CN1513575A - 立式旋流过滤除尘器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种立式旋流过滤除尘器，主要由分离器外壳、过滤棒、缠绕在过滤棒上的过滤网等组成，其特征在于，所述过滤棒上有开孔，其上端与分离器排气口相连，其下端密封，在过滤棒上安装有螺旋状导流叶片，所述螺旋状导流叶片与分离器外壳内壁留有一定间隙，所述分离器下部还有一排污口。该装置能够实现在天然气生产中，天然气与其中所含有的水、粉尘的高效分离。该装置既可用于石油与天然气生产领域中的天然气除尘，也可用于其它含尘气体的净化除尘。
Description
技术领域
本发明涉及石油与天然气生产领域中的天然气除尘器，以及用于含尘气体净化的除尘器。
技术背景
天然气在生产和管输过程中，由于地层、管壁腐蚀和磨蚀等原因，使得天然气中常常含有一定量的水和粉尘，给天然气的安全生产带来了很大危害。
为了脱除天然气中含有的水和粉尘，产生了不同结构型式的分离器、除尘器。主要有用于天然气脱水的立式重力气液分离器、卧式重力气液分离器，用于干气除尘的多管干式除尘器，用于湿气除尘的湿式除尘器，既可脱水又可除尘的旋风分离器、过滤分离器，以及在旋风分离器基础上发展起来的螺道式分离器、循环分离器等。这些分离除尘设备的应用在一定程度上减轻了天然气含水含尘的问题，但其分离效率仍有待于进一步提高。
在不同类型的分离除尘设备中，过滤分离器应用广泛。它是利用气体与其所携带的固相颗粒直径的不同来对气—固进行分离，即让含尘天然气通过过滤介质，因气体很容易穿过过滤介质，而固相则被过滤介质拦截，从而实现气—固的分离。天然气生产中所采用的过滤分离器主要利用水平安装的过滤棒——缠绕在过滤芯上的不锈钢丝捕集网进行分离，每台过滤分离器内过滤棒数量可达30根以上，直径在100mm左右。过滤棒两端通过密封垫、压盖进行密封。生产实践表明，在装配符合要求的条件下，过滤分离器具有较高的分离效率，尤其是对大粒径固相颗粒，因此，过滤分离器成为目前天然气生产中主要的分离除尘设备。但过滤分离过程中，由于天然气中的粉尘在压差作用下容易发生破碎，加之不锈钢丝捕集网具有可变形性，在压差作用下小粒径粉尘容易穿透过滤棒，因此，过滤分离器对小粒径粉尘的分离效果还有待于进一步提高。同时，由于过滤棒水平安装，使得分离器的排污、反冲洗等不畅，容易造成分离出的粉尘等堵塞、掩埋过滤棒，从而进一步降低了它的分离效率。
发明内容
本发明的目的在于提供立式旋流过滤除尘器，该装置能够实现在天然气生产中，天然气与其中所含有的水、粉尘的高效分离。
为达到以上技术目的，本发明提供以下技术方案。
立式旋流过滤除尘器，主要由分离器外壳、过滤棒、缠绕在过滤棒上的过滤网等组成，其特征在于，所述过滤棒上有开孔，其上端与分离器排气口相连，其下端密封，在过滤棒上安装有螺旋状导流叶片，所述螺旋状导流叶片与分离器外壳内壁留有一定间隙，所述分离器下部还有一排污口。
本发明采用立式安装，天然气从切向进入立式旋流过滤除尘器，除尘器内部采用一根立式安装的在周向上具有开孔的过滤棒以及缠绕在过滤棒上的过滤网，通常为不锈钢丝捕集网进行气—液(固)过滤分离。过滤棒开孔数量上疏下密，气体流通面积由上端往下逐渐增加，可达到更好的除尘效果。
在过滤棒上安装与分离器外壳内壁保留一定间隙的螺旋状导流叶片，使天然气在过滤分离的同时，沿螺旋状导流叶片作旋流向下运动，具有一定的旋流分离能力，绝大部分液固相被甩向筒壁并向下聚集在分离器底部。将过滤棒上的螺旋导流叶片设计为变螺距，从上往下螺距逐渐变小，效果更佳。
在除尘器下部安装破旋板，可有效防止天然气在经过过滤棒进入下部集液包后继续旋流。
本发明的外形尺寸范围为：外径Φ400～1600mm，高度2～4m，可根据天然气处理量选用。室内小样实验表明，本发明的除尘效率显著高于常规过滤分离器。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
(1)天然气从本发明切向进入，并沿变螺距螺旋向下运动，具有一定的旋流分离能力，绝大部分液固相被甩向筒壁并向下聚集在分离器底部；
(2) 天然气中未被分离的液固项杂质通过本发明内部缠绕在过滤棒上的过滤网进行气—液(固)过滤分离；
(3) 过滤分离后粘附在过滤棒上的粉尘等杂质在切向旋流与重力作用下，容易下落、聚集在分离器底部；
(4) 由于粉尘等杂质集聚在分离器底部，容易从排污口较彻底的排出；
(5) 当本发明的进气口关闭，打开排污口，可方便、高效地实现过滤棒及过滤网的反冲洗。
附图说明
图1是本发明的结构示意图
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明。
参看图1，立式旋流过滤除尘器，主要由分离器外壳7、过滤棒3、缠绕在过滤棒上的过滤网5等组成，其特征在于，所述过滤棒3上有开孔4，且开孔数量上疏下密，其上端与分离器排气口2相连，其下端密封，在过滤棒上安装有变螺距的螺旋状导流叶片6，从上往下螺距逐渐变小，所述螺旋状导流叶片6与分离器外壳7内壁留有一定间隙，所述分离器下部还有一排污口9。
在除尘器下部安装破旋板8，可有效防止天然气在经过过滤棒3进入下部集液包后继续旋流。
含尘气体从立式旋流过滤除尘器进气口1切向进入，在变螺距导流叶片6作用下呈螺旋状向下运动，气体中所含有的大粒径粉尘沿分离器外壳7内壁向下运动，实现大粒径粉尘的旋流分离；小粒径粉尘通过过滤棒3上缠绕的过滤网5进一步过滤分离，同时在切向旋流和自身重力作用下，逐渐聚集到下部集液包中。过滤网上粘附的粉尘越多，切向作用越显著。
当进气口1关闭，打开排污口9，可利用与排气口2相连管网中的气体方便、高效地实现对过滤棒3及不锈钢丝捕集网5的反冲洗。
Claims (4)
1立式旋流过滤除尘器，主要由分离器外壳(7)、过滤棒(3)、缠绕在过滤棒上的过滤网(5)等组成，其特征在于，所述过滤棒(3)上有开孔(4)，其上端与分离器排气口(2)相连，其下端密封，在过滤棒上安装有螺旋状导流叶片(6)，所述螺旋状导流叶片(6)与分离器外壳(7)内壁留有一定间隙，所述分离器下部还有一排污口(9)。
2如权利要求1所述的除尘器，其特征在于，所述过滤棒(3)上的开孔数量上疏下密。
3如权利要求1所述的除尘器，其特征在于，所述螺旋状导流叶片(6)的螺距从上到下逐渐变小。
4如权利要求1所述的除尘器，其特征在于，所述除尘器下部安装一破旋板(8)。
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