CN112725049A - 一种天然气滤芯及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种天然气滤芯及其制备方法，天然气滤芯包括过滤组件，过滤组件的上端设置有上端盖，下端设置有下端盖，上端盖上设置有出气口，上端盖和下端盖上均设置有插接槽，过滤组件的端部通过密封组件置于插接槽内，过滤组件的外侧沿周向间隔均布有多个竖向的挡板，上端盖和下端盖上均设置有用于与插接槽相通的安置槽，安置槽位于插接槽的外侧，挡板的端部置于安置槽内，挡板的端部靠近插接槽的一侧与密封组件相抵，挡板与过滤组件的径向夹角0°<ɑ<90°，相邻挡板之间设置有进气通道。本发明便于过滤组件的拆分更换，挡板用于扰乱天然气的流动方向，挡下部分液体和颗粒杂质，有利于延长过滤组件的使用寿命。

Description

一种天然气滤芯及其制备方法
技术领域
本发明涉及滤芯技术领域，特别是指一种天然气滤芯及其制备方法。
背景技术
在天然气开采和管道输送过程中，常带有固体颗粒杂质和液体杂质，造成动力设备、仪表仪器损坏或失效，威胁管道的安全运行，而且因液体、颗粒杂质等存在，滤芯容易造成堵塞，需要定期更换，而现有的滤芯通常过滤组件和整个骨架都是固定相连，不易分离，需要滤芯整体更换，更换成本较高。另外，天然气输送时，因携带固体颗粒杂质，会对滤芯造成损伤，特别是上流压力较大时，滤芯易因高压气流、杂质损坏。
发明内容
本发明提出一种天然气滤芯及其制备方法，便于过滤组件的拆分更换，挡板用于扰乱天然气的流动方向，挡下部分水汽等液体和颗粒杂质，有利于延长过滤组件的使用寿命，同时挡板也起到了支撑的作用，增加了整个滤芯的强度。
本发明的技术方案是这样实现的：一种天然气滤芯，包括过滤组件，过滤组件的上端设置有上端盖，下端设置有下端盖，上端盖上设置有出气口，上端盖和下端盖上均设置有插接槽，过滤组件的端部通过密封组件置于插接槽内，过滤组件的外侧沿周向间隔均布有多个竖向的挡板，上端盖和下端盖上均设置有用于与插接槽相通的安置槽，安置槽位于插接槽的外侧，挡板的端部置于安置槽内，挡板的端部靠近插接槽的一侧与密封组件相抵，挡板与过滤组件的径向夹角0°<ɑ<90°，相邻挡板之间设置有进气通道。
进一步地，密封组件包括密封环，密封环上设置有U型槽，过滤组件的端部卡装于U型槽内，密封环的内外两侧均设置有第一环形槽，第一环形槽设置有弹簧圈或者弹性挡圈。
进一步地，安置槽为与挡板一一对应的斜槽，斜槽一端与插接槽相通，另一端为封闭端，挡板的端部置于斜槽内，第一环形槽内设置有弹簧圈，密封环内侧的弹簧圈与插接槽的内壁相抵，密封环外侧的弹簧圈与挡板的端部相抵。
进一步地，下端盖的上端设置有环形连槽，环形连槽沿周向连通所有斜槽，下端盖上设置有若干个与环形连槽相通的第一出水口。
进一步地，安置槽为环形滑槽，环形滑槽内设置有转动的连接环，挡板的端部与连接环固定相连，第一环形槽内设置有弹性挡圈，插接槽的侧壁和连接环的内壁上均设置有与对应的第一环形槽配合的第二环形槽，弹性挡圈一侧置于第一环形槽内，另一侧置于对应的第二环形槽内。
进一步地，连接环的外壁上设置有环形限位槽，下端盖的上端设置有限位环，限位环的内端置于环形限位槽内，外端与下端盖通过螺钉相连。
进一步地，下端盖上设置有与环形滑槽相通的第二出水口。
进一步地，过滤组件包括从外到内依次设置的外骨架、过滤聚结层、过滤疏水层和内骨架。
一种天然气滤芯的制备方法，包括以下步骤：
(1)将过滤组件的上下两端部分别卡装于密封环的U型槽内，密封环内外两侧的第一环形槽内分别安装弹簧圈；
(2)安装下端盖：将挡板的下端置于下端盖的斜槽内，过滤组件下端的密封环卡装于下端盖的插接槽内，密封环内侧的弹簧圈与插接槽的内壁相抵，密封环外侧的弹簧圈与挡板的端部相抵；
(3)安装上端盖：将挡板的上端置于上端盖的斜槽内，过滤组件上端的密封环卡装于上端盖的插接槽内，密封环内侧的弹簧圈与插接槽的内壁相抵，密封环外侧的弹簧圈与挡板的端部相抵。
一种天然气滤芯的制备方法，包括以下步骤：
(1)将过滤组件的上下两端部分别卡装于密封环的U型槽内，密封环内外两侧的第一环形槽内分别安装弹性挡圈；
(2)安装下端盖：将连接环置于环形滑槽内，过滤组件下端的密封环卡装于下端盖的插接槽内，密封环内侧的弹性挡圈同时置于插接槽的第二环形槽内，密封环外侧的弹性挡圈同时置于连接环的第二环形槽内，将限位环的内端置于环形限位槽内，外端与下端盖通过螺钉相连；
(3)安装上端盖，同步骤(2)。
本发明的有益效果：
本发明的滤芯可用于天然气中颗粒杂质和液体杂质的过滤，挡板用于扰乱天然气的流动方向，挡下部分水汽等液体和颗粒杂质，然后再经过滤组件过滤，有利于延长过滤组件的使用寿命，同时挡板也起到了支撑的作用，增加了整个滤芯的强度，过滤组件的端部与上下端盖均通过密封组件卡装，便于后续过滤组件的更换，以及挡板、上下端盖等的回收利用，降低成本。
本发明通过挡板、弹簧圈和密封环的配合，在挡板受到天然气的作用力时，可卸去部分天然气的冲击力，延长挡板的使用寿命；同时同时密封组件和弹簧圈受力挤压，使过滤组件的端部密封进一步增加，避免天然气通过过滤组件端部未经过滤排出；而且弹簧圈的设置，用于挤压密封环，确保过滤组件在U型槽内的密封卡装，同时也配合密封环增加了与插接槽以及挡板端部的摩擦力，避免过滤组件脱落，也用于限制挡板受冲击时的移动距离，避免挡板沿斜槽移动距离过大，损伤过滤组件。
本发明通过挡板和连接环的配合，当挡板收到天然气的冲击时，通过连接环会沿环形滑槽周向转动，从而卸去部分冲击力，延长挡板的使用寿命，同时挡板的周向转动，扰乱天然气的流动方向，挡下部分水汽和颗粒杂质，同时使挡板上附着的水汽或者颗粒杂质在离心力的作用下沿周向脱离；通过金属圆环的设置，用于挤压密封环，确保过滤组件在U型槽内的密封卡装，同时通过金属圆环置于第一环形槽和第二环形槽内，配合限位环，实现密封环在插接槽内的稳定卡装。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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为本发明实施例一的结构示意图；
图2为图1中A的局部放大图；
图3为图1中C-C的剖视图；
图4为本发明实施例二的结构示意图；
图5为图4中B的局部放大图；
图6为图4中D-D的剖视图。
上端盖1，下端盖2，出气口3，插接槽4，密封环5，U型槽6，挡板7，斜槽9，进气通道10，第一环形槽11，弹簧圈12，环形连槽13，限位环14，第一出水口15，外骨架16，过滤聚结层17，过滤疏水层18，内骨架19，环形滑槽20，连接环21，弹性挡圈22，第二环形槽23，环形限位槽24，第二出水口25。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
如图1-3所示，一种天然气滤芯，包括过滤组件，过滤组件的上端设置有上端盖1，下端设置有下端盖2，上端盖1上设置有出气口3，上端盖1和下端盖 2上均设置有插接槽4，过滤组件的端部通过密封组件置于插接槽4内，密封组件包括密封环5，密封环5采用橡胶等弹性材质，密封环5上设置有U型槽6，过滤组件的端部卡装于U型槽6内。
过滤组件的外侧沿周向间隔均布有多个竖向的挡板7，上端盖1和下端盖2 上均设置有用于与插接槽4相通的安置槽，安置槽为与挡板7一一对应的斜槽9，斜槽9位于插接槽4的外侧，斜槽9一端与插接槽4相通，另一端为封闭端，挡板7的端部置于斜槽9内，挡板7的端部靠近插接槽4的一侧与密封组件相抵，挡板7与过滤组件的径向夹角0°<ɑ<90°，相邻挡板7之间设置有进气通道 10。
密封环5的内外两侧均设置有第一环形槽11，第一环形槽11内装有弹簧圈 12，密封环5内侧的弹簧圈12与插接槽4的内壁相抵，密封环5外侧的弹簧圈 12与挡板7的端部相抵。
下端盖2的上端设置有环形连槽13，环形连槽13沿周向连通所有斜槽9，下端盖2上设置有若干个与环形连槽13相通的第一出水口15。
过滤组件包括从外到内依次设置的外骨架16、过滤聚结层17、过滤疏水层 18和内骨架19。外骨架16和内骨架19均为金属烧结网或者不锈钢圆筒，不锈钢圆筒的侧壁上均布有通气孔，内骨架19的金属烧结网的孔径小于外骨架16，过滤聚结层17为聚酯或玻纤过滤膜，过滤疏水层18包括无纺布保护层和疏水性玻纤过滤膜，过滤疏水层18的玻纤过滤膜的孔径小于过滤聚结层17。
本实施例的使用方法：含有水汽或颗粒杂质的天然气先接触挡板7，挡板7 扰乱天然气的流动方向，挡下部分水汽等液体和颗粒杂质，然后天然气经进气通道10进入过滤组件，依次通过外骨架16拦截颗粒杂质，过滤聚结层17除去液滴和部分水，当天然气通过过滤疏水层18时，将未去除的水分进一步去除水，过滤后的天然气经出气口3排出，斜槽9内的水通过环形连槽13汇聚，最后经第一出水口15排出。
天然气接触挡板7时，会对挡板7有一定的冲击力，当挡板7收到天然气的冲击时，挡板7沿斜槽9向密封组件移动，使密封组件和弹簧圈12受力压缩，卸去部分天然气的冲击力，延长挡板7的使用寿命；同时密封组件和弹簧圈12 受力挤压，使过滤组件的端部密封进一步增加，避免天然气通过过滤组件端部未经过滤排出。
需要更换过滤组件时，只需将上端盖1或者下端盖2拆下，即可取出过滤组件，便于外骨架16、内骨架19以及上端盖1、下端盖2以及挡板7的重复回收利用，而且也便于损伤挡板7的替换。
实施例二
实施例一所述的天然气滤芯的制备方法，包括以下步骤：
(1)将过滤组件的上下两端部分别卡装于密封环5的U型槽6内，密封环 5内外两侧的第一环形槽11内分别安装弹簧圈12；
(2)安装下端盖2：将挡板7的下端卡装于下端盖2的斜槽9内，过滤组件下端的密封环5卡装于下端盖2的插接槽4内，密封环5内侧的弹簧圈12与插接槽4的内壁相抵，密封环5外侧的弹簧圈12与挡板7的端部相抵；
(3)安装上端盖1：将挡板7的上端卡装于上端盖1的斜槽9内，过滤组件上端的密封环5卡装于上端盖1的插接槽4内，密封环5内侧的弹簧圈12与插接槽4的内壁相抵，密封环5外侧的弹簧圈12与挡板7的端部相抵。
实施例三
本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于，如图4-6所示，安置槽为环形滑槽20，环形滑槽20内设置有转动的连接环21，挡板7的端部与连接环21 固定相连，第一环形槽11内设置有弹性挡圈22，弹性挡圈22为设有开口端的弹性圆圈，插接槽4的侧壁和连接环21的内壁上均设置有与对应的第一环形槽 11配合的第二环形槽23，弹性挡圈22一侧置于第一环形槽11内，另一侧置于对应的第二环形槽23内。
连接环21的外壁上设置有环形限位槽24，下端盖2的上端设置有限位环 14，限位环14的内端置于环形限位槽24内，外端与下端盖2通过螺钉相连。下端盖2上设置有与环形滑槽20相通的第二出水口25。
本实施例的使用方法：天然气接触挡板7时，会对挡板7有一定的冲击力，当挡板7收到天然气的冲击时，会沿环形滑槽20周向转动，从而卸去部分冲击力，延长挡板7的使用寿命，同时挡板7的周向转动，扰乱天然气的流动方向，挡下部分水汽和颗粒杂质，同时使挡板7上附着的水汽或者颗粒杂质在离心力的作用下沿周向脱离。
需要更换过滤组件时，只需拧松螺钉，取下限位环14，即可将上端盖1和下端盖2拆卸，更换过滤组件即可，便于外骨架16、内骨架19以及上端盖1、下端盖2以及挡板7的重复回收利用。
实施例四
实施例三所述的天然气滤芯的制备方法，包括以下步骤：
(1)将过滤组件的上下两端部分别卡装于密封环5的U型槽6内，密封环 5内外两侧的第一环形槽11内分别安装弹性挡圈22；
(2)安装下端盖2：将连接环21置于环形滑槽20内，过滤组件下端的密封环5卡装于下端盖2的插接槽4内，密封环5内侧的弹性挡圈22同时置于插接槽4内第二环形槽23内，密封环5外侧的弹性挡圈22同时置于连接环21的第二环形槽23内，将限位环的内端置于环形限位槽24内，外端与下端盖2通过螺钉相连；
(3)安装上端盖1，同步骤(2)，将连接环21置于环形滑槽20内，过滤组件上端的密封环5卡装于上端盖1的插接槽4内，密封环5内侧的弹性挡圈 22同时置于插接槽4内第二环形槽23内，密封环5外侧的弹性挡圈22同时置于连接环21的第二环形槽23内，将限位环的内端置于环形限位槽24内，外端与下端盖2通过螺钉相连。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种天然气滤芯，包括过滤组件，过滤组件的上端设置有上端盖，下端设置有下端盖，上端盖上设置有出气口，其特征在于：上端盖和下端盖上均设置有插接槽，过滤组件的端部通过密封组件置于插接槽内，过滤组件的外侧沿周向间隔均布有多个竖向的挡板，上端盖和下端盖上均设置有用于与插接槽相通的安置槽，安置槽位于插接槽的外侧，挡板的端部置于安置槽内，挡板的端部靠近插接槽的一侧与密封组件相抵，挡板与过滤组件的径向夹角0°<ɑ<90°，相邻挡板之间设置有进气通道。
2.根据权利要求1所述的一种天然气滤芯，其特征在于：密封组件包括密封环，密封环上设置有U型槽，过滤组件的端部卡装于U型槽内，密封环的内外两侧均设置有第一环形槽，第一环形槽设置有弹簧圈或者弹性挡圈。
3.根据权利要求2所述的一种天然气滤芯，其特征在于：安置槽为与挡板一一对应的斜槽，斜槽一端与插接槽相通，另一端为封闭端，挡板的端部置于斜槽内，第一环形槽内设置有弹簧圈，密封环内侧的弹簧圈与插接槽的内壁相抵，密封环外侧的弹簧圈与挡板的端部相抵。
4.根据权利要求3所述的一种天然气滤芯，其特征在于：下端盖的上端设置有环形连槽，环形连槽沿周向连通所有斜槽，下端盖上设置有若干个与环形连槽相通的第一出水口。
5.根据权利要求2所述的一种天然气滤芯，其特征在于：安置槽为环形滑槽，环形滑槽内设置有转动的连接环，挡板的端部与连接环固定相连，第一环形槽内设置有弹性挡圈，插接槽的侧壁和连接环的内壁上均设置有与对应的第一环形槽配合的第二环形槽，弹性挡圈一侧置于第一环形槽内，另一侧置于对应的第二环形槽内。
6.根据权利要求5所述的一种天然气滤芯，其特征在于：连接环的外壁上设置有环形限位槽，下端盖的上端设置有限位环，限位环的内端置于环形限位槽内，外端与下端盖通过螺钉相连。
7.根据权利要求5或6所述的一种天然气滤芯，其特征在于：下端盖上设置有与环形滑槽相通的第二出水口。
8.根据权利要求1所述的一种天然气滤芯，其特征在于：过滤组件包括从外到内依次设置的外骨架、过滤聚结层、过滤疏水层和内骨架。
9.权利要求1-4之一所述的天然气滤芯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将过滤组件的上下两端部分别卡装于密封环的U型槽内，密封环内外两侧的第一环形槽内分别安装弹簧圈；
(2)安装下端盖：将挡板的下端置于下端盖的斜槽内，过滤组件下端的密封环卡装于下端盖的插接槽内，密封环内侧的弹簧圈与插接槽的内壁相抵，密封环外侧的弹簧圈与挡板的端部相抵；
(3)安装上端盖：将挡板的上端置于上端盖的斜槽内，过滤组件上端的密封环卡装于上端盖的插接槽内，密封环内侧的弹簧圈与插接槽的内壁相抵，密封环外侧的弹簧圈与挡板的端部相抵。
10.权利要求1、2和5-7之一所述的天然气滤芯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将过滤组件的上下两端部分别卡装于密封环的U型槽内，密封环内外两侧的第一环形槽内分别安装弹性挡圈；
(2)安装下端盖：将连接环置于环形滑槽内，过滤组件下端的密封环卡装于下端盖的插接槽内，密封环内侧的弹性挡圈同时置于插接槽的第二环形槽内，密封环外侧的弹性挡圈同时置于连接环的第二环形槽内，将限位环的内端置于环形限位槽内，外端与下端盖通过螺钉相连；
(3)安装上端盖，同步骤(2)。
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