CN211450326U - 压缩天然气加气系统的油气分离器 - Google Patents

Abstract

一种压缩天然气加气系统的油气分离器，包括设有进气口和出气口的压力容器壳体，压力容器壳体的腔内设置一隔板，将压力容器壳体的内腔分隔为上腔体和下腔体，上腔体为油气分离腔，下腔体为积油腔，隔板由设于积油腔内的支撑结构支撑，隔板上设有一上下贯穿的过油孔，油气分离腔中设置一聚结滤芯，聚结滤芯的上端与压力容器壳体的腔顶固定连接，且与压力容器壳体进气口接通，聚结滤芯的下端悬空不与隔板接触，聚结滤芯的外壁与压力容器壳体内壁之间留有过气空间，过气空间与出气口相通，积油腔的腔底设有一排油孔。对压缩天然气中混杂的油雾进行充分的分离过滤，消除混杂在压缩天然气中的油雾，避免油雾随压缩天然气加入到车辆的储气罐中。

Description

压缩天然气加气系统的油气分离器

技术领域

本实用新型涉及天然气加气领域，具体涉及一种压缩天然气加气系统的油气分离器。

背景技术

天然气在进入加气站的加气机之前，都会利用液力增压装置将天然气的气压增加到20-25MPa，以保证加入到汽车的储气罐中的天然气有足够的压力，当天然气加气站采用液力压缩机对天然气进行压缩时，由于在液力压缩机中液压油和天然气直接接触，压缩后的高压气体内会混有一定的液压油，为解决这一问题，目前是采用在压缩天然气的输气管路上设置一个缓冲罐，利用缓冲罐的缓冲作用，使压缩天然气在缓冲罐的内腔中得到缓冲稳压，同时也让压缩天然气在罐内缓冲过程中，使混杂的较大的油滴沉降到缓冲罐底部，实现油气的初步分离，使天然气经缓冲罐上端的出口输出。但是，由于天然气在压缩过程中会产生热量，导致液压油发热产生油雾混杂在压缩天然气中，这种混杂在压缩天然气中的油雾进入缓冲罐内后，不会在短时间内冷却形成油滴与天然气分离，仍然有相当一部分油雾会混在压缩天然气中被输出，加入到车辆的储气罐中。尤其是当天然气加气站处于多车同时加气的情况下，从缓冲罐输出的压缩天然气流量加大，压缩天然气经过缓冲罐内的时间缩短，混杂在压缩天然气中的油雾更难以形成油滴与天然气分离，油雾会随着气流急速从缓冲罐输出，被加入到车辆的储气罐中。油雾一旦进入车辆的储气罐内，经冷却形成油液积蓄在储气罐中，日积月累会聚集大量油液占据储气罐空间，使车辆储气罐的储气量逐渐减小，影响车辆的续航距离。因此，天然气加气系统仅仅依靠缓冲罐已经不能有效的对混杂在压缩天然气中的油雾进行分离。

目前，虽然市场上存在不同结构的油气分离器，但是油气分离器通常是通过分离过滤将油液回收，同时将油液在工作环境中产生的气体向大气排放，这些油气分离器根本无法解决天然气加气站对压缩天然气中的油雾进行分离的问题。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术对应的不足，提供一种压缩天然气加气系统的油气分离器，它可以对压缩天然气中混杂的油雾进行充分的分离过滤，消除混杂在压缩天然气中的油雾，避免油雾随压缩天然气加入到车辆的储气罐中。

本实用新型的目的是采用下述方案实现的：一种压缩天然气加气系统的油气分离器，包括设有进气口和出气口的压力容器壳体，所述压力容器壳体的腔内设置一隔板，通过隔板将压力容器壳体的内腔分隔为上腔体和下腔体，所述上腔体为油气分离腔，所述下腔体为积油腔，所述隔板由设于积油腔内的支撑结构支撑，所述隔板上设有一上下贯穿的过油孔，所述油气分离腔中设置一聚结滤芯，所述聚结滤芯的上端与压力容器壳体的腔顶固定连接，且与压力容器壳体进气口接通，所述聚结滤芯的下端悬空不与隔板接触，所述聚结滤芯的外壁与压力容器壳体内壁之间留有过气空间，所述过气空间与出气口相通，所述积油腔的腔底设有一排油孔。

所述隔板上端面设有凹槽，所述过油孔位于凹槽的槽底。

所述凹槽为锥面凹槽，该锥面凹槽的锥面为汇集液压油的导流面。

所述隔板下端的支撑结构为压缩弹簧，该压缩弹簧的上端与隔板接触，下端与压力容器壳体的腔底接触。

所述隔板下端的支撑结构为多根立柱，立柱的上端与隔板接触，下端与压力容器壳体的腔底固定。

所述压力容器壳体的上端设有上端盖，上端盖与压力容器壳体固定连接且密封，所述进气口和出气口均设置在上端盖上，所述压力容器壳体的下端设有下端盖，下端盖与压力容器壳体固定连接且密封，所述排油孔设置在下端盖上。

所述上端盖的下端面设有用于固定聚结滤芯的安装凹槽，进气口与安装凹槽连通，所述安装凹槽外周设有一过气环形槽，所述出气口与该过气环形槽连通。

所述下端盖的上端面设有用于安装支撑结构的定位孔。

所述过油孔的孔径为5～30mm。

本实用新型包含如下有益效果：包括设有进气口和出气口的压力容器壳体，所述压力容器壳体的腔内设置一隔板，通过隔板将压力容器壳体的内腔分隔为上腔体和下腔体，所述上腔体为油气分离腔，所述下腔体为积油腔，所述隔板由设于积油腔内的支撑结构支撑，所述隔板上设有一上下贯穿的过油孔，所述油气分离腔中设置一聚结滤芯，所述聚结滤芯的上端与压力容器壳体的腔顶固定连接，且与压力容器壳体进气口接通，所述聚结滤芯的下端悬空不与隔板接触，所述聚结滤芯的外壁与压力容器壳体内壁之间留有过气空间，所述过气空间与出气口相通，所述积油腔的腔底设有一排油孔。混杂油雾的压缩天然气从压力容器壳体的进气口进入聚结滤芯后，压缩天然气中混杂的油雾被聚结滤芯聚结成较大的油滴与压缩天然气分离，油滴在重力作用下滴落在隔板上端面，并从隔板的过油孔进入积油腔，同时，分离出的压缩天然气从聚结滤芯的空隙进入油气分离腔中从出气口输出，由于隔板作用，进入积油腔中油液无法再进入油气分离腔中与压缩天然气混杂；由于积油腔的油液无法再次形成油雾，积油腔汇聚的油液可以从排油孔排出。

所述隔板上端面设有凹槽，所述过油孔位于凹槽的槽底，凹槽可以汇集油滴从过油孔进入积油腔。

所述凹槽为锥面凹槽，该锥面凹槽的锥面为汇集液压油的导流面，导流面让分离出的油滴能快速从过油孔进入积油腔内。

所述隔板下端的支撑结构为压缩弹簧，该压缩弹簧的上端与隔板接触，下端与压力容器壳体的腔底接触，采用压缩弹簧支撑隔板，可以避免隔板与压力容器壳体焊接固定或螺钉固定产生的问题，因为通过焊接的方式将隔板固定在压力容器壳体的内腔时，压力容器壳体在高温下会发生明显的组织和性能的变化，降低压力容器的抗压能力和实际寿命，严重时甚至会产生爆炸，危害生命财产安全；而通过多个螺钉将隔板和压力容器壳体固定，会降低压力容器的密封性，容易产生压缩天然气泄漏，严重影响压力容器的工作质量。采用压缩弹簧支撑隔板还可以使隔板在受到压力时能够上下移动，平衡油气分离腔和积油腔的气压，从而起到保护隔板的作用。

所述压力容器壳体的上端设有上端盖，上端盖与压力容器壳体固定连接且密封，所述进气口和出气口均设置在上端盖上，所述压力容器壳体的下端设有下端盖，下端盖与压力容器壳体固定连接且密封，所述排油孔设置在下端盖上，有利于聚结滤芯、隔板、以及支撑结构的安装。

所述上端盖的下端面设有用于固定聚结滤芯的安装凹槽，进气口与安装凹槽连通，所述安装凹槽外周设有一过气环形槽，所述出气口与该过气环形槽连通，保证出气口和进气口的流通的天然气气流的流量平衡。

所述过油孔的孔径为5～30mm，过油孔的孔径的大小根据压力容器壳体的容积设定。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的上端盖的结构示意图。

具体实施方式

如图1至图2所示，一种压缩天然气加气系统的油气分离器，包括设有进气口1和出气口2的压力容器壳体3，所述压力容器壳体3的腔内设置一隔板4，通过隔板4将压力容器壳体3的内腔分隔为上腔体和下腔体，所述上腔体为油气分离腔5，所述下腔体为积油腔6，所述隔板4由设于积油腔6内的支撑结构支撑，所述隔板4上设有一上下贯穿的过油孔7，所述过油孔7的孔径为5～30mm，过油孔7的孔径的大小根据压力容器壳体3的容积设定。本实施例的所述隔板4上端面设有凹槽10，所述过油孔7位于凹槽10的槽底，凹槽10可以汇集油滴从过油孔7进入积油腔6。所述凹槽10为锥面凹槽，该锥面凹槽的锥面为汇集液压油的导流面，导流面让分离出的油滴能快速从过油孔7进入积油腔6内。所述油气分离腔5中设置一聚结滤芯8，所述聚结滤芯8的上端与压力容器壳体3的腔顶固定连接，且与压力容器壳体3进气口1接通，所述聚结滤芯8的下端悬空不与隔板4接触，所述聚结滤芯8的外壁与压力容器壳体3内壁之间留有过气空间，所述过气空间与出气口2相通，所述积油腔6的腔底设有一排油孔9，使用时，在与排油孔9连接的排油管上设置截止阀，开启截止阀即可将积油腔6内积蓄的油液排除。本实施例的所述压力容器壳体3的上端设有上端盖12，上端盖12与压力容器壳体3固定连接且密封，所述进气口1和出气口2均设置在上端盖12上，所述上端盖12的下端面设有用于固定聚结滤芯8的安装凹槽14，进气口1与安装凹槽14连通，所述聚结滤芯8通过螺纹配合连接固定在安装凹槽14中，或者，所述聚结滤芯8也可以通过粘接固定在安装凹槽14中。所述上端盖12的安装凹槽14外周设有一过气环形槽15，所述出气口2与该过气环形槽15连通。将聚结滤芯8固定在上端盖12的安装凹槽14中，可以打开上端盖12将聚结滤芯8取出进行清洗或更换。所述压力容器壳体3的下端设有下端盖13，下端盖13与压力容器壳体3固定连接且密封，所述排油孔9设置在下端盖13上。所述上端盖12、下端盖13可以通过螺纹与压力容器壳体3连接固定，也可以通过长螺栓穿过上端盖12、下端盖13把压力容器壳体3夹在中间压装固定（未图示）。所述上端盖12、下端盖13端面与压力容器壳体3的装配间隙进行密封，密封可以采用高精度加工出密封面，也可以采用密封圈密封。

本实施例中，所述隔板4下端的支撑结构采用压缩弹簧11，该压缩弹簧11的上端与隔板4接触，顶住隔板4，压缩弹簧11的下端与压力容器壳体3的腔底接触，抵住下端盖13。所述下端盖13的上端面设置有用于安装支撑结构的定位孔，所述定位孔为一圆形凹槽，所述压缩弹簧11的下端固定在圆形凹槽中形成定位，排油孔9设置在圆形凹槽的槽底。或者，所述隔板4下端的支撑结构采用多根立柱（未图示），立柱的上端与隔板4接触，顶住隔板4，立柱的下端与压力容器壳体3的下端盖13连接固定。下端盖13的上端面设有用于安装支撑结构的定位孔，定位孔为螺纹盲孔，所述定位孔的数量与立柱的数量相同，立柱下端通过螺纹配合固定在螺纹盲孔中。

本压缩天然气加气系统的油气分离器在进行装配时，先将隔板4装入压力容器壳体3的内腔，压缩弹簧11的下端固定在下端盖13的上端面设置的圆形凹槽中定位，将下端盖13安装在压力容器壳体3下端，使压缩弹簧11的上端顶住隔板4，把隔板4支撑在压力容器壳体3的腔内，把压力容器壳体3的内腔分隔成油气分离腔5和积油腔6。把聚结滤芯8与上端盖12固定连接，将上端盖12安装在压力容器壳体3上端，使聚结滤芯8插入压力容器壳体3的油气分离腔5中即可。由此可以避免隔板4通过焊接或螺钉固定到压力容器壳体3内腔中存在的诸多弊端。

使用时，将本油气分离器安装压缩天然气加气系统中，使进气口1与上游的压缩天然气管道连接，出气口2与下游的压缩天然气管道连接，排油孔9连接排气管，在排气管上设置截止阀，在截止阀关闭状态下，进入油气分离器的压缩天然气通过聚结滤芯8实现油气分离，分离后油滴从隔板4上的过油孔7落入积油腔6内，分离出的压缩天然气从出气口2输出。打开截止阀，即可将积油腔6内积蓄的油液排出。这种结构的油气分离器能够保证压缩天然气中混杂的油雾得到有效分离，使加入汽车储气罐中的压缩天然气不含油雾。由于隔板4受到压力时在压缩弹簧11的支撑作用下还能形成一定的上下移动，平衡油气分离腔5和积油腔6的压力，从而起到保护隔板4的作用。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，本领域的技术人员在不脱离本实用新型的精神的前提提下，对本实用新型进行的改动均落入本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种压缩天然气加气系统的油气分离器，其特征在于：包括设有进气口（1）和出气口（2）的压力容器壳体（3），所述压力容器壳体（3）的腔内设置一隔板（4），通过隔板（4）将压力容器壳体（3）的内腔分隔为上腔体和下腔体，所述上腔体为油气分离腔（5），所述下腔体为积油腔（6），所述隔板（4）由设于积油腔（6）内的支撑结构支撑，所述隔板（4）上设有一上下贯穿的过油孔（7），所述油气分离腔（5）中设置一聚结滤芯（8），所述聚结滤芯（8）的上端与压力容器壳体（3）的腔顶固定连接，且与压力容器壳体（3）进气口（1）接通，所述聚结滤芯（8）的下端悬空不与隔板（4）接触，所述聚结滤芯（8）的外壁与压力容器壳体（3）内壁之间留有过气空间，所述过气空间与出气口（2）相通，所述积油腔（6）的腔底设有一排油孔（9）。

2.根据权利要求1所述的压缩天然气加气系统的油气分离器，其特征在于：所述隔板（4）上端面设有凹槽（10），所述过油孔（7）位于凹槽（10）的槽底。

3.根据权利要求2所述的压缩天然气加气系统的油气分离器，其特征在于：所述凹槽（10）为锥面凹槽，该锥面凹槽的锥面为汇集液压油的导流面。

4.根据权利要求1所述的压缩天然气加气系统的油气分离器，其特征在于：所述隔板（4）下端的支撑结构为压缩弹簧（11），该压缩弹簧（11）的上端与隔板（4）接触，下端与压力容器壳体（3）的腔底接触。

5.根据权利要求1所述的压缩天然气加气系统的油气分离器，其特征在于：所述隔板（4）下端的支撑结构为多根立柱，立柱的上端与隔板（4）接触，下端与压力容器壳体（3）的腔底固定。

6.根据权利要求1所述的压缩天然气加气系统的油气分离器，其特征在于：所述压力容器壳体（3）的上端设有上端盖（12），上端盖（12）与压力容器壳体（3）固定连接且密封，所述进气口（1）和出气口（2）均设置在上端盖（12）上，所述压力容器壳体（3）的下端设有下端盖（13），下端盖（13）与压力容器壳体（3）固定连接且密封，所述排油孔（9）设置在下端盖（13）上。

7.根据权利要求6所述的压缩天然气加气系统的油气分离器，其特征在于：所述上端盖（12）的下端面设有用于固定聚结滤芯（8）的安装凹槽（14），进气口（1）与安装凹槽（14）连通，所述安装凹槽（14）外周设有一过气环形槽（15），所述出气口（2）与该过气环形槽（15）连通。

8.根据权利要求6所述的压缩天然气加气系统的油气分离器，其特征在于：所述下端盖（13）的上端面设有用于安装支撑结构的定位孔。

9.根据权利要求1所述的压缩天然气加气系统的油气分离器，其特征在于：所述过油孔（7）的孔径为5～30mm。

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