于底盘车10。其中，底盘车10为基础安装部件，其可以用于承载上装系统20，并且，
由于底盘车10具有行走功能，其还可以对上装系统20进行运输，以针对不同的泄露地点进行应急处理。可选地，底盘车10可以包括底盘本体和动力输出装置，底盘本体用于承载，动力输出装置用于为车载式可燃气体处理设备行走提供动力，并且为上装系统20的运行提供动力。
24.一些实施例中，上装系统20可以采用液压系统驱动，如，采用液压马达驱动，而液压驱动的动力来源于底盘输出装置，如底盘发动机驱动液压系统工作，并由液压系统驱动上装系统20运行。
25.另一些实施例中，还可以设置车载驱动系统，并由车载驱动系统驱动上装系统20运行，如车载汽油机、柴油机等。
26.其他一些实施例中，还可以设置车载电力驱动系统，并由电力驱动系统驱动上装系统20运行，如，电机等。
27.上装系统20用于处理可燃气体，如，甲烷、乙炔等，可选地，通过上装系统20可以将泄露的可燃气体进行收集，并对可燃气体进行处理，从而可以有效缓解可燃气体扩散，同时还可以实现安全处理，以防止可燃气体爆炸。
28.参考图2，一些实施例中，上装系统20包括输送管路201、压缩机202、冷凝器203、气液分离器204、膜分离器205和储存容器206，压缩机202、冷凝器203和气液分离器204沿可燃气体的流动方向依次设置于输送管路201中。其中，输送管路201用于输送吸收的可燃气体；压缩机202用于对吸入的可燃气体进行压缩，以使可燃气体的压力增大，在压力增大的情况下，有利于可燃气体液化；冷凝器203用于对可燃气体进行冷凝，以使气体状态下的可燃气体转换为液体状态；气液分离器204用于对气体状态的可燃气体以及转换为液体状态的可燃气体进行分离，气液分离器204具有第一出口2041和第二出口2042，且第一出口2041用于输出液体(此处的液体可以理解为处于液态的可燃气体)，第二出口2042用于输出气体(此处的气体可以理解为处于气态的可燃气体)，第一出口2041与储存容器206连接，第二出口2042与膜分离器205连接；储存容器206用于收集和储存液体状态的可燃气体，以便于对其进行处理，可选地，可以将液体状态的可燃气体进行收集储存，还可以在其他工况中使用，如，燃烧等；膜分离器205用于接收经由气液分离器204输出的气体，并对气体进行分离，以将可燃气体与其他气体杂质分离，并且，膜分离器205具有第三出口2051和第四出口2052，第三出口2051与输送管路201连接，且衔接处位于压缩机202上游，第四出口2052用于与外界连通，其中分离出的可燃气体经由第三出口2051排出，并传输至压缩机202上游，以通过压缩机202再次对可燃气体进行压缩，分离出的其他气体杂质经由第四出口2052排出到外界。
29.参考图2，为了使可燃气体能够快速被吸收，一些实施例中，上装系统20还可以包括第二风机219，该第二风机219设置于输送管路201中，并位于缓冲容器207的上游。可选地，第二风机219可以选用高压风机，在高压风机的作用下，输送管路201的进口处可以产生更大的真空度，从而提高吸入可燃气体的流量，进而提高了可燃气体的处理速度。
30.基于上述设置，本技术实施例中，可以对泄露的可燃气体快速收集，并对可燃气体进行压缩冷凝，使可燃气体至少部分转换为液态形式，并进行储存，对剩余的未转换为液态形式的可燃气体进行气体分离，将分离出的可燃气体再次输送至压缩机202进行压缩，而后进行冷凝，从而可以通过多次压缩、冷凝将更多的可燃气体转换为液态形式进行收集，从而
可以对可燃气体进行合理处理，以减少可燃气体直接对外排放而污染环境和造成危险，而经过分离的气体杂质由于不含有或仅含有微量可燃气体，从而可以直接排空。
31.本技术实施例中的上装系统20处理可燃气体的原理为：
32.可燃气体经由输送管路201吸入，并传输至压缩机202，经由压缩机202进行压缩，经过压缩的可燃气体进入冷凝器203进行冷凝，其中部分可燃气体由气态转换为液态，从而形成气态和液态的混合形态并进入气液分离器204，经由气液分离器204分离后，液态的可燃气体从第一出口2041流出，并进入储存容器206进行储存，经由气液分离器204分离后，气态的可燃气体从第二出口2042流出，并进入膜分离器205，而后经由膜分离器205进行可燃气体与其他气体杂质的分离，经由膜分离器205分离后的可燃气体经过第三出口2051流出，并再次被传输至压缩机202的上游，以便于再次进行压缩，经由膜分离器205分离后的气体杂质可以经过第四出口2052流出，此时气体杂质中几乎不存在或仅存在微量可燃气体，对于环境、人群基本不会造成危害，且不会发生爆炸，从而可以直接排放，当然，还可以在排放前再次进行处理，以最大限度地防止可燃气体外排。
33.另外，通过底盘车10还可以携带上装系统20进行行驶，以将上装系统20运送至需要处理可燃气体的地点，从而可以对不同地点泄漏的可燃气体进行应急处理。
34.因此，本技术实施例中的车载式可燃气体处理设备，对于泄漏的可燃气体进行主动处理，能够快速吸收可燃气体，并对可燃气体进行高效处理，以快速降低环境中泄漏的可燃气体的浓度，并且能够减少应急处理时间，从而可以有效降低可燃气体扩散、爆炸的风险，且可以有效缓解可燃气体扩散导致污染环境、对人群产生危害的问题。
35.参考图2，在一些实施例中，可燃气体在输送管路201中流动时，可燃气体的压力不够稳定，此时不易满足压缩机202对于气体压力的要求。基于此，上装系统20还包括缓冲容器207，该缓冲容器207设置于输送管路201中，并位于压缩机202的上游。如此，在可燃气体进行压缩机202之前，可以通过缓冲容器207对可燃气体的压力进行稳压，以保证可燃气体的压力较为稳定，以满足压缩机202对于气体压力的要求，与此同时，还可以有效缓解忽高忽低的气体压力对于压缩机202使用情况的影响。
36.另外，缓冲容器207与膜分离器205的第三出口2051之间通过第一回流管路208连接，如此，膜分离器205分离出的可燃气体经由第三出口2051排出，并经由第一回流管路208回流至缓冲容器207中，而后再次流入压缩机202中进行压缩，从而可以对可燃气体进行循环处理，以使更多的可燃气体转换为液态形式而被储存或处理，进而最大限度地减少可燃气体的排放。
37.可选地，缓冲容器207可以是缓冲罐，当然，还可以是其他形状的容器，本技术实施例中不限制缓冲容器207的具体形状。
38.此处需要说明的是，缓冲容器207的具体结构及其具体工作原理可以参考相关技术，此处不作详细阐述。
39.为提高安全性，本技术实施例中，上装系统20还包括减压支路209，该减压支路209的一端与缓冲容器207连接，另一端与输送管路201连接，且减压支路209与输送管路201的衔接处位于压缩机202与冷凝器203之间，与此同时，减压支路209上设有减压阀210，该减压阀210中设置预设压力，在压力达到预设压力时，减压阀210开启，以释放压力。
40.基于上述设置，在压缩机202作用下，经由压缩机202输出的可燃气体的压力较大，
由于减压支路209的一端位于压缩机202与冷凝器203之间，此时减压支路209中的压力与压缩机202的输出端的压力基本相等。如此，在可燃气体的压力达到或超过减压阀210中预设的压力值时，减压阀210开启，从而使部分可燃气体可以经由减压支路209回流至缓冲容器207中，以降低压缩机202与冷凝器203之间的压力，进而使被压缩的可燃气体的压力值不至于过大，保证了上装系统20的整体安全性。
41.参考图2，考虑到储存容器206中的液态可燃气体逐渐增多，在一段时间后会盛装满。基于此，本技术实施例中的上装系统20还包括液体处理组件211，通过液体处理组件211可以对储存容器206中的液态可燃气体进行处理，以防止储存容器206中液体盛装满。
42.参考图2，一些实施例中，液体处理组件211包括液体排出支路2111、泵体2112和燃烧器2113，其中，液体排出支路2111的一端与储存容器206连接，另一端与燃烧器2113连接，泵体2112设置于液体排出支路2111中。基于此，在车载式可燃气体处理设备使用一定时间后，可以开启泵体2112，在泵体2112的作用下，储存容器206中的液体沿着液体排出支路2111向燃烧器2113流动，在燃烧器2113处点火，以使液态的可燃气体在燃烧器2113处进行燃烧，从而可以有效防止可燃气体泄露的问题。
43.此处需要说明的是，上述燃烧可燃气体的过程中，可燃气体与空气的比例无法达到爆炸极限，从而不会导致可燃气体发生爆炸。
44.在其他一些实施例中，还可以在储存容器206中设置液位计，通过液位计可以实时观测储存容器206中液体的液位。当液位计检测到储存容器206中的液体液位较高时，可以通过车载式可燃气体处理设备的控制系统控制泵体2112开启，以从储存容器206中排出液体进行燃烧。
45.参考图2，为了保证可燃气体不会排放至外界空气中，本技术实施例中的上装系统20还包括气体处理组件212，通过气体处理组件212可以对膜分离器205分离出的气体杂质进行再次处理，以保证可燃气体不会直接排空。
46.在一些实施例中，气体处理组件212包括气体排出支路2121、吸附器2122和第一风机2123，其中，气体排出支路2121的一端与膜分离器205的第四出口2052连接，另一端用于与外界连通，吸附器2122和第一风机2123沿气体的排出方向依次设置在气体排出支路2121中。
47.基于上述设置，在第一风机2123的作用下，膜分离器205分离出的气体经由第四出口2052流入气体排出支路2121中，并进入吸附器2122中通过吸附器2122对可燃气体进行吸附，经过吸附后的气体可以排放至外界空气中。如此，可以保证可燃气体基本不会排放至外界空气中。
48.可选地，吸附器2122可以是箱体结构，即，吸附箱，吸附箱中可以盛放活性炭等吸附物质，以对可燃气体进行吸附，并将不含有可燃气体的气体排放至外界空气中。
49.参考图2，为了进一步保证可燃气体不会被排放至外界空气中，本技术实施例中的上装系统20还包括第一浓度分析仪213，该第一浓度分析仪213的检测端连接于气体排出支路2121中，且第一浓度分析仪213的检测端与气体排出支路2121的衔接处位于膜分离器205与吸附器2122之间。基于此，通过第一浓度分析仪213可以实时检测膜分离器205在第四出口2052处的可燃气体的浓度。当检测到第四出口2052处的可燃气体浓度较高，且达到预设浓度值时，表明膜分离器205可能出现故障，需要进行维修或更换，当检测到第四出口2052
处的可燃气体的浓度较低，且低于预设浓度值时，表明膜分离器205正常工作。因此，通过第一浓度分析仪213可以分析膜分离器205是否正常工作。
50.另外，气体处理组件212还可以包括第二浓度分析仪214，第二浓度分析仪214的检测端连接于气体排出支路2121，且第二浓度分析仪214的检测端与气体排出支路2121的衔接处位于吸附器2122与第一风机2123之间。基于此，通过第二浓度分析仪214可以实时检测吸附器2122的出口处的可燃气体的浓度。检测到吸附器2122的出口处的可燃气体浓度较高，且达到预设浓度值时，表面吸附器2122可能出现故障，需要进行维修或更换；当检测到吸附器2122的出口处的可燃气体的浓度较低，且低于预设浓度值时，表面吸附器2122正常工作。因此，通过第二浓度分析仪214可以分析吸附器2122是否正常工作。
51.参考图2，考虑到车载式可燃气体处理设备运行一段时间后，吸附器2122中吸附一定量的可燃气体，容易超出吸附器2122的吸附能力范围。基于此，本技术实施例中的上装系统20还包括第二回流管路216，第二回流管路216的一端与吸附器2122连接，另一端与输送管路201连接，且第二回流管路216与输送管路201的衔接处位于压缩机202上游，如此，通过第二回流管路216可以使吸附器2122中的至少部分可燃气体经由第二回流管路216回流至压缩机202上游，从而可以使该部分回流的可燃气体再次经过压缩机202压缩。
52.为了使吸附器2122中吸附的可燃气体容易脱离吸附器2122而流向输送管路201，本技术实施例中，在第二回流管路216中设有真空泵217，通过真空泵217使第二回流管路216中靠近吸附器2122的一侧产生一定的真空度，从而可以使吸附器2122中的至少部分可燃气体被吸附至第二回流管路216中，并在真空泵217的作用下沿第二回流管路216流向输送管路201，从而再次通过压缩机202进行压缩，以方便于由气态转换为液态进行储存。
53.可选地，可以将第二回流管路216的另一端连接至缓冲容器207，从而使可燃气体首先经过缓冲容器207进行稳压，而后将稳压后的可燃气体输送至压缩机202进行压缩。
54.基于上述设置，可以有效防止吸附器2122中吸附过多可燃气体导致吸附能力下降，从而使部分可燃气体经由气体排出支路2121排空。
55.在一些实施例中，上装系统20还包括第三浓度分析仪215，该第三浓度分析仪215的检测端与第一回流管路208连接，且第三浓度分析仪215的检测端与第一回流管路208的衔接处位于膜分离器205与缓冲容器207之间。基于此，通过第三浓度分析仪215可以实时检测膜分离器205在第三出口2051处的可燃气体浓度。当检测到第三出口2051处的可燃气体的浓度较高，且达到预设浓度值时，表明膜分离器205可能出现故障，需要进行维修或更换，当检测到第三出口2051处的可燃气体浓度较低，且低于预设浓度值时，表明膜分离器205正常工作。因此，通过第三浓度分析仪215可以分析膜分离器205是否正常工作。
56.参考图2和图4，在一些实施例中，上装系统20还可以包括热能调节循环装置218，该热能调节循环装置218可以设置在输送管路201中，并位于压缩机202与冷凝器203之间。
57.可选地，如图4所示，热能调节循环装置218可以是换热器，其包括腔体和换热管，该换热管位于腔体中。基于此，腔体的一端与压缩机202连接，另一端与冷凝器203连接，使得经由压缩机202压缩后的可燃气体进入到腔体中，而后进入冷凝器203中，经过冷凝器203降温后，一部分可燃气体液化形成液体，另一部分未被液化而仍保持气体状态，此时，被液化生成的液体可以被储存至储存容器206中，而未被液化的气体经过换热管后传输至膜分离器205中。由于压缩机202压缩后的可燃气体温度较高，冷凝器203冷凝后的可燃气体温度
较低，当冷凝后的可燃气体进入换热管，且压缩后的可燃气体进入腔体时，进行热量交换，从而使腔体中的可燃气体温度有所下降，而换热管中的可燃气体温度有所上升。基于此，可以使可燃气体在进入冷凝器203之前进行一次降温，从而有利于可燃气体在进入冷凝器203后加速降温，进而实现液化。
58.基于上述设置，通过热能调节循环装置218可以有利于可燃气体在冷凝器203中液化，进而可以提高可燃气体的收集效率。
59.为保证可燃气体被安全吸收，本技术实施例中，车载式可燃气体处理设备还包括进气系统30，通过进气系统30可以保证可燃气体安全地进入上装系统20中。
60.参考图3，一些实施例中，进气系统30包括进气管路301，进气管路301的一端与缓冲容器207连接，如此，可以将吸入的可燃气体输送至缓冲容器207中进行稳压。进气管路301的另一端还可以设置吸气结构，具体可以是喇叭口等结构，可以增大吸气面积，提高吸附效率。作业时，可将进气管路301的一端连接到上装系统20，另一端的吸气结构布置到可燃气体泄露现场，实现将现场的可燃气体输送到上装系统20内部进行处理。
61.为保证安全，还可以在进气管路301中设置防尘元件302、分离元件303和阻火元件304中的至少一者。除上述各元件之外，还可以在进气管路301中设置球阀305，通过球阀305可以起到控制进气管路301启闭的作用。
62.其中，防尘元件302可以阻挡吸入气体中的沙尘、杂质等进入到上装系统20中，从而保证了上装系统20中各部件免受沙尘、杂质的损坏，提高了各部件的使用寿命。可选地，防尘元件302可以是防尘箱，其具体结构可参考相关技术，此处不作详细阐述。
63.分离元件303可以将吸入的气体与液体分离，以防止液体被吸入至上装系统20中，从而保证了上装系统20中各部件免受液体的影响，提高了各部件的使用寿命。可选地，分离元件303可以是汽水分离器，其具体结构可参考相关技术，此处不作详细阐述。
64.阻火元件304可以有效防止燃烧的可燃气体进入上装系统20，从而保证了上装系统20的安全性。可选地，阻火元件304可以是阻火器，其具体结构可参考相关技术，此处不作详细阐述。
65.基于上述设置，通过进气系统30可以保证可燃气体被安全地吸收，提高了车载式可燃气体处理设备的整体安全性。
66.在一些实施例中，车载式可燃气体处理设备还可以包括辅助系统40。其中，辅助系统40可以包括红外成像装置，通过红外成像装置可将泄露区域的可燃气体的位置和浓度实时显示在红外成像装置的屏幕上，可实现对泄露区域高浓度可燃气体的精准捕获。辅助系统40还可以包括堵漏工具，可实现对泄露装置或管道的应急堵漏。辅助系统40还可以包括破拆工具，可实现对应急现场的破拆作业。辅助系统40还可以包括防护用品，可实现对作业人员进行个人防护作用。
67.综上所述，本技术实施例中的车载式可燃气体处理装置集成了气体压缩、制冷、气态液态分离、膜分离等多种功能，实现了对可燃气体的安全处理，保证了处理的安全性；且提高了处理效率。
68.上面结合附图对本技术的实施例进行了描述，但是本技术并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本技术的启示下，在不脱离本技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多
形式，均属于本技术的保护之内。