CN203525508U - 筒式滤芯煤层气、沙、水和油分离器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种筒式滤芯煤层气、沙、水和油分离器，外壳（1）为圆柱体筒状，外壳圆筒体中部切向开有气体进口（2），外壳顶部开有气体出口（7），外壳内装有筒式丝网气液分离芯（5）和精过滤芯（6）；分离器还包括沙容积腔（3）和水容积腔（4），在外壳内底部装有隔板（11），隔板围成一圈，隔板上方置有丝网气液分离芯，外壳内底部侧壁、外壳内底部外环和隔板外侧面构成沙容积腔，外壳内底部内环和隔板内侧面构成水容积腔；外壳底部开有排沙口（8）和排水口（9），排水口外接阀门后经管路接外部安全接受槽（13），排沙口外接阀门后接外部管路。多个精过滤芯垂直倒置装在开口托盘（12）上，托盘上排油槽接排油口（10）。

Description

筒式滤芯煤层气、沙、水和油分离器

技术领域

本实用新型涉及煤层气净化技术，尤其涉及一种煤层气、沙、水和油分离器，该分离器主要针对从地底下刚开采的含沙量特别高的煤层气进行组合分离的设备。

背景技术

煤层气开采在我国刚刚兴起，而我国煤层气储量高且比较分散，一般采用野外移动开采。从地底下刚开采的煤层气含有大量液态水、油雾、固态沙等，必须进行初级分离，才能进入压缩机进行压缩。由于含沙量特别高，使用常规气水分离器，自动排水器经常很快磨损和经常阻塞，不能正常工作。

从地底下刚开采的煤层气，有0.1～0.3Mpa表压力，又是易燃易爆气体。所以煤层气、沙、水分离器外壳是按《固定式压力容器安全技术监察规程》和GB150-2011进行设计、制造。现有的煤层气、沙、水和油分离器采用筒式丝网气液分离芯，煤层气经过缩径增速后切向进入分离器外壳内部，在导流板作用下使煤层气贴近外壳的内壁旋转，由于离心力作用，使得空气中比重较大的固态沙、水等液态物质抛向外壳内壁，流向底部容积腔。煤层气经过离心分离后，再通过圆筒形的丝网气液分离芯进行分离。初步净化后的煤层气通过圆柱体压力容器外壳的上部几个垂直倒置的精过滤芯进一步分离，煤层气从精过滤芯内筒进入，通过过滤层分离后从外筒流出。净化后的煤层气从压力容器外壳的出口通过管道进入压缩机进口。但是该现有的煤层气、沙、水和油分离器底部容积腔装有水和沙混合物，该水沙混合物通过排水阀排入共用的安全接受槽，由于混合物内含有大量沙，导致排水阀磨损和阻塞，不能正常工作。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种筒式滤芯煤层气、沙、水和油分离器，该分离器在筒式丝网气液分离芯底部内外两侧设置两个容积腔，分别储存液态水和固态沙，并分别排出，从而能极大地改善排水阀的磨损和阻塞，使之能正常工作。

为了实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种筒式滤芯煤层气、沙、水和油分离器，包括外壳、丝网气液分离芯、精过滤芯、安全接受槽，外壳为圆柱体筒状，外壳圆筒体中部切向开有气体进口，外壳顶部开有气体出口，外壳内装有筒式丝网气液分离芯和精过滤芯，外壳中部装有丝网气液分离芯，丝网气液分离芯的中轴线与所述外壳中轴线方向相同，外壳上部装有精过滤芯；所述分离器还包括沙容积腔和水容积腔，在外壳内底部装有隔板，隔板围成一圈，隔板上方置有丝网气液分离芯，外壳内底部侧壁、外壳内底部外环和隔板外侧面构成沙容积腔，外壳内底部内环和隔板内侧面构成水容积腔；在外壳内底部外环开有排沙口，外壳内底部内环开有排水口，排水口外接阀门后通过管路接外部安全接受槽，排沙口外接阀门后接外部管路。

所述排水口所接阀门为自动阀，排沙口所接阀门为手动阀。

所述精过滤芯为多个，多个精过滤芯垂直倒置装在开口托盘上，托盘上开有排油槽，排油槽接排油口，排油口外接阀门后通过管路接外部安全接受槽。

所述排油口外接阀门为手动阀。

本实用新型在分离器底部内的筒式丝网气液分离芯底部内外两侧设置两个容积腔，分别储存液态水和固态沙，废水通过自动排水阀排入共用的安全接受槽内。根据现场提供的含沙量数据，沙容积腔储沙量可满足8-24小时排沙一次，排沙可实现手动，将沙排入较远的排沙坑内，从而能极大地改善自动排水阀的磨损和阻塞，使之能正常工作。

本实用新型的分离器是针对地底下刚开采的含沙量特别高煤层气的分离设备，该分离器采用旋风分离、丝网粗过滤和除油净化精过滤的三级分离于一体，分离器体积小，分离效率高，特别适合野外移动工作。

附图说明

图1为本实用新型筒式滤芯煤层气、沙、水和油分离器结构示意图；

图2为图1中A-A向剖视示意图。

图中：1外壳，2气体进口，3沙容积腔，4水容积腔，5丝网气液分离芯，6精过滤芯，7气体出口，8排沙口，9排水口，10排油口，11隔板，12托筋，13安全接受槽。图中箭头方向为气体或液体的流动方向。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

参见图1和图2，一种筒式滤芯煤层气、沙、水和油分离器，包括外壳1、丝网气液分离芯5、精过滤芯6、沙容积腔3、水容积腔4和安全接受槽13。外壳1为圆柱体筒状，外壳1圆筒体中部切向开有气体进口2，外壳1顶部开有气体出口7，外壳1内装有丝网气液分离芯5和精过滤芯6。丝网气液分离芯5为圆柱体筒式，用不锈钢丝网绕制，外壳1中部套装有丝网气液分离芯5，丝网气液分离芯5的中轴线与所述外壳1中轴线方向相同。外壳1上部装有精过滤芯6，精过滤芯6为多个，多个精过滤芯6垂直倒置装在开口托盘12上，托盘12上开有排油槽，排油槽接排油口10，排油口10外接阀门后通过管路接外部安全接受槽13。

所述沙容积腔3和水容积腔4位于外壳1内底部、丝网气液分离芯5下方。在外壳1内底部装有隔板11，隔板11围成一圈，隔板11上方置有丝网气液分离芯5，外壳1内底部侧壁、外壳1内底部外环和隔板11外侧面构成沙容积腔3，外壳1内底部内环和隔板11内侧面构成水容积腔4；在外壳1内底部外环开有排沙口8，外壳1内底部内环开有排水口9，排水口9外接阀门后通过管路接外部安全接受槽13，排沙口8外接阀门后接外部管路。

所述排水口9所接阀门为自动阀，排沙口8和排油口10所接阀门为手动阀。

本实用新型筒式滤芯煤层气、沙、水和油分离器的工作过程是：

煤层气经外壳气体进口2进入，经过缩径增速后切向进入分离器外壳1内部进行第一级旋风分离，在导流板作用下使煤层气贴近外壳的内壁旋转，由于离心力作用，使得空气中比重较大的固态沙、水等液态物质抛向外壳内壁，流向底部储存沙的沙容积腔3。煤层气经过离心分离后，再通过圆筒形丝网气液分离芯5进行第二级凝聚式分离。极大部分的固态沙和水等液态物质被分离后分别流入底部沙容积腔3和水容积腔4。当丝网气液分离芯5外侧底部储存沙的沙容积腔3的液位高于内侧底部储存水的水容积腔4时，外侧的水会通过丝网气液分离芯5的丝网过滤流入内侧底部储存水的水容积腔4。

由于外壳1底部两个容积腔3、4在分离器内部且带有压力，两个容积腔3、4的容积大小根据废水量、排沙量的体积和排空时间分别进行计算，废水经排水口9通过自动阀排入共用的安全接受槽13内；排沙为手动，废沙经排沙口8的手动阀，8～24小时排沙一次，排入较远的排沙坑内。

初步净化后的煤层气通过圆柱体外壳1上部多个垂直倒置的精过滤芯6进行第三级凝聚式分离，煤层气从精过滤芯6内筒进入，通过过滤层分离后从外筒流出。净化后的煤层气从压力容器外壳1顶部气体出口通过管道进入压缩机进口。

垂直倒置的精过滤芯6内侧的油会自动往下流入储存水的水容积腔4，外侧排油很少，外侧排油经托盘12上排油槽收集后，经排油口10的手动阀，8～ 24小时排油一次，并入排水管路排入共用的安全接受槽13内。

安全接受槽13为常压，少量的煤层气通过顶部阻火气排入高空。安全接受槽13侧面筒壁装有视镜，废水高于液位线后手动排出。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围，因此，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种筒式滤芯煤层气、沙、水和油分离器，包括外壳（1）、丝网气液分离芯（5）、精过滤芯（6）、安全接受槽（13），外壳（1）为圆柱体筒状，外壳（1）圆筒体中部切向开有气体进口（2），外壳（1）顶部开有气体出口（7），外壳（1）内装有筒式丝网气液分离芯（5）和精过滤芯（6），外壳（1）中部装有丝网气液分离芯（5），丝网气液分离芯（5）的中轴线与所述外壳（1）中轴线方向相同，外壳（1）上部装有精过滤芯（6）；其特征是：

所述分离器还包括沙容积腔（3）和水容积腔（4），在外壳（1）内底部装有隔板（11），隔板（11）围成一圈，隔板（11）上方置有丝网气液分离芯（5），外壳（1）内底部侧壁、外壳（1）内底部外环和隔板（11）外侧面构成沙容积腔（3），外壳（1）内底部内环和隔板（11）内侧面构成水容积腔（4）；在外壳（1）内底部外环开有排沙口（8），外壳（1）内底部内环开有排水口（9），排水口（9）外接阀门后通过管路接外部安全接受槽（13），排沙口（8）外接阀门后接外部管路。

2.根据权利要求1所述的筒式滤芯煤层气、沙、水和油分离器，其特征是：所述排水口（9）所接阀门为自动排水阀，排沙口（8）所接阀门为手动阀。

3.根据权利要求1或2所述的筒式滤芯煤层气、沙、水和油分离器，其特征是：所述精过滤芯（6）为多个，多个精过滤芯（6）垂直倒置装在开口托盘（12）上，托盘（12）上开有排油槽，排油槽接排油口（10），排油口（10）外接阀门后通过管路接外部安全接受槽（13）。

4.根据权利要求3所述的筒式滤芯煤层气、沙、水和油分离器，其特征是：所述排油口（10）外接阀门为手动阀。

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