CN100398180C - 用于旋转式气体压缩机系统的过滤容器和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于与旋转式螺杆压缩机一同使用的过滤容器，用于从所述压缩机接收一种压缩液体/气体混合物。这种容器采用了一个第一阶段涡流喷射区域来通过圆周运动去除大量液体，其中所述圆周运动会向所述气体和液体混合物施加离心力。一个位于所述涡流喷射区域上方的聚结区域接收相对较轻的流体，并且从这些流体中分离出任何残留的夹带液体。从所述过滤装置的排出物是一种基本上无液体的压缩气体。对于润滑油来说，所述液体排出物可以被重新循环至压缩机用于另外一个循环。

Description

用于旋转式气体压缩机系统的过滤容器和方法

技术领域

本发明涉及一种用于在旋转式压缩机系统中对油进行分离的装置和方法，具体来说，涉及一种用作润滑油分离聚结器的过滤容器，用以采用旋转式螺杆压缩机从气体流中消除液体微粒。

背景技术

通常被称作“螺杆压缩机”的螺旋叶片旋转压缩机(helical lobe rotarycompressors)在空气压缩机、致冷以及天然气处理工业中变得越来越流行。这些螺杆压缩机采用转子或者螺杆来将气体推动或者压缩至一个较高压力。通常，两个圆柱状转子在一个中空双桶壳体内部被安装独立的轴上。压缩机外壳的侧壁形成两个平行的重叠圆柱体，其中以并排方式容纳所述转子，同时它们的轴大体平行于地面。在转子的外表面上螺旋延伸的叶片(lobe)和沟槽在工作过程中相互啮合，来在所述转子之间形成一系列V状间隙。这些间隙形成了一个连续的压缩腔室，该压缩腔室与压缩机的进气口连通，同时随着所述转子发生回转这些间隙的体积不断减小，以便朝向一个位于外壳另一端部处的排气口对气体进行压缩。所述螺杆压缩机中的转子在壳体内部相互啮合，并且沿着相反方向同步旋转。最终，气体从位于壳体一个端部处的进气集管穿过该壳体到达位于另一端部处的进气集管。

转子轴一般在所述外壳的任一端部处由润滑轴承或者密封件支撑起来，所述轴承或者密封件从一个润滑循环系统接收恒定的润滑剂供给。润滑剂一般为油基液体，在工业中通常被称作“润滑油”。这些油一般是“合成”油，它们比一般的发动机马达润滑油较为昂贵。所述类型的螺杆压缩机还包括一个用于使得润滑油穿过压缩机外壳的内部进行循环的装置。将润滑油直接喷射入气体流内有助于对转子进行冷却和润滑，防止在转子之间及转子周围发生气体泄漏，阻止腐蚀并且降低螺杆压缩机的噪音水平。

由于采用了这种润滑系统，典型的喷油螺杆压缩机(a typical oil floodedscrew compressor)会排放出一股高压高温的流体流，该流体流是润滑油与压缩气体的混合物。油与任何其它液体或者固体杂质必须被从所述高压气体流中分离出来。由于是浓度较高的润滑油作为所述流体流中的自由液体和浮质，所以这种特定应用受到挑战。标准的气体聚结器能够处理相对少量的液体，而螺杆压缩机中的润滑油聚结器则可以被设计成处理流速高达200GPM的润滑油。大多数现有设计均依赖在过滤容器的入口或者存储部分中进行重力分离，并且将标准气体工业中的聚结器元件用于第二阶段，即所述容器的浮质和雾滴去除部分。

重要的是，润滑油分离聚结器在去除润滑油方面非常有效。随着大多数螺杆压缩机采用了昂贵的合成油，润滑油的过量连续流失会成为一个昂贵的维护项目。所述合成油还会聚积在天然气管线中，导致难以将污物去除，这样通常会导致天然气处理设备发生结垢现象。

发明内容

为了解决前述技术问题，根据本发明的一个方面，提供一种用于与旋转式螺杆压缩机一同使用的过滤容器，用于从所述压缩机接收一种压缩液体/气体混合物，并且形成一股离开所述压缩机的基本上无液体的流体流，这种容器包括：一个具有入口的竖直设置容器壳体；一个涡流喷射区域，位于所述容器壳体的下部区域之内，并且与所述容器入口连通，该涡流喷射区域利用均匀的圆周运动来向进入所述容器壳体的气体和液体流体施加一个离心力，该离心力用于使得相对较重的流体与相对较轻的流体分离开；一根竖直设置的下导管，在所述容器壳体内部居中设置；一个聚结元件区域，在所述容器壳体的内部位于所述涡流喷射区域的上方，该聚结元件区域包含多个的聚结过滤元件，并且借助于所述下导管与所述涡流喷射区域连通，用于接收在所述涡流喷射区域分离出的相对较轻流体，并且用于分离出任何残留于这些流体中的夹带液体；一个从所述容器壳体的出口，用于接收并且排出经过滤后的流体；其中，所述聚结过滤元件均包括一种多孔介质，各个元件均被容置在一个刚性竖直壳体的内部；和其中，各个刚性竖直壳体是一个具有长度和内径的金属圆柱体，用于接收所述多孔聚结元件，所述金属圆柱体沿着其整个长度具有百叶窗式开口，由此各个聚结元件壳体均通过稳定环绕在包含于其中的聚结元件周围的气流而用作一个气流调节器。

根据本发明的另一方面，提供一种用于与旋转式螺杆压缩机一同使用的过滤容器，用于从所述压缩机接收一种压缩液体/气体混合物，并且形成一股离开所述压缩机的基本上无液体的流体流，这种容器包括：一个具有入口的竖直设置容器壳体；一个涡流喷射区域，位于所述容器壳体的下部区域之内，并且与所述容器入口连通，该涡流喷射区域利用均匀的圆周运动来向进入所述容器壳体的气体和液体流体施加一个离心力，该离心力用于使得相对较重的流体与相对较轻的流体分离开；一根竖直设置的下导管，在所述容器壳体内部居中设置；一个聚结元件区域，在所述容器壳体的内部位于所述涡流喷射区域的上方，该聚结元件区域包含多个的聚结过滤元件，并且借助于所述下导管与所述涡流喷射区域连通，用于接收在所述涡流喷射区域分离出的相对较轻流体，并且用于分离出任何残留于这些流体中的夹带液体；一个从所述容器壳体的出口，用于接收并且排出经过滤后的流体；其中，所述聚结过滤元件均包括一种多孔介质，各个元件均被容置在一个刚性竖直壳体的内部；其中，所述多孔的聚结元件是无芯元件，具有一个带有内侧壁的中心孔，所述内侧壁带有褶状物以便去除穿过所述元件的流体中的任何所夹带固体；和各个刚性竖直壳体是一个具有长度和内径的金属圆柱体，用于接收所述多孔聚结元件，所述金属圆柱体沿着其整个长度具有百叶窗式开口，由此各个聚结元件壳体均通过稳定环绕在包含于其中的聚结元件周围的气流而用作一个气流调节器。

根据本发明的又一方面，提供一种用于与旋转式螺杆压缩机一同使用的过滤容器，用于从所述压缩机接收一种压缩液体/气体混合物，并且形成一股离开所述压缩机的基本上无液体的流体流，这种容器包括：一个具有入口的竖直设置容器壳体；一个涡流喷射区域，位于所述容器壳体的下部区域之内，并且与所述容器入口连通，该涡流喷射区域利用均匀的圆周运动来向进入所述容器壳体的气体和液体流体施加一个离心力，该离心力用于使得相对较重的流体与相对较轻的流体分离开；一根竖直设置的下导管，在所述容器壳体内部居中设置；一个聚结元件区域，在所述容器壳体的内部位于所述涡流喷射区域的上方，该聚结元件区域包含多个的聚结过滤元件，并且借助于所述下导管与所述涡流喷射区域连通，用于接收在所述涡流喷射区域分离出的相对较轻流体，并且用于分离出任何残留于这些流体中的夹带液体；一个从所述容器壳体的出口，用于接收并且排出经过滤后的流体；其中，所述聚结过滤元件均包括一种多孔介质，各个元件均被容置在一个刚性竖直壳体的内部；其中，所述多孔的聚结元件是固态的带芯元件；各个刚性竖直壳体是一个具有长度和内径的金属圆柱体，用于接收所述多孔聚结元件，所述金属圆柱体沿着其整个长度具有百叶窗式开口，由此各个聚结元件壳体均通过稳定环绕在包含于其中的聚结元件周围的气流而用作一个气流调节器。

根据本发明的又一方面，提供一种用于与旋转式螺杆压缩机一同使用的过滤容器，用于从所述压缩机接收一种压缩液体/气体混合物，并且形成一股离开所述压缩机的基本上无液体的流体流，这种容器包括：一个具有入口的竖直设置容器壳体；一个涡流喷射区域，位于所述容器壳体的下部区域之内，并且与所述容器入口连通，该涡流喷射区域利用均匀的圆周运动来向进入所述容器壳体的气体和液体流体施加一个离心力，该离心力用于使得相对较重的流体与相对较轻的流体分离开；一根竖直设置的下导管，在所述容器壳体内部居中设置；一个聚结元件区域，在所述容器壳体的内部位于所述涡流喷射区域的上方，该聚结元件区域包含多个的聚结过滤元件，并且借助于所述下导管与所述涡流喷射区域连通，用于接收在所述涡流喷射区域分离出的相对较轻流体，并且用于分离出任何残留于这些流体中的夹带液体；一个从所述容器壳体的出口，用于接收并且排出经过滤后的流体；其中，所述聚结过滤元件均包括一种多孔介质，各个元件均被容置在一个刚性竖直壳体的内部；其中，所述聚结过滤元件均包括一种多孔介质，各个元件均被容置在一个刚性竖直壳体的内部；其中，所述过滤元件由无纺织物构成，所述织物如下地制成：一种由基础纤维与粘合材料形成的基本上均质混合物，其中所述混合物受到压缩来形成具有选定孔隙率的第一无纺织物条，这种第一无纺织物条以多个叠置层在其自身上螺旋缠绕起来，以便形成一个具有选定径向厚度的第一带；一根具有选定孔隙率的第二类似无纺织物条，被以多个叠置层在其自身上螺旋缠绕起来，以便形成一个具有选定径向厚度的第二带，其中该第二无纺织物条的选定孔隙率与第一无纺织物条的孔隙率不同，所述第一和第二带被重叠并且粘合在一起，来形成多孔的自支撑过滤元件；各个刚性竖直壳体是一个具有长度和内径的金属圆柱体，用于接收所述多孔聚结元件，所述金属圆柱体沿着其整个长度具有百叶窗式开口，由此各个聚结元件壳体均通过稳定环绕在包含于其中的聚结元件周围的气流而用作一个气流调节器。

另外，根据本发明的过滤容器和方法涉及一种用于过滤和聚结液体和油微粒的方法，以便从所述类型的螺杆压缩机系统中提供一种洁净、无液体的流体流。

根据本发明的过滤容器与旋转式螺杆压缩机一同使用，用于接收从所述压缩机中排出的压缩流体/气体混合物，并且用于形成一股基本上无液体的气态排出流体流。根据本发明的过滤容器被安装在压缩机的下游，用以回收或者捕获润滑油以及聚结和去除由于在压缩机中出现的剪切力而产生的润滑油浮质(lube oil aerosols)。一旦润滑油被捕获，那么其将被短暂地存储在所述过滤容器内部的贮槽内，并且随后被泵送回所述压缩机内用于另外一个循环。

所述容器包括一个具有入口的竖直设置容器壳体。一个涡流喷射区域(a vortex knockout region)被设置在所述容器壳体的下部区域之内，并且与所述容器入口连通。该涡流喷射区域利用均匀的圆周运动来向进入所述容器壳体的气体和液体流体施加一个离心力。该离心力用于使得相对较重的流体与相对较轻的流体分离开。一根竖直设置的下导管(a verticallyarranged down-comer pipe)在所述容器壳体的内部居中设置。一个聚结区域在所述容器壳体的内部被设置在所述涡流喷射区域的上方，并且包含多个的聚结过滤元件(coalescer filter elements)。该聚结元件区域借助于所述下导管与所述涡流喷射区域连通，用于接收在所述涡流喷射区域分离出的相对较轻流体，并且用于分离出任何残留于这些流体中的夹带液体。从所述容器壳体的出口接收并且排出经过滤后的流体。

优选的是，所述容器壳体具有总体上呈圆柱状的内侧壁。所述下导管具有一个大体上呈圆柱状的外表面，并且大体沿着所述容器壳体的竖直中线设置。所述容器壳体的圆柱状侧壁和所述下导管的外表面用于产生施加于进入所述容器壳体的流体上的离心力。优选的下导管具有一种台阶状设计，这样有利于在进入所述容器壳体的流体中将大量液体与气体分离开。

优选的聚结过滤元件均包括一种多孔介质，各个元件均被容置在一个刚性竖直壳体的内部。各个刚性竖直壳体最好是一个具有长度和内径的金属圆柱体(a metal cylinder)，用于接收所述多孔聚结元件。所述金属圆柱体沿着其整个长度具有百叶窗式孔(louvered holes)，由此各个聚结元件壳体均通过稳定环绕在包含于其中的聚结元件周围的气流而用作一个气流调节器。沿着各个聚结元件壳体的长度设置的百叶窗式孔向流出所述聚结元件的流体提供了一个轻微背压，由此使得气流更为均匀。

还示出了一种用于对流体进行压缩的方法，其中一股低压气体流被接收入一个旋转式螺杆压缩机内。在利用一种润滑油对所述压缩机进行润滑的同时，该低压气体流在所述旋转式螺杆压缩机的内部受到压缩，以便由此形成一种压缩气体/油混合物。通过在于一个过滤容器中进行的第一过滤步骤中首先排出大量液体而对所述压缩气体/油混合物进行分离，其中所述过滤容器利用了一个涡流喷射装置，该涡流喷射装置采用均匀的圆周运动来向进入所述容器的气体/油混合物施加一个离心力。所述离心力用于将所述混合物中的相对较重润滑油与相对较轻气体成分分离开，来产生一种夹带有液体的压缩气体。此后，通过使得所述压缩气体穿过多个聚结过滤元件，使得夹带有液体的压缩气体在同一过滤容器中经受第二过滤步骤。分离出的润滑油被循环回所述旋转式螺杆压缩机，同时经过滤后的压缩气体被以第二流体流从所述过滤容器中排出。

还示出了一种用于与流体流一体使用的压缩机系统，来形成基本上无液体的流体流。这种系统包括一个旋转式螺杆压缩机，该旋转式螺杆压缩机包括：

(a)一个用于接收一股低压气体流的进入口；

(b)一个用于接收润滑油的主润滑喷射口；

(c)一个用于向所述旋转螺杆压缩机提供动力的原动机；以及

(d)一个用于从所述压缩机中排出高压气体/油混合物的排出口。

提供了一种过滤容器，用于如前所述那样从压缩机中接收气体/油混合物。在将经过滤后的压缩气体从所述容器中排出的同时，利用所述压缩机分离出的分离的润滑油被导回至所述压缩机上的主润滑喷射口。

在压缩机系统的另外一个实施例中，一个前述类型的过滤容器可以被设置在旋转式螺杆压缩机的上游，来在所述压缩机的吸气侧对气体进行过滤。类似于用在压缩机排出侧的过滤容器，吸气侧的过滤装置也具有一个第一阶段涡流喷射区域，和一个第二阶段聚结过滤元件区域。

这种方案一般将被应用于进入所述压缩机的流体流具有或者潜在具有非常高的液体负载的情况下。在这种方案中，上游的过滤容器将使得螺杆压缩机保持洁净，同时下游的过滤容器被用来将润滑油从气态压缩机排出物中去除。

其它目的、特征以及优点将在下面的描述中明了。

附图说明

图1一种适于使用根据本发明的过滤容器的螺杆压缩机系统的简化示意图；

图2是用在根据本发明的过滤容器中的过滤元件之一的独立视图；

图3是一个螺杆压缩机的简化示意图，示出了根据本发明的过滤容器的两阶段工作过程；

图4是一个用于根据本发明的过滤容器的过滤器壳体的独立视图；

图5是一个沿着图4中线V-V的剖视图；

图6是根据本发明的过滤容器的左手侧剖视图；而

图7是图6中所示容器的右手侧剖视图。

具体实施方式

图1以简化示意方式示出了一种现有的气体压缩方法(compressionprocess)和压缩机系统，其采用了一个旋转式螺杆气体压缩机11。正如本工业中那些熟练人员将会熟知的那样，压缩机11是一个常规的喷油旋转式螺杆压缩机。

来自于天然气井或者其它源头的原始进给气体流13被供送至一个涤气器15，用于将液体和所夹带固体从原始气体流13中分离出来。涤气器15可以是任何常规的两相或者三相分离器，其将一股液体流17排放至一个处置存储器，并且将一股基本上干燥的低压气体流19排放至压缩机11。也可以利用气体流19的一部分来向原动机21提供动力，其中原动机21被用来向压缩机11提供动力。但是，多种其它类似的发动机或者电动马达也可以被用来驱动压缩机11。

压缩机11通过一个进气口13接收所述低压气体。一种合适的润滑油通过一个主喷油口25被供送至压缩机11的壳体内部，在主喷油口25处所述润滑油与所述气体发生混合，来形成一种低压气体/油混合物。这种低压气体/油混合物受到压缩，并且通过一个排放口27从压缩机11中排出到一股高压气体/油混合物流29内。一个分离/过滤容器31接收所述高压气体流29，并且将这种气体流分离成一股排放气体流33和一股润滑油气体排放流35。一根虹吸管线40将所述分离/过滤容器与导管19中的气体流连通起来。排放气体流33继续用于进一步处理和/或分送至消费者。高温油流35一般穿过一个润滑油冷却器37或者可以在容器31的底部简单地收集润滑油。润滑油最好在120至200°F的范围内进行冷却，并且随后穿过返回导管37和过滤装置39重新循环至合适的进入部位(entry point)，用于对压缩机11中的密封件、轴承以及螺杆进行润滑。

图6是根据本发明的过滤容器32的侧向剖视图，该过滤容器32将被用来取代前述的常规容器31。容器32包括一个具有入口43的竖直设置容器壳体41。一个涡流喷射区域(vortex knockout region)45被设置在所述容器壳体的下部区域47之内，并且与容器入口43连通。正如可以从图6中看到的那样，容器壳体41具有大体上呈圆柱状的内侧壁49，并且具有一根竖直中线51。一个竖直设置的下导管53包括一个圆柱状主体区域，该主体区域大体沿着所述容器壳体的竖直中线51设置。正如可以从表示穿过入口43的气流的箭头所明确显示的，容器壳体41的圆柱状侧壁49和下导管53的外表面(exterior)55用于产生一个离心力，该离心力施加于通过入口43进入所述容器壳体的气体/油混合物上。阻流板(图6中的72)被固连在下导管53和圆柱状内侧壁49上，并且被设计成向所述气体/液体混合物施加圆周运动。这将导致存在于进入气体内的润滑油受到离心力的作用，迫使较重的油成分沿着一个螺旋向下方向穿过固定筛网57(stilling screen)并且进入存储器59内。位于所述涡流喷射装置下方的固定筛网57用于使得气体向上流动并且远离所存储的液体。当需要进行另外一个润滑循环时，存储器59中的润滑油可以被从该存储器泵送回所述压缩机。

正如将可以从图6中明确显示的，下导管53的圆柱状侧壁的一部分环绕其圆周的一部分被裁掉，来形成一个“台阶”65。天然气，与小的残留固体和液体杂质一起，一旦到达台阶65将向上转向，并且将穿过下导管53的内部向上行进至一个聚结元件区域67，该聚结元件区域67在所述容器壳体内部位于涡流喷射区域45的上方。聚结区域67包括多个的聚结过滤元件壳体69，它们在所述容器壳体的上部区域71之内大体平行于轴线51以竖直方式设置。元件壳体69被安装在一个管板70上，该管板70将所述容器壳体的上部区域与下部区域分离开。残留于进入聚结元件壳体69的气体流中的杂质包括小的固体微粒和液体浮质，它们非常小以致于无法受到由涡流喷射装置施加的离心力的作用。

如图2、4和5中所示，各个聚结过滤元件壳体69均包括一个多孔过滤元件73，该多孔过滤元件73是一根聚结/重力排放管。正如将要参照图3解释的那样，在本发明的一个实施例中，在压缩机的排出侧，聚结元件73是不带有内部褶状物的带芯元件。在本发明的另外一个实施例中，其中所述元件被用在压缩机的吸气侧，多孔聚结元件73是具有位于内侧壁之内的中心孔75的无芯元件，所述内侧壁具有褶状物(在图2中示出了一个褶状物79)。褶状物(图5中的79)将穿过元件73的任何所夹带固体和气体去除。

在最为优选形式中，过滤元件73是可以从得克萨斯州的PerryEquipment Corporation of Mineral Wells购买到的

元件。这种过滤元件由无纺织物构成。所述织物最好由一种由基础纤维(a base fiber)与粘合材料形成的基本上均质混合物制成，其中所述混合物受到加热和压缩来形成具有选定孔隙率的第一无纺织物条。这种第一无纺织物条以多个叠置层(图2中的81、83、85和87)在其自身上螺旋缠绕起来，以便形成一个具有选定径向厚度的第一带(a first band)。一根具有选定孔隙率的第二类似无纺织物条被以多个叠置层在其自身上螺旋缠绕起来，以便形成一个具有选定径向厚度的第二带，其中该第二无纺织物条的选定孔隙率通常与第一无纺织物条的孔隙率不同。所述第一和第二带被重叠并且粘合在一起，来形成多孔的自支撑过滤元件73。在图2中示出了多种带89、91、93和95。

所述多孔过滤元件以及制造方法在1998年10月27日授权给Perry，Jr.等的美国专利US 5827430中进行了描述，该美国专利被转让给了本发明的受让人。

各个多孔过滤元件73均被容置在一个刚性竖直壳体(图4中的69)之内。各个刚性竖直壳体69均为金属圆柱体，具有一个长度“l”和一个内径99，用于接收一个多孔聚结元件。金属圆柱体的壁101沿着其整个长度带有百叶窗式开口或者孔(louvered openings or holes)98，由此各个聚结壳体均通过稳定环绕包含于其中的聚结元件周围的气流而用作一个气流调节器。沿着各个元件壳体的长度设置的百叶窗式孔向从聚结元件排出的流体提供一个轻微的背压，由此导致气流更为均匀。所述气流由图4中的箭头示出。所述壳体在2001年1月2日授权的美国专利US 6168647中进行了详细描述，并且该美国专利转让给了本发明的受让人。所述壳体可以从得克萨斯州的Perry Equipment Corporation of Mineral Wells作为“louvered flowbaffles(百叶窗式导流板)”购买到。

穿过聚结元件区域67的气流是从多孔元件73的内部向外流动。内侧过滤元件层能够俘获固体微粒并且使得它们远离聚结基质。多孔介质中的聚结基质将从所述气体流中聚结并且重力排出残留的液体雾滴和浮质。整个气体流沿着所述多孔元件的中空芯部流动，随后穿过所述聚结介质的壁，并且进入间隙区域内(图5中的100)。所述气体流的某些部分流过圆环状百叶窗式的开口或孔98，同时气体流的其余部分沿着间隙区域100行进，并且通过帽部104上的切槽102排出百叶窗式元件壳体。排射入间隙区域100之内的液滴提供了一种液体洗涤机构，以收集夹带于所述气体流中的细微液滴。

百叶窗式元件壳体69是一种多功能器件。其用作一个用于多孔元件73的支撑和密封机构。其还容许在特定应用中使用无芯元件管(正如在压缩机的吸气侧那样)，由此降低替代元件的成本。正如已经解释过的那样，其还用作一个流量分配装置，因为百叶窗式孔在元件上提供了小量的背压，以便强迫流体贯穿所述管的整个长度更为均匀地流动。由所述元件和百叶窗式元件壳体从所述气体流中除去的液体雾滴和浮质被重力排放至一个上侧或者第二阶段液体贮槽103。润滑油被不断地从该区域虹吸回压缩机11的吸气侧。离开百叶窗式元件壳体69的洁净气体向容器的顶部行进，并且流过出口喷嘴挡板105的上方，之后从排放口107排出。出口喷嘴挡板105有助于从各个元件中均匀地拉拽气体，由此减轻气流的沟道效应(channeling)和延滞(carry over)。

当所述装置处于失调流动(upset flow)状况下时，百叶窗式元件壳体69还用作一个辅助液体收集表面。当流速大于装置设计能力的液体进入所述容器时，所述元件如同一个喷雾器那样快速地释放出已聚结的液体。百叶窗式元件壳体69的外层将捕获并且重力排出这些液体中的大部分，否则将由于在失调流动状况下发生延滞而溢出所述容器。

图3是一个简化示意图，示出了两个根据本发明的过滤容器的排布方案。在图3中所示的压缩方法中，一个过滤装置109被设置在螺杆压缩机111的排出侧，同时另外一个装置113被设置在压缩机的吸气侧。正如已经提及的那样，用于压缩机111吸气侧的过滤装置中的过滤元件是无芯元件，而用作压缩机111排出侧的过滤元件是带芯元件，因为该侧涉及较高的压力。如前所述，它们均为可购买得到的

元件。在图3所示的压缩方法中，进入入口115的原始吸入气体由装置113进行过滤，并且通过压缩机吸气管线117流动至压缩机111中的吸气法兰119。高压气体/油混合物被从排出法兰121中排出，并且通过导管123流动至竖直喷射聚结装置109的入口125。在装置109的底部贮槽中收集的液体通过导管127重新循环至压缩机中的转子驱动油泵129。源自于装置109的上侧贮槽的虹吸排出物通过导管131排出，并且加入进入吸气法兰119的压缩机吸气管线117。

尽管根据本发明的优选系统具有如前所述设置的装置，但是将会理解的是，在某些应用中，这些装置的位置可以对换。换句话说，装置109和113的位置可以颠倒，或者可以仅在压缩机的任一侧使用一个装置。一个将装置113设置在压缩机的吸气侧的例子是，进入压缩机的气体流具有或者潜在具有非常高的液体负载。在这种排布方案中，一个上游过滤容器将保持螺杆压缩机清洁。一个诸如所述装置109这样的装置可以被用作一个下游过滤容器，来将润滑油从气态压缩机排出物中去除。

本发明具有若干优点。在天然气压缩机工业以及在传输管线和接收场所中，液体分离存在许多问题。根据本发明的装置可以被用于需要高效进行大量分离的情况下。一旦在第一阶段过滤中实现液体分离，那么在所述装置中的特殊设计的聚结过滤元件部分中的进一步分离效率会提高。在一种典型操作中，可以利用本发明中直径为三十英寸的竖直聚结装置来从压缩机气体排出物中回收高达100GPM左右的润滑油。当与相同尺寸的标准聚结容器相比较时，所述涡流喷射装置的添加容许液体流速处理能力提高240倍。根据本发明的装置还在设计上简单，并且制造成本不高。相对较小的尺寸容许大多数装置的总体高度低于10英尺。为了允许在州际高速公路上用拖运机运输到安装的供货位置，该尺寸是十分关键的。对于类似型号的装置来说，其它分离装置一般将需要一个为15英尺或者更高的总体容器高度。根据本发明的装置采用了速度、重力以及碰撞的基本原理，以便确保可以在不使用多个去除容器的条件下实现最大的液体去除效率。

尽管已经仅以其中一种形式图示了本发明，但是本发明并非局限于此，而是容许在不脱离其实质的条件下进行各种变型和修改。

Claims (5)

1.一种用于与旋转式螺杆压缩机一同使用的过滤容器，用于从所述压缩机接收一种压缩液体/气体混合物，并且形成一股离开所述压缩机的基本上无液体的流体流，这种容器包括：

一个具有入口的竖直设置容器壳体；

一个涡流喷射区域，位于所述容器壳体的下部区域之内，并且与所述容器入口连通，该涡流喷射区域利用均匀的圆周运动来向进入所述容器壳体的气体和液体流体施加一个离心力，该离心力用于使得相对较重的流体与相对较轻的流体分离开；

一根竖直设置的下导管，在所述容器壳体内部居中设置；

一个聚结元件区域，在所述容器壳体的内部位于所述涡流喷射区域的上方，该聚结元件区域包含多个的聚结过滤元件，并且借助于所述下导管与所述涡流喷射区域连通，用于接收在所述涡流喷射区域分离出的相对较轻流体，并且用于分离出任何残留于这些流体中的夹带液体；

一个从所述容器壳体的出口，用于接收并且排出经过滤后的流体；

其中，所述聚结过滤元件均包括一种多孔介质，各个元件均被容置在一个刚性竖直壳体的内部；和

其中，各个刚性竖直壳体是一个具有长度和内径的金属圆柱体，用于接收所述多孔聚结元件，所述金属圆柱体沿着其整个长度具有百叶窗式开口，由此各个聚结元件壳体均通过稳定环绕在包含于其中的聚结元件周围的气流而用作一个气流调节器。

2.如权利要求1中所述的过滤容器，其特征在于：沿着各个聚结元件壳体的长度设置的百叶窗式开口向流出所述聚结元件的流体提供了一个轻微的背压，由此使得气流更为均匀。

3.一种用于与旋转式螺杆压缩机一同使用的过滤容器，用于从所述压缩机接收一种压缩液体/气体混合物，并且形成一股离开所述压缩机的基本上无液体的流体流，这种容器包括：

一个具有入口的竖直设置容器壳体；

一个涡流喷射区域，位于所述容器壳体的下部区域之内，并且与所述容器入口连通，该涡流喷射区域利用均匀的圆周运动来向进入所述容器壳体的气体和液体流体施加一个离心力，该离心力用于使得相对较重的流体与相对较轻的流体分离开；

一根竖直设置的下导管，在所述容器壳体内部居中设置；

一个聚结元件区域，在所述容器壳体的内部位于所述涡流喷射区域的上方，该聚结元件区域包含多个的聚结过滤元件，并且借助于所述下导管与所述涡流喷射区域连通，用于接收在所述涡流喷射区域分离出的相对较轻流体，并且用于分离出任何残留于这些流体中的夹带液体；

一个从所述容器壳体的出口，用于接收并且排出经过滤后的流体；

其中，所述聚结过滤元件均包括一种多孔介质，各个元件均被容置在一个刚性竖直壳体的内部；

其中，所述多孔的聚结元件是无芯元件，具有一个带有内侧壁的中心孔，所述内侧壁带有褶状物以便去除穿过所述元件的流体中的任何所夹带固体；和

各个刚性竖直壳体是一个具有长度和内径的金属圆柱体，用于接收所述多孔聚结元件，所述金属圆柱体沿着其整个长度具有百叶窗式开口，由此各个聚结元件壳体均通过稳定环绕在包含于其中的聚结元件周围的气流而用作一个气流调节器。

4.一种用于与旋转式螺杆压缩机一同使用的过滤容器，用于从所述压缩机接收一种压缩液体/气体混合物，并且形成一股离开所述压缩机的基本上无液体的流体流，这种容器包括：

一个具有入口的竖直设置容器壳体；

一个涡流喷射区域，位于所述容器壳体的下部区域之内，并且与所述容器入口连通，该涡流喷射区域利用均匀的圆周运动来向进入所述容器壳体的气体和液体流体施加一个离心力，该离心力用于使得相对较重的流体与相对较轻的流体分离开；

一根竖直设置的下导管，在所述容器壳体内部居中设置；

一个聚结元件区域，在所述容器壳体的内部位于所述涡流喷射区域的上方，该聚结元件区域包含多个的聚结过滤元件，并且借助于所述下导管与所述涡流喷射区域连通，用于接收在所述涡流喷射区域分离出的相对较轻流体，并且用于分离出任何残留于这些流体中的夹带液体；

一个从所述容器壳体的出口，用于接收并且排出经过滤后的流体；

其中，所述聚结过滤元件均包括一种多孔介质，各个元件均被容置在一个刚性竖直壳体的内部；和

其中，所述多孔的聚结元件是固态的带芯元件；

各个刚性竖直壳体是一个具有长度和内径的金属圆柱体，用于接收所述多孔聚结元件，所述金属圆柱体沿着其整个长度具有百叶窗式开口，由此各个聚结元件壳体均通过稳定环绕在包含于其中的聚结元件周围的气流而用作一个气流调节器。

5.一种用于与旋转式螺杆压缩机一同使用的过滤容器，用于从所述压缩机接收一种压缩液体/气体混合物，并且形成一股离开所述压缩机的基本上无液体的流体流，这种容器包括：

一个具有入口的竖直设置容器壳体；

一个涡流喷射区域，位于所述容器壳体的下部区域之内，并且与所述容器入口连通，该涡流喷射区域利用均匀的圆周运动来向进入所述容器壳体的气体和液体流体施加一个离心力，该离心力用于使得相对较重的流体与相对较轻的流体分离开；

一根竖直设置的下导管，在所述容器壳体内部居中设置；

一个聚结元件区域，在所述容器壳体的内部位于所述涡流喷射区域的上方，该聚结元件区域包含多个的聚结过滤元件，并且借助于所述下导管与所述涡流喷射区域连通，用于接收在所述涡流喷射区域分离出的相对较轻流体，并且用于分离出任何残留于这些流体中的夹带液体；

一个从所述容器壳体的出口，用于接收并且排出经过滤后的流体；

其中，所述聚结过滤元件均包括一种多孔介质，各个元件均被容置在一个刚性竖直壳体的内部；

其中，所述聚结过滤元件均包括一种多孔介质，各个元件均被容置在一个刚性竖直壳体的内部；和

其中，所述过滤元件由无纺织物构成，所述织物如下地制成：一种由基础纤维与粘合材料形成的基本上均质混合物，其中所述混合物受到压缩来形成具有选定孔隙率的第一无纺织物条，这种第一无纺织物条以多个叠置层在其自身上螺旋缠绕起来，以便形成一个具有选定径向厚度的第一带；一根具有选定孔隙率的第二类似无纺织物条，被以多个叠置层在其自身上螺旋缠绕起来，以便形成一个具有选定径向厚度的第二带，其中该第二无纺织物条的选定孔隙率与第一无纺织物条的孔隙率不同，所述第一和第二带被重叠并且粘合在一起，来形成多孔的自支撑过滤元件；

各个刚性竖直壳体是一个具有长度和内径的金属圆柱体，用于接收所述多孔聚结元件，所述金属圆柱体沿着其整个长度具有百叶窗式开口，由此各个聚结元件壳体均通过稳定环绕在包含于其中的聚结元件周围的气流而用作一个气流调节器。

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