[发明专利]收集密封泄漏气体以及增加其压力的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及回收密封泄漏气体并增加其压力以进行再循环或输送以供进一步处理的系统和方法。

背景技术

在很多工业生产工艺中，气体压缩是必要的。一般地，涡轮式压缩机、离心式压缩机、泵、螺杆式压缩机等可以用于此目的。这种设备在此被总称作压缩机。压缩机一般包括用于供旋转部件通过压缩机侧壁、端部等的通道的密封装置。这些密封装置一般被设计成允许少量压缩气体通过其泄漏。气体的通过常常是由于密封装置的磨损，但也有很多情况下密封装置被设计成在正常工作中允许选定量的气体泄漏。

密封泄漏气体在很多情况下可能对环境有害或构成希望被回收的有价值的产物。不管是哪种情况，一般这样回收密封泄漏气体：将盖安置在密封装置区域上方以密封地包含盖密封装置周围的区域，所述盖的设置使得密封泄漏气体在盖内被收集。盖可以包括通路(包括密封装置)，供旋转部件通过盖进入到压缩机。只要盖能有效地密封地接触包含密封装置的单元以使得气体能在盖中被回收，盖可以具有很多类型的配置。盖一般地包括管道，以供气体通过它进入到大气，或更经常地传输到堆(stack，烟道、烟囱、竖管、排气管)或类似装置，在那里气体可以燃烧或者传输到气体处理系统。由于盖内气体的压力一般都低，通路处的密封不存在泄漏的问题。

由于密封气体具有较低压力，一般不容易流动以供进一步处理。通常地密封气体在大气压或接近大气压的压力下被排出或被燃烧。因此，一般需要泵或风扇系统来将密封泄漏气体移动到处理区域、堆区等(如果系统处于任何级别的正压力)。如果气体是所需的气体，也很难经济地将其重压缩以再使用。从回收气体并将其回送从而再使用所需的花费方面看，即使他们有价值，经济效果也决定了气体应该被送到火炬(flare，放空燃烧装置)烧掉等。

因此，已进行了持续不断的研究，以开发经济地收集这种气体和增加其压力的方法和系统，以使得所述气体可以被重新利用或被容易地输送以供进一步的处理。

发明内容

根据本发明，提供了用于收集密封泄漏气体和增加该密封泄漏气体的压力的系统，该系统包括：至少一个泄漏气体源，其具有在第一压力下的气体入口和在第二压力下的加压气体出口，还包括有气体泄漏的密封装置；盖子，其被安置以从源的至少一处气体泄漏收集密封泄漏气体并具有密封泄漏气体出口；文氏管，具有第三压力下的加压气体入口、第四压力下的混合气体出口和和密封泄漏气体入口；与气体出口和加压气体入口流体连通的第一管道；以及，第二管道，其与所述至少一处气体泄漏和密封泄漏气体入口流体连通用以产生在第四压力下通过混合气体出口的混合气体，第四压力大于第一压力。

本发明还包括用于从压缩设备中的密封装置的泄漏处收集密封泄漏气体和增加该密封泄漏气体压力的方法，该方法包括：在压缩器设备中压缩第一压力下的输入气流以产生在第二压力下的压缩气流；从压缩器设备的至少一个密封装置收集密封泄漏气体；使少量的压缩气流通过文氏管以产生到文氏管的减压输入；以及，传输密封泄漏气体到减压输入以产生在第三压力的混合气流，第三压力大于第一压力。

附图说明

图1是根据本发明，实现用于回收密封泄漏气体、再压缩该气体和将其经济有效地返回到压缩机的入口的方法的系统的示意图。

图2是本发明的替选实施方式的示意图，其中分离区用于将不需要的液体和/或固体成份从密封泄漏气体中分离出来；以及，

图3是本发明的方法和系统与天然气液化工艺一起使用的示意图。

具体实施方式

在附图的讨论中，始终使用相同的标号代表相同或相似的组件。许多在本发明的实施中必需的阀、调节装置等没有被示出，是由于这些组件的使用和其本身是公知的，在本发明的公开中不需要进一步的描述。

本发明可用于压缩系统，压缩系统可以包括压缩机，即轴流式、正排量(容积式)、离心式、螺杆式压缩机等，或简单的泵，其抽吸气体使之从第一压力到第二更高的压力。在这些示例中，设备中的密封装置可以被设计成通过密封装置来泄漏受控制的量的密封泄漏气体以用于冷却等目的。在其他示例中，泄漏是简单磨损的结果。在任何情况下，根据本发明，通过在密封区域上面使用盖来收集密封泄漏气体以回收泄漏的密封泄漏气体。使用压缩系统来增加气流的压力。根据本发明，取出少量压缩流的滑流并使其通过文氏管，该文氏管使得密封泄漏气体被吸到其中，以与更高压力的滑流混和。回收的混合气流相比密封泄漏气体具有高得多的压力，容易被送回压缩机的入口，使得滑流和密封气体两者都可以被回收。