[发明专利]分段排液式组合型聚结滤芯

说明书

本发明为一种分段排液式组合型聚结滤芯，包括内侧聚结部件以及外侧分离部件，内侧聚结部件包括由上至下顺序连接的多个聚结过滤段，位于顶部的聚结过滤段的顶端设置有聚结部件顶盖，位于底部的聚结过滤段的底端设置有聚结部件底盖，聚结部件底盖上开设有与各聚结过滤段的内侧相连通的进气孔；各相邻两聚结过滤段之间均设置有排液连接件，排液连接件上沿排液连接件的周向设置有对位于其上方的聚结过滤段所捕获的液滴进行收集的排液槽；外侧分离部件包括多个叶片，各叶片环设于内侧聚结部件的外侧，且各叶片之间呈螺旋状排布，以在相邻两叶片之间形成螺旋状的气体通道。本发明解决了聚结滤芯过滤效果不佳、易产生液体二次夹带现象的技术问题。

技术领域

本发明涉及天然气运输技术领域，尤其涉及一种分段排液式组合型聚结滤芯。

背景技术

目前，天然气运输技术中管道运输是实现大量油气资源长距离转移的最优方式。为实现长距离输送，需在管道沿线设置压气站给天然气增压，压气站核心动力设备为压缩机。然而，从地下采出的天然气会不同程度的夹带出部分矿物、黏土、水、凝析油等杂质，如果固体颗粒或液滴进入压缩机将造成叶片或干气密封系统磨损、腐蚀或热应变，严重时将导致压缩机停机。

为了保证压缩机长周期连续运行，进站的天然气一般会依次经过旋风分离器、过滤分离器和聚结器等装置，除去气体内夹带的固体和液体杂质。其中，聚结器主要用于除去1μm以下的液滴，其核心部件为聚结滤芯。

现有技术中所使用的聚结器的结构，如图1所示，聚结器内部设置有管板100，管板100将聚结器的内部分隔为上、下两部分，其中，下部为含液气体腔室，上部为洁净气体腔室。含有液滴的气体由聚结器的入口200进入到含液气体腔室，在气体推动力的作用下由各聚结滤芯300的底部开口进入至聚结滤芯300的内侧，气体由聚结滤芯300内壁面上过滤材料的孔隙进入聚结滤芯300，液滴经聚结(气体中的微小液滴在过滤材料内部由于碰撞、聚并、融合而成较大液滴的过程)后以液体形式由聚结滤芯300外壁面排出，排出的液体在重力作用下滑落至管板100上，而后液体通过洁净气体腔室下部的第一排液口400排出聚结器；所得到的洁气体由聚结滤芯300外壁面排出，而后经由通过洁净气体腔室上部的出口500排出至后续工段。当气体中含液量过高时，部分液体将直接在聚结滤芯300内壁面被拦截，而后在重力作用下滑落至含液气体腔室底部，而后通过含液气体腔室底部的第二排液口600排出聚结器。

现有技术中所使用的聚结滤芯300的结构，如图2、图3所示，聚结滤芯300以内支撑骨架3001作为支撑，在内支撑骨架3001的外侧缠绕聚结层滤材3002(滤芯内可实现液滴聚结的多层纤维滤材，通常由玻璃纤维构成，位于滤芯的内侧)，在聚结层滤材3002的外侧设置外支撑骨架3003，通过外支撑骨架3003对聚结层滤材3002进行固定，在外支撑骨架3003的外侧进一步缠绕排液层滤材3004(滤芯内用于将聚结后的液体对外排出的单层纤维滤材，可对聚结层二次夹带造成的大液滴进行拦截，通常为芳纶等聚合物纤维构成，位于滤芯的外侧)，并通过滤芯下端盖3005和滤芯上端盖3006相配合对内支撑骨架3001、聚结层滤材3002、外支撑骨架3003以及排液层滤材3004的两端进行密封，使得含液含尘气体只能沿径向通过聚结滤芯300，达到聚结过滤的效果。

但聚结滤芯在运行过程中通常存在以下缺点：

一、随着过滤过程的进行，被捕获的液体将向滤芯外侧运移，在滤芯聚结层的外表面将形成一层液膜，液膜出现会导致滤芯压降骤然增加，系统能耗显著增大，同时气体穿过液膜将造成液膜破裂，破裂的液膜会形成大量小液滴，导致气液分离效果明显下降；

二、目前，工业应该用的聚结滤芯多为圆筒状，长度约为0.9m至1.8m，实际使用过程中为立式放置，滤聚结芯排出的液体在重力作用下沿聚结滤芯的外表面滑落至聚结滤芯的底部，最后与聚结滤芯相分离，由聚结滤芯的长度导致液体在聚结滤芯的外表面需要较长的运动时间，在此过程中气流通过聚结滤芯的外表面时就容易产生液体二次夹带(液滴与气相分离后，在气流作用下再次进入气相的过程)的现象，影响过滤效果；