一种定向导液式气液分离滤芯及其工作方法技术

本发明专利技术提供了一种定向导液式气液分离滤芯及其工作方法，属于滤芯领域，包括呈筒状的骨架，套设在骨架外壁的过滤层，套设在过滤层外且与过滤层形成层叠结构的定向导液层，套设在定向导液层外且与定向导液层形成层叠结构的拦截层，盖合在由骨架、过滤层、定向导液层和拦截层形成整体的两端部的顶部、底部端盖，密封设置在骨架端部的密封元件，过滤层用于对穿过骨架筒状空腔的待过滤对象执行过滤操作，定向导液层用于对经过滤层过滤而收集的液体进行定向导流，以向底部端盖方向汇聚，拦截层用于防止收集的液体再次形成小液滴而返回至气体中。本发明专利技术还提供了滤芯的工作方法。本发明专利技术滤芯和工作方法能减少液体对气流的阻碍作用，从而降低滤芯工作阻力。从而降低滤芯工作阻力。从而降低滤芯工作阻力。

【技术实现步骤摘要】
一种定向导液式气液分离滤芯及其工作方法


[0001]本专利技术属于滤芯领域，更具体地，涉及一种定向导液式气液分离滤芯及其工作方法。

技术介绍

[0002]在气体输送、使用和处理中，难免夹带大量油液和水等液体污染物。这些液体污染物如果不及时处理，将可能导致管路腐蚀、输送能耗上升、气动元件损坏和大气污染等问题。因此气液分离是天然气输送系统、压缩空气系统和含油废气净化系统中必不可少的一环。
[0003]气液分离滤芯是气液分离的常用元件。常规气液分离滤芯在运行过程中，液体容易吸附于过滤材料，阻碍气体流通，从而导致滤芯阻力上升，降低了滤芯使用寿命，提高了系统能耗。
[0004]因此，需要开发一种新型的定向导液式气液分离滤芯，有利于液体单向流动，能降低滤芯阻力，提高滤芯使用寿命。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种定向导液式气液分离滤芯及其工作方法，通过对滤芯结构和材料的改进设计，避免气液分离滤芯工作时，液体过多吸附停留在过滤材料内部，减少液体对气流的阻碍作用，从而降低滤芯工作阻力。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了一种定向导液式气液分离滤芯，其包括呈筒状的骨架，套设在骨架外壁的过滤层，套设在过滤层外且与过滤层形成层叠结构的定向导液层，套设在定向导液层外且与定向导液层形成层叠结构的拦截层，盖合在由骨架、过滤层、定向导液层和拦截层形成整体的两端部的顶部端盖和底部端盖，密封设置在骨架端部且与底部端盖相叠密封元件，
[0007]过滤层用于对穿过骨架筒状空腔的待过滤对象执行过滤操作，定向导液层用于对经过滤层过滤而收集的液体进行定向导流，以向底部端盖方向汇聚，拦截层用于防止收集的液体再次形成小液滴而返回至气体中。
[0008]进一步的，过滤层采用亲水或/和亲油性纤维材料制备。优选的，过滤层采用经过表面处理的亲水或/和亲油的玻璃纤维制备的纤维毡。
[0009]进一步的，定向导液层沿着待过滤对象气流方向对液体的亲和性呈逐渐减弱的梯度变化。
[0010]进一步的，定向导液层沿着待过滤对象气流方向的亲水性和亲油性逐渐减弱，采用表面张力指标衡量，其对水和对油的表面张力沿着待过滤对象气流方向由小变大，对水的表面张力沿着待过滤对象气流方向从20
±
3mN/m过渡至50
±
2mN/m，最后达到70
±
2mN/m，对油的表面张力沿着待过滤对象气流方向从20
±
3mN/m过渡至30
±
1mN/m，最后达到33
±
1mN/m。
[0011]进一步的，定向导液层沿着待过滤对象气流方向的孔隙由小变大。
[0012]进一步的，定向导液层沿着待过滤对象气流方向的孔隙由5
±
1μm过渡至10
±
1μm，最后达到20
±
2μm。
[0013]进一步的，拦截层采用内层疏松、外层细密的双层疏油或/和疏水性多孔材料组成，且两层之间具有间隙以形成中空式排液结构。
[0014]进一步的，拦截层采用内层疏松、外层细密的双层疏油或/和疏水性多孔材料组成，在两层之间设置有孔隙更大的稀松材料作为隔离层。
[0015]按照本专利技术的第二个方面，还提供一种采用如上所述的定向导液式气液分离滤芯进行工作的方法，首先，待过滤对象通过骨架进入滤芯，被过滤层分离后，在气流动力下通过定向导液层后聚结成较大液滴，接着，在拦截层汇聚，具体的，液体通过拦截层的内层材料后在重力作用下顺流至底部并达到底部端盖设置的排液口，拦截层的外层材料将重新进入气流中的液滴拦截下来，防止的液体二次混入气体中，最后，底部端盖排液口处积液可通过管路统一排放至指定位置。
[0016]总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
[0017]本专利技术克服了传统气液分离滤芯表面容易吸附油液的缺点，设计了有利于液体单向流动的定向导流层和能避免液体再次吸附的拦截层，降低了滤芯阻力，提高了滤芯使用寿命。具体的，避免液体过多吸附过滤材料内部，有效降低滤芯工作阻力，从而降低系统的动力需求和能耗。由于滤芯工作阻力降低，在不改变系统对滤芯更换阻力要求的前提下，滤芯到达更换阻力的时间延长，从而提高了滤芯使用寿命，减少了系统维护频率。而且，由于滤芯吸附的油液减少，降低了系统内油液的损失。
附图说明
[0018]图1是本专利技术实施例提供的定向导液式气液分离滤芯结构正视图方向的剖面示意图。
[0019]其中，相同的附图标记自始至终表示相同的结构或者元件，具体的，
[0020]1过滤层
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2定向导液层
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3拦截层
[0021]4骨架
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5底部端盖
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6密封元件
[0022]7顶部端盖
具体实施方式
[0023]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0024]本专利技术的一种定向导流式气液分离滤芯，可用于天然气输送系统、压缩空气系统和含油废气净化系统的气液分离，在结构设计上，其包括呈筒状的骨架，骨架做为整个滤芯结构的支撑体。滤芯还包括套设在骨架外壁的过滤层，套设在过滤层外且与过滤层形成层叠结构的定向导液层，套设在定向导液层外且与定向导液层形成层叠结构的拦截层，盖合在由骨架、过滤层、定向导液层和拦截层形成整体的两端部的顶部端盖和底部端盖，密封设
置在骨架端部且与底部端盖相叠的密封元件。过滤层用于对穿过骨架筒状空腔的待过滤对象执行过滤操作，定向导液层用于对经过滤层过滤而收集的液体进行定向导流，以向底部端盖方向汇聚，拦截层用于防止收集的液体再次形成小液滴而返回至气体中。本专利技术设计了过滤层、定向导液层和拦截层，三层结构分布合理，各司其职，相互配合，具有反渗透功能。
[0025]在工程实际中，过滤层采用亲水或/和亲油性纤维材料制备。优选的，过滤层采用经过表面处理的亲水或/和亲油的玻璃纤维制备的纤维毡。定向导液层沿着待过滤对象气流方向对液体的亲和性呈逐渐减弱的梯度变化。定向导液层沿着待过滤对象气流方向的亲水性和亲油性逐渐减弱，采用表面张力指标衡量，其对水和对油的表面张力沿着待过滤对象气流方向由小变大，对水的表面张力沿着待过滤对象气流方向从20
±
3mN/m过渡至50
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2mN/m，最后达到70
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2mN/m，对油的表面张力沿着待过滤对象气流方向从20
±
3mN/m过渡至30
±
1mN/m，最后达到33
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1mN/m。定向导液层沿着待过滤对象气流方向的孔隙由小变大，具体的，孔隙由5
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种定向导液式气液分离滤芯，其特征在于，其包括呈筒状的骨架(4)，套设在骨架(4)外壁的过滤层(1)，套设在过滤层(1)外且与过滤层(1)形成层叠结构的定向导液层(2)，套设在定向导液层(2)外且与定向导液层(2)形成层叠结构的拦截层(3)，盖合在由骨架(4)、过滤层(1)、定向导液层(2)和拦截层(3)形成整体的两端部的顶部端盖(7)和底部端盖(5)，密封设置在骨架(4)端部且与底部端盖(5)相叠的密封元件(6)，过滤层用于对穿过骨架(4)筒状空腔的待过滤对象执行过滤操作，定向导液层用于对经过滤层(1)过滤而收集的液体进行定向导流，以向底部端盖(5)方向汇聚，拦截层(3)用于防止收集的液体再次形成小液滴而返回至气体中。2.如权利要求1所述的一种定向导液式气液分离滤芯，其特征在于，过滤层(1)采用亲水或/和亲油性纤维材料制备。3.如权利要求1所述的一种定向导液式气液分离滤芯，其特征在于，定向导液层(2)沿着待过滤对象气流方向对液体的亲和性呈逐渐减弱的梯度变化。4.如权利要求1所述的一种定向导液式气液分离滤芯，其特征在于，定向导液层(2)沿着待过滤对象气流方向的亲水性和亲油性逐渐减弱，采用表面张力指标衡量，其对水和对油的表面张力沿着待过滤对象气流方向由小变大，对水的表面张力沿着待过滤对象气流方向从20
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3mN/m过渡至50
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2mN/m，最后达到70
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2mN/m，对油的表面张力沿着待过滤对象气流方向从20
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【专利技术属性】
技术研发人员：颜欣，陈毅，母德军，王佳，李鑫，易周航，姚飞，
申请(专利权)人：九江七所精密机电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：