一种单机多级压缩系统及其使用方法

技术领域

本发明涉及压缩系统设备技术领域，具体为一种单机多级压缩系统及其使用方法。

背景技术

压缩机根据不同用途可以分为很多种，其中主要是利用往复式工作原理，将气体压缩到储存罐中，在现实社会中很多地方都会用到压缩机，比如空调制冷、汽车轮胎充气、颜料喷涂以及液化油气收集分装等，不外乎是单纯额度压缩空气或者是压缩回收有价值的气态介质，最基础的空气压缩机，不需要考虑过多的外界因素，只要有往复式压缩泵即可，但是在处理有毒气体或者是有回收价值的气体时，就不能使用传统的压缩机，传统压缩机伴随高温，很可能会将可燃气体引燃导致爆炸，所以只能采用间接式压缩收集方法，如先冷却再压缩或者是压缩过程设备整体处于低温环境中，但是在油气收集过程中很多时候一道冷凝工序无法实现油气的快速高效回收，多数情况下需要多台设备协同工作，设备实际工作效率大于实时产生的油气，这就导致在一些情况下设备在做无用功，油气回收还需经过二次处理，所以如何解决上述提出的问题，成为当前急需解决的难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、操作使用便捷，能够通过一套压缩设备配合多个冷凝器，分区间在不同冷凝温度的条件下，最终实现对高价值气态介质的回收的单机多级压缩系统及其使用方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种单机多级压缩系统及其使用方法，其主体包括W形滑阀，W形滑阀内侧设有驱动压缩螺杆，驱动压缩螺杆顶端连接有滑阀活塞，驱动压缩螺杆中部通过齿轮连接W形滑阀外侧的旋转驱动，W形滑阀侧面设有多个吸气端口，W形滑阀一侧设有冷凝压缩出气端口，多个吸气端口通过导管顺序连接有过滤器和止回阀，止回阀另一端通过增压导管连接有制冷系统，制冷系统包括一级VOCs冷凝器、二级VOCs冷凝器、三级VOCs冷凝器以及四级VOCs冷凝器，一级VOCs冷凝器、二级VOCs冷凝器、三级VOCs冷凝器、四级VOCs冷凝器依次首尾相连，一级VOCs冷凝器、二级VOCs冷凝器、三级VOCs冷凝器、四级VOCs冷凝器底端分别通过电磁阀连接有储料罐，制冷系统一端连接有风机转轮，一级VOCs冷凝器、二级VOCs冷凝器、三级VOCs冷凝器、四级VOCs冷凝器外侧分别设有冷凝循环出气端口、冷凝循环进气端口、进气端口和出气端口，冷凝循环进气端口外侧分别连接有调节阀，调节阀通过冷凝进气管路并联在一起，冷凝循环出气端口连接增压导管。

作为优选，W形滑阀内侧设有两个相对独立的螺杆工作腔体，螺杆工作腔体中部设有导气槽孔，螺杆工作腔体一端设有螺杆齿轮槽，螺杆工作腔体另一端设有滑阀活塞槽，滑阀活塞槽一侧设有活塞加压槽，滑阀活塞槽另一侧连通滑阀出气端口，螺杆工作腔体侧面配合吸气端口设有缓存气槽，活塞加压槽一侧连通导气槽孔。

作为优选，驱动压缩螺杆一端设有从动齿轮，驱动压缩螺杆另一端设有双耳凸台，双耳凸台通过滑动连接滑阀活塞。

作为优选，滑阀活塞一端对应双耳凸台设有受力组件，滑阀活塞顶端设有复位弹簧，滑阀活塞侧面设有活塞环，活塞环侧面设有活塞缓存气槽。

作为优选，储料罐一侧顶端设有减压放气阀，储料罐底端设有释放端口，储料罐侧面设有储料刻度。

作为优选，风机转轮一端连接有废气释放管路，废气释放管路另一端设置有释放进气端口，废气释放管路由释放进气端口至风机转轮顺序连接有出气低压阀和出气高压阀。

作为优选，其具体实施包括如下步骤：步骤一，将高价值气体导入制冷系统，一级VOCs冷凝器、二级VOCs冷凝器、三级VOCs冷凝器、四级VOCs冷凝器开始工作，冷凝后的气体液化通过电磁阀回收进入储料罐；步骤二，一级VOCs冷凝器、二级VOCs冷凝器、三级VOCs冷凝器、四级VOCs冷凝器将气态冷凝介质通过增压导管进入W形滑阀进行压缩，处理后回流到一级VOCs冷凝器、二级VOCs冷凝器、三级VOCs冷凝器、四级VOCs冷凝器内部，一级VOCs冷凝器、二级VOCs冷凝器、三级VOCs冷凝器、四级VOCs冷凝器冷凝温度逐级降低；步骤三，当四级VOCs冷凝器处理完气体后，通过出气低压阀和出气高压阀配合风机转轮将没有回收价值的气体排放至室外。

作为优选，步骤一，止回阀为单向打开；电磁阀为选择性开闭，当冷凝后液态在压力作用下进入储料罐，多余气体通过减压放气阀排出，调节阀为间断性开闭，当回收气体压力不够时调节阀打开，当回流气体进入VOCs冷凝器时，可根据实际需要选择性关闭或打开对应VOCs冷凝器的调节阀，又或是直接调节进气量，实现分流。

作为优选，步骤二，如导入的高价值气体温度过高可先进行降温，一级VOCs冷凝器的温度控制在20℃—0℃，二级VOCs冷凝器的温度控制在0℃—-30℃，三级VOCs冷凝器的温度控制在-30℃—-40℃，四级VOCs冷凝器的温度控制在-40℃—-50℃。

作为优选，步骤三，如回收的气体存在危险性可先进行过滤或其他方式处理后排放到空气中，如回收的气体依然有价值，可额外通过管路连接对应设备进行再处理。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明结构简单、操作使用便捷，能够通过一套压缩设备配合多个冷凝器，分区间在不同冷凝温度的条件下，最终实现对高价值气态介质的回收，W形滑阀通过管路分别连接多个冷凝器进行统一气体回收能够大大提高设备运行效率，冷凝过程分别进行，互不干扰在不同温度条件下油气在流动过程顺利冷凝，可实现对有价值的气态介质连续不断地回收，且W形滑阀能够提高转子的气密性，减少制冷剂的流失与机组输出功率的损耗。

(2)W形滑阀能够处理多个冷凝器产生的冷凝气体，能够大大提高冷凝气体的工作效率，减少冷凝系统占用的空间，制冷系统通过分区间进行冷凝，能够大大提高有回收价值的高温气态介质的回收效率，降低回收成本。

(3)过滤器能够净化冷凝介质，避免颗粒杂质损坏压缩机和冷凝器，止回阀能够防止气态冷凝介质回流，调节阀可以根据选择性打开，实际工作过程能够根据实际需要进行调整压力值，避免影响关联冷凝器的正常工作，导气槽孔配合螺杆工作腔体能够形成W形腔体，滑阀活塞槽的活塞加压槽配合滑阀活塞及活塞缓存气槽能够提高冷凝介质的压缩效率，缓存气槽可以使得管路送气更加顺畅能够大大降低管路振动效率，通过设备整体输出稳定性。

(4)双耳凸台配合受力组件能够带动滑阀活塞做往复式动作，完成压缩气态冷凝介质的工作，减压放气阀能够在将有回收价值气体液化后导入储料罐后，将连带多余的气体导出，释放端口能够方便有回收价值气体液化后导出，储料刻度能够方便使用者观察回收结果，出气低压阀和出气高压阀能够防止气体快速流出，并保持四级VOCs冷凝器及其他冷凝器的内部压力，出气低压阀能够在低压环境中配合出气高压阀保持管路通畅，出气低压阀到出气高压阀形成密闭空间，压力到达低压临界值时，出气低压阀打开，出气高压阀关闭，当压力到达高压临界值时，气体快速流出，压力降低时，出气低压阀和出气高压阀快速关闭。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明W形滑阀的结构示意图；

图3为本发明驱动压缩螺杆的结构示意图；

图4为本发明滑阀活塞的结构示意图；

图5为本发明储料罐的结构示意图；

图6为本发明风机转轮的结构示意图。

图中：1、W形滑阀；2、驱动压缩螺杆；3、滑阀活塞；4、齿轮；5、旋转驱动；6、吸气端口；7、冷凝压缩出气端口；8、导管；9、过滤器；10、止回阀；11、增压导管；12、制冷系统；13、一级VOCs冷凝器；14、二级VOCs冷凝器；15、三级VOCs冷凝器；16、四级VOCs冷凝器；17、电磁阀；18、储料罐；19、风机转轮；20、冷凝循环出气端口；21、冷凝循环进气端口；22、进气端口；23、出气端口；24、调节阀；25、冷凝进气管路；26、导气槽孔；27、螺杆齿轮槽；28、滑阀活塞槽；29、活塞加压槽；30、缓存气槽；31、从动齿轮；32、双耳凸台；33、受力组件；34、复位弹簧；35、活塞环；36、活塞缓存气槽；37、减压放气阀；38、释放端口；39、储料刻度；40、废气释放管路；41、释放进气端口；42、出气低压阀；43、出气高压阀；44、螺杆工作腔体。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应作广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1-6所示，一种单机多级压缩系统及其使用方法，其主体包括W形滑阀1，W形滑阀1内侧设有驱动压缩螺杆2，驱动压缩螺杆2顶端连接有滑阀活塞3，驱动压缩螺杆2中部通过齿轮4连接W形滑阀1外侧的旋转驱动5，W形滑阀1侧面设有多个吸气端口6，W形滑阀1一侧设有冷凝压缩出气端口7，多个吸气端口6通过导管8顺序连接有过滤器9和止回阀10，止回阀10另一端通过增压导管11连接有制冷系统12，制冷系统12包括一级VOCs冷凝器13、二级VOCs冷凝器14、三级VOCs冷凝器15以及四级VOCs冷凝器16，一级VOCs冷凝器13、二级VOCs冷凝器14、三级VOCs冷凝器15、四级VOCs冷凝器16依次首尾相连，一级VOCs冷凝器13、二级VOCs冷凝器14、三级VOCs冷凝器15、四级VOCs冷凝器16底端分别通过电磁阀17连接有储料罐18，制冷系统13一端连接有风机转轮19，一级VOCs冷凝器13、二级VOCs冷凝器14、三级VOCs冷凝器15、四级VOCs冷凝器16外侧分别设有冷凝循环出气端口20、冷凝循环进气端口21、进气端口22和出气端口23，冷凝循环进气端口21外侧分别连接有调节阀24，调节阀24通过冷凝进气管路25并联在一起，冷凝循环出气端口21连接增压导管11，吸气端口不仅限于四个，制冷系统也不仅限于四个冷凝器。

W形滑阀1内侧设有两个相对独立的螺杆工作腔体44，螺杆工作腔体44中部设有导气槽孔26，螺杆工作腔体44一端设有螺杆齿轮槽27，螺杆工作腔体44另一端设有滑阀活塞槽28，滑阀活塞槽28一侧设有活塞加压槽29，滑阀活塞槽28另一侧连通滑阀出气端口7，螺杆工作腔体44侧面配合吸气端口6设有缓存气槽30，活塞加压槽29一侧连通导气槽孔26，螺杆工作腔体在驱动压缩螺杆的作用逐渐将气流挤压到滑阀活塞底部。

驱动压缩螺杆2一端设有从动齿轮31，驱动压缩螺杆2另一端设有双耳凸台32，双耳凸台32通过滑动连接滑阀活塞3，双耳凸台原理类似于凸轮，当滑阀活塞往复运动，压缩气流进入滑阀活塞侧面的活塞缓存气槽。

滑阀活塞3一端对应双耳凸台32设有受力组件33，滑阀活塞3顶端设有复位弹簧34，滑阀活塞3侧面设有活塞环35，活塞环35侧面设有活塞缓存气槽36，一侧的滑阀活塞将压缩气流导入导气槽孔，另一侧导气槽孔将气流压缩后通过滑阀出气端口导出。

储料罐18一侧顶端设有减压放气阀37，储料罐18底端设有释放端口38，储料罐18侧面设有储料刻度39，电磁阀为间断性打开，当有液化的介质产生，在压力的作用压力连同气体进入储料罐，多余气体通过减压放气阀导出。

风机转轮19一端连接有废气释放管路40，废气释放管路40另一端设置有释放进气端口41，废气释放管路40由释放进气端口38至风机转轮19顺序连接有出气低压阀42和出气高压阀43，出气低压阀能够在低压环境中配合出气高压阀保持管路通畅，出气低压阀到出气高压阀形成密闭空间，压力到达低压临界值时，出气低压阀打开，出气高压阀关闭，当压力到达高压临界值时，气体快速流出，压力降低时，出气低压阀和出气高压阀快速关闭。

其具体实施包括如下步骤：步骤一，将高价值气体导入制冷系统12，一级VOCs冷凝器13、二级VOCs冷凝器14、三级VOCs冷凝器15、四级VOCs冷凝器16开始工作，冷凝后的气体液化通过电磁阀17回收进入储料罐18；步骤二，一级VOCs冷凝器13、二级VOCs冷凝器14、三级VOCs冷凝器15、四级VOCs冷凝器16将气态冷凝介质通过增压导管11进入W形滑阀1进行压缩，处理后回流到一级VOCs冷凝器13、二级VOCs冷凝器14、三级VOCs冷凝器15、四级VOCs冷凝器16内部，一级VOCs冷凝器13、二级VOCs冷凝器14、三级VOCs冷凝器15、四级VOCs冷凝器16冷凝温度逐级降低；步骤三，当四级VOCs冷凝器16处理完气体后，通过出气低压阀42和出气高压阀43配合风机转轮19将没有回收价值的气体排放至室外。

步骤一，止回阀10为单向打开；电磁阀17为选择性开闭，当冷凝后液态在压力作用下进入储料罐18，多余气体通过减压放气阀37排出，调节阀23为间断性开闭，当回收气体压力不够时调节阀23打开，当回流气体进入VOCs冷凝器时，可根据实际需要选择性关闭或打开对应VOCs冷凝器的调节阀23，又或是直接调节进气量，实现分流。

步骤二，如导入的高价值气体温度过高可先进行降温，一级VOCs冷凝器13的温度控制在20℃—0℃，二级VOCs冷凝器14的温度控制在0℃—-30℃，三级VOCs冷凝器15的温度控制在-30℃—-40℃，四级VOCs冷凝器16的温度控制在-40℃—-50℃。

步骤三，如回收的气体存在危险性可先进行过滤或其他方式处理后排放到空气中，如回收的气体依然有价值，可额外通过管路连接对应设备进行再处理。

上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。