本發(fā)明涉及工業(yè)有機(jī)化合物回收裝備技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，是為加油站、油庫、油碼頭等場(chǎng)合回收油品作業(yè)時(shí)揮發(fā)油氣的一種基于影像識(shí)別除霜技術(shù)一體化油氣回收裝置。

背景技術(shù)：

液態(tài)油在加油站、儲(chǔ)油庫、煉油廠等場(chǎng)合轉(zhuǎn)運(yùn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的油氣，不達(dá)標(biāo)的油氣釋放到大氣環(huán)境中，不但造成能源浪費(fèi)，而且還污染環(huán)境、損害人體健康以及會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)隱患。在環(huán)保和節(jié)能的大環(huán)境下，為此，國家已制定了強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)要求具有油氣排放的場(chǎng)合，必須對(duì)油氣進(jìn)行回收，保證排放的尾氣達(dá)標(biāo)。

目前，油氣回收方法主要是吸收法、吸附法、膜分離法和冷凝法，其中，冷凝+吸附復(fù)合法以其獨(dú)特的綜合性能，逐漸成為主流的油氣回收方式。但是，這種以冷凝+吸附復(fù)合回收技術(shù)，仍然存在能耗較高、除霜不凈、系統(tǒng)構(gòu)成復(fù)雜等問題，成為其推廣使用的絆腳石。為此，本發(fā)明就是致力于解決當(dāng)前冷凝+吸附復(fù)合回收技術(shù)存在的問題，為其廣泛推廣使用奠定基礎(chǔ)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種基于影像識(shí)別除霜技術(shù)一體化油氣回收裝置。

技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的一種基于影像識(shí)別除霜技術(shù)一體化油氣回收裝置，包括由油氣管道連接的冷凝系統(tǒng)和吸附系統(tǒng)；

冷凝系統(tǒng)用于去除油氣中的水分，液化油氣中含量多沸點(diǎn)高的組分，并直接回收至成品油中；

吸附系統(tǒng)用于回收油氣中含量少沸點(diǎn)低的組分，確保尾氣排放達(dá)標(biāo)；

冷凝系統(tǒng)與吸附系統(tǒng)共同連接一蒸發(fā)式冷凝器，該蒸發(fā)式冷凝器用于同時(shí)為一級(jí)冷凝系統(tǒng)和吸附系統(tǒng)的真空泵提供冷卻功能。

其中，冷凝系統(tǒng)包括由制冷劑管道連接的一級(jí)冷凝系統(tǒng)和二級(jí)冷凝系統(tǒng)，一級(jí)冷凝系統(tǒng)用于去除油氣中的水蒸氣組分和回收沸點(diǎn)為-30℃以上的油氣組分；二級(jí)冷凝系統(tǒng)用于回收沸點(diǎn)為-30℃至-75℃之間的油氣組分。

其中，一級(jí)冷凝系統(tǒng)由一級(jí)壓縮機(jī)、油分離器、蒸發(fā)式冷凝器、經(jīng)濟(jì)器、膨脹閥、板翅式蒸發(fā)器、板式換熱器、氣液分離器連接構(gòu)成；二級(jí)冷凝系統(tǒng)由二級(jí)壓縮機(jī)、油分離器、板式換熱器、膨脹閥、板翅式蒸發(fā)器、回?zé)釗Q熱器、膨脹罐連接構(gòu)成。

其中，一級(jí)冷凝系統(tǒng)和二級(jí)冷凝系統(tǒng)通過板式蒸發(fā)冷凝器連接構(gòu)成復(fù)疊系統(tǒng)，板式換熱器在一級(jí)冷凝系統(tǒng)中充當(dāng)蒸發(fā)器，在二級(jí)冷凝系統(tǒng)中充當(dāng)冷凝器；一級(jí)冷凝系統(tǒng)與二級(jí)冷凝系統(tǒng)的板翅式蒸發(fā)器和二級(jí)冷凝系統(tǒng)的板翅式蒸發(fā)器、板翅式余冷回收器集成為一個(gè)整體，使得整個(gè)冷凝機(jī)組更加緊湊。

其中，一級(jí)冷凝系統(tǒng)的板翅式蒸發(fā)器分為前后兩段，前段為預(yù)冷板翅式蒸發(fā)器，將油氣溫度降至4℃，后段為一級(jí)板翅式蒸發(fā)器，將油氣溫度降至-30℃，前后兩段板翅式蒸發(fā)器由同一臺(tái)壓縮機(jī)通過蒸發(fā)壓力控制器控制。

其中，一級(jí)板翅式蒸發(fā)器內(nèi)設(shè)置圖像識(shí)別器，圖像識(shí)別器定期將換熱器表面的成像轉(zhuǎn)成通訊信號(hào)，通過PLC進(jìn)行識(shí)別，判斷換熱器表面是否結(jié)霜及結(jié)霜程度，進(jìn)而控制系統(tǒng)進(jìn)行除霜運(yùn)行模式，保證整個(gè)冷凝機(jī)組可靠運(yùn)行。

其中，二級(jí)冷凝系統(tǒng)的板翅式蒸發(fā)器包括二級(jí)板翅式蒸發(fā)器，二級(jí)板翅式蒸發(fā)器是將油氣溫度處理至-75℃。

其中，為了防止系統(tǒng)冷量浪費(fèi)，二級(jí)冷凝系統(tǒng)還設(shè)置了板翅式余冷回收器進(jìn)行余冷回收利用，通過板翅式余冷回收器將-75℃的油氣尾氣與進(jìn)口的高溫油氣進(jìn)行熱交換，實(shí)施余冷能量回收，降低機(jī)組能耗。

其中，冷凝系統(tǒng)和吸附系統(tǒng)共用蒸發(fā)式冷凝器，一級(jí)冷凝系統(tǒng)的冷卻盤管設(shè)置在蒸發(fā)式冷凝器內(nèi)，吸附系統(tǒng)的真空泵的冷卻水也來自于蒸發(fā)式冷凝器。

有益效果：本發(fā)明的基于影像識(shí)別除霜技術(shù)一體化油氣回收裝置，具有以下有益效果：

(1)根據(jù)設(shè)備的使用方式及共同點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)單一部件實(shí)現(xiàn)多種功能，在保證機(jī)組功能不變的前提下，將原本復(fù)雜的油氣回收冷凝系統(tǒng)和吸附系統(tǒng)簡潔化。利用單一壓縮機(jī)實(shí)現(xiàn)兩種蒸發(fā)溫度，利用蒸發(fā)式冷凝器同時(shí)解決了冷凝系統(tǒng)的冷卻問題和吸附系統(tǒng)的冷卻問題。

(2)采用蒸發(fā)式冷凝技術(shù)，既解決了冷凝系統(tǒng)和吸附系統(tǒng)的冷卻問題，又降低了原本風(fēng)冷型式下冷凝系統(tǒng)的壓縮比，降低了冷凝系統(tǒng)的耗功，提高了機(jī)組的能效比和可靠性。

(3)采用影像識(shí)別除霜控制技術(shù)，既解決了現(xiàn)有油氣回收冷凝系統(tǒng)采用溫度、壓力和時(shí)間無法判斷除霜控制的弊端，又無需通過兩套蒸發(fā)器輪換運(yùn)行生產(chǎn)的高額成本，大大提高了整個(gè)設(shè)備運(yùn)行的可靠性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1-一級(jí)壓縮機(jī)；2-油分離器；3-蒸發(fā)式冷凝器；4-儲(chǔ)液器；5-干燥過濾器；6-經(jīng)濟(jì)器；7-熱力膨脹閥；8-電磁閥；9-板式蒸發(fā)冷凝器；10-電磁閥；10’-電磁閥；11-熱力膨脹閥；12-熱力膨脹閥；13-熱力膨脹閥；14-二級(jí)壓縮機(jī)；15-油分離器；16-帶回?zé)岬臍庖悍蛛x器；17-干燥過濾器；18-板翅式換熱器總成；18a-二級(jí)板翅式蒸發(fā)器；18b-板翅式余冷回收器；18c-一級(jí)板翅式蒸發(fā)器；18d-預(yù)冷板翅式蒸發(fā)器；18e-板翅式余冷回收器；19-蒸發(fā)壓力控制器；20-膨脹罐；21-電磁閥；22-電磁閥；23-電磁閥；24-熱力膨脹閥；25-水泵；26-真空泵；27-吸附罐；28-吸附罐；29-阻火器；30-氣動(dòng)閥；31-氣動(dòng)閥；32-氣動(dòng)閥；33-氣動(dòng)閥；34-氣動(dòng)閥；35-氣動(dòng)閥；36-圖像識(shí)別器；37-電磁閥；38-電子膨脹閥。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。

如圖1所示，本發(fā)明的基于影像識(shí)別除霜技術(shù)一體化油氣回收裝置，包括由一級(jí)壓縮機(jī)1、油分離器2、蒸發(fā)式冷凝器3、儲(chǔ)液器4、干燥過濾器5、經(jīng)濟(jì)器6、熱力膨脹閥7、板式蒸發(fā)冷凝器9、熱力膨脹閥11、電磁閥10’、熱力膨脹閥12、熱力膨脹閥13、電磁閥10、一級(jí)板翅式蒸發(fā)器18c、預(yù)冷板翅式蒸發(fā)器18d、蒸發(fā)壓力控制器19構(gòu)成的一級(jí)冷凝系統(tǒng)，由二級(jí)壓縮機(jī)14、油分離器15、板式蒸發(fā)冷凝器9、帶回?zé)岬臍庖悍蛛x器16、干燥過濾器17、熱力膨脹閥24、二級(jí)板翅式蒸發(fā)器18a、膨脹罐20構(gòu)成的二級(jí)冷凝系統(tǒng)，由板翅式余冷回收器18b和板翅式余冷回收器18e構(gòu)成的兩級(jí)余冷能量回收系統(tǒng)，由蒸發(fā)式冷凝器3、水泵25、真空泵26、吸附罐27、吸附罐28、阻火器29、氣動(dòng)閥30、31、32、33、34、35構(gòu)成的吸附系統(tǒng)。具體流程如下：

一級(jí)冷凝系統(tǒng)：制冷工質(zhì)經(jīng)一級(jí)壓縮機(jī)1壓縮后成高溫高壓氣體，經(jīng)油分離器2進(jìn)行油氣分離后，進(jìn)入蒸發(fā)式冷凝器3進(jìn)行冷卻，同時(shí)冷媒中的油回到一級(jí)壓縮機(jī)1，經(jīng)冷卻后的高壓冷媒液體經(jīng)過儲(chǔ)液器4流入經(jīng)濟(jì)器5中進(jìn)行過冷冷卻后，分三路分別進(jìn)入熱力膨脹閥11、12和13進(jìn)行節(jié)流降壓后再分別進(jìn)入板式蒸發(fā)冷凝器9(為二級(jí)冷凝系統(tǒng)提供冷卻)、預(yù)冷板翅式蒸發(fā)器18d(將油氣預(yù)冷至4℃)和一級(jí)板翅式蒸發(fā)器18c(將油氣冷凝至-30℃)，經(jīng)預(yù)冷板翅式蒸發(fā)器的氣態(tài)低溫冷媒進(jìn)入蒸發(fā)壓力控制器19進(jìn)一步降壓后與其他兩路氣態(tài)低溫冷媒匯合后回到一級(jí)壓縮機(jī)1；

二級(jí)冷凝系統(tǒng)：制冷工質(zhì)經(jīng)二級(jí)壓縮機(jī)14壓縮后成高溫高壓氣體，經(jīng)油分離器15進(jìn)行油氣分離后，進(jìn)入板式蒸發(fā)冷凝器9進(jìn)行冷卻，同時(shí)冷媒中的油回到二級(jí)壓縮機(jī)14，經(jīng)冷卻后的高壓冷媒液體經(jīng)過帶回?zé)岬臍庖悍蛛x器16中進(jìn)行過冷冷卻后，經(jīng)干燥過濾器17進(jìn)入熱力膨脹閥24進(jìn)行節(jié)流降壓后流入二級(jí)板翅式蒸發(fā)器18a中低溫蒸發(fā)(將油氣冷凝至-75℃)，低溫蒸發(fā)后的氣態(tài)低壓冷媒進(jìn)入膨脹容器20后回至二級(jí)壓縮機(jī)14；

余冷回收系統(tǒng)：二級(jí)冷凝系統(tǒng)中設(shè)置了兩級(jí)余冷能量回收，即板翅式余冷回收器18b和板翅式余冷回收器18e。經(jīng)二級(jí)冷凝系統(tǒng)的二級(jí)板翅式蒸發(fā)器18a處理后的-75℃的低溫油氣尾氣，進(jìn)入板翅式余冷回收器18b與經(jīng)一級(jí)冷凝系統(tǒng)的一級(jí)板翅式蒸發(fā)器18c處理后的-30℃的油氣進(jìn)行第一次熱交換，使得-75℃油氣尾氣溫度從-75℃升至-40℃，完成一級(jí)余冷能量回收；經(jīng)板翅式余冷回收器18b出口的-40℃油氣尾氣經(jīng)板翅式余冷回收器18e，與進(jìn)口的35℃原始高溫油氣進(jìn)行第二次熱交換，使得油氣尾氣溫度從-40℃升至15℃，完成二級(jí)余冷能量回收，再排入吸附系統(tǒng)。

吸附系統(tǒng)吸附過程：高溫油氣進(jìn)入板翅式換熱器總成18中進(jìn)行冷凝液化后，含量多沸點(diǎn)高的組分被液化冷凝下來，含量少且沸點(diǎn)低的低碳烴類連同氮?dú)夂脱鯕饨M成的油氣尾氣進(jìn)入吸附系統(tǒng)進(jìn)行吸附過濾，將沸點(diǎn)低的油氣組分吸附下來，將無污染的氮?dú)夂脱鯕馀胖潦彝猸h(huán)境中。含低沸點(diǎn)烴類組分的油氣尾氣經(jīng)氣動(dòng)閥門32(或氣動(dòng)閥門32)進(jìn)入吸附罐27(或吸附罐28)進(jìn)行吸附作業(yè)，將剩余的油氣組分全部吸附下來，吸附后剩余的氮?dú)夂脱鯕饨?jīng)氣動(dòng)閥門30(或氣動(dòng)閥門31)，并經(jīng)過阻火器29排入大氣。因吸附系統(tǒng)含有兩套同樣的裝置，一套進(jìn)行吸附作業(yè)時(shí)，另一套進(jìn)行解析作業(yè)。

吸附系統(tǒng)解析過程：吸附罐吸附飽和后需要進(jìn)行解析再生才能再次使用，解析過程采用變壓吸附，通過解析真空泵對(duì)吸附罐進(jìn)行抽真空降壓，壓力降至真空度在1000Pa左右，此時(shí)吸附罐中的油氣組分被抽出脫離吸附介質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)吸附罐再生。吸附罐27(或吸附罐28)內(nèi)吸附的油氣經(jīng)過氣動(dòng)閥門34(或氣動(dòng)閥門35)，通過真空泵26進(jìn)行抽真空解析作業(yè)，將內(nèi)附的油氣組分抽出進(jìn)入成品油罐中，進(jìn)而完成解析作業(yè)。

本發(fā)明中，一級(jí)冷凝系統(tǒng)通過板式蒸發(fā)冷凝器9以復(fù)疊制冷的形式與二級(jí)冷凝系統(tǒng)有機(jī)連接，分別實(shí)現(xiàn)預(yù)冷4℃、一級(jí)冷凝-30℃和二級(jí)冷凝-75℃，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)油氣的液化，油氣回收率達(dá)90％。同時(shí)，通過冷凝系統(tǒng)的剩余油氣經(jīng)過吸附系統(tǒng)吸附(輪換)過程，對(duì)剩余油氣中的有效油品進(jìn)行回收，使得最終的油氣回收率達(dá)98％，達(dá)到油氣排放標(biāo)準(zhǔn)。

一級(jí)冷凝系統(tǒng)和吸附系統(tǒng)共用蒸發(fā)式冷凝器3，同時(shí)為一級(jí)冷凝系統(tǒng)的壓縮機(jī)和吸附系統(tǒng)的真空泵電機(jī)進(jìn)行冷卻，省去傳統(tǒng)冷凝系統(tǒng)的風(fēng)冷冷凝器與吸附系統(tǒng)的冷卻塔，通過蒸發(fā)式冷凝器3單一裝置實(shí)現(xiàn)了以往兩種裝置才能實(shí)現(xiàn)的功能，且蒸發(fā)式冷凝器的冷卻效果要大大好于風(fēng)冷冷凝器，既簡化了設(shè)備又提高了冷凝系統(tǒng)的性能系數(shù)。

一級(jí)冷凝系統(tǒng)通過一級(jí)壓縮機(jī)1、一級(jí)板翅式蒸發(fā)器18c、預(yù)冷板翅式蒸發(fā)器18d和蒸發(fā)壓力控制器19實(shí)現(xiàn)了在同一制冷系統(tǒng)中兩種蒸發(fā)溫度，相比于在兩個(gè)制冷系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，使得系統(tǒng)更加簡潔、高效和可靠。

一級(jí)冷凝系統(tǒng)將一級(jí)板翅式蒸發(fā)器18c、預(yù)冷板翅式蒸發(fā)器18d、二級(jí)板翅式蒸發(fā)器18a、板翅式余冷回收器18b、板翅式余冷回收器18e集成為一體構(gòu)成板翅式換熱器總成18，使得整個(gè)設(shè)備更加緊湊，尺寸更小。同時(shí)，設(shè)置兩級(jí)余冷回收器，既節(jié)約了能量又避免了排氣結(jié)露。

一級(jí)冷凝系統(tǒng)中一級(jí)板翅式蒸發(fā)器18c、圖像識(shí)別器36、電磁閥37和電子膨脹閥38構(gòu)成了油氣回收裝置的除霜系統(tǒng)。由于油氣中含有水分，且大部分水分在一級(jí)板翅式蒸發(fā)器18c析出，進(jìn)而出現(xiàn)結(jié)霜或結(jié)冰情況。為此，在一級(jí)板翅式蒸發(fā)器18c內(nèi)設(shè)置圖像識(shí)別器36，油氣回收裝置運(yùn)行時(shí)，圖像識(shí)別器36定期對(duì)一級(jí)板翅式蒸發(fā)器18c的表面進(jìn)行成像拍攝，并將影像信息通過系統(tǒng)PLC轉(zhuǎn)成電信號(hào)控制電磁閥37和電子膨脹閥38動(dòng)作，利用壓縮機(jī)的熱排氣進(jìn)行沖霜作業(yè)，可不停機(jī)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)除霜功能，保證了系統(tǒng)運(yùn)行的連續(xù)性。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。