CN2617450Y

CN2617450Y - 高效油－水气分离器

Info

Publication number: CN2617450Y
Application number: CN 03230577
Authority: CN
Inventors: 黄晓卫; 劳家仁; 夏兴祥; 吴发信; 金伟; 周洁新
Original assignee: Shanghai Research Institute of Chemical Industry SRICI
Current assignee: Shanghai Research Institute of Chemical Industry SRICI
Priority date: 2003-04-22
Filing date: 2003-04-22
Publication date: 2004-05-26
Anticipated expiration: 2013-04-22

Abstract

一种高效油－水气分离器，主要有封头、大筒体、小筒体、旋风锥体、扩大段锥体、旋流板、多孔板、填料、储液斗等组成。含有油－水的气体先经旋风分离器初效分离，进一步经旋流器中效分离后，再通过填料高效过滤，处理后由出口管导出。本实用新型能捕集含高浓度的微米级和亚微米级的油－水雾颗粒，可满足生产中对气体净化要求，具有分离效率高，连续运行稳定，操作弹性大及纳污量大等特点，尤其适用于高压天然气及煤气输送过程中的除油－水的净化工程。

Description

高效油-水气分离器

技术领域

本实用新型涉及一种用于气液分离的气体净化器。

背景技术

天然气/煤气输送配后系统调压设备对天然气/煤气的洁净度要求比较严格，由于天然气/煤气中含有少量油-水，一般需配备高效除油-水设备，通常国外进口的除油-水气分离器采用金属纤维材料制作成的折扇形滤筒，该分离器具有体积小，更换滤筒方便的优点，但滤筒纳污量很小，在分离含油-水或粉尘较高的气体时，油-水及粉尘混合物很快在滤料的表面形成滤饼，越积越厚，使分离器阻力迅速上升，由于滤筒承压有限，有时运行不到2小时，滤筒即因压瘪而损坏，被迫停车更换滤筒，由于进口滤筒价格昂贵，频繁更换滤筒既不经济也无法确保生产的长期稳定。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种高效油-水气分离器，该分离器采用旋风分离器为初效分离，旋流器为中效分离，填料为高效过滤分离的三段式结构，可分离微米级油-水雾滴，纳污量大，操作弹性大，能够适应气相负荷变化很大的工况条件，确保生产的连续稳定运行。

本实用新型是这样实现的。

本实用新型的高效油-水气分离器的工作原理是：设置一旋风分离器作为初效分离，当含油-水气体从进口管切向导入旋风分离器，气流由直线运动改为圆周运动，由于含油-水气体在旋风筒体内的旋转过程中产生的离心力将比重远大于气体的油-水滴甩向器壁，油-水滴与器壁接触后便失去惯性而向下沿壁面落入旋风分离器下面的旋风锥体至储液斗。而气流经旋风内管导出后继续旋转上升，进入中效分离的旋流器，气流上升进入旋流器的多层旋流板，旋流板上旋叶片的旋向与上升气流旋向一致，气流的旋转进一步得以加强，经过旋流板的油-水雾滴沿小筒体壁面下行并在旋流板外管及小筒体内壁间会聚，形成较大液滴后靠重力由圆环板泄漏孔落下，由下部储液斗收集。旋转上升气流经扩大段锥体进入大筒体后速度大大降低，即进入填料进行高效过滤，此时气流中油-水雾滴基本上是微米级及亚微米级，通过多孔板均匀分布后进入填料过滤器，气流经过1～10层规格不同的填料过滤后，油-水雾滴不断按雾滴大小逐渐被上面的填料逐级截留，经过多层填料过滤分离后洁净气体最后由出口管导出。

本实用新型的高效油-水气分离器，主要包括封头、大筒体、进口管、出口管等，大筒体内装填有填料，填料下部安装有多孔板，在大筒体下连接有小筒体，小筒体的上部安装有旋流板，小筒体的下部安装有旋风分离器。

本实用新型的高效油-水气分离器，在大筒体内有1～10层规格不同的填料，相邻两层填料沿波纹方向交错放置，填料的孔隙率由下至上逐渐减小。填料折波后不仅使有效过滤面积增加了15％以上，而且由于波峰、波谷的导流汇聚作用更容易使油-水雾滴形成大液滴；这样气流经过1～10层填料过滤后，较大的油-水雾滴被最下层填料截留，较小的油-水雾滴就不断按雾滴大小逐渐被上面的填料逐级截留，这样就避免了在单级过滤器中大部分油-水气雾滴沉积在滤料表面上，使过滤器阻力迅速上升的现象，因此，该填料过滤分离效果远优于普通丝网除雾器的效果。

本实用新型的高效油-水气分离器的多孔板的开孔率是20～60％。

本实用新型的高效油-水气分离器在小筒体内可以设置1～5个旋流板。旋流板包括外管，外管内有芯管，芯管顶部有盲板将芯管口封住，在外管和芯管之间固定连接有旋叶片。旋流板有6～16个旋叶片，旋叶片的仰角α是20°～35°，旋叶片方向与气流旋向一致。旋流板固定连接在一圆环板上，圆环板外缘固定连接于小筒体的内壁上，在外管和小筒体内壁之间的圆环板上开有泄漏孔。

本实用新型的旋流板等效于一种从底部轴向进气，顶部排气的直流式旋风分离器，但旋流板具有运行阻力低，除雾效率高并且可以多级组合等优点。

本实用新型的高效油-水气分离器在小筒体的下部还安装有一个旋风分离器作为油-水的初效分离装置。旋风分离器可选择通用的旋风分离器。但是，为了更好地发挥该旋风分离器的作用。本设计人将旋风分离器的旋风内管下沿设计成带有齿边的结构，另外在旋风内管下方还加有一齿形挡板。设计该齿形结构的目的是，由于气流能把挡板上的小液滴吹掉，迫使它们返回旋风筒壁，而齿形结构能使小液滴会聚成大液滴，直接落入储液斗而不被气流撕碎并夹带逃逸。

高效油-水气分离器的检修与清洗可通过拆开封头清洗，考虑到填料清洗的方便，本实用新型的高效油-水气分离器，在大筒体的上部设置了一套喷淋反洗装置。该装置由泵和喷淋反洗管组成。操作时，泵将清洗液打入，通过均匀设置的喷淋反洗管使清洗液喷淋在填料上，在不拆开装置的情况下对填料进行清洗。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

一、本实用新型的高效油-水气分离器分离效率高(通常在99.9％以上)，能够捕集微米级和亚微米级油-水雾，能满足生产中对气体的净化要求，特别适用于高压天然气/煤气净化处理。

二、本实用新型的高效油-水气分离器性能稳定，操作管理及填料的再生均很方便，特别是填料不会因阻力的上升而损坏，这是国外进口滤筒式过滤器无法比拟的。

三、本实用新型的高效油-水气分离器操作弹性大，处理气量在100％范围内，波动时其总分离效率不受影响。

四、本实用新型的高效油-水气分离器纳污量大，使用寿命长，可确保生产过程的长期连续稳定运行；相对于国外进口昂贵的滤筒式过滤器具有很高的性价比。

附图说明

图1是本实用新型高效油-水气分离器的结构示意图。

图2是本实用新型高效油-水气分离器的旋流板剖面结构示意图。

图3是本实用新型高效油-水气分离器的旋流板俯视图。

图中标号所示：

1-封头，2-大筒体，3-填料，4-多孔板，5-扩大段锥体，6-旋流板，7-小筒体，8-旋风分离器，9-旋风内管，10-进口管，11-旋风锥体，12-出口管，13-喷淋反洗管，14-泄漏孔，15-齿形挡板，16-齿边，17-储液斗，18-盲板，19-芯管，20-外管，21-圆环板，22-旋叶片。

具体实施方式

下面将通过对本实用新型高效油-水气分离器的一个具体实施例的详细描述来进一步阐述本实用新型，但实施例不是对本实用新型的限制。

如图1、图2及图3所示，

本实用新型的高效油-水气分离器，主要包括封头1、大筒体2、进口管10、出口管12等，大筒体2的直径是1600mm，大筒体2内装填有3层波纹填料3，填料厚度为150mm，波高50mm，波距100mm，相邻两层填料沿波纹方向交错放置，填料3的孔隙率由下至上逐渐减小，依次为40％、20％及10％。

填料3下部安装有多孔板4，在大筒体2下连接有小筒体7，小筒体7直径是700mm，小筒体7的上部安装有两层旋流板6。所述的旋流板6包括外管20，外管20内有芯管19，芯管19顶部有盲板18将芯管19口封住，在外管20和芯管19之间固定连接有旋叶片22。旋叶片22的数量可以是6～16个，旋叶片22的仰角α是20°～35°，旋叶片22方向与气流旋向一致。所述旋流板6固定连接在一圆环板21上，圆环板21外缘固定连接于小筒体7的内壁上，在外管20和小筒体7内壁之间的圆环板21上开有泄漏孔14。

小筒体7的下部安装有旋风分离器8。在旋风分离器8的旋风内管9下沿带有齿边16。在旋风内管9下部有一带齿边的挡板15。

小筒体7的下面是旋风锥体11，旋风锥体11下面接有储液斗17。

在大筒体2上部设置有喷淋反洗管13。

将本实用新型的高效油-水气分离器应用于某高压燃气输送配系统中，其中处理气量16000～62500Nm³/h，工作压力为1.2～1.3MPa，该净化系统总阻力ΔP≈0.02MPa，经测定除油-水效率η≥99.9％，本实用新型经过半年时间连续运行后，未进行填料的反洗亦没有更换任何填料，经高效油-水气分离器处理后达到净化要求，保护了后系统中价格昂贵的进口调压和计量等设备。

在本实用新型应用于该高压燃气输送配系统之前，天然气净化采用的过滤器是意大利进口设备，调试使用近一年，基本上未正常运转，该过滤器直径1400mm，处理气量16000～62500Nm³/h，工作压力为1.2～1.3MPa。有时开车仅2～3小时，过滤器阻力即达到0.1MPa以上，滤芯因被压瘪而报废，被迫停车，先后更换近20只滤芯仍无法解决问题。

Claims

1、一种高效油-水气分离器，主要包括封头[1]、大筒体[2]、进口管[10]、出口管[12]等，所述的大筒体[2]内装填有填料[3]，填料[3]下部安装有多孔板[4]，其特征在于：在大筒体[2]下连接有小筒体[7]，小筒体[7]的上部安装有旋流板[6]，小筒体[7]的下部安装有旋风分离器[8]。

2、如权利要求1所述的分离器，其特征在于大筒体[2]内有1～10层填料[3]，相邻两层填料沿波纹方向交错放置，填料[3]的孔隙率由下至上逐渐减小。

3、如权利要求1所述的分离器，其特征在于所述小筒体[7]内旋流板[6]的数量是1～5个。

4、如权利要求1或3所述的分离器，其特征在于所述的旋流板[6]包括外管[20]，外管[20]内有芯管[19]，芯管[19]顶部有盲板[18]将芯管[19]口封住，在外管[20]和芯管[19]之间固定连接有旋叶片[22]，所述旋流板[6]固定连接在一圆环板[21]上，圆环板[21]外缘固定连接于小筒体[7]的内壁上，在外管[20]和小筒体[7]内壁之间的圆环板[21]上开有泄漏孔[14]。

5、如权利要求1或3所述的分离器，其特征在于所述的旋流板[6]有6～16个旋叶片[22]，旋叶片[22]的仰角α是20°～35°，旋叶片[22]方向与气流旋向一致。

6、如权利要求1所述的分离器，其特征在于所述的旋风分离器[8]的旋风内管[9]下沿带有齿边[16]。

7、如权利要求1所述的分离器，其特征在于旋风内管[9]下部有一带齿边的挡板[15]。

8、如权利要求1所述的分离器，其特征在于大筒体[2]上部设置有喷淋反洗管[13]。