CN111001217A - 一种被高浓度超细颗粒污染物污染的污油过滤净化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种被高浓度超细颗粒污染物污染的污油过滤净化装置，包括依次串联的三台高精度、大纳污能力精密过滤器，分别为第一过滤器、第二过滤器和第三过滤器，所述第一过滤器、第二过滤器和第三过滤器的过滤精度相同。本发明中三台同样精度的过滤器串联使用，有效的提高了整个过滤装置的过滤精度和过滤效率，有效的延长了滤芯的更换时间，降低了滤芯的消耗量，减少了装置的造价，也减少了整个装置的设备尺寸，简化了切换作业流程。

Description

一种被高浓度超细颗粒污染物污染的污油过滤净化装置
技术领域
本发明涉及液体过滤净化技术领域，尤其涉及一种被高浓度超细颗粒污染物污染的污油过滤净化装置。
背景技术
成品油是指汽油、煤油、柴油、航空喷气燃料等经过原油的生产加工而成的石油产品的总称。管道输送具有安全、高效、节能、环保等特点，因此在成品油的输送中得到了广泛的应用。在管道运行过程中，管道内壁会发生腐蚀，产生铁锈等颗粒污染物，同时由于长输管道输送距离长，所以会导致所输送的油品产生高浓度的颗粒污染；特别是在管道清洗过程中，会产生污染程度更高的污油。这种高污染程度的污油具有颗粒物浓度高、尺寸小的显著特点，依靠自然沉降方式无法有效地清除，通常需要采用专用的过滤净化技术和设备来对其进行污染控制，达到成品油所要求的洁净度。
现有的清管污油过滤净化方法如附图1所示，其中一级、二级、三级过滤器的过滤精度从粗到精依次设计：粗(20/10μm)、中(5/3μm)、精(1μm)。
现有的过滤精度梯度设计的方法存在以下几个问题：1、粗(20/10μm)、中(5/3μm)、精(1μm)三级串联过滤的技术方案，在遇到超细颗粒污染的污油时，过滤净化效果达不到规定的要求；2、三种等级过滤精度的设计导致了三道过滤器的滤芯都需要更换，特别是最后一道1μm的过滤器更换频繁，当颗粒污染物浓度较高时，滤芯堵塞块、使用寿命短、消耗量大，过滤成本高；3、过滤器的选型和组合的结构设计不合理，纳污能力不足，滤芯使用寿命短、滤芯更换频繁，滤芯更换成本及更换作业成本高；4、过滤器所用的过滤滤芯设计不合理，过滤精度和纳污容量的矛盾突出；5、现有的三级过滤，各级过滤精度不同，彼此不能互为备用，为了实现更换滤芯不停机作业，每一道过滤器都要设置两台并联的过滤器，这样三道过滤共需要6台过滤器才能保证滤芯更换不停机作业，这导致设备占地面积大、造价高。
发明内容
本发明旨在解决现有技术的不足，而提供一种被高浓度超细颗粒污染物污染的污油过滤净化装置。
本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：
一种被高浓度超细颗粒污染物污染的污油过滤净化装置，包括依次串联的三级高精度、大纳污能力精密过滤器，分别为第一过滤器、第二过滤器和第三过滤器，所述第一过滤器、第二过滤器和第三过滤器的过滤精度相同。这三级过滤器同时工作，确保对超细颗粒污染物的过滤精度和过滤效率。
一种被高浓度超细颗粒污染物污染的污油过滤净化装置，包括依次串联的四台高精度、大纳污能力精密过滤器，分别为第一过滤器、第二过滤器、第三过滤器和第四过滤器，四台过滤器中同时使用任意三台且另一台为备用。
所述第一过滤器、第二过滤器、第三过滤器和第四过滤器的入口端均设有入口阀，出口端均设有出口阀，第一过滤器、第二过滤器、第三过滤器和第四过滤器内部均设有若干个滤芯且四个过滤器内部的滤芯-的过滤精度相同，所述第一过滤器、第二过滤器、第三过滤器和第四过滤器分别并联有一个旁通管，旁通管上设有旁通阀，四个旁通管按照四个过滤器的连接顺序依次连通。
过滤器采用多支直径为150mm的滤芯，油品从外向里流动，过滤器的纳污容量为12g/L/min以上。
所述滤芯对于大于1μm的固体颗粒的过滤效率为80％以上。
过滤器均包括第一壳体，所述第一壳体下部连有第一进料管和第一出料管，第一进料管的一端与第一壳体内部连通，另一端为第一进料口，所述第一壳体内下部设有汇流托盘，所述汇流托盘为两端封堵的筒状结构，第一出料管的一端与汇流托盘的底壁连通，另一端为第一出料口且延伸至第一壳体的外部，所述汇流托盘的顶壁上设有若干个安装孔，安装孔上部安装有若干个滤芯，滤芯的顶端为盲端。
过滤器均包括第二壳体，所述第二壳体内上部设有第一管板，第一管板将第二壳体内分为上方的第一空腔和下方的第二空腔，第一管板上设有若干个安装孔，安装孔下部安装有滤芯，滤芯的开口朝向第一空腔且下端为盲端，所述第二壳体的下部固定有第二进料管和第二出料管，所述第二进料管的一端与第二壳体内相连通，另一端为第二进料口，第二出料管的一端固定在第一管板上且与第一空腔相连通，另一端为第二出料口且伸出第二壳体。
过滤器均包括第三壳体，所述第三壳体内下部固定设有第二管板，第二管板将第三壳体内分为上方的第三空腔和下方的第四空腔，所述第二管板上开设有若干个安装孔，安装孔上部固定有若干个滤芯，滤芯的下端开口朝向第四空腔且上端为盲端，所述第三壳体的下部固定有第三进料管和第三出料管，所述第三进料管的上端伸入第三空腔上部，下端为第三进料口且延伸出第三壳体的底壁，所述第三出料管的一端与第四空腔相连通，另一端为第三出料口。
本发明的有益效果是：1、三台同样精度的过滤器串联使用，有效的提高了整个过滤装置的过滤精度和过滤效率，大大提高了滤后油品的洁净度，很好的解决了含有超细颗粒污染物的污油的过滤净化问题；2、采用高精度、大纳污能力的过滤器，滤芯的使用寿命(更换时间)是常规过滤器的3～5倍，有效的延长了滤芯的更换时间，大幅度减少了滤芯的更换作业量，同时也降低了滤芯的消耗量；3、传统的过滤方案(三道过滤器的过滤精度为粗、中、精依次设计)的三道过滤器都可能会被快速堵塞，而本发明的过滤方案(三道过滤器均为精密过滤器)的第一道过滤器可能会被快速堵塞，而第二道、第三道过滤器堵塞较慢，从而总体上减少了滤芯的消耗量；4、传统的过滤方案需要用6台过滤器(三道串联工作，每道由两台过滤器并联组成，工作时3用3备)才能实现更换滤芯时不停机作业；而本发明的过滤方案仅需4台过滤器(4道串联，每道只需一台，工作时3用1备)就能实现更换滤芯时不停机作业。该方案减少了装置的造价，也减少了整个装置的设备尺寸，简化了切换作业流程。
附图说明
图1为现有技术中分精度等级过滤的过滤装置示意图；
图2为本发明具体实施例2中过滤装置的示意图；
图3为本发明具体实施例2中过滤装置中液体流向示意图；
图4为本发明中过滤器内部第一种安装结构示意图；
图5为本发明中过滤器内部第二种安装结构示意图；
图6为本发明中过滤器内部第三种安装结构示意图；
图7为本发明汇流托盘的俯视结构示意图；
图中：1、第一过滤器；2、第二过滤器；3、第三过滤器；4、第四过滤器；5、入口阀；6、旁通阀；7、出口阀；8、旁通管；1-1、第一进料口；1-2、第一壳体；1-3、汇流托盘；1-4、第一出料口；1-5、第一进料管；1-6、第一出料管；1-7、滤芯；1-8、安装孔；2-1、第二进料口；2-2、第二壳体；2-3、第一管板；2-4、第二出料口；2-5、第二进料管；2-6、第二出料管；3-1、第三进料口；3-2、第三壳体；3-3、第二管板；3-4、第三出料口；3-5、第三进料管；3-6、第三出料管；
以下将结合本发明的实施例参照附图进行详细叙述。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明：
具体实施例1：
如图4和图7所示，一种被高浓度超细颗粒污染物污染的污油过滤净化装置，包括依次串联的三台高精度、大纳污能力精密过滤器，分别为第一过滤器1、第二过滤器2和第三过滤器3，所述第一过滤器1、第二过滤器2和第三过滤器3的过滤精度相同。
过滤器采用多支直径为150mm的滤芯1-7，油品从外向里流动，过滤器的纳污容量为12g/L/min以上，为大纳污能力过滤器。
所述滤芯1-7对于大于1μm的固体颗粒的过滤效率为80％以上，为高精度过滤。
过滤器均包括第一壳体1-2，所述第一壳体1-2下部连有第一进料管1-5和第一出料管1-6，第一进料管1-5的一端与第一壳体1-2内部连通，另一端为第一进料口1-1，所述第一壳体1-2内下部设有汇流托盘1-3，所述汇流托盘1-3为两端封堵的筒状结构，第一出料管1-6的一端与汇流托盘1-3的底壁连通，另一端为第一出料口1-4且延伸至第一壳体1-2的外部，所述汇流托盘1-3的顶壁上设有若干个安装孔1-8，安装孔1-8上部安装有若干个滤芯1-7，滤芯1-7的顶端为盲端。
具体实施例2：
如图2、图3、图5和图7所示，一种被高浓度超细颗粒污染物污染的污油过滤净化装置，包括依次串联的四台高精度、大纳污能力精密过滤器，分别为第一过滤器1、第二过滤器2、第三过滤器3和第四过滤器4，四台过滤器中同时使用任意三台且另一台为备用。
所述第一过滤器1、第二过滤器2、第三过滤器3和第四过滤器4的入口端均设有入口阀5，出口端均设有出口阀7，第一过滤器1、第二过滤器2、第三过滤器3和第四过滤器4内部均设有若干个滤芯1-7且四个过滤器内部的滤芯1-7的过滤精度相同，所述第一过滤器1、第二过滤器2、第三过滤器3和第四过滤器4分别并联有一个旁通管8，旁通管8上设有旁通阀6，四个旁通管8按照四个过滤器的连接顺序依次连通。
过滤器采用多支直径为150mm的滤芯1-7，油品从外向里流动，过滤器的纳污容量为12g/L/min以上。
所述滤芯1-7对于大于1μm的固体颗粒的过滤效率为80％以上。
过滤器均包括第二壳体2-2，所述第二壳体2-2内上部设有第一管板2-3，第一管板2-3将第二壳体2-2内分为上方的第一空腔和下方的第二空腔，第一管板2-3上设有若干个安装孔1-8，安装孔1-8下部安装有滤芯1-7，滤芯1-7的开口朝向第一空腔且下端为盲端，所述第二壳体2-2的下部固定有第二进料管2-5和第二出料管2-6，所述第二进料管2-5的一端与第二壳体2-2内相连通，另一端为第二进料口2-1，第二出料管2-6的一端固定在第一管板2-3上且与第一空腔相连通，另一端为第二出料口2-4且伸出第二壳体2-2。
具体实施例3：
如图2、图3、图6和图7所示，一种被高浓度超细颗粒污染物污染的污油过滤净化装置，包括依次串联的四台高精度、大纳污能力精密过滤器，分别为第一过滤器1、第二过滤器2、第三过滤器3和第四过滤器4，四台过滤器中同时使用任意三台且另一台为备用。
所述第一过滤器1、第二过滤器2、第三过滤器3和第四过滤器4的入口端均设有入口阀5，出口端均设有出口阀7，第一过滤器1、第二过滤器2、第三过滤器3和第四过滤器4内部均设有若干个滤芯1-7且四个过滤器内部的滤芯1-7的过滤精度相同，所述第一过滤器1、第二过滤器2、第三过滤器3和第四过滤器4分别并联有一个旁通管8，旁通管8上设有旁通阀6，四个旁通管8按照四个过滤器的连接顺序依次连通。
过滤器采用多支直径为150mm的滤芯1-7，油品从外向里流动，过滤器的纳污容量为12g/L/min以上。
所述滤芯1-7对于大于1μm的固体颗粒的过滤效率为80％以上。
过滤器均包括第三壳体3-2，所述第三壳体3-2内下部固定设有第二管板3-3，第二管板3-3将第三壳体3-2内分为上方的第三空腔和下方的第四空腔，所述第二管板3-3上开设有若干个安装孔1-8，安装孔1-8上部固定有若干个滤芯1-7，滤芯1-7的下端开口朝向第四空腔且上端为盲端，所述第三壳体3-2的下部固定有第三进料管3-5和第三出料管3-6，所述第三进料管3-5的上端伸入第三空腔上部，下端为第三进料口3-1且延伸出第三壳体3-2的底壁，所述第三出料管3-6的一端与第四空腔相连通，另一端为第三出料口3-4。
本发明中的四台过滤器过滤精度一致，四台过滤器均为高精度、大纳污能力的精密过滤器，过滤时，使用其中三台过滤器，另一台为备用过滤器，通过控制相关阀门的启闭来实现切换过滤器的操作。
首先使用第一过滤器1、第二过滤器2和第三过滤器3进行过滤，第四过滤器4为备用过滤器，使用时，关闭与第一过滤器1、第二过滤器2、第三过滤器3分别并联的旁通管8上的旁通阀6，打开第一过滤器1、第二过滤器2、第三过滤器3两侧所连的入口阀5和出口阀7，打开与第四过滤器4所并联的旁通管8上的旁通阀6，关闭第四过滤器4的入口阀5，此时只有第一过滤器1、第二过滤器2、第三过滤器3参与过滤。
当运行一段时间，第一过滤器1堵塞(进出口的压差上升)，需要更换滤芯1-7时，关闭与第四过滤器4并联的旁通管8上的旁通阀6，打开第四过滤器4的入口阀5，关闭第一过滤器1的入口阀5，打开与第一过滤器1并联的旁通管8上的旁通阀6，此时变成第二过滤器2、第三过滤器3和第四过滤器4串联工作，可以更换第一过滤器1的滤芯并备用。
当第二过滤器2堵塞时，关闭第二过滤器2的入口阀5，打开与第二过滤器2并联的旁通管8上的旁通阀6，并打开第一过滤器1的入口阀5，关闭与第一过滤器1并联的旁通管8上的旁通阀6，此时变成第一过滤器1、第三过滤器3和第四过滤器4串联工作，可以更换第二过滤器2的滤芯并备用。
当第三过滤器3堵塞时，关闭第三过滤器3的入口阀5，打开与第三过滤器3并联的旁通管8上的旁通阀6，并打开第二过滤器2的入口阀5，关闭与第二过滤器2并联的旁通管8上的旁通阀6，此时变成第一过滤器1、第二过滤器2和第四过滤器4串联工作，可以更换第三过滤器3的滤芯并备用。
当第四过滤器4堵塞时，关闭第四过滤器4的入口阀5，打开与第四过滤器4并联的旁通管8上的旁通阀6，并打开第三过滤器3的入口阀5，关闭与第三过滤器3并联的旁通管8上的旁通阀6，此时变成第一过滤器1、第二过滤器2和第三过滤器3串联工作，可以更换第四过滤器4的滤芯并备用。
本发明具有以下优点：1、三台同样精度的过滤器串联使用，有效的提高了整个过滤装置的过滤精度和过滤效率，大大提高了滤后油品的洁净度，很好的解决了含有超细颗粒污染物的污油的过滤净化问题；2、采用高精度、大纳污能力的过滤器，滤芯的使用寿命(更换时间)是常规过滤器的3～5倍，有效的延长了滤芯的更换时间，大幅度减少了滤芯的更换作业量，同时也降低了滤芯的消耗量；3、传统的过滤方案(三道过滤器的过滤精度为粗、中、精依次设计)的三道过滤器都可能会被快速堵塞，而本发明的过滤方案(三道过滤器均为精密过滤器)的第一道过滤器可能会被快速堵塞，而第二道、第三道过滤器堵塞较慢，从而总体上减少了滤芯的消耗量；4、传统的过滤方案需要用6台过滤器(三道串联工作，每道由两台过滤器并联组成，工作时3用3备)才能实现更换滤芯时不停机作业；而本发明的过滤方案仅需4台过滤器(4道串联，每道只需一台，工作时3用1备)就能实现更换滤芯时不停机作业。该方案减少了装置的造价，也减少了整个装置的设备尺寸，减小了占地面积，简化了切换作业流程。
上面对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种被高浓度超细颗粒污染物污染的污油过滤净化装置，其特征在于，包括依次串联的三台高精度、大纳污能力精密过滤器，分别为第一过滤器(1)、第二过滤器(2)和第三过滤器(3)，所述第一过滤器(1)、第二过滤器(2)和第三过滤器(3)的过滤精度相同。
2.一种被高浓度超细颗粒污染物污染的污油过滤净化装置，其特征在于，包括依次串联的四台高精度、大纳污能力精密过滤器，分别为第一过滤器(1)、第二过滤器(2)、第三过滤器(3)和第四过滤器(4)，四台过滤器中同时使用任意三台且另一台为备用。
3.根据权利要求2所述的一种被高浓度超细颗粒污染物污染的污油过滤净化装置，其特征在于，所述第一过滤器(1)、第二过滤器(2)、第三过滤器(3)和第四过滤器(4)的入口端均设有入口阀(5)，出口端均设有出口阀(7)，所述第一过滤器(1)、第二过滤器(2)、第三过滤器(3)和第四过滤器(4)分别并联有一个旁通管(8)，旁通管(8)上设有旁通阀(6)，四个旁通管(8)按照四个过滤器的连接顺序依次连通。
4.根据权利要求3所述的一种被高浓度超细颗粒污染物污染的污油过滤净化装置，其特征在于，过滤器内部均设有若干个滤芯(1-7)且四个过滤器内部的滤芯(1-7)的过滤精度相同。
5.根据权利要求4所述的一种被高浓度超细颗粒污染物污染的污油过滤净化装置，其特征在于，过滤器的纳污容量为12g/(L/min)以上。
6.根据权利要求1或2所述的一种被高浓度超细颗粒污染物污染的污油过滤净化装置，其特征在于，过滤器采用多支直径为150mm的滤芯(1-7)，油品从外向里流动。
7.根据权利要求5所述的一种被高浓度超细颗粒污染物污染的污油过滤净化装置，其特征在于，所述滤芯(1-7)对于大于1μm的固体颗粒的过滤效率为80％以上。
8.根据权利要求5所述的一种被高浓度超细颗粒污染物污染的污油过滤净化装置，其特征在于，过滤器均包括第一壳体(1-2)，所述第一壳体(1-2)下部连有第一进料管(1-5)和第一出料管(1-6)，第一进料管(1-5)的一端与第一壳体(1-2)内部连通，另一端为第一进料口(1-1)，所述第一壳体(1-2)内下部设有汇流托盘(1-3)，所述汇流托盘(1-3)为两端封堵的筒状结构，第一出料管(1-6)的一端与汇流托盘(1-3)的底壁连通，另一端为第一出料口(1-4)且延伸至第一壳体(1-2)的外部，所述汇流托盘(1-3)的顶壁上设有若干个安装孔(1-8)，安装孔(1-8)上部安装有若干个滤芯(1-7)，滤芯(1-7)的顶端为盲端。
9.根据权利要求5所述的一种被高浓度超细颗粒污染物污染的污油过滤净化装置，其特征在于，过滤器均包括第二壳体(2-2)，所述第二壳体(2-2)内上部设有第一管板(2-3)，第一管板(2-3)将第二壳体(2-2)内分为上方的第一空腔和下方的第二空腔，第一管板(2-3)上设有若干个安装孔(1-8)，安装孔(1-8)下部安装有滤芯(1-7)，滤芯(1-7)的开口朝向第一空腔且下端为盲端，所述第二壳体(2-2)的下部固定有第二进料管(2-5)和第二出料管(2-6)，所述第二进料管(2-5)的一端与第二壳体(2-2)内相连通，另一端为第二进料口(2-1)，第二出料管(2-6)的一端固定在第一管板(2-3)上且与第一空腔相连通，另一端为第二出料口(2-4)且伸出第二壳体(2-2)。
10.根据权利要求5所述的一种被高浓度超细颗粒污染物污染的污油过滤净化装置，其特征在于，过滤器均包括第三壳体(3-2)，所述第三壳体(3-2)内下部固定设有第二管板(3-3)，第二管板(3-3)将第三壳体(3-2)内分为上方的第三空腔和下方的第四空腔，所述第二管板(3-3)上开设有若干个安装孔(1-8)，安装孔(1-8)上部固定有若干个滤芯(1-7)，滤芯(1-7)的下端开口朝向第四空腔且上端为盲端，所述第三壳体(3-2)的下部固定有第三进料管(3-5)和第三出料管(3-6)，所述第三进料管(3-5)的上端伸入第三空腔上部，下端为第三进料口(3-1)且延伸出第三壳体(3-2)的底壁，所述第三出料管(3-6)的一端与第四空腔相连通，另一端为第三出料口(3-4)。
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