用于voc废气处理的喷射式制冷系统
技术领域
1.本实用新型属于voc废气处理技术领域，尤其涉及用于voc废气处理的喷射式制冷系统。
背景技术：
2.挥发性有机物（voc）参与大气光化学反应，可形成二次有机气溶胶，可能是雾霾的主要来源之一。石油炼制是重要的voc人为排放源，排放的voc不仅污染大气环境，也引起加工损失，亟需进行综合治理。
3.voc废气的处理方式主要有热破坏法、吸附法、生物处理法、变压吸附分离与净化技术、氧化法、液体吸收法和冷凝回收法，其中冷凝回收法利用有机物在不同温度下的饱和度不同，利用这一特性，通过降低或提高系统压力，把处于蒸汽环境中的有机物质通过冷凝方式提取出来。冷凝提取后，有机废气便可得到比较高的净化。这种处理方法主要适用于浓度高且温度比较低的有机废气处理，其缺点是操作难度比较大，在常温下也不容易用冷却水来完成，需要给冷凝水降温，所以费用较高。据了解，某环保公司在为某化工集团设计的voc废气处理设备一天的运行费用在1700元/天左右，而在这个工艺流程中，发现高温的voc废气需要先降低温度至80℃才能进行冷凝处理，所以，可以利用这一部分热量来直接或间接地为后面的冷凝工艺提供冷量。
技术实现要素：
4.本实用新型的目的在于提供用于voc废气处理的喷射式制冷系统，通过喷射式制冷技术，为中冷压压缩系统降低它的冷凝温度，从而降低压缩机的压比，降低压缩机的运行功率，实现节能的目的。
5.本实用新型采用的技术方案是：用于voc废气处理的喷射式制冷系统，包括：喷射式制冷系统和voc废气处理模块，喷射式制冷系统包括制冷剂循环泵1、发生器2、喷射器3、冷凝器4、储液罐5、干燥过滤器6、视液镜7、单向阀8、电子膨胀阀9和中间换热器10；所述制冷剂循环泵1与发生器2入口相连，发生器2出口通过管路连接至喷射器3的一次流体入口，喷射器3出口与冷凝器4入口相连，冷凝器4出口与储液罐5相连，储液罐5出口分为两路，一路依次经干燥过滤器6、视液镜7进入制冷剂循环泵1入口，完成循环；另一路，依次经单向阀8、电子膨胀阀9后，进入中间换热器10，作为二次流体进入喷射器3的二次流体入口；
6.voc废气处理模块将voc废气浓缩成废液；
7.喷射式制冷系统和所述voc废气处理模块采用中间换热器10进行耦合。
8.进一步地，voc废气处理模块包括沸石转轮一体机11、前置表冷器12、中冷冷凝器13、深冷冷凝器14和废液收集罐15；voc废气在所述沸石转轮一体机11内进行浓缩，浓缩后的高温高浓度的废气进入发生器2第一次降温，随后进入前置表冷器12完成第二次降温，并回收析出的废液；通过中冷冷凝器13完成第三次降温，并回收析出的废液；最后经深冷冷凝器14完成第四次降温，并回收析出的废液，所有废液都被收集在废液收集罐15内。
9.进一步地，voc废气处理模块还包括中冷压缩机17、中冷油气分离器18和中冷热力膨胀阀19；所述中冷压缩机17对制冷剂做功，排出高温高压的制冷剂蒸汽，经中冷油气分离器18回油后进入中间换热器10冷凝，然后通过中冷热力膨胀阀19节流降压，形成低温低压的制冷剂进入中冷冷凝器13对外吸热，实现废液的分离。
10.进一步地，发生器2包括但不限于翅片管式换热器，套片管式换热器。
11.进一步地，使用视液镜7作为观察储液罐出口液体的状态，可以实时地看到出口是否出现汽化的现象，若出现汽化，需要立即停机。
12.进一步地，使用干燥过滤器6，过滤整套系统内的杂质，水分，保证喷射式制冷系统的使用寿命。
13.进一步地，使用单向阀8，防止停机时，高位的蒸发器引起制冷剂回流，导致蒸发器内制冷剂液体囤积，喷射器工作至稳定状态需要的时间会比较长。
14.本实用新型通过喷射式制冷技术，并利用voc废气处理流程中的废热，降低中冷压压缩系统的冷凝温度，在蒸发温度不变的情况下，降低压缩机的压比，从而降低压缩机的运行功率，实现节能的目的。
附图说明
15.图1是本实用新型用于voc废气处理的喷射式制冷系统结构示意图。
16.附图标记：1、制冷剂循环泵；2、发生器；3、喷射器；4、冷凝器；5、储液罐；6、干燥过滤器；7、视液镜；8、单向阀；9、电子膨胀阀；10、中间换热器；11、沸石转轮一体机；12、前置表冷器；13、中冷冷凝器；14、深冷冷凝器；15、废液收集罐；16、深冷制冷机组；17、中冷压缩机；18、中冷油气分离器；19、中冷热力膨胀阀。
具体实施方式
17.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本实用新型做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
18.如图1所示，用于voc废气处理的喷射式制冷系统，包括：喷射式制冷系统和voc废气处理模块，喷射式制冷系统包括制冷剂循环泵1、发生器2、喷射器3、冷凝器4、储液罐5、干燥过滤器6、视液镜7、单向阀8、电子膨胀阀9和中间换热器10；所述制冷剂循环泵1与发生器2入口相连，发生器2出口通过管路连接至喷射器3的一次流体入口，喷射器3出口与冷凝器4入口相连，冷凝器4出口与储液罐5相连，储液罐5出口分为两路，一路依次经干燥过滤器6、视液镜7进入制冷剂循环泵1入口，完成循环；另一路，依次经单向阀8、电子膨胀阀9后，进入中间换热器10，作为二次流体进入喷射器3的二次流体入口；
19.voc废气处理模块将voc废气浓缩成废液；
20.喷射式制冷系统和所述voc废气处理模块采用中间换热器10进行耦合。
21.液态的制冷剂经过制冷剂循环泵1，加压后进入发生器2进行加热，高温高压的制冷剂蒸汽进入喷射器3的一次流体入口，进入喷射器3的喷嘴，加速至当地音速，形成真空腔，抽吸来自中间换热器10的二次流体，两股流体在喷射器3中完成质量、动量、能量的交换，提升压力后进入冷凝器4冷凝，随后进入储液罐5，液态的制冷剂分为两路，一路经过单
向阀8，通过电子膨胀阀9节流降压，形成低温低压的二次流体进入中间换热器10，被引流回喷射器3完成循环；另一路经过干燥过滤器6、视液镜7进入制冷剂循环泵1加压后形成一次流体，完成循环。
22.使用变频的制冷剂循环泵1，实时控制发生器2的发生压力，以控制一次流体的流量，从而实时地控制一次流体的过热度，保证进入喷射器的一次流体为稳定的过热蒸汽，以应对不稳定的热源。使用储液罐5进行气液分离，保证储液罐两路出口都是过冷的液体，既保证了电子膨胀阀9后的干度要求，又保证了制冷剂循环泵的安全，防止汽蚀。使用步进电机驱动控制电子膨胀阀9，精确控制电子膨胀阀9的开度大小，从而实时地控制二次流体的过热度，保证进入喷射器的二次流体为稳定的过热蒸汽，以应对不稳定的热源。
23.优选地，voc废气处理模块包括沸石转轮一体机11、前置表冷器12、中冷冷凝器13、深冷冷凝器14和废液收集罐15；voc废气在所述沸石转轮一体机11内进行浓缩，浓缩后的高温高浓度的废气进入发生器2第一次降温，随后进入前置表冷器12完成第二次降温，并回收析出的废液；通过中冷冷凝器13完成第三次降温，并回收析出的废液；最后经深冷冷凝器14完成第四次降温，并回收析出的废液，所有废液都被收集在废液收集罐15内。
24.使用中间换热器10作为耦合voc废气处理模块的中间换热器，通过废热驱动的喷射式制冷系统对voc冷凝处理工艺中的中冷冷凝器13的压缩机排气降温，降低至原冷凝压力以下，实现节能。
25.优选地，voc废气处理模块还包括中冷压缩机17、中冷油气分离器18和中冷热力膨胀阀19；所述中冷压缩机17对制冷剂做功，排出高温高压的制冷剂蒸汽，经中冷油气分离器18回油后进入中间换热器10冷凝，然后通过中冷热力膨胀阀19节流降压，形成低温低压的制冷剂进入中冷冷凝器13对外吸热，实现废液的分离。
26.优选地，发生器2包括但不限于翅片管式换热器，套片管式换热器；利用发生器2吸收沸石转轮一体机11排出的废热，用于驱动整套喷射式制冷系统。
27.voc废气在沸石转轮一体机11内进行浓缩，浓缩后的高温高浓度的废气进入发生器2第一次降温，随后进入前置表冷器12完成第二次降温，并回收析出的废液；通过中冷冷凝器13完成第三次降温，并回收析出的废液；最后经深冷冷凝器14完成第四次降温，并回收析出的废液，所有废液都被收集在废液收集罐15内。深冷制冷机组16用于配合深冷冷凝器14。
28.喷射式制冷系统的冷量是输出在中间换热器10上的，中冷压缩机17对制冷剂做功，排出高温高压的制冷剂蒸汽，经中冷油气分离器18回油后进入中间换热器10冷凝，在中间换热器10释放内能，然后通过中冷热力膨胀阀19节流降压，形成低温低压的制冷剂进入中冷冷凝器13对外吸热，实现废液的分离。
29.沸石转轮一体机11的排气温度180℃，排烟量7500m3/h，经过发生器后，废气温度降至80℃，约为199kw的换热量，即发生器的换热量为200kw，以制冷剂r245fa为例设计发生温度90℃，一次流体质量流量约为1.4kg/s，冷凝温度35℃，蒸发温度15℃，预计喷射系数在0.3~0.5之间，取0.4，则二次流体质量流量0.56kg/s，阀后二次流体干度0.2，中间换热器换热量约为88kw。原本中冷压缩机运行在冷凝温度40℃左右，功耗31kw，现在中冷压缩机17的冷凝温度下降至25℃左右，功耗下降至24kw左右，即压缩机功耗降低7kw。
30.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本
领域的技术人员来说，本实用新型实施例可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。