CN112973295A - 具有排液功能的聚结滤芯 - Google Patents

Abstract

本发明为一种具有排液功能的聚结滤芯，该具有排液功能的聚结滤芯包括对气体中混有的大量液体进行拦截的内侧聚结部件以及对气体中剩余的少量液体进行聚结过滤的外侧聚结部件，内侧聚结部件和外侧聚结部件均为沿竖向设置且两端开口的筒状结构，外侧聚结部件套设于内侧聚结部件的外侧，内侧聚结部件与外侧聚结部件之间留有环形的排液空间，内侧聚结部件的顶端和外侧聚结部件的顶端设置有上端盖，内侧聚结部件的底端和外侧聚结部件的底端设置有下端盖，下端盖上开设有与内侧聚结部件的内侧相连通的进气口。本发明解决了聚结滤芯过滤效果不佳、滤芯内部的孔隙易被液滴堵塞的技术问题。

Description

具有排液功能的聚结滤芯

技术领域

本发明涉及天然气运输技术领域，尤其涉及一种具有排液功能的聚结滤芯。

背景技术

目前，天然气运输技术中管道运输是实现大量油气资源长距离转移的最优方式。为实现长距离输送，需在管道沿线设置压气站给天然气增压，压气站核心动力设备为压缩机。然而，从地下采出的天然气会不同程度的夹带出部分矿物、黏土、水、凝析油等杂质，如果固体颗粒或液滴进入压缩机将造成叶片或干气密封系统磨损、腐蚀或热应变，严重时将导致压缩机停机。

为了保证压缩机长周期连续运行，进站的天然气一般会依次经过旋风分离器、过滤分离器和聚结器等装置，除去气体内夹带的固体和液体杂质。其中，聚结器主要用于除去1μm以下的液滴，其核心部件为聚结滤芯。

现有技术中所使用的聚结器的结构，如图1所示，聚结器内部设置有管板100，管板100将聚结器的内部分隔为上、下两部分，其中，下部为含液气体腔室，上部为洁净气体腔室。含有液滴的气体由聚结器的入口200进入到含液气体腔室，在气体推动力的作用下由各聚结滤芯300的底部开口进入至聚结滤芯300的内侧，气体由聚结滤芯300内壁面上过滤材料的孔隙进入聚结滤芯300，液滴经聚结(气体中的微小液滴在过滤材料内部由于碰撞、聚并、融合而成较大液滴的过程)后以液体形式由聚结滤芯300外壁面排出，排出的液体在重力作用下滑落至管板100上，而后液体通过洁净气体腔室下部的第一排液口400排出聚结器；所得到的洁气体由聚结滤芯300外壁面排出，而后经由通过洁净气体腔室上部的出口500排出至后续工段。当气体中含液量过高时，部分液体将直接在聚结滤芯300内壁面被拦截，而后在重力作用下滑落至含液气体腔室底部，而后通过含液气体腔室底部的第二排液口600排出聚结器。

现有技术中所使用的聚结滤芯300的结构，如图2、图3所示，聚结滤芯300以内支撑骨架3001作为支撑，在内支撑骨架3001的外侧缠绕聚结层滤材3002(滤芯内可实现液滴聚结的多层纤维滤材，通常由玻璃纤维构成，位于滤芯的内侧)，在聚结层滤材3002的外侧设置外支撑骨架3003，通过外支撑骨架3003对聚结层滤材3002进行固定，在外支撑骨架3003的外侧进一步缠绕排液层滤材3004(滤芯内用于将聚结后的液体对外排出的单层纤维滤材，可对聚结层二次夹带造成的大液滴进行拦截，通常为芳纶等聚合物纤维构成，位于滤芯的外侧)，并通过滤芯下端盖3005和滤芯上端盖3006相配合对内支撑骨架3001、聚结层滤材3002、外支撑骨架3003以及排液层滤材3004的两端进行密封，使得含液含尘气体只能沿径向通过聚结滤芯300，达到聚结过滤的效果。

但聚结滤芯在运行过程中通常存在以下缺点：

一、现有聚结滤芯内聚结层滤材为多层高精度纤维材料紧密缠绕或折叠而成，在聚结过滤过程中，大量液体将被纤维材料所捕获进而堵塞滤材的孔隙，导致过滤效率逐步降低；

二、随着过滤过程的进行，被捕获的液体将向滤芯外侧运移，在滤芯聚结层的外表面将形成一层液膜，液膜出现会导致滤芯压降骤然增加，系统能耗显著增大，同时气体穿过液膜将造成液膜破裂，破裂的液膜会形成大量小液滴，导致气液分离效果明显下降；

三、聚结滤芯多为圆筒状，长度约为0.9m至1.8m，实际使用过程中将聚结滤芯立式放置，该种放置方式会导致聚结滤芯所捕获的液体在竖直方向上分布不均，越靠近滤芯的底部，滤材内液体堵塞情况越严重，相应地液滴二次夹带现象(液滴与气相分离后，在气流作用下再次进入气相的过程)愈加明显，严重影响滤芯的过滤效果；另外，当滤芯底部的滤材内部出现大量液体时，在毛细作用下将导致与底部相邻的其他滤材中液体含量增加，进一步降低纤维对液滴的拦截作用，导致过滤效率降低。

上述情况尤其存在于天然气长输管道压气站和海上油气开采平台等现场，当工况波动或上游来流气体内亚微米液滴含量骤然增加时，将造成滤芯效率下降、系统能耗增大。

针对相关技术中聚结滤芯过滤效果不佳、滤芯内部的孔隙易被液滴堵塞的问题，目前尚未给出有效的解决方案。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种具有排液功能的聚结滤芯，以克服现有技术的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有排液功能的聚结滤芯，其设置有内、外双聚结结构，并在内聚结结构与外聚结结构之间预留排液空间，内侧聚结部件聚结所得液体进入至排液空间内，极大减少了外侧聚结部件需要处理的液体量，有效避免液体过多对外侧聚结部件的过滤效果造成影响，有效延长了整体滤芯使用寿命并降低能耗。

本发明的另一目的在于提供一种具有排液功能的聚结滤芯，其内侧支撑骨架及外侧聚结部件采用上下分段式结构，同时内侧聚结部件中的过滤材料采用梯度孔径排布，能够有效抑制压降骤然上升，实现内侧聚结部件捕获的液体及时排出，而内侧聚结部件出现的二次夹带液滴也会被外侧聚结部件充分拦截，显著提高滤芯过滤效率。

本发明的目的可采用下列技术方案来实现：

本发明提供了一种具有排液功能的聚结滤芯，所述具有排液功能的聚结滤芯包括对气体中混有的大量液体进行拦截的内侧聚结部件以及对气体中剩余的少量液体进行聚结过滤的外侧聚结部件，其中：

所述内侧聚结部件和所述外侧聚结部件均为沿竖向设置且两端开口的筒状结构，所述外侧聚结部件套设于所述内侧聚结部件的外侧，所述内侧聚结部件与所述外侧聚结部件之间留有环形的排液空间，所述内侧聚结部件的顶端和所述外侧聚结部件的顶端设置有上端盖，所述内侧聚结部件的底端和所述外侧聚结部件的底端设置有下端盖，所述下端盖上开设有与所述内侧聚结部件的内侧相连通的进气口。

在本发明的一较佳实施方式中，所述内侧聚结部件包括内侧第一支撑骨架、内侧聚结层和内侧第二支撑骨架，所述内侧第二支撑骨架套设于所述内侧第一支撑骨架的外侧，且所述内侧聚结层夹设于所述内侧第一支撑骨架的外壁与所述内侧第二支撑骨架的内壁之间；

所述内侧第一支撑骨架的上部以及所述内侧第二支撑骨架上分别均布有多个透气孔，所述内侧第一支撑骨架的下部为筒状结构的封堵件。

在本发明的一较佳实施方式中，所述内侧聚结层包括对同种液体具有相同润湿性的内侧第一聚结层和内侧第二聚结层，所述内侧第二聚结层覆设于所述内侧第一聚结层的外部，所述内侧第一聚结层的孔径小于所述内侧第二聚结层的孔径。

在本发明的一较佳实施方式中，所述外侧聚结部件包括外侧第一支撑骨架、外侧第一聚结层、外侧第二支撑骨架和外侧第一排液层，所述外侧第二支撑骨架套设于所述外侧第一支撑骨架的外侧，且所述外侧第一聚结层夹设于所述外侧第一支撑骨架的外壁与所述外侧第二支撑骨架的内壁之间，所述外侧第一排液层覆设于所述外侧第二支撑骨架的外壁上；

所述外侧第一支撑骨架以及所述外侧第二支撑骨架上分别均布有多个透气孔。

在本发明的一较佳实施方式中，所述外侧第一聚结层采用高精度滤材制成，所述外侧第一排液层采用疏水型滤材制成，所述外侧第一聚结层的孔径小于所述外侧第一排液层的孔径。

在本发明的一较佳实施方式中，所述外侧第一支撑骨架的下方设有外侧第三支撑骨架，所述外侧第一聚结层的下方设置有外侧第二聚结层，所述外侧第二支撑骨架的下方设置有外侧第四支撑骨架，所述外侧第一排液层的下方设置有外侧第二排液层，所述外侧第四支撑骨架套设于所述外侧第三支撑骨架的外侧，且所述外侧第二聚结层夹设于所述外侧第三支撑骨架的外壁与所述外侧第四支撑骨架的内壁之间，所述外侧第二排液层覆设于所述外侧第四支撑骨架的外壁上；

所述外侧第三支撑骨架以及所述外侧第四支撑骨架上分别均布有多个透气孔。

在本发明的一较佳实施方式中，所述外侧第三支撑骨架的顶部、所述外侧第二聚结层的顶部、所述外侧第四支撑骨架的顶部以及所述外侧第二排液层的顶部均与所述封堵件的顶部相平齐，所述外侧第三支撑骨架的底部、所述外侧第二聚结层的底部、所述外侧第四支撑骨架的底部以及所述外侧第二排液层的底部均与所述封堵件的底部相平齐；

所述外侧第二聚结层包括超亲液层和超疏液层，所述超疏液层覆设于所述超亲液层的外部，所述超亲液层采用超亲液材料制成，所述超疏液层采用超疏液材料制成。

在本发明的一较佳实施方式中，所述外侧聚结部件还包括连接件，所述连接件的顶面上和底面上分别设置有环形的第五定位槽和环形的第六定位槽，所述外侧第一支撑骨架的底部、所述外侧第一聚结层的底部、所述外侧第二支撑骨架的底部和所述外侧第一排液层的底部均嵌设于所述第五定位槽内，所述外侧第三支撑骨架的顶部、所述外侧第二聚结层的顶部、所述外侧第四支撑骨架的顶部和所述外侧第二排液层的顶部均嵌设于所述第六定位槽内。

在本发明的一较佳实施方式中，所述上端盖的底面上设置有环形的第一定位槽和环形的第二定位槽，所述第二定位槽环设于所述第一定位槽的外侧，所述内侧聚结部件的顶部嵌设于所述第一定位槽内，所述外侧聚结部件的顶部嵌设于所述第二定位槽内。

在本发明的一较佳实施方式中，所述进气口位于所述下端盖的中间位置，所述下端盖的顶面上设置有环形的第三定位槽和环形的第四定位槽，所述第四定位槽环设于所述第三定位槽的外侧，所述内侧聚结部件的底部嵌设于所述第三定位槽内，所述外侧聚结部件的底部嵌设于所述第四定位槽内。

由上所述，本发明的具有排液功能的聚结滤芯的特点及优点是：

在内侧聚结部件的外侧套设有外侧聚结部件，通过上端盖和下端盖相配合对内侧聚结部件和外侧聚结部件的位置进行固定，气体通过下端盖上的进气口进入至内侧聚结部件的内侧，再依次通过内侧聚结部件和外侧聚结部件，内侧聚结部件对气体中混有的大量液体进行拦截，外侧聚结部件对气体中剩余的少量液体进行聚结过滤，极大减少了外侧聚结部件需要聚结过滤的液体量，从而有效避免液体过多对外侧聚结部件的过滤效果造成影响，有效延长了滤芯整体的使用寿命并降低能耗。

在内侧聚结部件与外侧聚结部件之间留有排液空间，内侧聚结部件出现的二次夹带液滴会进入至排液空间内，从而通过排液空间以及外侧聚结部件相配合对二次夹带液滴进行充分拦截，进一步防止液体过多对外侧聚结部件的过滤效果造成影响，显著提高滤芯整体的过滤效率。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。

其中：

图1：为现有技术中聚结器的结构示意图。

图2：为现有技术中聚结滤芯的结构示意图。

图3：为图2中C-C位置的横截面示意图。

图4：为本发明具有排液功能的聚结滤芯的结构示意图。

图5：为图4中A-A位置的横截面示意图。

图6：为图4中B-B位置的横截面示意图。

图7：为本发明具有排液功能的聚结滤芯中上端盖的结构示意图。

图8：为本发明具有排液功能的聚结滤芯中上端盖的正视截面图。

图9：为本发明具有排液功能的聚结滤芯中下端盖的结构示意图。

图10：为本发明具有排液功能的聚结滤芯中下端盖的正视截面图。

图11：为本发明具有排液功能的聚结滤芯中连接件的结构示意图。

图12：为本发明具有排液功能的聚结滤芯中连接件的正视截面图。

图13：为本发明具有排液功能的聚结滤芯中内侧第一支撑骨架的结构示意图。

背景技术中的附图标号为：

100、管板； 200、入口；

300、聚结滤芯； 3001、内支撑骨架；

3002、聚结层滤材； 3003、外支撑骨架；

3004、排液层滤材； 3005、滤芯下端盖；

3006、滤芯上端盖； 400、第一排液口；

500、出口； 600、第二排液口。

本发明中的附图标号为：

1、内侧聚结部件； 101、内侧第一支撑骨架；

102、内侧第一聚结层； 103、内侧第二聚结层；

104、内侧第二支撑骨架； 105、封堵件；

2、外侧聚结部件； 201、外侧第一支撑骨架；

202、外侧第一聚结层； 203、外侧第二支撑骨架；

204、外侧第一排液层； 205、外侧第三支撑骨架；

206、外侧第二聚结层； 207、外侧第四支撑骨架；

208、外侧第二排液层； 209、连接件；

2091、第五定位槽； 2092、第六定位槽；

3、排液空间； 4、上端盖；

401、第一定位槽； 402、第二定位槽；

5、下端盖； 501、第三定位槽；

502、第四定位槽； 503、进气口。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

如图4所示，本发明提供了一种具有排液功能的聚结滤芯，该具有排液功能的聚结滤芯包括内侧聚结部件1和外侧聚结部件2，内侧聚结部件1用于对气体(即：天然气)中混有的大量液体进行拦截，外侧聚结部件2用于对气体中剩余的少量液体进行聚结过滤。其中：内侧聚结部件1和外侧聚结部件2均为沿竖直方向设置且两端开口的圆筒状结构，外侧聚结部件2固定套设于内侧聚结部件1的外侧，内侧聚结部件1与外侧聚结部件2之间留有圆环形的排液空间3，在内侧聚结部件1的顶端和外侧聚结部件2的顶端设置有上端盖4，通过上端盖4对内侧聚结部件1的顶部开口以及排液空间3的顶部进行封堵；在内侧聚结部件1的底端和外侧聚结部件2的底端设置有下端盖5，下端盖5上开设有与内侧聚结部件1的内侧相连通的进气口503，通过下端盖5对排液空间3的底部进行封堵，气体可通过进气口503进入至内侧聚结部件1的内侧。

本发明通过上端盖4和下端盖5相配合对内侧聚结部件1和外侧聚结部件2的位置进行固定，气体通过下端盖5上的进气口503进入至内侧聚结部件1的内侧，再依次通过内侧聚结部件1和外侧聚结部件2，内侧聚结部件1对气体中混有的大量液体(约占总液体量的80％至90％)进行拦截，外侧聚结部件2对气体中剩余的少量液体进行聚结过滤，极大减少了外侧聚结部件2需要聚结过滤的液体量，从而有效避免液体过多对外侧聚结部件2的过滤效果造成影响，有效延长了滤芯整体的使用寿命并降低能耗。另外，在内侧聚结部件1与外侧聚结部件2之间留有排液空间3，内侧聚结部件1出现的二次夹带液滴会进入至排液空间3内，从而通过排液空间3以及外侧聚结部件2相配合对二次夹带液滴进行充分拦截，进一步防止液体过多对外侧聚结部件2的过滤效果造成影响，进而显著提高滤芯整体的过滤效率。

优选的，排液空间3的径向宽度为2mm至5mm。

在本发明的一个可选实施例中，如图4、图7至图10所示，上端盖4和下端盖5均为沿水平方向设置圆盘状结构，在上端盖4的底面上设置有圆环形的第一定位槽401和圆环形的第二定位槽402，第二定位槽402环设于第一定位槽401的外侧；在下端盖5的顶面上设置有圆环形的第三定位槽501和圆环形的第四定位槽502，第四定位槽502环设于第三定位槽501的外侧，进气口503位于下端盖5的中间位置，内侧聚结部件1的顶部固定嵌设于第一定位槽401内，内侧聚结部件1的底部固定嵌设于所述第三定位槽501内，外侧聚结部件2的顶部固定嵌设于第二定位槽402内，外侧聚结部件2的底部固定嵌设于第四定位槽502内。通过上端盖4与下端盖5相配合对内侧聚结部件1和外侧聚结部件2的位置进行固定，保证聚结滤芯整体结构稳定。

在本发明的一个可选实施例中，如图4至图6、图13所示，内侧聚结部件1包括内侧第一支撑骨架101、内侧聚结层和内侧第二支撑骨架104，内侧第一支撑骨架101和内侧第二支撑骨架104均为沿竖向设置且两端开口的圆筒状结构，内侧第二支撑骨架104固定套设于内侧第一支撑骨架101的外侧，且内侧聚结层夹设于内侧第一支撑骨架101的外壁与内侧第二支撑骨架104的内壁之间；内侧第一支撑骨架101的上部以及内侧第二支撑骨架104的整体上分别均布有多个透气孔，以便气体可通过各透气孔穿过内侧第一支撑骨架101和内侧第二支撑骨架104。通过内侧聚结部件1的内侧聚结层对气体中混有的大量液体进行拦截，以防止液体量过大造成外侧聚结部件2的堵塞，提高聚结过滤效果。

进一步的，如图4、图13所示，内侧第一支撑骨架101的下部为圆筒状结构的封堵件105，封堵件105采用未开设有透气孔的盲板制成。现用聚结滤芯均沿竖直方向放置(即：采用立式放置)，越靠近滤芯的底部，滤材内液体堵塞的情况越严重，由此气体通过滤材时造成液滴二次夹带也越严重。封堵件105的设置可使内侧聚结部件1排出的液体均滑落至排液空间3中，或液体存留于内侧聚结层下部与封堵件105高度相等的位置处，气体可从位于封堵件105上方的内侧聚结部件1中顺利通过，不会直接对排液空间3内的液体以及内侧聚结层下部聚结过滤的液体形成冲击，从而能够有效降低液滴二次夹带现象的发生。

进一步的，封堵件105与内侧第一支撑骨架101可为但不限于一体结构。

优选的，封堵件105的高度与内侧聚结部件1的高度比为1/4至1/5。

在本发明的一个可选实施例中，如图4至图6所示，内侧聚结层包括内侧第一聚结层102和内侧第二聚结层103，内侧第二聚结层103覆设于内侧第一聚结层102的外部，内侧第一聚结层102的孔径小于内侧第二聚结层103的孔径，且内侧第一聚结层102和内侧第二聚结层103对同种液体具有相同润湿性(即：液体对滤材的浸润程度，通常用液体与滤材之间的接触角表示，接触角小于90°为可润湿，接触角大于90°为不可润湿)。现有聚结滤芯的聚结层滤材为多层高精度纤维材料(平均孔径约1μm至3μm)，当被捕获的液体运移至聚结层滤材的外表面时将形成一层液膜，堵塞滤材孔隙，从而造成滤芯压降骤然增加。研究表明，由液膜引起的压降主要受毛细作用影响，与纤维滤材的孔径密切相关，孔径越小，压降增加越显著。本发明的内侧聚结层采用内侧第一聚结层102和内侧第二聚结层103两种滤材，两种滤材具有相同润湿性且由内至外两种滤材的孔径依次增大，如此设置使得液体在内侧第一聚结层102和内侧第二聚结层103之间平滑运移，不会造成因润湿性差异或流通面积减小而在内侧第一聚结层102与内侧第二聚结层103之间出现液膜，液膜只能在孔径较大的内侧第二聚结层103的外表面形成。

优选的，内侧第一聚结层102的孔径可为但不限于3μm至6μm，内侧第二聚结层103的孔径可为但不限于6μm至10μm，内侧第二聚结层103的孔径为现有高精度纤维材料孔径的2倍以上，内侧第一聚结层102和内侧第二聚结层103平均孔径的增大可减小毛细作用影响，从而有效降低滤芯整体的压降，减小过滤系统的能耗。

在本发明的一个可选实施例中，如图4、图5所示，外侧聚结部件2包括外侧第一支撑骨架201、外侧第一聚结层202、外侧第二支撑骨架203和外侧第一排液层204，外侧第一支撑骨架201和外侧第二支撑骨架203均为沿竖直方向设置且两端开口的圆筒状结构，外侧第二支撑骨架203固定套设于外侧第一支撑骨架201的外侧，且外侧第一聚结层202夹设于外侧第一支撑骨架201的外壁与外侧第二支撑骨架203的内壁之间，外侧第一排液层204覆设于外侧第二支撑骨架203的外壁上；外侧第一支撑骨架201以及外侧第二支撑骨架203上分别均布有多个透气孔，以便气体可通过各透气孔穿过外侧第一支撑骨架201和外侧第二支撑骨架203。通过外侧第一聚结层202和外侧第一排液层204相配合对气体进行聚结过滤，以滤除气体中剩余的少量液体。

进一步的，外侧第一聚结层202采用高精度滤材制成，外侧第一排液层204采用疏水型滤材制成，外侧第一聚结层202的孔径小于所述外侧第一排液层204的孔径。通过外侧第一聚结层202可对气体中混有的少量液体进行充分聚结过滤，且通过外侧第一排液层204将液体快速排出聚结滤芯。

优选的，外侧第一聚结层202的孔径可为但不限于1μm至3μm，外侧第一排液层204的孔径可为但不限于20μm至40μm。

在本发明的一个可选实施例中，如图4、图6所示，外侧第一支撑骨架201的下方设有外侧第三支撑骨架205，外侧第一聚结层202的下方设置有外侧第二聚结层206，外侧第二支撑骨架203的下方设置有外侧第四支撑骨架207，外侧第一排液层204的下方设置有外侧第二排液层208，外侧第三支撑骨架205和外侧第四支撑骨架207均为沿竖向设置且两端开口的圆筒状结构，外侧第四支撑骨架207固定套设于外侧第三支撑骨架205的外侧，且外侧第二聚结层206夹设于外侧第三支撑骨架205的外壁与外侧第四支撑骨架207的内壁之间，外侧第二排液层208覆设于外侧第四支撑骨架207的外壁上；外侧第三支撑骨架205以及外侧第四支撑骨架207上分别均布有多个透气孔，以便气体可通过各透气孔穿过外侧第三支撑骨架205和外侧第四支撑骨架207。其中，外侧第二排液层208采用疏水型滤材制成；外侧第二聚结层206采用可快速吸排液材料制成，外侧第二聚结层206包括超亲液层和超疏液层，超疏液层覆设于超亲液层的外部，超亲液层采用超亲液材料制成，超疏液层采用超疏液材料制成，当内侧聚结部件1排出的液体滑落至排液空间3中，液体可在短时间内被外侧第二聚结层206吸收并输送至外侧第二排液层208中，再由外侧第二排液层208排出滤芯，避免了液体在排液空间3内的积存以及对内侧聚结部件1的浸润，从而可进一步降低液滴二次夹带出现的风险，并保证外侧第一聚结层202和外侧第一排液层204长期处于高效的工作状态。

进一步的，外侧第二聚结层206在洁净状体下和外侧第一聚结层202在洁净状体下对气体通过的阻力基本相同，以确保气体通过外侧第二聚结层206和外侧第一聚结层202的速率保持一致，进而提高聚结滤芯的过滤效率。

进一步的，外侧第二聚结层206所采用的可快速吸排液材料可为但不限于纤维材料，可在外侧第二聚结层206的内侧和外侧分别通过溶液改性或者离子喷涂等方法实现在外侧第二聚结层206的两侧形成不同的润湿性(即：超亲液层和超疏液层的形成)，能够满足外侧第二聚结层206快速吸液和排液的功能即可。

进一步的，如图4所示，外侧第三支撑骨架205的顶部、外侧第二聚结层206的顶部、外侧第四支撑骨架207的顶部以及外侧第二排液层208的顶部均与封堵件105的顶部相平齐，外侧第三支撑骨架205的底部、外侧第二聚结层206的底部、外侧第四支撑骨架207的底部以及外侧第二排液层208的底部均与封堵件105的底部相平齐。

在本发明的一个可选实施例中，如图4、图11、图12所示，外侧聚结部件2还包括连接件209，连接件209为沿水平方向设置的圆环状结构，连接件209的顶面上设置有圆环形的第五定位槽2091，连接件209的底面上设置有圆环形的第六定位槽2092，外侧第一支撑骨架201的底部、外侧第一聚结层202的底部、外侧第二支撑骨架203的底部和外侧第一排液层204的底部均固定嵌设于第五定位槽2091内，外侧第三支撑骨架205的顶部、外侧第二聚结层206的顶部、外侧第四支撑骨架207的顶部和外侧第二排液层208的顶部均固定嵌设于第六定位槽2092内，通过连接件209对外侧聚结部件2的上下两部分进行固定，保证外侧聚结部件2整体具有良好的稳定性。

本发明的具有排液功能的聚结滤芯的特点及优点是：

一、该具有排液功能的聚结滤芯将滤芯包括内侧聚结部件1和外侧聚结部件2，内侧聚结部件1起到对气体中混有的大量液体进行拦截的作用，气体中80％至90％的液体量将被捕获，由此极大减小了外侧聚结部件2所需分离的液体量，因此，外侧聚结部件2中的外侧第一聚结层202就可以采用高精度滤材，从而在实现高过滤效率的同时能够显著降低液体在其内部的堵塞，使得在长时间内拦截液滴的外侧第一聚结层202的有效面积得到保证，使得滤芯整体处于高效过滤的运行时间与现有聚结滤芯相比至少延长2倍至3倍，有效降低使用成本。另外，气体在穿过内侧聚结部件1上所形成的液膜后，液膜破裂所形成的液滴也会被外侧第一聚结层202拦截，避免其直接进入滤芯下游。

二、该具有排液功能的聚结滤芯中，内侧第一聚结层102和内侧第二聚结层103所采用的两种滤材具有相同的润湿性，且由内至外两种滤材的孔径逐渐增大，使得液体在内侧第一聚结层102和内侧第二聚结层103之间能够平滑运移，不会造成因润湿性差异或流通面积减小而使得在内侧第一聚结层102与内侧第二聚结层103之间出现液膜，液膜只能在孔径较大的滤材(即：内侧第二聚结层103)的外表面形成，有效降低聚结滤芯的压降，保证聚结滤芯的正常使用。

三、该具有排液功能的聚结滤芯中，内侧第一支撑骨架101的下部为未开设有透气孔的封堵件105，可使内侧聚结部件1排出的液体均滑落至排液空间3中，或液体存留于内侧聚结层下部与封堵件105高度相等的位置处，气体可从位于封堵件105上方的内侧聚结部件1中顺利通过，不会直接对排液空间3内的液体以及内侧聚结层下部聚结过滤的液体形成冲击，从而能够有效降低液滴二次夹带现象的发生。

四、该具有排液功能的聚结滤芯中，外侧第二排液层208采用疏水型滤材制成，外侧第二聚结层206包括超亲液层以及覆设于超亲液层外部的超疏液层，当内侧聚结部件1排出的液体滑落至排液空间3中，液体可在短时间内被外侧第二聚结层206吸收并通过外侧第二排液层208排出滤芯，避免了液体在排液空间3内的积存以及对内侧聚结部件1的浸润，从而可进一步降低液滴二次夹带出现的风险，保证聚结滤芯能够长期处于高效的工作状态。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种具有排液功能的聚结滤芯，其特征在于，所述具有排液功能的聚结滤芯包括对气体中混有的大量液体进行拦截的内侧聚结部件以及对气体中剩余的少量液体进行聚结过滤的外侧聚结部件，其中：

所述内侧聚结部件和所述外侧聚结部件均为沿竖向设置且两端开口的筒状结构，所述外侧聚结部件套设于所述内侧聚结部件的外侧，所述内侧聚结部件与所述外侧聚结部件之间留有环形的排液空间，所述内侧聚结部件的顶端和所述外侧聚结部件的顶端设置有上端盖，所述内侧聚结部件的底端和所述外侧聚结部件的底端设置有下端盖，所述下端盖上开设有与所述内侧聚结部件的内侧相连通的进气口。

2.如权利要求1所述的具有排液功能的聚结滤芯，其特征在于，所述内侧聚结部件包括内侧第一支撑骨架、内侧聚结层和内侧第二支撑骨架，所述内侧第二支撑骨架套设于所述内侧第一支撑骨架的外侧，且所述内侧聚结层夹设于所述内侧第一支撑骨架的外壁与所述内侧第二支撑骨架的内壁之间；

所述内侧第一支撑骨架的上部以及所述内侧第二支撑骨架上分别均布有多个透气孔，所述内侧第一支撑骨架的下部为筒状结构的封堵件。

3.如权利要求2所述的具有排液功能的聚结滤芯，其特征在于，所述内侧聚结层包括对同种液体具有相同润湿性的内侧第一聚结层和内侧第二聚结层，所述内侧第二聚结层覆设于所述内侧第一聚结层的外部，所述内侧第一聚结层的孔径小于所述内侧第二聚结层的孔径。

4.如权利要求2所述的具有排液功能的聚结滤芯，其特征在于，所述外侧聚结部件包括外侧第一支撑骨架、外侧第一聚结层、外侧第二支撑骨架和外侧第一排液层，所述外侧第二支撑骨架套设于所述外侧第一支撑骨架的外侧，且所述外侧第一聚结层夹设于所述外侧第一支撑骨架的外壁与所述外侧第二支撑骨架的内壁之间，所述外侧第一排液层覆设于所述外侧第二支撑骨架的外壁上；

所述外侧第一支撑骨架以及所述外侧第二支撑骨架上分别均布有多个透气孔。

5.如权利要求4所述的具有排液功能的聚结滤芯，其特征在于，所述外侧第一聚结层采用高精度滤材制成，所述外侧第一排液层采用疏水型滤材制成，所述外侧第一聚结层的孔径小于所述外侧第一排液层的孔径。

6.如权利要求4所述的具有排液功能的聚结滤芯，其特征在于，所述外侧第一支撑骨架的下方设有外侧第三支撑骨架，所述外侧第一聚结层的下方设置有外侧第二聚结层，所述外侧第二支撑骨架的下方设置有外侧第四支撑骨架，所述外侧第一排液层的下方设置有外侧第二排液层，所述外侧第四支撑骨架套设于所述外侧第三支撑骨架的外侧，且所述外侧第二聚结层夹设于所述外侧第三支撑骨架的外壁与所述外侧第四支撑骨架的内壁之间，所述外侧第二排液层覆设于所述外侧第四支撑骨架的外壁上；

所述外侧第三支撑骨架以及所述外侧第四支撑骨架上分别均布有多个透气孔。

7.如权利要求6所述的具有排液功能的聚结滤芯，其特征在于，所述外侧第三支撑骨架的顶部、所述外侧第二聚结层的顶部、所述外侧第四支撑骨架的顶部以及所述外侧第二排液层的顶部均与所述封堵件的顶部相平齐，所述外侧第三支撑骨架的底部、所述外侧第二聚结层的底部、所述外侧第四支撑骨架的底部以及所述外侧第二排液层的底部均与所述封堵件的底部相平齐；

所述外侧第二聚结层包括超亲液层和超疏液层，所述超疏液层覆设于所述超亲液层的外部，所述超亲液层采用超亲液材料制成，所述超疏液层采用超疏液材料制成。

8.如权利要求6所述的具有排液功能的聚结滤芯，其特征在于，所述外侧聚结部件还包括连接件，所述连接件的顶面上和底面上分别设置有环形的第五定位槽和环形的第六定位槽，所述外侧第一支撑骨架的底部、所述外侧第一聚结层的底部、所述外侧第二支撑骨架的底部和所述外侧第一排液层的底部均嵌设于所述第五定位槽内，所述外侧第三支撑骨架的顶部、所述外侧第二聚结层的顶部、所述外侧第四支撑骨架的顶部和所述外侧第二排液层的顶部均嵌设于所述第六定位槽内。

9.如权利要求1所述的具有排液功能的聚结滤芯，其特征在于，所述上端盖的底面上设置有环形的第一定位槽和环形的第二定位槽，所述第二定位槽环设于所述第一定位槽的外侧，所述内侧聚结部件的顶部嵌设于所述第一定位槽内，所述外侧聚结部件的顶部嵌设于所述第二定位槽内。

10.如权利要求1所述的具有排液功能的聚结滤芯，其特征在于，所述进气口位于所述下端盖的中间位置，所述下端盖的顶面上设置有环形的第三定位槽和环形的第四定位槽，所述第四定位槽环设于所述第三定位槽的外侧，所述内侧聚结部件的底部嵌设于所述第三定位槽内，所述外侧聚结部件的底部嵌设于所述第四定位槽内。

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