CN203816375U - 一种高精度气液聚结干气密封滤芯 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高精度气液聚结干气密封滤芯。本实用新型的技术方案要点为：一种高精度气液聚结干气密封滤芯，包括连接法兰、密封端盖和过滤层，其中过滤层连接于密封端盖和连接法兰之间，所述的过滤层内到外依次由内支撑层、第一级凝聚纤维层、外支撑层、第二级凝聚纤维层和排液层组成，并且各层滤材过滤纤维的孔径采用缩小、扩大、再缩小的凝聚式设计。本实用新型结构简单、设计合理且能够有效避免二次夹带现象发生。
Description
技术领域
本实用新型属于干气密封过滤器滤芯技术领域，具体涉及一种高精度气液聚结干气密封滤芯。
背景技术
离心压缩机作为大口径长输管线压气站的心脏设备，是依靠燃气轮机驱动。在我国天然气管线上，其轴密封全部选用干气密封装置。干气密封是一种先进的旋转轴用动密封，具有使用寿命长以及无需液体润滑、冷却和冲洗、性能可靠等特点，且能适应高压、易燃易爆气体等苛刻工况。干气密封装置主要由旋转环（动环）、静环、密封圈、弹簧、弹簧座和轴套等部分组成。在干气密封正常运转时，两密封端面间形成厚度为3-5μm 的气膜，且该气膜有一定的刚度，使得密封处于非接触状态。为了保证动环、静环等部件及时散热以及气膜厚度稳定，需要在密封装置和压缩机迷宫密封间通入略大于压缩机内气体压力的洁净密封气体，一般采用压缩机出口的气体经过调压和高精度过滤处理来实现。由于干气密封过滤器过滤精度高，对压缩机的稳定可靠运行具有极为重要的影响，目前都采用国外进口过滤滤芯。
所谓气液聚结器就是气体由内向外通过滤芯时，微小的雾滴先后被第一级聚结层、第二级聚结层的过滤纤维捕捉，小液滴不断地在聚结材料纤维上聚集，在气流的推动下向聚结材料层的外部运动，继续重复上述过程，直到长成大液滴，滤芯的最外层为排液层，当液滴到达最外层时，已长成的大液滴快速沉降，依靠本身的重力与气相分离，它的工作原理如图1所示。常规干气密封滤芯主要存在以下几方面的问题和缺陷：（1）聚结后易产生二次夹带，出口有大液滴出现；（2）过滤进程中排液层有鼓气泡现象；（3）端盖处容易积液，聚结出的大液滴不能及时排走。
发明内容
本实用新型为克服现有技术的不足而提供了一种结构简单、设计合理且能够有效避免二次夹带现象发生的高精度气液聚结干气密封滤芯。
本实用新型的技术方案为：一种高精度气液聚结干气密封滤芯，包括连接法兰、密封端盖和过滤层，其中过滤层连接于密封端盖和连接法兰之间，其特征在于：所述的过滤层由内到外依次由内支撑层、第一级凝聚纤维层、外支撑层、第二级凝聚纤维层和排液层组成，并且各层滤材过滤纤维的孔径采用缩小、扩大、再缩小的凝聚式设计。
本实用新型所述的第一级凝聚纤维层、第二级凝聚纤维层和排液层的过滤纤维上分别烧结有聚四氟乙烯。所述的连接法兰的内腔由外向内呈圆弧平滑过渡至过滤层内壁。
本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：（1）凝聚纤维层和排液层过滤纤维经特殊疏油、疏水工艺处理后，能显著地提高了除液效率和聚结性能稳定性，不会出现液滴在排出滤层时鼓气泡的现象；（2）由内向外滤材孔径排布放弃传统逐渐变大的设计改为缩小、扩大、再缩小的凝聚式设计，很好地解决了在聚液时出现的二次夹带现象；（3）连接法兰进气口处根据流体动力学原理做了导流、降阻处理，使气流均匀进入滤芯降低阻力的同时气流中大量的液滴也不会堆积在端盖内壁的台阶上。
附图说明
图1是常规干气密封滤芯的工作原理图，图2是常规干气密封滤芯的结构示意图，图3是本实用新型的结构示意图，图4是目前燃机用干气密封滤芯的过滤原理图，图5是本实用新型的过滤原理图，图6是常规干气密封滤芯与本实用新型滤芯实验累积效率对比曲线，图7是常规干气密封滤芯与本实用新型滤芯出口浓度对比曲线。
图面说明：1、密封端盖，2、连接法兰，3、过滤层，4、内支撑层，5、第一级凝聚纤维层，6、外支撑层，7、第二级凝聚纤维层，8、排液层。
具体实施方式
结合附图详细描述实施例。一种高精度气液聚结干气密封滤芯，包括连接法兰2、密封端盖1和过滤层3，其中过滤层3连接于密封端盖1和连接法兰2之间，所述的过滤层3由内到外依次由内支撑层4、第一级凝聚纤维层5、外支撑6、第二级凝聚纤维层7和排液层8组成，并且各层滤材过滤纤维的孔径采用缩小、扩大、再缩小的凝聚式设计，很好地解决了在聚液时出现的二次夹带现象。所述的第一级凝聚纤维层5、第二级凝聚纤维层7和排液层8的过滤纤维上分别烧结有聚四氟乙烯，凝聚纤维层和排液层过滤纤维经特殊疏油、疏水工艺处理后，能显著地提高了除液效率和聚结性能稳定性，不会出现液滴在排出滤层时鼓气泡的现象。所述的连接法兰2的内腔由外向内呈圆弧平滑过渡至过滤袋内壁，连接法兰进气口处根据流体动力学原理做了导流、降阻处理，使气流均匀进入滤芯降低阻力的同时气流中大量的液滴也不会堆积在端盖内壁的台阶上。
本实用新型的高精度气液聚结干气密封滤芯具有以下特征：（1）内外支撑层具有足够的强度、无污染、无毛刺、无化学反应；（2）内外衬纸具有高通过能力，高抗拉强度，使用无脱落、无化学反应的材料；（3）高性能滤材为惰性纤维、孔径均匀、网孔固定不易变形、单位面积开孔率高、厚度合理适宜，界面能应在过滤介质和污染物之间具有良好的选择性；（4）排液层具备良好的排液能力并且不会出现二次夹带现象；（5）采用合理的粘结方式，粘接处无泄漏。
由图4、图5可以看出常规干气密封滤芯气流紊乱液滴分布不均匀，并且小液滴在端盖内外的台阶上堆积，而本实用新型的高精度气液聚结干气密封滤芯气流平稳液滴分布均匀，由于端盖导向作用液滴容易滑落而不易堆积。
常规干气密封滤芯与本实用新型高精度气液聚结干气密封滤芯的性能指标对比见下表：
表1 目前燃机用干气密封滤芯性能指标
表2 本实用新型高精度气液聚结干气密封滤芯性能指标
常规干气密封滤芯与本实用新型滤芯实验累积效率对比曲线及出口浓度对比曲线分别见图6和图7，通过以上数据及图表可以看出新型高精度气液聚结干气密封滤芯比原有滤芯技术先进，产生的效果明显，能在今后市场竞争中占据有利地位，并能产生较大的经济效益。其具有以下应用前景：（1）安装于燃气轮机干气密封系统，以除去气体中油和水，提高气体质量；（2）安装于仪表风管路上，以保护气动元件和仪表；（3）安装在压缩机和透平机之前，除去颗粒和液体，防止设备磨损和叶轮结垢；（4）安装于分子筛或干燥剂之前，延长其寿命；（5）安装于胺液、乙二醇洗涤塔之前，减少雾沫夹带和发泡，保持操作稳定；（6）安装于胺液、乙二醇洗涤塔之后，分离流失的胺和醇液，减少损失；（7）安装于燃料气管线上，脱除凝析液和杂质，保护燃气喷嘴；（8）安装于气体膜分离之前，保护分离膜，延长其寿命。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理，主要特征和优点，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围。
Claims (3)
1.一种高精度气液聚结干气密封滤芯，包括连接法兰、密封端盖和过滤层，其中过滤层连接于密封端盖和连接法兰之间，其特征在于：所述的过滤层由内到外依次由内支撑层、第一级凝聚纤维层、外支撑层、第二级凝聚纤维层和排液层组成，并且各层滤材过滤纤维的孔径采用缩小、扩大、再缩小的凝聚式设计。
2.根据权利要求1所述的高精度气液聚结干气密封滤芯，其特征在于：所述的第一级凝聚纤维层、第二级凝聚纤维层和排液层的过滤纤维上分别烧结有聚四氟乙烯。
3.根据权利要求1所述的高精度气液聚结干气密封滤芯，其特征在于：所述的连接法兰的内腔由外向内呈圆弧平滑过渡至过滤层内壁。
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