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新型过滤器布局阐发及改良



择要:自然气中的粉尘影响仪表、阀门装备普通运转。根据常常利用的自然气过滤方式及过滤分手装备的任务道理及过滤分手器的布局构成,以重庆气矿的在役过滤分手器为例,经由进程对其运转状态及任务进程中所存在题目的详细阐发,找出了存在的题目,提出了新型过滤分手器外部布局的改良打算,并且切磋了新型自然气过滤分手装备的成长标的目的。
关头词:过滤器;过滤;布局;滤芯;聚结文章编号:1006 5539(2005)01 0007 04   文献标识码:B
自然气不只作为洁净的动力,并且是一种化工质料,自然气中的粉尘含量太高是环保请求所不许可的。每立方米自然气中如果含尘量为1mg,此中5μm粉尘约有6.1×106粒。自然气中的如斯大的粉尘将严峻影响仪表、装备阀门普通运转,使紧缩机叶片、主轴磨损,计量精度降落(普通为负误差),使出产和经济效益遭到较大影响。本文对重庆气矿所利用的过滤器布局停止了阐发并提出了改良定见。
1 常常利用过滤方式及过滤机理
过滤器是设置在流体系统中,用于过滤流体中的粒子以节制污染的一种装配。
外表过滤:外表过滤感化是经由进程固体污染物的粒子碰撞而滞留在单一立体或面上的毛孔或通路的基体上而实现的,过滤感化仅仅产生于这一外表上。外表过滤能有用地搜集大于毛孔尺寸的粒子,但却不能搜集纤维和比毛孔尺寸小的粒子。
深渡过滤(又称深层过滤):深渡过滤是经由进程固体污染物碰撞而留在持续的(或深度的)毛孔的基体上而实现的。过滤不只在介体外表停止,并且还在介体的全部厚度上停止。深渡过滤器能有用地搜集大于最大毛孔尺寸的粒子和纤维,同时,凭仗于其过滤介体的型式和厚度,它也能一样搜集一局部比最大毛孔尺寸小的污染物[1]。
2 在役过滤分手器布局简介
在役过滤分手器最早利用在卧龙河引进装配上,这批过滤分手器是从美国PECO公司引进的75H型卧式过滤分手器。20世纪80年月四川煤油假想院(现CPE东北分公司)在消化引进装配的同时,连系我国的国情研讨假想出国产过滤分手器,并推行利用到国际外自然气污染装配上[2]。90年月末,在引进撬装脱水装配时,又同步从加拿大MI公司引进F 201型卧式过滤分手器。最近几年来CPE东北分公司与有关单元一路又对上述布局的过滤器停止了进一步改良,利用结果较好,其布局道理如图1所示。
此过滤分手器由两段构成,第一段首要是圆筒形玻璃纤维膜压滤芯(管状28根)构成过滤段,滤芯装配在有支座的管板上,管板的每一个支座都有一根Z形或X形的支持杆,滤芯及其封头经由进程支持杆,用螺栓安稳地牢固在管板上。再用牢固架将滤芯的自在端牢固起来,经由进程拆装牢固架和螺栓,能够拆装、洗濯、改换滤芯。第二段为分手段。分手段内装配有由不锈钢金属丝网构成的高效丝网垫层分手除雾、聚结装配,过滤段与分手段之间用管板离隔,过滤分手器下部是一个储液罐,此罐与过滤、分手段绝对应地分红两段,过滤段和分手段分手出的液体别离经由进程各自的降液管进入储液罐中。

此过滤分手器滤芯属于深层过滤介体。质料气中大于10μm的固体与游离溶滴留在滤芯外外表,不能进入滤芯。留在滤芯外外表的固体微粒逐步构成一层滤饼,在气流的脉动感化下,滤饼凡是聚积并碎落到容器底部,聚积在滤芯上的固体微粒使压力降增大,当压力降到达划定值时,停止滤芯的打扫或改换。
3 在役过滤分手器运转状态
重庆气矿在役过滤分手器查验时发明,过滤上去的首要是硫化铁粉尘等固体杂质,这些污物常常堵满泰半个容器。抽出来的玻璃纤维过滤元件外表粘附着厚约15~20mm的硫化铁粉尘等杂质,呈玄色粉末状,与氛围打仗很快自燃,火焰有3m多高,用消防水、蒸气、氮气灭火,约2min摆布压住火焰,最后燃烧。
在脱水装配运转时代,过滤分手器的差压曾屡次降落到0.015MPa,颠末切换后,普通接纳过滤分手器卸压至常压并用高压蒸气短时候吹扫,再投入利用,规复普通任务。吹扫能够将附着在元件上的滤饼零落上去,阻力降落。但没法断根滤层中的粉尘粒子,是以吹扫只能反复1~2次,就不复兴感化。
在过滤分手器的现实利用进程中,确认过滤元件被固体杂物梗塞的首要根据是过滤分手器收支口差压跨越0.015MPa的75%,这时候要洗濯过滤元件,壳体外部和储液罐。有须要时,改换过滤元件。
过滤分手器的堵截周期受质料气的气质环境和自然气过滤量的影响。完工早期切换周期短,尔后来切换周期逐步增加。
每次洗濯翻开快开首盖,过滤分手器外部都较脏,脏物聚积环境不等,偶然堆满容器的2/3高,偶然较少,但过滤元件上均有一层厚度不等的滤饼,用消防水枪冲刷即能冲刷清洁。
过滤分手器的洗濯方式较为简略,差压到达0.015MPa的75%时,需将其切换到备用台运转。切换后,先实现停用台的排液任务,而后将容器泄压至常压,用氮气吹扫和汽锅给水浸润滤饼(以防翻开快开盲板头盖时,硫化铁和氛围打仗自燃),而后翻开快开盲板头盖,用0.5MPa消防水冲刷过滤元件,撤除储液罐和过滤元件上的杂物。洗濯和改换过滤元件,组装复原。经质料气试压检漏及格,作为备用。
在洗濯时,如果过滤元件只利用一次,就呈现有粉碎或变形景象,应改换新的过滤元件。今朝入口过滤元件早已用完,改用国产过滤元件。
分手段的金属丝网除雾器的差压一向是比拟牢固的。装配大修拆开捕雾段查抄时,曾发明除雾器金属丝网被冲坏,有的处所已穿孔。
4 过滤分手器在利用中存在的题目
重庆气矿今朝利用的国产卧式分手器,是一个手艺上成熟靠得住的除尘分手(雾沫夹带)装备,四川煤油假想院在引进PECO公司利用过滤器根本上,连系国际环境作了屡次改良,该装备利用于重庆污染总厂、长庆第二污染厂、川中矿区污染厂、陕京线紧缩机站、靖西县紧缩机站等地、伊拉克姆拉·阿布杜拉燃气能电机厂等,其利用结果杰出,并持久坚持普通运转。该装备在假想中,不只保障了压力容器宁静系数、手艺请求,并且也保障了杰出的利用机能,装备的假想是完美全面的。假想手艺请求中,提出了对除尘效力、密封面查抄、和密封面气密性实验等多项手艺目标。出口到外洋的产物颠末环保局部检测,其除尘效力及粒度请求均到达质检标准,其首要数据以下:
对8μm及以上粉尘效力≥99.99%,6~8μm粉尘效力≥99%,现场检测中发明的题目,其缘由首要在制作装配及利用等方面。
4.1 过滤元件题目
过滤分手器的过滤元件,接纳层压玻璃纤维过滤介体,层压玻璃纤维过滤介系统绝对级,其过滤精度随玻璃纤维地位挪动而变更,据外洋材料先容,精度规模为4~8μm。最后试制的国产仿28#FG372型过滤元件存在首要题目:玻璃纤维的直径达不到入口元件的精度请求,玻璃纤维不慎密地卷在带孔的中心管上,粘结强度不够,装配运转进程中,因为差压过大使玻璃纤维之间的孔隙加大,超标尘粒从大孔隙中经由进程,使过滤精度降落。同时因为压差过大使滤芯中的没牢固好的玻璃纤维被冲出来,在查验时发明在装备底部聚积玻璃纤维物资,这是过滤元件粉碎而至。这些环境标明,最后试制的仿28#FG372型过滤元件的品质不如入口元件,使得过滤分手器的利用结果降落。今朝国产过滤元件的品质已到达外洋同类产物响应程度[3]。可是,因为2μm以上的粉尘对计量精度有较大影响,现有过滤元件已不能知足请求,必须停止新型过滤元件的研讨。
4.2 主动排液系统没法利用题目
过滤分手器储液罐设置液位唆使和主动排液系统,因为伴同质料气进入装备的液体较脏,流量又不不变。形成液位唆使不精确,液面不清晰,主动排液系统节制不灵没法利用。此刻排液操纵只能按定时代歇式停止,因估量不准,能够到达储液罐满液,对除雾丝网有必然的粉碎感化。另外,因为估量不准,也有能够在排液操纵中产生“窜气”环境。
4.3 过滤分手器收支口压差唆使不准题目
当过滤分手器的液位失灵后主动节制,压差计引压管线常常产生液体污物梗塞。唆使计上差压不能精确反应过滤分手器的梗塞环境。前已述及,差压是切换过滤分手器的独一标准,此刻只能根据经历估量,按期切换过滤分手器。因为质料气带来的固体杂质不不变,常常会因为估量不妥,形成过滤元件因压差过大而粉碎,如许间接影响过滤分手器的利用结果。
4.4 装备制作题目
因为我国旧的系统体例作成装备假想任务与制作任务别离由差别的单元承当,形成装备的假想关头与制作关头不能很好的跟尾,制作单元常常不能精确完美地贯彻假想思惟,对分手工艺、假想企图常常领会不够,缺少特地的工艺手艺、装备及检测程度。是以,形成一些装备在天生运转中利用的结果欠佳。
过滤元件机能、端口密封和其余构件布局、装配尺寸的检测均应到达假想提出的手艺请求才能保障过滤器的效力到达假想最好值。制作厂不只应有一套压力容器品质宁静保障系统按假想文件请求施工。同时也应有一套知足装备功效性请求的制作工艺、工装和功效性的中心查抄及其品质记实等[4]。功效性等方面的查验证实文件应同压力容器厂出厂所请求的相干证书与材料,一并归入这类装备品质证实文件。
增强装备监造任务,出格是中心制作进程的监造,不只需监理装备的压力容器宁静品质,同时也要增强装备能知足功效性方面的品质监理。
4.5 现场操纵题目
过滤分手器应在额外流速规模内操纵,而现实环境是常常因为调气缘由,压力及流质变更,不能在额外规模内操纵,从而影响过滤器分手结果。
4.6 现场查验颐养题目
操纵上应严酷根据假想文件请求停止操纵、保护、查验和实时改换过滤元件。现场查验时必须完全断根过滤器装备外部堆积的污物,出格是过滤元件装配接口局部的污物,另外调剂好过滤元件的装配预紧力也很首要,它是影响密封接合部密封机能的首要影响身分。
5 过滤分手器的改良打算
过滤分手器的改良首要分为两个方面,其一是滤芯改良;其二是布局情势改良。对布局情势改良首要是把滤芯由卧装改成立装,让过滤芯子里面结成的粉尘滤饼有能够靠重力与滤芯分手掉到集污腔内。
5.1 滤芯改良打算(见图2)
滤芯的改良首要是将现有过滤介体层压在圆筒外壁的圆筒形的滤芯改成过滤介体折叠在圆筒外的布局情势。折叠情势过滤面积远弘远于圆筒情势过滤面积,可是折叠情势请求加倍邃密的过滤介体。

5.2 立式过滤分手器
立式过滤分手器的假想思惟是让气流标的目的与被分手出来的固体粉尘及液体勾当标的目的垂直,削减气流对被分手出来的物资的搅扰[5]。被分手出来的物资能够是结在滤芯外壁的滤饼,和经由进程滤芯和层压丝网垫层会聚起来的液滴。因为时候干系本课题仅对峙装式过滤器作了假想(见图3),还不来得及对峙装丝网垫层(或别的堆积器)作研讨。

图3仅是一个单滤芯过滤器布局图,滤芯垂直装配在过滤器下部的托盘上,滤芯上部靠压盘密封压紧,自然气从滤芯外侧进入过滤介体,从内筒排挤,滤饼及污物在滤芯外壁掉上去进入搜集筒。
6 新型分手过滤装备成长标的目的切磋
今朝重庆气矿利用的分手过滤装备根基上都是20世纪90年月之前的产物。在现场查询拜访和检测中发明这些装备分手过滤结果达不到干气保送工艺请求,有须要对现有装备停止改良进步,并在此根本上停止新型高效分手过滤装备的研讨任务,现将新型高效分手过滤装备研讨任务标的目的及方式假想以下:
a)新型高效分手过滤装备应从分手过滤的工艺研讨起头,研讨工艺完美、效力高、处置量大的新型高效装备,详细请求是效力应尽可能靠近以后国际新程度,分手过滤装备出口自然气品质应合适干气保送请求,分手过滤装备体积要小,分量要轻。
b)束缚思惟,冲破原有引进装备和多年科研标的目的线路的框架,引进其余行业的进步前辈经历和手艺,成长新型分手过滤装备。
c)新型高效分手过滤装备应是一种结合装配,对分手器而言,既有初分段,又有精分段,对过滤器而言既有初滤段,又有邃密过滤段,这类新型装备能把之前要由几个分手过滤装备实现的分手过滤工艺进程,集合在一路,由1台结合装配实现。
d)新型分手过滤装备的手艺关头是易拆装的分手过滤元件及内构件,对差别工况只需改换响应的内构件及分手过滤元件就能够到达转变工况的才能。
e)研讨任务构造情势。新型分手过滤装备的研讨任务应是一个突破条块限定的结合体,即由科研假想、加工制作和用户三家构成的结合体。有协作有协作,以科研假想为先导,以出产厂家为基地,以矿区为主体。科研假想单元提出的打算,实现的假想,要在工场停止厂内实验,及格后到现场实验,而后再投入批量出产。这个结合体要有终年的勾当打算和经费来历。出产厂家应是专业分手过滤装备出产厂家。跟着系统体例鼎新深入,这个结合体渡过原始堆集阶段后能够成长成为专业公司,向国际分手过滤装备公司的迷信办理及布局情势挨近,使我国的分手过滤装备研讨任务上一个台阶。
参考文献:
[1] 郭福明,张学礼.油气分手器道理假想与计较[M].上海:上海交通大学出书社,1998,112 121.
[2] 米力田,李 熹,张维臣,等,在役自然气分手除尘结果阐发研讨[Z].成都:中油团体工程假想无限义务公司东北分公司,2002,1 96.
[3] 霍肖男,关昌伦.膜分手手艺在自然气污染范畴内的利用[J].自然气与煤油,1993,11(1):18 21.
[4] 中国煤油自然气总公司.油气分手器标准[S].北京:中国煤油自然气总公司,1998,1 8.
[5] 熊建嘉,李治民.干气保送自然气管线粉尘检测与防治打算[Z].重庆:东北油气田分公司重庆气矿,2001,5 15.

宣布日期:2010-12-17   
 
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