聚结滤芯结构以及过滤装置制造方法及图纸

本申请提供了一种聚结滤芯结构以及过滤装置，包括：第一内骨架，第一内骨架的底端上设置有至少一个内部排液流道和进气口，第一内骨架围设形成待过滤空间，待过滤空间与进气口连通；依次套设在第一内骨架外部的：预过滤层和集液层；套设在集液层外部的第二内骨架，集液层与第二内骨架之间形成间隙空间，间隙空间与内部排液流道连通；套设在第二内骨架外部的外骨架，第二内骨架与外骨架之间形成聚结空间；设置在聚结空间内的滤芯；上端盖，上端盖至少将待过滤空间的端部封堵；下端盖，下端盖设置有用于插入第一内骨架的开口，下端盖与第一内骨架的底端可拆卸连接。本申请提供的聚结滤芯结构以及过滤装置能够延长聚结滤芯的使用寿命。

Structure of coalescence filter element and filtering device

【技术实现步骤摘要】
聚结滤芯结构以及过滤装置
本技术涉及气液过滤领域，具体涉及一种聚结滤芯结构以及过滤装置。
技术介绍
在天然气长距离输送管道中，天然气一般都会夹带有固体和液体杂质，这些杂质的存在会危害管道仪器及压缩机组的安全，因此需要设置相应的气液过滤装置例如聚结过滤器，去除天然气中的杂质。而用于除去天然气中微小液滴的聚结过滤器的核心部件为聚结型滤芯，过滤精度要求较高，主要用于除去1μm以下的液滴颗粒。现有技术中的滤芯结构以及过滤装置请参阅图1至图3。如图1至图3所示，聚结滤芯2由第二内骨架201作为支撑，在其外侧缠绕聚结层203滤材，而后利用外骨架202紧固聚结层203滤材，在外骨架202的外侧还进一步缠绕排液层204滤材。聚结滤芯2的上端盖22和聚结滤芯2的下端盖23用以密封内、外骨架及聚结层203、排液层204两端，使含液含尘气体只能径向通过聚结滤芯2。采用该装置进行过滤的机理是：含有液滴或固体颗粒的气体由过滤器的进气管路3进入，而后气体在压差的作用下由聚结滤芯2的孔隙进入，当气体通过聚结滤芯2时，聚结层203滤材中的纤维将气体中的液滴拦截下来，而后通过液滴之间的碰撞或液滴与纤维之间的相互作用，使得小的液滴在滤材内部形成较大液滴，进而运移至排液层204并排出，流出的液体经第一排液管路4排出至过滤器外部，过滤后的洁净的气体从过滤器的排气管路5排出。由于聚结滤芯的过滤精度要求较高，聚结滤芯的孔径需较小才能满足要求。而输气管道中天然气所含杂质较为复杂，液体杂质主要包括凝析油、游离水及经过压气站压缩机组后夹带的润滑油等高粘度液滴。尤其是在多相流工况中，当工况变化较大时，导致气体中含液量和含尘量波动较大。当处于高浓度杂质、大粒径液滴工况时，现有技术中的聚结滤芯的处理量无法满足使用要求，气体中的杂质将拥堵在聚结滤芯的进气侧，堵塞滤芯，导致滤芯压降急速上升，从而使得聚结滤芯已经捕获的液滴在气流的带动下再次进入下游气流，引起下游气流中液滴浓度的增加，过滤效率下降，此时必须暂停过滤器的运行并需要及时更换滤芯。现有技术中一旦滤芯的压降过大，需要对滤材进行更换。由于滤材与端盖之间通常采用胶固定的方式进行密封，在更换滤材时需要对整根聚结滤芯进行更换，滤芯无法重复利用。另外，由于滤芯所用材料价格昂贵，若更换频繁，则运行成本较高。
技术实现思路
鉴于此，本申请提供了一种聚结滤芯结构以及过滤装置，在含液含尘量较高的情况下，能够较大程度的改善滤芯压降增长过快的问题，延长了聚结滤芯的使用寿命。提供的技术方案如下所述：一种聚结滤芯结构，包括：第一内骨架，所述第一内骨架具有相对的顶端和底端，所述底端上设置有至少一个内部排液流道，所述第一内骨架围设形成待过滤空间；依次套设在所述第一内骨架外部的：用于过滤杂质的预过滤层和用于捕获液滴的集液层；套设在所述集液层外部的第二内骨架，所述集液层与所述第二内骨架之间形成间隙空间，所述间隙空间与所述内部排液流道连通；套设在所述第二内骨架外部的外骨架，所述第二内骨架与所述外骨架之间形成聚结空间；设置在所述聚结空间内的滤芯；设置在所述外骨架顶端的上端盖，所述上端盖与所述第一内骨架的顶端配合后将所述待过滤空间的端部封堵；设置在所述外骨架底端的下端盖，所述下端盖与所述第一内骨架的底端可拆卸连接，所述下端盖设置有与所述待过滤空间连通的进气口。作为一种优选的实施方式，所述内部排液流道的延伸方向与水平面之间具有倾斜角度，所述内部排液流道与所述待过滤空间连通。作为一种优选的实施方式，所述滤芯包括：聚结层和排液层，所述聚结层和所述排液层依次套设在所述聚结空间内，所述聚结层的孔径小于所述排液层的孔径，所述聚结层设置有疏液特性的疏液通道，所述排液层设置有亲液特性的亲液通道；气体中的液滴在经所述聚结层聚集后能沿所述疏液通道运移至所述排液层，在气流的带动下运移至所述排液层的部分液滴能经所述排液层的孔隙排出至滤芯外部，部分液滴能沿所述亲液通道流动。作为一种优选的实施方式，所述疏液通道具有多个，多个所述疏液通道间隔设置，所述疏液通道的延伸方向与水平面之间具有预定倾斜角度，气体中携带的液滴能沿所述预定倾斜角度运移至所述排液层。作为一种优选的实施方式，所述预定倾斜角度为30°～60°。作为一种优选的实施方式，所述亲液通道具有多个，多个所述亲液通道间隔设置，所述亲液通道的延伸方向与水平方向相垂直，运移至所述排液层的部分液滴能经所述亲液通道向下流动。作为一种优选的实施方式，所述亲液通道具体为纳米纤维膜，所述纳米纤维膜复合在所述排液层上形成所述亲液通道，所述纳米纤维膜的直径为0.1～0.5μm。作为一种优选的实施方式，所述上端盖设置有与所述第一内骨架的顶端相配合的凹槽，所述下端盖与所述第一内骨架的底端螺纹连接。作为一种优选的实施方式，所述预过滤层的纤维直径为2～15μm，所述集液层的纤维直径为15～25μm。一种过滤装置，具有中空腔体的壳体，所述壳体设置有排气管路和进气管路，包括：设置在所述中空腔体内的聚结滤芯结构，所述聚结滤芯结构与所述壳体之间形成排液空间；第一排液管路，所述第一排液管道与所述排液空间连通；其中，所述聚结滤芯结构包括：第一内骨架，所述第一内骨架具有相对的顶端和底端，所述底端上设置有：至少一个内部排液流道和进气口，所述第一内骨架围设形成待过滤空间，所述待过滤空间与所述进气口连通，所述进气口与所述进气管路连通；依次套设在所述第一内骨架外部的：用于过滤杂质的预过滤层和用于捕获液滴的集液层；套设在所述集液层外部的第二内骨架，所述集液层与所述第二内骨架之间形成间隙空间，所述间隙空间与所述内部排液流道连通；套设在所述第二内骨架外部的外骨架，所述第二内骨架与所述外骨架之间形成聚结空间；设置在所述聚结空间内的滤芯；设置在所述外骨架顶端的上端盖，所述上端盖至少将所述待过滤空间的端部封堵；设置在所述外骨架底端的下端盖，所述下端盖设置有用于插入所述第一内骨架的开口，所述下端盖与所述第一内骨架的底端可拆卸连接；第二排液管路，所述第二排液管路与所述内部排液流道连通；用于检测所述聚结滤芯结构的压力参数的压力检测单元，所述压力检测单元设置在所述排气管路和所述进气管路上。本申请实施方式提供的聚结滤芯结构以及过滤装置具有以下优点和特点：当处于多相流且工况变化较大时，气体中携带有大量的、大粒径液滴以及固体颗粒。气体由进气口进入待过滤空间，依次通过第一内骨架、预过滤层以及集液层进行过滤，然后由所述第二内骨架进入至滤芯中进行过滤后并排出。在此过程中，当通过预过滤层时，预过滤层能将气体中夹带的大部分的固体杂质拦截下来，从而防止固体杂质堵塞滤芯；在通过集液层时，集液层能及时捕获大粒径的液滴，捕获的液滴将沿第一内骨架底端上的内部排液流道及时排出，从而避免对气体的后续过滤造成影响。如此，使得进入滤芯内的气体含尘、含液浓度显著降低，从而能够较大程度的改善滤芯压降增长过快的问题，延长滤芯的使用寿命，降低运行成本。进一步的，所述过滤装置还本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚结滤芯结构，其特征在于，包括：/n第一内骨架，所述第一内骨架具有相对的顶端和底端，所述底端上设置有：至少一个内部排液流道和进气口，所述第一内骨架围设形成待过滤空间，所述待过滤空间与所述进气口连通；/n依次套设在所述第一内骨架外部的：用于过滤杂质的预过滤层和用于捕获液滴的集液层；/n套设在所述集液层外部的第二内骨架，所述集液层与所述第二内骨架之间形成间隙空间，所述间隙空间与所述内部排液流道连通；/n套设在所述第二内骨架外部的外骨架，所述第二内骨架与所述外骨架之间形成聚结空间；/n设置在所述聚结空间内的滤芯；/n设置在所述外骨架顶端的上端盖，所述上端盖至少将所述待过滤空间的端部封堵；/n设置在所述外骨架底端的下端盖，所述下端盖设置有用于插入所述第一内骨架的开口，所述下端盖与所述第一内骨架的底端可拆卸连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种聚结滤芯结构，其特征在于，包括：
第一内骨架，所述第一内骨架具有相对的顶端和底端，所述底端上设置有：至少一个内部排液流道和进气口，所述第一内骨架围设形成待过滤空间，所述待过滤空间与所述进气口连通；
依次套设在所述第一内骨架外部的：用于过滤杂质的预过滤层和用于捕获液滴的集液层；
套设在所述集液层外部的第二内骨架，所述集液层与所述第二内骨架之间形成间隙空间，所述间隙空间与所述内部排液流道连通；
套设在所述第二内骨架外部的外骨架，所述第二内骨架与所述外骨架之间形成聚结空间；
设置在所述聚结空间内的滤芯；
设置在所述外骨架顶端的上端盖，所述上端盖至少将所述待过滤空间的端部封堵；
设置在所述外骨架底端的下端盖，所述下端盖设置有用于插入所述第一内骨架的开口，所述下端盖与所述第一内骨架的底端可拆卸连接。


2.如权利要求1所述的聚结滤芯结构，其特征在于，所述内部排液流道的延伸方向与水平面之间具有倾斜角度，所述内部排液流道与所述待过滤空间连通。


3.如权利要求1所述的聚结滤芯结构，其特征在于，所述滤芯包括：聚结层和排液层，所述聚结层和所述排液层依次套设在所述聚结空间内，所述聚结层的孔径小于所述排液层的孔径，所述聚结层设置有疏液特性的疏液通道，所述排液层设置有亲液特性的亲液通道；
气体中的液滴在经所述聚结层聚集后能沿所述疏液通道运移至所述排液层，在气流的带动下运移至所述排液层的部分液滴能经所述排液层的孔隙排出至滤芯外部，部分液滴能沿所述亲液通道流动。


4.如权利要求3所述的聚结滤芯结构，其特征在于，所述疏液通道具有多个，多个所述疏液通道间隔设置，所述疏液通道的延伸方向与水平面之间具有预定倾斜角度，气体中携带的液滴能沿所述预定倾斜角度运移至所述排液层。


5.如权利要求4所述的聚结滤芯结构，其特征在于，所述预定倾斜角度为30°～60°。


6.如权利要求3所述的聚结滤芯结构，其特征在于，所述亲液通道具有多个，...

【专利技术属性】
技术研发人员：常程，姬忠礼，刘震，吴小林，刘宇峰，
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