CN201366381Y - 一种用于天然气净化的组合式旋风分离器 - Google Patents

一种用于天然气净化的组合式旋风分离器 Download PDF

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王建军
王新华
金有海
王振波
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Abstract

本实用新型一种用于天然气净化的组合式旋风分离器，包括导向器，分离管，多孔金属过滤筒体，排气管和灰斗。排气管下部开有若干条纵向侧缝并设有包裹为一体的多孔金属过滤筒体，排气管下部同轴深入到分离管内的上部，两者之间为同轴安装在排气管上的导向器，导向器上面若干个沿圆周方向均匀排列的导向叶片与分离管内壁形成使气流转向的流道。分离管下端设有连为一体的圆弧锥段并封闭安装在灰斗中。本实用新型结合了旋风分离器和过滤分离器的优点，使其在具有高分离效率的情况下又有较大的操作弹性，既可单独使用，也可组成多管旋风分离器，可广泛的应用于管道输送天然气的气固、气液分离。

Description

一种用于天然气净化的组合式旋风分离器
技术领域
本实用新型涉及一种用于天然气净化的组合式旋风分离器，属于利用离心力和过滤组合来分离气体中固体颗粒和液滴的装置。
背景技术
在用管道输送天然气过程中由于气源气质、设备的磨损及腐蚀等因素，导致天然气中含有各种不同组分的杂质，包括水、砂石、焊瘤、锈蚀产物等。天然气中杂质的存在对管道的安全、测量仪表的正常使用以及压缩机组的安全运行构成了严重的威胁。常用的分离天然气中杂质的设备主要有重力沉降器、旋风分离器和过滤分离器。重力沉降器结构简单，操作弹性大，但分离效率低；旋风分离器分离效率高，但在气量波动时分离效果较差；过滤分离器分离效率最高，但结构复杂，压降过大，且必须和预分离器联合使用才能保障其正常运行。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种分离效率高、能耗低、操作弹性大、适应于天然气净化用的新型组合式旋风分离器。
本实用新型一种用于天然气净化的组合式旋风分离器，包括导向器、分离管、多孔金属过滤筒体、圆弧锥段、灰斗和排气管，排气管下部开有若干条纵向侧缝并设有包裹为一体的多孔金属过滤筒体，其中排气管下部侧缝沿排气管母线方向开设，也可以与母线成任意角度开设；多孔金属过滤筒体由多孔金属过滤筒体侧壁面和下端连为一体的多孔金属过滤筒体下端面组成，其中多孔金属过滤筒体的过滤孔径范围是0.1μm～300μm；分离管下端设有连为一体的圆弧锥段。
本实用新型一种用于天然气净化的组合式旋风分离器，其中圆弧锥段的高度是分离管内直径的0.6～0.9倍；圆弧半径是分离管内直径的1.3～1.6倍；圆弧锥段下端口内直径是分离管内直径的0.5～0.7倍，是排气管内直径的0.9～1.2倍。
本实用新型一种用于天然气净化的组合式旋风分离器的优点及积极效果在于：利用离心力分离和过滤分离的结合提高了对气流中固体颗粒(液滴)的分离作用。在排气管下部和排气管下端口包裹多孔金属过滤筒体能够把旋风分离器离心力未能分离下来的细小固体颗粒(液滴)进行过滤分离，提高了旋风分离器的分离效率。由于多孔金属过滤筒体的过滤分离作用，使旋风分离器在入口气量波动离心力分离作用减弱时，分离效率基本不受影响，提高了操作弹性。在排气管下部的圆柱面上开有侧缝能够合理分配气量，在提供旋风分离器内足够气流旋转强度以保证分离效率的前提下，通过增加有效出流面积，降低流动阻力损失。
附图说明
图1为本实用新型一种用于天然气净化的组合式旋风分离器构造原理示意图；
图2为图1的A-A剖面示意图(放大)；
图3为排气管下部侧缝示意图。
图中1.旋风分离器入口，2.导向器，3.分离管，4.多孔金属过滤筒体，5.多孔金属过滤筒体侧壁面，6.多孔金属过滤筒体下端面，7.圆弧锥段，8.圆弧锥段下端口，9.分离管下端口，10.灰斗，11.排气管下端口，12.排气管下部侧缝，13.排气管。
具体实施方式
本实用新型一种用于天然气净化的组合式旋风分离器包括分离管3、圆弧锥段7、排气管13和灰斗9，排气管13下部同轴深入到分离管3内的上部，排气管13与分离管3之间为同轴安装在排气管13上的导向器2，导向器2上面若干个沿圆周方向均匀排列的导向叶片与分离管3内壁形成使气流转向的流道；排气管13下部开有若干条纵向侧缝12并设有包裹为一体的多孔金属过滤筒体4，其中多孔金属过滤筒体4由多孔金属过滤筒体侧壁面5和下端连为一体的多孔金属过滤筒体下端面6组成，过滤孔径是2μm；分离管3的下部封闭安装在灰斗10中并且分离管3下端设有连为一体的圆弧锥段7。
圆弧锥段7的高度是分离管3内直径的0.6倍；圆弧锥段7的圆弧半径是分离管3内直径的1.3倍；圆弧锥段下端口8内直径是分离管3内直径的0.6倍，是排气管13内直径的0.9倍。
使用时，含有杂质的气流沿轴向从旋风分离器入口1进入旋风分离器，经导向器2上的导向叶片与分离管3内壁形成使气流转向的流道后转变成高速旋转运动，其中绝大部分的固体颗粒(液滴)受到离心力的作用逐渐向分离管3内壁运动而被分离下来，在离心力的作用下未被分离下来的一小部分微小固体颗粒(液滴)随气流进入排气管13排出时被多孔金属过滤筒体4捕集下来。在旋风分离器中含杂质的气流向下流经多孔金属过滤筒体4时一部分气流经过多孔金属过滤筒体侧壁面5、排气管下部侧缝12进入排气管13排出，夹带的固体颗粒(液滴)被多孔金属过滤筒体侧壁面5捕集下来，其余气流夹带固体颗粒(液滴)继续向下在分离管3及圆弧锥段7中实现气-固、气-液离心分离，分离下来的固体颗粒(液滴)随下行气流进入圆弧锥段7，从圆弧锥段下端口8进入灰斗10。净化后的下行气流在圆弧锥段7下部折返成上行气流，向上流经分离管下端口9、多孔金属过滤筒体下端面6、排气管下端口11，最后进入排气管13排出。从圆弧锥段下端口8进入灰斗10的小部分气流在灰斗10底部折返成上行气流，从圆弧锥段下端口8进入圆弧锥段7，同样向上流经分离管下端口9、多孔金属过滤筒体下端面6、排气管下端口11，最后进入排气管13排出。净化后的上行气流中含有离心力未分离下来的非常微小的固体颗粒(液滴)，在经过多孔金属过滤筒体下端面6时受到过滤分离作用而被捕集下来。
本实用新型一种用于天然气净化的组合式旋风分离器结合了旋风分离器和过滤分离器的优点，使其在具有高分离效率的情况下又有较大的操作弹性，既可单独使用，也可组成多管旋风分离器，可广泛的应用于管道输送天然气的气固、气液分离。

Claims (4)

1、一种用于天然气净化的组合式旋风分离器，它是由导向器(2)，分离管(3)，多孔金属过滤筒体(4)，圆弧锥段(7)，灰斗(10)，排气管(13)组成；所述排气管(13)下部设有包裹为一体的多孔金属过滤筒体(4)，其特征是在所述排气管(13)下部开有若干条纵向侧缝(12)；所述多孔金属过滤筒体(4)由多孔金属过滤筒体侧壁面(5)和下端连为一体的多孔金属过滤筒体下端面(6)组成；所述分离管(3)下端设有连为一体的圆弧锥段(7)。
2、根据权利要求1所述的一种用于天然气净化的组合式旋风分离器，其特征是所述圆弧锥段(7)的高度是分离管(3)内直径的0.6～0.9倍；所述圆弧锥段(7)的圆弧半径是分离管(3)内直径的1.3～1.6倍；所述圆弧锥段下端口(8)内直径是分离管(3)内直径的0.5～0.7倍；所述圆弧锥段下端口(8)内直径是排气管(13)内直径的0.9～1.2倍。
3、根据权利要求1所述的一种用于天然气净化的组合式旋风分离器，其特征是所述排气管下部侧缝(12)沿排气管(13)母线方向开设，也可以与母线成任意角度。
4、根据权利要求1所述的一种用于天然气净化的组合式旋风分离器，其特征是所述多孔金属过滤筒体(4)的过滤孔径范围是0.1μm～300μm。
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