[发明专利]一种气体回收压缩装置及包含该装置的氦气回收系统

说明书

本发明提供了一种气体回收压缩装置，其特征在于，包括沿着气体流动方向依次连接的：螺杆式压缩机，对来自于外部的气体进行压缩；缓冲装置，对来自于螺杆式压缩机的输出气体进行缓冲；以及往复式压缩机，对来自于缓冲装置的气体进行压缩并输出高压气体，该装置还包括驱动所述螺杆式压缩机的第一压缩机驱动装置和驱动所述往复式压缩机的第二压缩机驱动装置。本发明还公开了一种包含该装置的氦气回收系统。本发明提供的气体回收压缩装置及使用该装置的氦气回收系统具有气体回收效率高、结构紧凑、无需外部供电等特点，应用范围广泛。

技术领域

本发明属于气体回收技术领域，具体涉及一种高效率的气体尤其是氦气的回收装置。

背景技术

气体回收技术应用范围广泛。以浮空器氦气回收为例，比较常规的方法是：浮空器中的氦气经压缩机升压后进行冷却、滤油和干燥，达标后的气体可直接进入纯化单元(如低温纯化器)进行纯化，纯化后的气体进入高压集装管束进行存储，或者不经纯化单元直接进入高压集装管束进行存储。整个浮空器氦气回收系统的主体设备有往复式压缩机、滤油干燥器、冷却设备和控制器。部分氦气回收系统还具备纯化功能，例如采用低温纯化的方案的氦气回收系统还包括低温纯化器、液氮储槽和控制器等设备。此外，现有氦气回收系统大都装于挂车平台，以提高其运输性和机动性。

考虑到气象条件、使用区域和浮空器自身条件的约束，要求浮空器在氦气回收时均希望能够在尽可能短的时间内完成，即要求氦气回收系统具备较高的回收速率。受载车平台的限制，现有车载氦气回收系统难以通过增加过多设备的方式来增大氦气回收速率。此外，外场有限的供电保障条件也进一步限制车载氦气回收系统回收速率的提升。更为突出的是，在高海拔地区，压缩机受大气环境影响，其回收速率将明显降低。以海拔4500米的高原为例，实测现有车载氦气回收系统回收速率仅为平原地区的一半左右。

综合而言，现有技术中缺少较高回收速率的气体回收压缩方案，以用于诸如浮空器氦气回收等领域。

发明内容

本发明针对现有的技术问题作出改进，即发明所要解决的技术问题是提供一种较高回收速率的气体回收压缩设备。

针对上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种气体回收压缩装置，其特征在于，包括沿着气体流动方向依次连接的：螺杆式压缩机，对来自于外部的气体进行压缩；缓冲装置，对来自于螺杆式压缩机的输出气体进行缓冲；以及往复式压缩机，对来自于缓冲装置的气体进行压缩并输出高压气体，该装置还包括驱动所述螺杆式压缩机的第一压缩机驱动装置和驱动所述往复式压缩机的第二压缩机驱动装置。

进一步，所述第一压缩机驱动装置和第二压缩机驱动装置为一双出轴柴油机，其一输出轴驱动所述螺杆式压缩机，另一输出轴驱动所述往复式压缩机。

进一步，所述第一压缩机驱动装置和第二压缩机驱动装置为一单出轴柴油机，其通过皮带传动的方式同时驱动所述螺杆式压缩机和所述往复式压缩机。

上述气体回收压缩设备采用螺杆式压缩机和往复式压缩机串联的方案，充分利用了螺杆式压缩机和往复式压缩机各自的特点。其中，螺杆式压缩机具有强制输气的特点，具有大流量低压力的特性，容积流量几乎不受排气压力的影响，在宽广的范围内能保持较高的效率。往复式压缩机设于螺杆式压缩机下游，充分利用了其升压效率高的特点，其排出的高压气体便于输送至利于集装管束等高压气体存储装置。基于上述方案，可有效解决低气压影响造成压缩机回收速率下降的问题，保证整个气体回收压缩设备具有较高的回收速率。

本发明所要解决的另一技术问题是提供一种较高回收速率的氦气回收系统。

针对上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种氦气回收系统，其特征在于，包括沿氦气流动方向通过第一管路依次连接的：螺杆式压缩机，对来自于外部的氦气进行压缩；缓冲罐，对来自于螺杆式压缩机的输出气体进行缓冲；以及往复式压缩机，对来自于缓冲装置的气体进行压缩并输出高压气体，该系统还包括柴油机，其同时驱动所述螺杆式压缩机和所述往复式压缩机。