一种刚性气液聚结滤芯及其制备装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种刚性气液聚结滤芯及其制备装置，所述滤芯包括：聚结层，环绕于中央进气通道外侧，用于聚结并分离经所述进气通道流入的气体中的液滴；以及排液层，环绕于所述聚结层外侧，用于为所述聚结后的液滴提供排液通道；其中，所述聚结层为含有粘结剂的第一柔性材料经过干燥固结形成，所述排液层为含有粘结剂的第二柔性材料经过干燥固结形成，其中，所述含有粘结剂的第一柔性材料和含有粘结剂的第二柔性材料为通过真空抽吸使粘结剂溶液通过所述第一柔性材料和所述第二柔性材料得到，本实用新型专利技术可提高气液聚结滤芯的强度，以满足高压工况的要求。

A rigid gas-liquid coalescence filter element and its preparation device

【技术实现步骤摘要】
一种刚性气液聚结滤芯及其制备装置
本技术涉及气液过滤
，尤其涉及一种刚性气液聚结滤芯及其制备装置。
技术介绍
天然气、煤层气等工艺气以及干气密封气中通常含有液体杂质，这些液体杂质会影响下游相关仪器设备的安全运行，因此需要对气体中的液滴进行过滤，过滤通常在高压工况(例如在天然气需要压气站对天然气进行加压后进行运输，西气东输三线中压力为12MPa)下进行。对于粒径为0.1～1μm的液滴，一般采用聚结过滤器过滤，聚结过滤器通常用于叶片分离器、捕雾器和过滤分离器的下游，气体中的大液滴经叶片分离器、捕雾器和过滤分离器被除去，小液滴则由聚结过滤器除去。现有的聚结过滤器由内骨架和纤维过滤层组成。内骨架通常采用金属材料加工形成，为多孔管状结构，可以为纤维过滤层提供支撑。纤维过滤层包含聚结层和排液层。聚结层和排液层可起到过滤液滴的作用，两者均为多层缠绕形式。目前的聚结层通常采用玻璃纤维材料制成，排液层通常采用针刺毡材料制成。聚结层对来流气体中的小液滴起到聚结作用，小液滴碰撞纤维后在惯性、扩散和拦截效应作用下，逐渐聚结成大液滴。排液层的作用是为液体提供排液通道，使聚结后的液体在重力作用下可以顺利排出滤芯，减少二次夹带现象发生。目前常用的聚结过滤器均是由柔性材料缠绕而成。柔性材料没有压缩强度，在高压下会发生压缩变形，滤材内部结构会发生严重变形，导致孔隙结构发生变化，影响聚结和排液过程，造成过滤效果不理想。并且，在高压工况下，气体密度大幅增加，液滴的浮力随之增大，导致排液层中液体排出速度相对减缓，在排液层中会形成积液，积液量增多，气体流通面积减少，流经排液层的气速就会增加，导致气体对排液层中液体的冲刷作用增强，当积液量达到一定程度，即饱和积液量，会造成严重的二次夹带。另外，内骨架的材料通常采用金属，如若气体和液滴中含有腐蚀性成分，容易造成骨架破损，从而造成过滤器失效。
技术实现思路
本技术的一个目的在于提供一种刚性气液聚结滤芯，提高气液聚结滤芯的强度，以满足高压工况的要求。本技术的另一个目的在于提供一种刚性气液聚结滤芯的制备装置。为了达到以上目的，本技术一方面公开了一种刚性气液聚结滤芯，包括：聚结层，环绕于中央进气通道外侧，用于聚结并分离经所述进气通道流入的气体中的液滴；以及排液层，环绕于所述聚结层外侧，用于为所述聚结后的液滴提供排液通道；其中，所述聚结层为含有粘结剂的第一柔性材料经过干燥固结形成，所述排液层为含有粘结剂的第二柔性材料经过干燥固结形成，其中，所述含有粘结剂的第一柔性材料和含有粘结剂的第二柔性材料为通过真空抽吸使粘结剂溶液通过所述第一柔性材料和所述第二柔性材料得到。优选地，所述滤芯进一步包括设于所述聚结层靠近所述进气通道一侧的预分离层。优选地，所述预分离层为含有粘结剂的第三柔性材料经过干燥固结形成，所述含有粘结剂的第三柔性材料为通过真空抽吸使粘结剂溶液通过所述第三柔性材料得到。优选地，所述预分离层为多层缠绕形式或折叠环绕形式。优选地，所述第三柔性材料为陶瓷纤维或无纺布。优选地，所述聚结层和/或所述排液层为多层缠绕形式或折叠环绕形式。优选地，所述聚结层的材料为玻璃纤维、聚酯纤维或聚丙烯纤维。优选地，所述排液层的材料为针刺毡。优选地，所述粘结剂为硅溶胶、水玻璃、铝溶胶、聚乙烯醇或聚乙二醇中的一种或多种。本技术还公开了一种刚性气液聚结滤芯的制备装置，包括：溶液池，用于承装粘结剂溶液；多孔模具，用于支撑用于形成所述滤芯的柔性材料；储液罐，通过管道与所述多孔模具连通；真空泵，通过管道与所述储液罐连通。优选地，所述装置进一步包括旋转装置；所述旋转装置用于使所述多孔模具旋转。本技术提供了一种刚性气液聚结滤芯。本技术聚结滤芯中的聚结层和排液层分别通过含有粘结剂的第一柔性材料和第二柔性材料干燥固结形成刚性气液聚结滤芯。形成聚结层和排液层的柔性材料上通过真空抽吸使粘结剂溶液通过而附着有少量粘结剂，粘结剂存留在纤维与纤维间的接触点处，通过将粘结剂干燥固结后，纤维与纤维固结在一起，从而可提高柔性材料的刚性，使聚结层和排液层具有一定压缩强度，可以保持原有的柔性材料的孔隙结构，从而使刚性气液聚结滤芯能够在高压工况下正常工作。并且，本技术的刚性气液聚结滤芯本身为刚性结构，故可以实现自支撑，无需再设置内骨架提供支撑，可以降低成本。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1示出本技术一种刚性气液聚结滤芯一个具体实施例的主视剖面图；图2示出本技术一种刚性气液聚结滤芯一个具体实施例的俯视剖面图；图3示出图2中A区域的放大图；图4示出本技术一种刚性气液聚结滤芯中柔性材料中纤维与纤维固结后的示意图；图5示出本技术一种刚性气液聚结滤芯一个具体实施例的制备方法的流程图之一；图6示出本技术一种刚性气液聚结滤芯一个具体实施例的制备方法的流程图之二；图7示出本技术一种刚性气液聚结滤芯的制备装置的示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。根据本技术的一个方面，本实施例公开了一种刚性气液聚结滤芯。如图1-图3所示，本实施例中，所述刚性气液聚结滤芯包括聚结层20和排液层30。所述聚结层20环绕于中央进气通道外侧，用于聚结并分离经所述进气通道流入的气体中的液滴，所述排液层30环绕于所述聚结层20外侧，用于为气体经过所述聚结层20后聚结形成的液滴提供排液通道。其中，所述聚结层20为含有粘结剂的第一柔性材料经过干燥固结形成，所述排液层30为含有粘结剂的第二柔性材料经过干燥固结形成，其中，所述含有粘结剂的第一柔性材料和含有粘结剂的第二柔性材料为通过真空抽吸使粘结剂溶液1通过所述第一柔性材料和所述第二柔性材料得到。本技术提供了一种刚性气液聚结滤芯。本技术聚结滤芯中的聚结层20和排液层30分别通过含有粘结剂的第一柔性材料和第二柔性材料干燥固结形成刚性气液聚结滤芯。形成聚结层20和排液层30的柔性材料上通过真空抽吸使粘结剂溶液1通过而附着有少量粘结剂，粘结剂存留在纤维40与纤维40间的接触点50处，通过将粘结剂干燥固结后，纤维40与纤维40固结在一起，如图4所示。通过在纤维40与纤维40的接触点50处附着粘结剂并固结可提高柔性材料的刚性，使聚结层20和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种刚性气液聚结滤芯，其特征在于，包括：/n聚结层，环绕于中央进气通道外侧，用于聚结并分离经所述进气通道流入的气体中的液滴；以及/n排液层，环绕于所述聚结层外侧，用于为所述聚结后的液滴提供排液通道；/n其中，所述聚结层为含有粘结剂的第一柔性材料经过干燥固结形成，所述排液层为含有粘结剂的第二柔性材料经过干燥固结形成，其中，所述含有粘结剂的第一柔性材料和含有粘结剂的第二柔性材料为通过真空抽吸使粘结剂溶液通过所述第一柔性材料和所述第二柔性材料得到。/n

【技术特征摘要】
1.一种刚性气液聚结滤芯，其特征在于，包括：
聚结层，环绕于中央进气通道外侧，用于聚结并分离经所述进气通道流入的气体中的液滴；以及
排液层，环绕于所述聚结层外侧，用于为所述聚结后的液滴提供排液通道；
其中，所述聚结层为含有粘结剂的第一柔性材料经过干燥固结形成，所述排液层为含有粘结剂的第二柔性材料经过干燥固结形成，其中，所述含有粘结剂的第一柔性材料和含有粘结剂的第二柔性材料为通过真空抽吸使粘结剂溶液通过所述第一柔性材料和所述第二柔性材料得到。


2.根据权利要求1所述的刚性气液聚结滤芯，其特征在于，所述滤芯进一步包括设于所述聚结层靠近所述进气通道一侧的预分离层。


3.根据权利要求2所述的刚性气液聚结滤芯，其特征在于，所述预分离层为含有粘结剂的第三柔性材料经过干燥固结形成，所述含有粘结剂的第三柔性材料为通过真空抽吸使粘结剂溶液通过所述第三柔性材料得到。


4.根据权利要求2或3所述的刚性气液聚结滤芯，其特征在于，所述预分离层为多层缠绕形式或折叠环绕形式。


5.根据权利要求3所述的刚性气...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘震，苗林丰，姬忠礼，吴小林，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：新型
国别省市：北京;11