詳細(xì)介紹什么是油氣回收系統(tǒng)?
汽油是一種廣泛使用的機(jī)動(dòng)車燃料,由多種碳?xì)浠衔锼M成,且具有極易辨識(shí)的氣味。揮發(fā)至大氣中的油氣由於含有揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)及有害的空氣污染物質(zhì)(HAPs)如鉛及苯等,因此受到廣泛的注意。油氣回收系統(tǒng)即是在汽油運(yùn)送及輸送過程中,用來收集或抑制揮發(fā)油氣的控制系統(tǒng),以減少有害物質(zhì)逸散至大氣,亦有助於空氣品質(zhì)的改善。分為***階段油氣回收系統(tǒng)(油罐車與油槽)及第二階段油氣回收系統(tǒng)(加油槍),以下詳細(xì)介紹***階段及第二階段油氣回收系統(tǒng)。
一、***階段油氣回收系統(tǒng)
***階段油氣回收系指槽車將油送往加油站或儲(chǔ)油槽時(shí)逸散油氣之回收處理設(shè)備。當(dāng)槽車卸油進(jìn)入儲(chǔ)油槽時(shí),原來存在儲(chǔ)油槽內(nèi)的飽和油氣因壓力平衡作用流入卸出油料的槽車內(nèi)如圖 1。回收的油氣由槽車帶回油庫後再經(jīng)由冷凝、吸附或燃燒等方式處理。
***階段油氣回收系統(tǒng)
當(dāng)槽車卸油進(jìn)入油槽時(shí),油槽內(nèi)壓力上升較緩慢而槽車內(nèi)部壓力下降較快速,為了 避免油氣回收回路真空度太大致使管路破裂,油氣回收裝置必須配置適當(dāng)?shù)膲毫φ{(diào)節(jié)閥。在油氣回收系統(tǒng)內(nèi)因油槽內(nèi)之油氣流入槽車的距離短、管徑大,油氣流入槽車承受的壓力較流往調(diào)節(jié)閥小,故大部份的油氣皆可有效的回收。
理論上,逸散的油氣應(yīng)完全被回收,但系統(tǒng)中的輕微泄漏如連接頭不密合、小漏或經(jīng)由壓力調(diào)節(jié)閥排出或因注油時(shí)油氣與油的溫度不同,使整體回收效率約達(dá)95%。
二、第二階段油氣回收
第二階段油氣回收乃泛指汽車加油時(shí)利用加油槍上的特殊裝置將原本會(huì)逸散於空氣中的油氣經(jīng)加油槍、油氣馬達(dá)、回收入油槽內(nèi)的裝置,基本上,除可回收加油時(shí)逸散的油氣之外,所回收的飽和蒸氣填補(bǔ)入油槽亦可以減少油槽內(nèi)汽油的揮發(fā)。良好的油氣回收設(shè)備必須要適用於各種型式的車輛注油口,目前使用的回收設(shè)備可分真空輔助式及平衡式兩種,國內(nèi)加油站大多為真空輔助式油槍油氣回收系統(tǒng),目前共有1410座加油站裝設(shè)該類型油氣回收系統(tǒng),設(shè)置比例為70%。
第二階段油氣回收
2.1 真空輔助式油氣回收設(shè)備
此系統(tǒng)利用外加的輔助式動(dòng)力(真空馬達(dá)或同步渦輪葉片)將油氣回抽至油槽,系統(tǒng)操作時(shí)油槍與加油口不需要密合,雖然油槍口的抽氣強(qiáng)度不是很大,但油槍皆經(jīng)過特殊設(shè)計(jì),可以有效的回收油氣,并與車輛注油口保留部份空隙,避免抽氣造成真空度擴(kuò)大,損壞回收設(shè)施,根據(jù)輔助式抽氣馬達(dá)的不同,基本上可分為燃燒式及非燃燒式兩種型式:
1) 燃燒式油氣回收系統(tǒng)
此種形式油氣回收即具有後端處理設(shè)備(燃燒塔),且皆屬於集中式(一座加油站僅有一個(gè)抽氣馬達(dá))。此種油氣回收設(shè)備利用真空馬達(dá)在油槍出口處抽取較加油量多的油氣,此系統(tǒng)之真空馬達(dá)的抽氣速率固定,但因加油時(shí)油槍出油速度改變及油槍與車輛注油口的空隙,致使抽取進(jìn)入油槽的油氣體積較油槽流出的油大,其抽氣比率標(biāo)準(zhǔn)為1.35-2.4,因此須有適當(dāng)?shù)尼崽幚碓O(shè)備,將多余油氣燃燒轉(zhuǎn)換成水與二氧化碳。
當(dāng)加油槍開始加油時(shí),真空馬達(dá)同步運(yùn)轉(zhuǎn),產(chǎn)生抽氣效果,抽入回收管線內(nèi)的油氣冷凝的汽油經(jīng)重力作用主動(dòng)流入油槽,尚未冷凝的油氣則送往後處理設(shè)備燃燒處理。通常當(dāng)回收設(shè)備內(nèi)壓大於1英寸水柱時(shí)後處理設(shè)備將主動(dòng)運(yùn)作直到壓力平衡。通常系統(tǒng)尚包含了一個(gè)裝於油槽排於口之壓力表,以量測(cè)系統(tǒng)的壓力。
基於安全的考量,當(dāng)火燃偵知器無法測(cè)得火燃存在時(shí),通往燃燒式後處理設(shè)備的油氣通路將自動(dòng)停止,如Hasstech系統(tǒng),此種裝置之示意圖如圖 3。具後處理設(shè)備之真空輔助式油氣回收系統(tǒng)(正壓燃燒)
此系統(tǒng)的另一種類型
,當(dāng)油槽內(nèi)壓與大氣壓力相等時(shí),裝設(shè)於油槽排氣口附近的渦輪馬達(dá)隨即啟動(dòng)將油氣由油槽抽往後處理設(shè)備,直至油槽達(dá)到負(fù)壓。此系統(tǒng)所設(shè)計(jì)的負(fù)壓通常約達(dá)4~5英寸水柱,以使加油槍有效的吸取油氣。油氣回收管不得有任何阻塞以防備當(dāng)後處理設(shè)備無法運(yùn)作時(shí)油氣回收系統(tǒng)仍然可以類似平衡式油氣回收系統(tǒng)運(yùn)作,如Hirt系統(tǒng)。
具後處理設(shè)備之真空輔助式油氣回收系統(tǒng)(負(fù)壓燃燒)
2)非燃燒式油氣回收系統(tǒng)
真空輔助式油氣回收系統(tǒng)亦可利用多個(gè)真空抽氣裝置針對(duì)每個(gè)加油槍分別提供抽氣的功能。此種設(shè)計(jì)***常用的是加油時(shí)流動(dòng)的汽油帶動(dòng)的渦輪葉片或利用電子式變速馬達(dá)。以汽油帶動(dòng)渦輪葉片馬達(dá)為利,
一組馬達(dá)包含了油管及氣管兩個(gè)部份,當(dāng)加油時(shí)汽油的流動(dòng)的汽油帶動(dòng)位於油管中的馬達(dá)葉片,進(jìn)而帶動(dòng)氣管的馬達(dá)葉片,產(chǎn)生回收油氣的效果。
以汽油帶動(dòng)渦輪葉片產(chǎn)生回收吸力
而電子式變速馬達(dá)則利用電子裝置隨時(shí)偵測(cè)油槍加油速率,并傳送訊號(hào)至可變速馬達(dá)控制抽氣大小, 此種裝置可以持續(xù)的根據(jù)加油的速率控制精確的抽氣比率,某些設(shè)備除了偵測(cè)油氣回收系統(tǒng)外,亦偵測(cè)其他元件的運(yùn)作情形,當(dāng)有誤動(dòng)發(fā)生時(shí)自動(dòng)切斷加油的動(dòng)作,以免危險(xiǎn)。
利用點(diǎn)子裝置控制變速馬達(dá)
由於此類裝備直接或間接的皆依加油量來抽氣,所抽的油氣體積與油槽加 的體積幾乎相同(抽氣比率0.9-1.1或1.0-1.2),因此可以不需要後處理設(shè)備處理多余的油氣。
3)噴流馬達(dá)(jet pump)
此種馬達(dá)裝設(shè)於加油機(jī)內(nèi)部(每支油槍皆有單獨(dú)的馬達(dá))或油氣回收管內(nèi)
圖 7噴流式油氣回收系統(tǒng)
在加油機(jī)內(nèi)部的小噴流馬達(dá)藉由於油氣回收管內(nèi)噴射微小汽液滴產(chǎn)生約10~25英寸水柱的真空度用以回收油氣。因此每一支加油槍皆必須裝設(shè)一個(gè)小馬達(dá)或可利用裝設(shè)於油槽油氣回收的多管式噴流馬達(dá),當(dāng)加油槍加油時(shí)在接近油槽區(qū)提供一中央抽氣力量,供給每一個(gè)加油槍抽取油氣的動(dòng)力。所提供的真空吸力大部份設(shè)定於35~40或65~75英寸水柱壓力。由於此種系統(tǒng)所提供的吸力延伸至所有的加油槍及油氣回收管件,或有任何一處有泄漏產(chǎn)生外界的空氣亦會(huì)經(jīng)由泄漏處吸入油氣回收管,被吸入的多余空氣易在噴流馬達(dá)與汽油混合,形成飽合蒸氣進(jìn)入油槽,造成油槽壓力增大而由排氣孔排出多余氣體。
2.2 平衡式油氣回收設(shè)備
平衡式油氣回收設(shè)備是***早期發(fā)展在美國加州普遍使用的油氣回收系統(tǒng),如同***階段油氣回收設(shè)施,平衡式油氣回收設(shè)施利用加油時(shí)汽車油箱內(nèi)形成的正壓與油槽形式的負(fù)壓兩種力量回收油氣。典型的平衡式油氣回收設(shè)施如圖8。
要讓此系統(tǒng)有效的回收油氣,加油槍與汽車注油口必須密合。因此部份產(chǎn)品有密合後才可加 油的特殊設(shè)計(jì),為使回收效率提高,包油槍、軟管、接頭及地下配管不可堵塞以使壓力阻抗盡量減低。合格的系統(tǒng)必須符合CARB的壓力阻抗設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。同理,回收管路必須嚴(yán)格遵循斜度規(guī)范以使回收後凝結(jié)的汽油可順流進(jìn)入儲(chǔ)槽,不致阻塞油氣回收管路,此系統(tǒng)外型及重量比一般加油設(shè)施笨重,加油較費(fèi)力,并且對(duì)某些車輛(如機(jī)車)無法運(yùn)作,因此在國內(nèi)推廣較不普遍。