CN114854465B - 一种天然气过滤净化装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及天然气过滤技术领域，提供了一种天然气过滤净化装置，包括罐盖部、罐体部和过滤组件，所述罐盖部设置在罐体部上部，所述罐体部包括外壳和内壳，所述外壳套设在内壳外部，所述外壳与内壳之间形成夹层，所述夹层内填充有分子筛，所述过滤组件包括滤芯和驱动部，所述滤芯设置在内壳围合形成的内腔中，所述驱动部设置在罐体部下部，所述驱动部能够驱动滤芯沿罐体部轴向上升或下降，所述夹层和内腔之间设置有用以连通的连接管；该发明滤芯便于取出和安装，避免滤芯取放时与罐体部发生磕碰，并且内腔中的滤芯起到一次过滤作用，夹层中分子筛起到二次过滤作用，能够快速对天然气中的固体颗粒和微量液体进行过滤净化。

Description

一种天然气过滤净化装置

技术领域

本发明涉及天然气过滤技术领域，尤其涉及一种天然气过滤净化装置。

背景技术

在钻探天然气的过程中，钻井输出的天然气中一般含有固体颗粒和微量液体，因此通常在天然气输送管路上配设过滤器，由过滤器过滤净化后的天然气才能满足使用的纯净要求，否则会影响燃烧效果。

现有的天然气过滤装置主要存在以下缺陷：

（1）天然气过滤装置外壳一般为立式罐状，罐盖不易进行开启操作，内部设置有滤芯，由于罐状外壳较深，滤芯较长，在滤芯向罐体内放置以及取出进行清洁或更换时不易进行操作，容易与罐体发生磕碰，而滤芯磕碰后容易损坏泄露，影响天然气过滤效果；

（2）另外天然气固体颗粒以及液体过滤一般采用多个不同的过滤装置进行多级净化分离，多个不同的过滤装置连接要严格保证密封性能，施工以及检测比较繁琐，并且占地面积大。

因此需要发明一种天然气过滤净化装置，能够快速将固体颗粒和微量液体分离出来，并且滤芯易于取出和安装。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种天然气过滤净化装置，能够解决上述现有技术中的技术问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种天然气过滤净化装置，包括罐盖部、罐体部和过滤组件，所述罐盖部设置在罐体部上部，所述罐体部包括外壳和内壳，所述外壳套设在内壳外部，所述外壳与内壳之间形成夹层，所述罐体部的夹层上部设置有上隔板，罐体部的夹层下部设置有下隔板，上隔板和下隔板之间填充有分子筛，所述内壳围合形成的内腔，所述过滤组件包括滤芯、滑板、丝杆和驱动部，所述滤芯和滑板均设置在内腔中，所述驱动部设置在罐体部下部，所述丝杆上端设置在内腔中，所述丝杆与滑板螺纹连接，所述丝杆下端穿过罐体部与驱动部连接，所述滤芯下部与滑板为可拆卸固定连接，所述夹层和内腔之间设置有用以连通的连接管，所述罐盖部包括封盖、压盖组件，所述压盖组件包括环形座、齿环、压块和调节轮轴，所述齿环设置在环形座内，所述压块设置有多个，多个压块沿环形座均布设置，且与环形座沿径向滑动连接，所述压块侧面设置有齿条，所述调节轮轴与环形座转动连接，所述调节轮轴上固定设置有两个齿轮，位于上部的齿轮与齿条啮合，位于下部的齿轮与齿环啮合，所述封盖安装于环形座中部，所述压块上部设置有压板，压板随压块移动与封盖上表面抵接或分离。

优选的，所述罐盖部还包括启闭组件，所述启闭组件包括手轮组件、旋臂和旋臂支杆，所述旋臂支杆固定设置在外壳上部，所述旋臂一端与旋臂支杆转动连接，一端与手轮组件螺纹连接，所述手轮组件下部连接在封盖中心处。

优选的，所述环形座中部开设有用以配合安装封盖的盖孔，所述环形座沿径向开设有滑槽，所述滑槽与所述压块滑动连接。

优选的，所述罐体部还包括环状的座板，所述座板覆盖在夹层顶部，所述座板内侧与内壳顶部固定连接，座板外侧与外壳上部固定连接，所述齿环与所述座板同轴设置，所述齿环与所述座板转动连接，所述外壳的边缘向上延伸出座板并且与环形座螺纹连接。

优选的，所述过滤组件还包括上支板、下支板和导杆，所述导杆上下两端分别与上支板、下支板固定连接，所述丝杆上端与上支板转动连接，所述丝杆下部与下支板转动连接，所述滑板与导杆滑动连接。

优选的，所述滤芯上部与上支板滑动连接，所述滤芯设置有多个，多个所述滤芯沿滑板周向均布设置。

优选的，所述驱动部包括驱动电机，所述丝杆下端穿过罐体部的底板与驱动电机通过锥齿结构连接。

优选的，所述上支板固定设置内腔上部，所述下支板固定设置在内腔下部，所述下支板上开设有第一孔道，所述滑板上开设有第二孔道，第一孔道和第二孔道对齐，并且第一孔道、第二孔道与滤芯内部连通。

优选的，所述罐体部还包括出气管和进气管，所述进气管设置在罐体部下方，穿过罐体部夹层与内腔连通，且进气管用于连通内腔的管口设置在下支板下方，所述出气管设置在罐体部上方，穿过外壳与夹层连通。

优选的，所述连接管一端连通夹层，另一端连通内腔，连接管用于连接夹层的管口设置在下隔板下方，连接管用于连接内腔的管口设置在上隔板上方。

本发明所述的一种天然气过滤净化装置，与现有技术相比具有以下优势：

（1）本发明底部的驱动电机能够驱动丝杆转动，使得滑板带动滤芯从盖孔处上升，可将较长的滤芯大部分升到罐体部外，滤芯下部与滑板可拆卸连接，避免了滤芯取放时与罐体部发生磕碰，封盖部的旋臂组件能够带动封盖与罐体部分离或者将封盖覆盖在罐体部上，压盖组件通过齿轮与齿条配合实现对封盖的压紧以及放松，便于罐盖的启闭，便于安装和取下滤芯；

（2）本发明罐体部包括外壳和内壳，外壳和内壳之间形成夹层，内壳围合形成内腔，内腔内放置多个滤芯，夹层内填充分子筛，天然气通入内腔通过滤芯进行一次过滤净化，又通过连接管进入夹层，分子筛进行二次过滤净化，使得同一个装置能够进行二级过滤，能够快速对天然气进行固体颗粒以及微量液体的分离净化，结构紧凑，避免使用多个不同的过滤装置进行过滤净化，易于对该装置的密封性能进行检测，易于将该装置连接在天然气输送管道上，并且减少了占地面积。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

在附图中：

图1为本发明实施例所述的天然气过滤净化装置外部结构示意图；

图2为本发明实施例所述的天然气过滤净化装置封盖打开、滤芯上升状态结构示意图；

图3为本发明实施例罐盖部分解示意图；

图4为本发明所述的环形座结构示意图；

图5为本发明实施例所述压块结构示意图；

图6为本发明实施例所述调节轮轴结构示意图；

图7为本发明实施例所述天然气过滤净化装置区域截面示意图；

图8为本发明实施例所述过滤组件结构示意图；

图9为本发明实施例所述过滤组件分解结构示意图；

图10为本发明实施例所述驱动部结构示意图。

附图标记说明：

1、罐盖部；11、封盖；12、启闭组件；121、手轮组件；122、旋臂；123、旋臂支杆；13、压盖组件；131、调节轮轴；1311、调节柄；1312、第一齿轮；1313、第二齿轮；132、压块；1321、导向条；1322、齿条；1323、压板；133、环形座；1331、滑槽；1332、盖孔；1333、导向槽；134、齿环；2、罐体部；20、外壳；21、出气管；22、进气管；23、连接管；24、支脚；25、座板；251、齿环连接部；26、内壳；27、上隔板；28、下隔板；3、过滤组件；31、驱动部；310、壳体；311、驱动电机；312、第一锥齿轮；313、第二锥齿轮；314、第三锥齿轮；315、转轴；316、第四锥齿轮；317、第五锥齿轮；318、支座；32、滤芯；33、上支板；34、下支板；341、第一孔道；35、滑板；351、滤芯安装台；352、第二孔道；36、丝杆；37、导杆。

具体实施方式

在本发明中涉及“ 第一”、“ 第二”、“上”、“下”、“内”、“外”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“ 第一”、“ 第二”特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征，“上”、“下”以实际放置位置为准，“内”指靠近各部件中心的位置，“外”指远离各部件中心的位置。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当实施例之间的技术方案能够实现结合的，均在本发明要求的保护范围之内。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

具体实施例如图1-图10所示，一种天然气过滤净化装置，包括罐盖部1、罐体部2和过滤组件3，罐盖部1设置在罐体部2上部，罐体部2包括外壳20和内壳26，外壳20套设在内壳26外部，外壳20与内壳26之间形成夹层，夹层内填充有分子筛（未画出），过滤组件3包括滤芯32和驱动部31，滤芯32设置在内壳26围合形成的内腔中，驱动部31设置在罐体部2下部，驱动部31能够驱动滤芯32沿罐体部2轴向上升或下降，夹层和内腔之间设置有用以连通的连接管23。

优选的，罐盖部1包括封盖11、启闭组件12和压盖组件13，启闭组件12包括手轮组件121、旋臂122和旋臂支杆123，旋臂支杆123为L形，其中一端固定设置在外壳20上部，旋臂122也为L形，旋臂122其中一端与旋臂支杆123的另一端转动连接，旋臂122的另一端与手轮组件121通过螺纹连接，手轮组件121下部连接在封盖11中心处，旋臂122转动能够将封盖11移动到外壳20一侧，便于取出滤芯32，压盖组件13包括调节轮轴131、压块132、环形座133和齿环134，环形座133设置在罐体部2上方，压块132设置多个，压块132与环形座133插接，且压块132与环形座133沿径向滑动连接，多个压块132沿环形座133周向均布设置，齿环134设置在环形座133内，环形座133中部开设有用以配合安装封盖11的盖孔1332，封盖11能够沉入盖孔1332内与盖孔1332配合，环形座133沿径向开设有滑槽1331，滑槽1331与压块132滑动连接，滑槽1331数量与压块132一一对应，在该实施例中，压块132设置有三个，滑槽1331对应设置有三个，滑槽1331两侧壁上均开设有导向槽1333，对应的压块132两侧壁上开设有导向条1321，导向条1321和导向槽1333滑动连接，在该实施例中，滑槽1331同侧侧壁上间隔开设有两个导向槽1333，对应压块132同侧侧壁上间隔开设有两个导向条1321，导向槽1333和导向条1321对应配合连接，压块132上部设置有压板1323，压板1323朝向环形座133中心延伸，压板1323两侧下表面与环形座133上表面抵接，压板1323朝向环形座133中心延伸的一端能够与封盖11上表面抵接或分离，压块132侧面设置有齿条1322，齿条1322设置在导向条1321侧面，多个压块132的同侧设置有调节轮轴131，调节轮轴131与环形座133转动连接，调节轮轴131穿过环形座133位于其上方的一端固定设置有调节柄1311，调节轮轴131上固定设置有第一齿轮1312和第二齿轮1313，第一齿轮1312位于第二齿轮1313上部，第一齿轮1312与齿条1322啮合，第二齿轮1313与齿环134啮合；转动调节柄1311，驱动调节轮轴131转动，与第一齿轮1312啮合的压块132能够沿滑槽1331直线移动，齿环134能够带动另外两个调节轮轴131转动，从而驱动所有压块132同时沿环形座133的径向移动，使得压板1323随压块132移动压紧封盖11，反向转动调节柄1311，所有压块132反向沿环形座133径向移动，压板1323随压块132移动放松封盖11；

优选的，罐体部2还包括座板25、进气管22、出气管21和支脚24，支脚24设置在罐体部2下方，固定在外壳20下部，进气管22设置在罐体部2下方，穿过罐体部2的夹层与内腔连通，出气管21设置在罐体部2上方，穿过外壳20与夹层连通，座板25为环状，座板25覆盖在夹层顶部，座板25内侧与内壳26顶部固定连接，座板25外侧与外壳20上部固定连接，外壳20的边缘向上延伸出座板25并且与环形座133下部通过螺纹连接，座板25内侧设置有齿环连接部251，齿环连接部251，齿环134与座板25同轴设置，齿环134与齿环连接部251转动连接，座板25与环形座133的盖孔1332同轴，座板25与调节轮轴131的下端转动连接，座板25主要对压盖组件13起到支撑作用，并且对夹层起到密封作用。

优选的，过滤组件3还包括上支板33、下支板34、滑板35、导杆37和丝杆36，上支板33、下支板34、滑板35、导杆37均设置在内腔中，丝杆36上端设置在内腔中，丝杆36下端穿过罐体部2与驱动部31连接，上支板33和下支板34分别与导杆37的上下两端固定连接，丝杆36上端与上支板33转动连接，丝杆36下部和下支板34转动连接，滑板35设置在上支板33和下支板34之间，同时穿设在丝杆36和导杆37上，滑板35与丝杆36通过螺纹连接，滑板35与导杆37滑动连接，导杆37设置有两个，沿上支板33和下支板34的径向对称设置，丝杆36设置有两个，沿上支板33和下支板34的径向对称设置，两个丝杆36中心的连线与两个导杆37中心的连线垂直，该设置保证整个过滤组件3支撑稳定，滑板35运行时平稳，滑板35上可拆卸设置有多个滤芯32，多个滤芯32沿滑板35周向均布设置，滤芯32下部与滑板35可拆卸固定连接，滤芯32上部与上支板33滑动连接，滑板35上部设置有多个滤芯安装台351，滤芯32与滤芯安装台351通过螺纹连接，当滑板35在丝杆36驱动下沿导杆37上升时，多个滤芯32能够从上支板33穿出，滤芯32内部为中空，底部开孔，上端封闭，滤芯32周向为过滤结构，滤芯32的过滤结构为现有技术，不再赘述，上支板33固定设置内腔上部，位于盖孔1332下方，上支板33和下支板34均与内壳26固定连接，下支板34固定设置在内腔下部，下支板34上开设有第一孔道341，滑板35上开设有第二孔道352，第二孔道352穿过滤芯安装台351，第一孔道341和第二孔道352对齐，并且第一孔道341、第二孔道352与滤芯32内部连通，进气管22用于连通内腔的管口设置在下支板34下方，通入的天然气可通过第一孔道341、第二孔道352进入滤芯32内进行过滤净化。

优选的，驱动部31安装在罐体部2的底板下部，包括驱动电机311，丝杆36下端穿过罐体部2的底板与驱动电机311通过锥齿结构连接；

具体的，驱动部31包括壳体310以及设置在壳体310内部的第一锥齿轮312、第二锥齿轮313、第三锥齿轮314、第四锥齿轮316、转轴315、第五锥齿轮317和支座318，支座318安装在壳体310中部，转轴315与支座318转动连接，转轴315两端分别固定有第三锥齿轮314和第四锥齿轮316，第二锥齿轮313和第五锥齿轮317分别与两个丝杆36下端固定连接，第一锥齿轮312与驱动电机311连接，第一锥齿轮312与第二锥齿轮313啮合，第二锥齿轮313与第三锥齿轮314啮合，第四锥齿轮316与第五锥齿轮317啮合，这样驱动电机311能够通过锥齿结构同时驱动两个丝杆36转动，从而带动滑板35以及滤芯32上升或下降。

优选的，罐体部2的夹层上部设置有上隔板27，罐体部2的夹层下部设置有下隔板28，上隔板27和下隔板28之间填充有分子筛，连接管23一端连通夹层，另一端连通内腔，连接管23用于连接夹层的管口设置在下隔板28下方，连接管23用于连接内腔的管口设置在上隔板27上方，上隔板27和下隔板28均为滤板，天然气能够通过，并且上隔板27、下隔板28能够对分子筛起到支撑作用，出气管21设置在上隔板27上方。

该天然气过滤净化装置工作原理如下：

当滤芯32需要清理或者更换时，转动其中一个调节轮轴131上的调节柄1311，使得与该调节轮轴131啮合的压块132沿滑槽1331向远离环形座133中心的方向移动，压块132上部的压板1323脱离封盖11上表面，同时在齿环134作用下，另外两个压块132也沿滑槽1331向环形座133外侧移动，所有压块132上部的压板1323脱离封盖11上表面，该操作能够快速解除压盖组件13对封盖11的锁定，转动手轮组件121，将封盖11向上提起脱离盖孔1332，旋转旋臂122，将整个封盖11移动到外壳20的一侧，驱动电机311动作，在各锥齿轮作用下使得丝杆36转动，滑板35带动各滤芯32沿罐体部2的轴向向上移动，滤芯32大部分从上支板33穿出盖孔1332，将需要清理或更换的滤芯32从滑板35上拆卸分离，清理后或更换后的滤芯32重新安装到滑板35上，驱动电机311反向动作，使得滑板35下降，滤芯32下降到内腔中，滤芯32上端由上支板33支撑，转动旋臂122，将封盖11移动到盖孔1332上方，反向转动手轮组件121，使封盖11下沉到盖孔1332内，反向转动调节柄1311，使得各压块132沿滑槽1331向环形座133中心移动，压板1323与封盖11上表面抵接；

安装好天然气过滤净化装置并对其进行密封性检测后，从进气管22向内腔通入天然气，天然气通过第一孔道341、第二孔道352进入各滤芯32内部，从滤芯32周向进行一次过滤净化后进入下支板34上方，并通过连接管23进入夹层内，然后通过下隔板28进入填充有分子筛的部分进行二次过滤净化，过滤净化后进入上隔板27上部空间，通过出气管21排出该装置外，滤芯32主要对固体颗粒进行过滤，而分子筛可以对微量液体以及含硫杂质等进行吸附过滤；

该装置封盖易启闭，滤芯32升起后，便于滤芯32的安装于取下，避免了滤芯32取放时与罐体部2发生磕碰；内腔内放置多个滤芯32，夹层内填充分子筛，天然气通入内腔通过滤芯32进行一次过滤净化，又通过连接管23进入夹层，分子筛进行二次过滤净化，使得同一个装置能够进行二级过滤，能够快速对天然气进行固体颗粒以及微量液体的分离净化，并且减少了占地面积。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种天然气过滤净化装置，其特征在于，包括罐盖部、罐体部和过滤组件，所述罐盖部设置在罐体部上部，所述罐体部包括外壳和内壳，所述外壳套设在内壳外部，所述外壳与内壳之间形成夹层，所述罐体部的夹层上部设置有上隔板，罐体部的夹层下部设置有下隔板，上隔板和下隔板之间填充有分子筛，所述内壳围合形成的内腔，所述过滤组件包括滤芯、滑板、丝杆和驱动部，所述滤芯和滑板均设置在内腔中，所述驱动部设置在罐体部下部，所述丝杆上端设置在内腔中，所述丝杆与滑板螺纹连接，所述丝杆下端穿过罐体部与驱动部连接，所述滤芯下部与滑板为可拆卸固定连接，所述夹层和内腔之间设置有用以连通的连接管，所述罐盖部包括封盖、压盖组件，所述压盖组件包括环形座、齿环、压块和调节轮轴，所述齿环设置在环形座内，所述压块设置有多个，多个压块沿环形座均布设置，且与环形座沿径向滑动连接，所述压块侧面设置有齿条，所述调节轮轴与环形座转动连接，所述调节轮轴上固定设置有两个齿轮，位于上部的齿轮与齿条啮合，位于下部的齿轮与齿环啮合，所述封盖安装于环形座中部，所述压块上部设置有压板，压板随压块移动与封盖上表面抵接或分离。

2.根据权利要求1所述的天然气过滤净化装置，其特征在于：所述罐盖部还包括启闭组件，所述启闭组件包括手轮组件、旋臂和旋臂支杆，所述旋臂支杆固定设置在外壳上部，所述旋臂一端与旋臂支杆转动连接，一端与手轮组件螺纹连接，所述手轮组件下部连接在封盖中心处。

3.根据权利要求2所述的天然气过滤净化装置，其特征在于：所述环形座中部开设有用以配合安装封盖的盖孔，所述环形座沿径向开设有滑槽，所述滑槽与所述压块滑动连接。

4.根据权利要求3所述的天然气过滤净化装置，其特征在于：所述罐体部还包括环状的座板，所述座板覆盖在夹层顶部，所述座板内侧与内壳顶部固定连接，座板外侧与外壳上部固定连接，所述齿环与所述座板同轴设置，所述齿环与所述座板转动连接，所述外壳的边缘向上延伸出座板并且与环形座螺纹连接。

5.根据权利要求4所述的天然气过滤净化装置，其特征在于：所述过滤组件还包括上支板、下支板和导杆，所述导杆上下两端分别与上支板、下支板固定连接，所述丝杆上端与上支板转动连接，所述丝杆下部与下支板转动连接，所述滑板与导杆滑动连接。

6.根据权利要求5所述的天然气过滤净化装置，其特征在于：所述滤芯上部与上支板滑动连接，所述滤芯设置有多个，多个所述滤芯沿滑板周向均布设置。

7.根据权利要求6所述的天然气过滤净化装置，其特征在于：所述驱动部包括驱动电机，所述丝杆下端穿过罐体部的底板与驱动电机通过锥齿结构连接。

8.根据权利要求7所述的天然气过滤净化装置，其特征在于：所述上支板固定设置内腔上部，所述下支板固定设置在内腔下部，所述下支板上开设有第一孔道，所述滑板上开设有第二孔道，第一孔道和第二孔道对齐，并且第一孔道、第二孔道与滤芯内部连通。

9.根据权利要求1所述的天然气过滤净化装置，其特征在于： 所述罐体部还包括出气管和进气管，所述进气管设置在罐体部下方，穿过罐体部夹层与内腔连通，且进气管用于连通内腔的管口设置在下支板下方，所述出气管设置在罐体部上方，穿过外壳与夹层连通。

10.根据权利要求1所述的天然气过滤净化装置，其特征在于：所述连接管一端连通夹层，另一端连通内腔，连接管用于连接夹层的管口设置在下隔板下方，连接管用于连接内腔的管口设置在上隔板上方。

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