高能效的液烃过滤分离器的制作方法

本发明涉及液体过滤净化技术领域，特别是涉及一种高能效的液烃过滤分离器。

背景技术：

液烃是航空燃油、石化产品（汽油、柴油、润滑油）、液化石油气和其他各类液态烃类（烯烃、烷烃等）物料的统称。

液烃过滤分离器是具有脱除水分、过滤固体颗粒的双重功能的技术设备，在液烃的生产、储存、运输、使用等过程中得到了广泛的应用。液烃过滤分离器还可以用于石化产品（汽油、柴油、润滑油）、液化石油气等各类液态烃中苛性碱、胺、酸的分离。

聚结滤芯是液烃过滤分离器的核心功能部件，聚结滤芯的表面流速对聚结滤芯的聚结效果及过滤分离器的脱水性能有十分显著的影响。

如图1至图4所示，图1为一种典型的立式过滤分离器的结构示意图；图2为图1中的聚结滤芯的流量分布图；图3为一种典型的卧式过滤分离器的结构示意图；图4为图3中的聚结滤芯的流量分布图。

从图2和图4也可以明显看出，聚结滤芯长度方向上的分布是不均匀的。靠近入口一端的流速较大，远离入口一端的流速较小。即聚结滤芯靠近入口一端近口区l1流速大于最佳经济流速（平均设计流速），远离入口一端聚结滤芯的远口区l2流速小于最佳经济流速（平均设计流速）。

聚结滤芯的近口区l1流速偏大，会降低聚结效果，而远口区l2流速偏小，则存在过滤脱水能力的浪费、能效低的问题。

为此，如何提高液烃过滤分离器聚结性能和脱水效果，解决脱水能力的浪费和能效低的问题，成为本领域技术人员急需解决的技术问题。

技术实现要素：

为了解决传统液烃过滤分离器的上述种种问题，本发明提出一种高能效的液烃过滤分离器。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种高能效的液烃过滤分离器，所述液烃过滤分离器包括聚结滤芯，待过滤物料从端部进入所述聚结滤芯内部并从侧壁流出，在所述聚结滤芯内部设置均流部件，所述均流部件使所述待过滤物料沿所述聚结滤芯长度方向上向外流出的速度均匀。

可选的，所述均流部件为均流管，所述均流管设有多个通孔，从所述均流管的入口端至所述均流管的末端方向上，所述通孔的开口面积逐渐增大。

可选的，所述均流部件为均流管，所述均流管设有多个通孔，从所述均流管的入口端至所述均流管的末端方向上，所述通孔的孔径逐渐增大。

可选的，所述均流部件为均流管，所述均流管设有多个通孔，从所述均流管的入口端至所述均流管的末端方向上，所述通孔的密度由疏到密。

可选的，所述均流管独立地安装在所述聚结滤芯的内侧。

可选的，所述均流管与所述聚结滤芯粘接为一体。

可选的，所述液烃过滤分离器的筒体为卧式筒体或立式筒体。

在本申请的技术方案中，在传统液烃过滤分离器的聚结滤芯的内部设置均流管，通过均流管开孔面积的合理设置，使得均流管在长度方向上的流速达到均匀。通过均流管的均流作用，使得聚结滤芯在长度方向上的流速趋于相同，从而消除了聚结滤芯近端流速偏大所导致的聚结性能和脱水效果下降的问题，解决了聚结滤芯远端流速偏小所存在的过滤脱水能力的浪费、能效低的问题。从而改善过滤分离器的脱水性能，同时提高了过滤分离器的能量效率。

附图说明

图1为一种典型的立式过滤分离器的结构示意图；

图2为图1中的聚结滤芯的流量分布图；

图3为一种典型的卧式过滤分离器的结构示意图；

图4为图3中的聚结滤芯的流量分布图；

图5为本发明所提供的高能效的液烃过滤分离器一种具体实施方式的结构示意图；

图6为图5中的均流管与聚结滤芯的结构示意图；

图7为图6中的均流管的一种具体实施方式的结构示意图；

图8为安装均流管的聚结滤芯流体的流量分布图。

其中，图1至图4中的附图标记和部件名称之间的对应关系如下：

近口区l1，远口区l2。

图5至图8中的附图标记和部件名称之间的对应关系如下：

筒体1；聚结滤芯托盘2；聚结滤芯3；均流管4；通孔41；

分离滤芯5；分离滤芯托盘6。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

请参考图5至图8，图5为本发明所提供的高能效的液烃过滤分离器一种具体实施方式的结构示意图；图6为图5中的均流管与聚结滤芯的结构示意图；图7为图6中的均流管的一种具体实施方式的结构示意图；图8为安装均流管的聚结滤芯流体的流量分布图。

在一种具体的实施方式中，本发明提供了一种高能效的液烃过滤分离器，液烃过滤分离器包括聚结滤芯3，待过滤物料从端部进入所述聚结滤芯3内部并从侧壁流出，在聚结滤芯3内部设置均流部件，均流部件使待过滤物料沿聚结滤芯3长度方向上向外流出的速度均匀。

液烃过滤分离器的筒体1内包括聚结滤芯组件和分离滤芯组件，聚结滤芯组件包括聚结滤芯3、均流部件和聚结滤芯托盘2，聚结滤芯托盘2的进料口与入口管路连通，多个聚结滤芯3分别安装在聚结滤芯托盘2的多个出料口；分离滤芯组件包括分离滤芯5和分离滤芯托盘6。

均流部件为均流管4，均流管4设置于聚结滤芯3内部，安装在聚结滤芯托盘2上；均流管4的表面设有多个通孔41，从均流管4的入口端至均流管4的末端方向上，通孔41的开口面积逐渐增大；

液烃过滤分离器工作时，混合有水份或/和固体颗粒的液烃由液烃过滤分离器的入口管路进入，首先进入聚结滤芯3的内部，由内向外在聚结滤芯3的内表面对固体颗粒进行过滤；然后在经聚结滤芯3中的破乳层、聚结层后对液烃中的水份进行聚结，使小液滴聚结成大液滴，从聚结滤芯表面脱落、沉降。最后液烃携带大的水滴流向分离滤芯，水滴被分离滤芯组件阻挡与液烃分离，最终获得洁净的液烃。

经研究发现，在现有技术中，待过滤的液烃通过入口管路进入聚结滤芯托盘2然后进入聚结滤芯3，经聚结滤芯3进行聚结时，从聚结滤芯3的内部向外部流动。液烃从聚结滤芯3的入口端进入聚结滤芯3内部，在沿聚结滤芯3轴向方向朝聚结滤芯3的末端流动的过程中，不断由聚结滤芯3内部向聚结滤芯3外部流动，进而实现固体颗粒的过滤和水分聚结分离。

传统的液烃过滤分离器，是根据聚结滤芯的平均表面流速进行流量设计计算的，但是实际上流速在聚结滤芯长度方向上的分布是不均匀的。靠近入口一端的流速较大，远离入口一端的流速较小。即聚结滤芯靠近入口一端近口区l1流速大于最佳经济流速（平均设计流速），远离入口一端聚结滤芯的远口区l2流速小于最佳经济流速（平均设计流速）。聚结滤芯的近口区l1流速偏大，会降低聚结效果，而远口区l2流速偏小，则存在过滤脱水能力的浪费、能效低的问题。

为了解决传统液烃过滤分离器聚结性能和脱水效果低，脱水能力的浪费和能效低的问题，提出了本申请的技术方案。

在本申请的技术方案中，在聚结滤芯3的内部设置均流管4，均流管4设有多个通孔41，如图6和图7所示。从均流管4的入口端至末端方向上，通孔41的开口面积逐渐增大。该液烃过滤分离器工作时，待过滤的液烃通过入口管路1进入聚结滤芯托盘2然后进入均流管4，通过均流管4的通孔41进入聚结滤芯3。

液烃从均流管4的入口端沿轴向方向流向末端时，液烃的流速会逐渐降低；同时，均流管4的通孔41的开口面积从入口端至末端的方向上逐渐增大；液烃流速的变化通过均流管4的通孔41的开口面积的变化来均衡。

临近入口端，液烃流速较大，均流管4的通孔41的开口面积较小，可以对较高的流速做一定的限制；临近末端，液烃流速较小，均流管4的通孔41的开口面积较大，对流速的限制较小；通过均流管4的均流作用，使得聚结滤芯3在长度方向上的流速趋于相同，如图8所示，从而消除聚结滤芯3下部流速过大对聚结性能的不利影响，提高了聚结滤芯的表面流速。同时改善了过滤分离器的脱水性能。

第一种具体的实施方式中，均流部件为均流管4，所述均流管4的表面设有多个通孔41，从所述均流管4的入口端至所述均流管4的末端方向上，所述通孔41的开口面积逐渐增大。

通孔41可以为圆孔，也可以为其他形状的孔。通孔41为圆孔时，开口面积的变化通过孔径的变化实现。除了通孔41的开口面积变化之外，还可以通过通孔41的密度分布来均衡液烃的流速。

第二种具体的实施方式中，所述均流部件为均流管4，所述均流管4的表面设有多个通孔41，从所述均流管4的入口端至所述均流管4的末端方向上，所述通孔41的孔径逐渐增大。

具体的，从入口端至末端的方向上，通孔41的开口孔径的变化和通孔41的密度，根据使用过程中液烃在聚结滤芯3内部的流速变化，按照一定的规律设定。

第三种具体的实施方式中，所述均流部件为均流管4，所述均流管4的表面设有多个通孔41，从所述均流管4的入口端至所述均流管4的末端方向上，所述通孔41的开口面积逐渐增大，且所述通孔41的密度由疏到密。

同时应用通孔41的开口孔径和密度分布来均衡液烃的流速。通过对通孔41的开口孔径和密度分布的设定，达到的理想的情况是，在聚结滤芯3的内表面，待过滤介质以趋于相同的流速接触聚结滤芯3。

上述各均流管4可以为单独的均流管4，安装在聚结滤芯3内部，也可以将其集成为聚结滤芯3的一部分。

上述实施方式中，所述聚结滤芯3包括均流管4，均流管与所述聚结滤芯粘接为一体。

通常聚结滤芯3由骨架和过滤聚结层构成，过滤聚结层粘接在骨架的外侧成为一体，可以将均流管4作为聚结滤芯3的骨架。

上述各具体的实施方式中，均流管独立地安装在所述聚结滤芯的内侧。

聚结滤芯托盘2的一个端面设有进料口，另一个端面设有多个出料口，多个均流管4分别安装在各出料口，多个聚结滤芯3分别套装在各均流管4上。

聚结滤芯托盘2各出料口上安装均流管4，液烃经聚结滤芯托盘2的多个出料口被分配到各均流管4，通过均流管4的通孔41均衡流速后，经聚结滤芯3进行过滤聚结，聚结滤芯托盘2能够起到对待过滤的液烃进行分配的作用。

聚结滤芯托盘2的高度，即两个端面之间的距离可调。该聚结滤芯托盘2的高度可以根据使用过程中的实际需要设置，为了更好的分配液烃，聚结滤芯托盘2的直径与高度之间可以按照一定的比例关系设置。

上述各具体的实施方式中，所述液烃过滤分离器的筒体为卧式筒体或立式筒体。

以上是以液烃过滤分离器为具体实施列对本发明所提供的高能效的液烃过滤分离器进行的详细介绍，可以理解的是，在液烃过滤分离器中，本发明所提供的技术方案同样适合。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。