[發(fā)明專利]分段排液式組合型聚結(jié)濾芯

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110290110.6
• 申請(qǐng)日: 2021-03-18
• 公開（公告）號(hào): CN112973359B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 常程;姬忠禮;陳鋒;劉震;吳小林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油大學(xué)(北京)
• 主分類號(hào): B01D50/20
• 分類號(hào): B01D50/20;B01D53/26;B01D53/24;C10L3/10
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 趙燕力;韓嫚嫚

本發(fā)明為一種分段排液式組合型聚結(jié)濾芯，包括內(nèi)側(cè)聚結(jié)部件以及外側(cè)分離部件，內(nèi)側(cè)聚結(jié)部件包括由上至下順序連接的多個(gè)聚結(jié)過(guò)濾段，位于頂部的聚結(jié)過(guò)濾段的頂端設(shè)置有聚結(jié)部件頂蓋，位于底部的聚結(jié)過(guò)濾段的底端設(shè)置有聚結(jié)部件底蓋，聚結(jié)部件底蓋上開設(shè)有與各聚結(jié)過(guò)濾段的內(nèi)側(cè)相連通的進(jìn)氣孔；各相鄰兩聚結(jié)過(guò)濾段之間均設(shè)置有排液連接件，排液連接件上沿排液連接件的周向設(shè)置有對(duì)位于其上方的聚結(jié)過(guò)濾段所捕獲的液滴進(jìn)行收集的排液槽；外側(cè)分離部件包括多個(gè)葉片，各葉片環(huán)設(shè)于內(nèi)側(cè)聚結(jié)部件的外側(cè)，且各葉片之間呈螺旋狀排布，以在相鄰兩葉片之間形成螺旋狀的氣體通道。本發(fā)明解決了聚結(jié)濾芯過(guò)濾效果不佳、易產(chǎn)生液體二次夾帶現(xiàn)象的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及天然氣運(yùn)輸技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種分段排液式組合型聚結(jié)濾芯。

背景技術(shù)

目前，天然氣運(yùn)輸技術(shù)中管道運(yùn)輸是實(shí)現(xiàn)大量油氣資源長(zhǎng)距離轉(zhuǎn)移的最優(yōu)方式。為實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離輸送，需在管道沿線設(shè)置壓氣站給天然氣增壓，壓氣站核心動(dòng)力設(shè)備為壓縮機(jī)。然而，從地下采出的天然氣會(huì)不同程度的夾帶出部分礦物、黏土、水、凝析油等雜質(zhì)，如果固體顆?；蛞旱芜M(jìn)入壓縮機(jī)將造成葉片或干氣密封系統(tǒng)磨損、腐蝕或熱應(yīng)變，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致壓縮機(jī)停機(jī)。

為了保證壓縮機(jī)長(zhǎng)周期連續(xù)運(yùn)行，進(jìn)站的天然氣一般會(huì)依次經(jīng)過(guò)旋風(fēng)分離器、過(guò)濾分離器和聚結(jié)器等裝置，除去氣體內(nèi)夾帶的固體和液體雜質(zhì)。其中，聚結(jié)器主要用于除去1μm以下的液滴，其核心部件為聚結(jié)濾芯。

現(xiàn)有技術(shù)中所使用的聚結(jié)器的結(jié)構(gòu)，如圖1所示，聚結(jié)器內(nèi)部設(shè)置有管板100，管板100將聚結(jié)器的內(nèi)部分隔為上、下兩部分，其中，下部為含液氣體腔室，上部為潔凈氣體腔室。含有液滴的氣體由聚結(jié)器的入口200進(jìn)入到含液氣體腔室，在氣體推動(dòng)力的作用下由各聚結(jié)濾芯300的底部開口進(jìn)入至聚結(jié)濾芯300的內(nèi)側(cè)，氣體由聚結(jié)濾芯300內(nèi)壁面上過(guò)濾材料的孔隙進(jìn)入聚結(jié)濾芯300，液滴經(jīng)聚結(jié)(氣體中的微小液滴在過(guò)濾材料內(nèi)部由于碰撞、聚并、融合而成較大液滴的過(guò)程)后以液體形式由聚結(jié)濾芯300外壁面排出，排出的液體在重力作用下滑落至管板100上，而后液體通過(guò)潔凈氣體腔室下部的第一排液口400排出聚結(jié)器；所得到的潔氣體由聚結(jié)濾芯300外壁面排出，而后經(jīng)由通過(guò)潔凈氣體腔室上部的出口500排出至后續(xù)工段。當(dāng)氣體中含液量過(guò)高時(shí)，部分液體將直接在聚結(jié)濾芯300內(nèi)壁面被攔截，而后在重力作用下滑落至含液氣體腔室底部，而后通過(guò)含液氣體腔室底部的第二排液口600排出聚結(jié)器。

現(xiàn)有技術(shù)中所使用的聚結(jié)濾芯300的結(jié)構(gòu)，如圖2、圖3所示，聚結(jié)濾芯300以內(nèi)支撐骨架3001作為支撐，在內(nèi)支撐骨架3001的外側(cè)纏繞聚結(jié)層濾材3002(濾芯內(nèi)可實(shí)現(xiàn)液滴聚結(jié)的多層纖維濾材，通常由玻璃纖維構(gòu)成，位于濾芯的內(nèi)側(cè))，在聚結(jié)層濾材3002的外側(cè)設(shè)置外支撐骨架3003，通過(guò)外支撐骨架3003對(duì)聚結(jié)層濾材3002進(jìn)行固定，在外支撐骨架3003的外側(cè)進(jìn)一步纏繞排液層濾材3004(濾芯內(nèi)用于將聚結(jié)后的液體對(duì)外排出的單層纖維濾材，可對(duì)聚結(jié)層二次夾帶造成的大液滴進(jìn)行攔截，通常為芳綸等聚合物纖維構(gòu)成，位于濾芯的外側(cè))，并通過(guò)濾芯下端蓋3005和濾芯上端蓋3006相配合對(duì)內(nèi)支撐骨架3001、聚結(jié)層濾材3002、外支撐骨架3003以及排液層濾材3004的兩端進(jìn)行密封，使得含液含塵氣體只能沿徑向通過(guò)聚結(jié)濾芯300，達(dá)到聚結(jié)過(guò)濾的效果。

但聚結(jié)濾芯在運(yùn)行過(guò)程中通常存在以下缺點(diǎn)：

一、隨著過(guò)濾過(guò)程的進(jìn)行，被捕獲的液體將向?yàn)V芯外側(cè)運(yùn)移，在濾芯聚結(jié)層的外表面將形成一層液膜，液膜出現(xiàn)會(huì)導(dǎo)致濾芯壓降驟然增加，系統(tǒng)能耗顯著增大，同時(shí)氣體穿過(guò)液膜將造成液膜破裂，破裂的液膜會(huì)形成大量小液滴，導(dǎo)致氣液分離效果明顯下降；

二、目前，工業(yè)應(yīng)該用的聚結(jié)濾芯多為圓筒狀，長(zhǎng)度約為0.9m至1.8m，實(shí)際使用過(guò)程中為立式放置，濾聚結(jié)芯排出的液體在重力作用下沿聚結(jié)濾芯的外表面滑落至聚結(jié)濾芯的底部，最后與聚結(jié)濾芯相分離，由聚結(jié)濾芯的長(zhǎng)度導(dǎo)致液體在聚結(jié)濾芯的外表面需要較長(zhǎng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，在此過(guò)程中氣流通過(guò)聚結(jié)濾芯的外表面時(shí)就容易產(chǎn)生液體二次夾帶(液滴與氣相分離后，在氣流作用下再次進(jìn)入氣相的過(guò)程)的現(xiàn)象，影響過(guò)濾效果；