一种冷凝法处理VOCs系统中的冷凝、除霜装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种冷凝法处理VOCs系统中的冷凝、除霜装置，包括并联在一起的两个冷凝单元、连接在一起的制冷压缩机和冷媒蓄能器以及连接在一起的热媒蓄能器和热媒加热器，每个冷凝单元中具有冷凝器，热媒蓄能器和热媒加热器之间设有热媒泵，冷媒蓄能器和两个冷凝单元之间并联有冷媒进入管道，冷媒进入管道上设有冷媒泵，两个冷凝单元和制冷压缩机之间并联有冷媒排出管道，热媒加热器和两个冷凝单元之间并联有热媒进入管道，两个冷凝单元和热媒蓄能器之间并联有热媒排出管道，热媒进入管道和冷媒排出管道并联在冷凝单元一侧的进/出口上，热媒排出管道和冷媒进入管道并联在冷凝单元另一侧的进/出口上。

A Condensation and Defrosting Device for VOCs System by Condensation Method

The utility model discloses a condensation and defrosting device for VOCs system by condensation method, which comprises two condensation units in parallel, a refrigeration compressor and a refrigerant accumulator connected together, and a heat medium accumulator and a heat medium heater connected together. Each condensation unit has a condenser, a heat medium pump is arranged between the heat medium accumulator and the heat medium heater, and a refrigerant energy storage device is arranged between the heat medium accumulator and the heat medium heater. A refrigerant inlet pipe is paralleled between the heater and the two condensing units, and a refrigerant pump is arranged on the refrigerant inlet pipe. A refrigerant outlet pipe is paralleled between the two condensing units and the refrigerating compressor. A heat medium outlet pipe is paralleled between the heat medium heater and the two condensing units. A heat medium outlet pipe is paralleled between the two condensing units and the heat medium accumulator, and the heat medium outlet pipe and the refrigerant outlet are paralleled. The pipes are parallel connected to the inlet/outlet on one side of the condensation unit, and the heat medium discharge pipes and the refrigerant entry pipes are parallel connected to the inlet/outlet on the other side of the condensation unit.

【技术实现步骤摘要】
一种冷凝法处理VOCs系统中的冷凝、除霜装置
本技术涉及一种冷凝法处理VOCs系统中的冷凝、除霜装置，属于VOCs气体分离净化工艺

技术介绍
工业有机油气排放所涉及的行业众多，包括罐区油气、成品油装卸站台油气等，现有技术若采用冷凝、吸附技术回收处理油气中的VOCs，具体过程是含VOCs的废气先进入缓冲罐，再进冷凝系统，油气在冷凝单元内在第一冷凝器中与冷媒换热，冷凝出部分油和大部分水，再进入第二级冷凝器与冷媒进行热交换，至此绝大部分油类组分被直接冷凝液化回收。冷凝系统后设置吸附罐，用以处理尾气中未冷凝和难冷凝的轻组分，从而实现尾气达标排放。由于冷凝系统中的工作温度比较低，会低于部分有机物和饱和水的凝固点，因此，冷凝器中换热管的内壁上会有冰霜凝结，影响传热效果，因此必须进行除霜操作。现有技术的VOCs处理系统的除霜系统是运行与制冷压缩机的运行结合在一起，制冷压缩机在产生冷媒时排出过热制冷剂蒸气，将过热制冷剂蒸汽通入冷凝系统进行融霜，理论上融霜时间一般在40~60分钟。但是，在VOCs的实际处理过程中，由于VOCs废气组成、浓度、流量等瞬间多变，压缩机的运行工况扰动频繁，对过热制冷剂蒸汽的产生也造成了很大影响，从而产生压缩机处理能力与除霜能力不匹配问题，影响整体的除霜效果，导致融霜时间增长，影响整个系统正常连续运行。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种冷凝法处理VOCs系统中的冷凝、除霜装置，本技术将除霜单元与压缩机的运行工况截然分开，从根本上解决因压缩机处理能力与除霜能力不匹配导致除霜效果差问题。本技术采用如下技术方案：一种冷凝法处理VOCs系统中的冷凝、除霜装置，包括并联在一起的两个冷凝单元，每个冷凝单元中具有冷凝器，所述冷凝、除霜装置还包括连接在一起的制冷压缩机和冷媒蓄能器以及连接在一起的热媒蓄能器和热媒加热器，热媒蓄能器和热媒加热器之间设有热媒泵，冷媒蓄能器和两个冷凝单元之间并联有冷媒进入管道，冷媒进入管道上设有冷媒泵，两个冷凝单元和制冷压缩机之间并联有冷媒排出管道，热媒加热器和两个冷凝单元之间并联有热媒进入管道，两个冷凝单元和热媒蓄能器之间并联有热媒排出管道，热媒进入管道和冷媒排出管道并联在冷凝单元一侧的进/出口上，热媒排出管道和冷媒进入管道并联在冷凝单元另一侧的进/出口上。每个冷凝单元包括至少两个串联在一起的冷凝器，同一个冷凝单元中，相邻的两个冷凝器之间连接有液体管道和气体管道。所述冷凝器为管壳式换热器，热媒和/或冷媒走换热器的管程，含VOCs废气走换热器的壳程。所述各冷凝器的底部均连接有排污管道，各排污管道均通入污油罐。所述污油罐上连接有将污油罐内废液排放到界外的污油泵。所述热媒为DTD。本技术的有益效果是：多组分、高浓度的VOCs废气由缓冲罐进入经鼓风机提升压力后进入冷凝系统，与冷媒换热分离VOCs气体。制冷压缩机产生的冷媒通入到冷媒蓄能器中，冷媒蓄能器中的冷媒由冷媒泵提升扬程，经冷媒管道进入一个冷凝单元中，对废气进行换热处理后，再由冷媒排出管道排放到冷媒蓄能器中，冷媒循环使用。经过一定时间后，进行冷凝处理的有机尾气侧换热管上因部分介质在沸点以下工作，管壁上会结上冰霜，影响换热效果，需要及时进行除霜操作。除霜系统启动，热媒蓄能器中的热媒，经热媒泵提升扬程，经热媒加热器加热后，由热媒管道送至冷凝单元中，对该冷凝单元中的冷凝器进行加热除霜操作，除霜后的热媒由热媒排出管道循环进入到热媒蓄能器中循环使用。冷凝、除霜装置包括两个冷凝单元，一个用于冷凝、另一个用于除霜，两个冷凝单元交替进行冷凝和除霜操作，能够保证系统连续、稳定运行。VOCs废气被冷凝处理后，绝大部分油类组分被直接冷凝液化回收，再采用吸附装置处理尾气中未冷凝和难冷凝的轻组分，从而实现尾气达标排放。与现有技术相比，本技术将除霜操作与压缩机的运行工况截然分开，彻底避免采用压缩机排出的过热制冷剂蒸气融霜方法影响主体除霜效果，从根本上避免因压缩机处理能力与除霜能力不匹配问题。VOCs废气组成、浓度、流量等瞬间多变，扰动频繁，也不会对除霜效果造成影响，本技术可用于治理多组分、浓度多变场合如油品和化工产品装车过程、储罐、污水池等的VOCs废气，保证系整个统连续运行，处理后尾气可达到我国排放气排放标准的要求。冷凝单元与制冷压缩机之间设有冷媒蓄能器，对冷凝单元换热提供稳定的冷媒，以适应VOCs废气复杂的换热系统工况。冷凝单元与热媒加热器之间设有热媒蓄能器，对除霜系统换热提供稳定的热媒，以适应VOCs废气复杂的换热系统工况。优选的，每个冷凝单元包括至少两个冷凝器，可以提高冷凝效果，相邻两级冷凝器之间的气体管道用于走废气，液体管道用于走冷媒或热媒。以两级冷凝器为例，在第一级冷凝器中冷凝温度设置在5～-30℃左右，先把废气中的大部分水和部分有机物冷凝下来；在第二级冷凝中冷凝温度设置在-30～-60℃左右，将大部分有机物冷凝下来，至此绝大部分油类组分被直接冷凝液化回收。优选的，污油罐可用于定时收集缓冲罐及各冷凝器底部的液体，污油泵可用于定时排放废液。优选的，热媒DTD的使用温度范围为-80℃至80℃，除霜效果好，除霜时间短。附图说明图1是本技术一种实施例的示意图。图中，2-冷凝、除霜装置，21-冷凝器，22-冷媒蓄能器，23-热媒蓄能器，24-冷媒进入管道，25-冷媒排出管道，26-热媒进入管道，27-热媒排出管道，28-液体管道，29-气体管道，35-制冷压缩机，36-冷媒泵，37-热媒泵，38-热媒加热器，4-污油罐，41-排污管道，42-污油泵。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。本技术一种实施例如图1所示，本实施例的冷凝法处理VOCs系统中的冷凝、除霜装置包括并联在一起的两个冷凝单元、冷量蓄能器22和热媒蓄能器23，每个冷凝单元中具有冷凝器21，冷量蓄能器22和热媒蓄能器23分别与制冷压缩机35和热媒加热器38连接，冷量蓄能器22和两个冷凝单元之间并联有冷媒循环管道，冷媒循环管道包括设有气动开关阀门的冷媒进入管道24和冷凝液排出管道25，热媒蓄能器23和两个冷凝单元之间并联有热媒循环管道，热媒循环管道包括设有气动开关阀门的热媒进入管道26和热媒排出管道27，热媒进入管道26和冷媒排出管道25并联在冷凝单元一侧的进/出口上，热媒排出管道27和冷媒进入管道24并联在冷凝单元另一侧的进/出口上。本实施例中每个冷凝单元包括两个串联在一起的冷凝器21，同一个冷凝单元中，相邻的两个冷凝器之间连接有液体管道28和气体管道29。在其它的实施例中，每个冷凝单元中冷凝器的数量可以是一个或两个以上。所述冷凝器21为管壳式换热器，热媒和/或冷凝液走换热器的管程，含VOCs废气走换热器的壳程。所述热媒为DTD。本实施例中各冷凝器21的底部均连接有排污管道41，各排污管道41均通入污油罐4，污油罐4上连接有将污油罐内废液排放到界外的污油泵42。本实施例的系统具体运行过程为：缓冲罐中含VOCs废气通过废气管道进入本实施例的冷凝、除霜装置，每个冷凝单元中有两级冷凝器，第一级冷凝器中冷凝温度设置在5～-30℃左右，先把废气中的大部分水和部分有机物冷凝下来，第二级冷凝中冷凝温度设置在-30～-60℃左右，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冷凝法处理VOCs系统中的冷凝、除霜装置，包括并联在一起的两个冷凝单元，每个冷凝单元中具有冷凝器（21），其特征在于：所述冷凝、除霜装置（2）还包括连接在一起的制冷压缩机（35）和冷媒蓄能器（22）以及连接在一起的热媒蓄能器（23）和热媒加热器（38），热媒蓄能器（23）和热媒加热器（38）之间设有热媒泵（37），冷媒蓄能器（22）和两个冷凝单元之间并联有冷媒进入管道（24），冷媒进入管道（24）上设有冷媒泵（36），两个冷凝单元和制冷压缩机（35）之间并联有冷媒排出管道（25），热媒加热器（38）和两个冷凝单元之间并联有热媒进入管道（26），两个冷凝单元和热媒蓄能器（23）之间并联有热媒排出管道（27），热媒进入管道（26）和冷媒排出管道（25）并联在冷凝单元一侧的进/出口上，热媒排出管道（27）和冷媒进入管道（24）并联在冷凝单元另一侧的进/出口上。

【技术特征摘要】
1.一种冷凝法处理VOCs系统中的冷凝、除霜装置，包括并联在一起的两个冷凝单元，每个冷凝单元中具有冷凝器（21），其特征在于：所述冷凝、除霜装置（2）还包括连接在一起的制冷压缩机（35）和冷媒蓄能器（22）以及连接在一起的热媒蓄能器（23）和热媒加热器（38），热媒蓄能器（23）和热媒加热器（38）之间设有热媒泵（37），冷媒蓄能器（22）和两个冷凝单元之间并联有冷媒进入管道（24），冷媒进入管道（24）上设有冷媒泵（36），两个冷凝单元和制冷压缩机（35）之间并联有冷媒排出管道（25），热媒加热器（38）和两个冷凝单元之间并联有热媒进入管道（26），两个冷凝单元和热媒蓄能器（23）之间并联有热媒排出管道（27），热媒进入管道（26）和冷媒排出管道（25）并联在冷凝单元一侧的进/出口上，热媒排出管道（27）和冷媒进入管道（24）并联在冷凝单元另一侧的进/出口上。2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：周炜，唐广富，刘顺顺，唐华，林楠，
申请(专利权)人：南京鼎靔达工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32