背景技術：
現有天然氣過(guò)濾分離(lí)器過(guò)濾濾芯的安裝固定方式主要存在以下一些問題：
(1)每次更換濾芯時，工作量非常大，耗費(fèi)時間長(zhǎng)。
以單(dān)台過濾分離器裝有60支天然氣過濾濾芯爲例，每支濾芯上需裝配2個螺母，60支濾芯即需要120個螺母。60支濾芯需要8組支架，每組支架還需2個螺母與筒體支耳固定，8組支架即需要16個螺母。此外每支濾芯上還需要裝配一套橡膠墊(diàn)和一套金屬墊(diàn)圈，60支濾芯即需裝配60套橡膠墊(diàn)和金屬墊(diàn)圈。
更換濾芯時需要進行濾芯的拆、裝兩個(gè)過程，因此裝有60支濾芯的過濾分離器在濾芯更換時，共涉及松、緊272個(gè)螺母，拆、裝120套橡膠墊(diàn)和金屬墊(diàn)圈，工作量十分巨大。
(2)現有的濾芯結構和方式會導(dǎo)緻密封不嚴，存在洩漏風(fēng)險，導(dǎo)緻過濾效果不佳。
如圖1所示，現有的濾芯結構：濾芯3通過拉杆8(現有技術爲圓鋼)、前螺母7、後螺母6、支架9、壓蓋(gài)4及配套的橡膠墊(diàn)5和金屬墊(diàn)10固定在濾芯3的芯座1上，濾芯3連接端蓋(gài)2。
現有的天然氣過濾濾芯長度一般爲1200mm，外徑爲114mm，所用拉杆爲的圓鋼。在運行過程中，由於(yú)高壓氣流的沖擊以及濾芯攔截顆粒物後重量的增加，會導緻濾芯拉杆的變形，進而影響濾芯兩頭端蓋和芯座接觸面以及濾芯壓蓋處密封效果不好，存在洩漏風險。另外在實際加工過程中，支架上的開孔分布和濾芯實際安裝固定後的圓心分布並(bìng)不一緻，導緻濾芯固定在芯座上後拉杆很難順利、準確的插入支架的開孔中，現場操作人員多是拿撬棍将拉杆硬撬入支架的開孔中。在此種狀态下，濾芯兩側端蓋的密封都存在洩漏風險。
此外，在壓差處的橡膠墊由於(yú)長時間使用導緻磨損和變(biàn)形量不夠，若更換不及時的話也會存在密封不好洩漏的風險。
現有濾芯結構存在的密封風險，若密封效果不好，将會直接影響過濾效率，會對(duì)下遊的關鍵設備(bèi)造成巨大的安全隐患。
(3)現有的濾芯安裝結構和方式耗時長，浪費大量人工。在濾芯更換過程中，螺母和橡膠墊、金屬墊圈都存在缺失和損壞的情況，需要定期補(bǔ)充和更換。因此，對於(yú)運行維護單位來說上述問題都是額外的成本支出，負擔很大。
現有的濾芯結構爲兩端通孔結構，即兩端平頭密封形式，單支濾芯長(zhǎng)度一般不超過1200mm。每台過濾分離器内根據處理量不同裝有幾十至上百支天然氣過濾濾芯，濾芯通過拉杆(圓鋼)、壓蓋及配套的橡膠墊和金屬墊固定在濾芯芯座上。由於(yú)濾芯支數較多且結構爲直徑較小、長(zhǎng)度很長(zhǎng)，爲防止濾芯在高壓氣流下發生晃動而影響濾芯密封效果，需要對安裝完成後的濾芯進行整體固定。
技術實現要素：
爲瞭(le)克服現有技術的不足,本實用新型提供一種天然氣過濾分離器濾芯結構(gòu)。
一種天然氣過濾分離器濾芯結構，拉杆連接芯座，芯座的另一端連接三角鋼闆濾芯支撐(chēng)架，三角鋼闆濾芯支撐(chēng)架的另一端連接右端蓋(gài)及濾芯，濾芯的另一端連接左端蓋(gài)，左端蓋(gài)有凹槽孔，凸形球面定位塊與支架連接，支架有托架連接。
凸形球面定位塊與凹槽孔形狀匹配。三角鋼闆濾芯支撐(chēng)架插進濾芯的内腔。右端蓋(gài)的一端爲平面。
本實(shí)用新型與現有安裝固定方式相比，有如下變(biàn)化：
濾芯由原來(lái)兩(liǎng)端平面密封形式改爲一端平面密封、另一端盲孔凹碗形式；
拉杆由原來的圓鋼(gāng)改爲新型三角鋼(gāng)闆支撐(chēng)結構；
支架由原來的鋼(gāng)闆形式改爲帶(dài)有凸形球面橡膠定位塊和托架的槽鋼(gāng)結構。
與現有技術相比，本實(shí)用新型主要有以下優點(diǎn)：
通過改變濾芯端蓋形式，採用盲孔凹碗結構後，利用凸形球面橡膠定位塊進行定位固定，省去瞭(le)壓蓋、橡膠墊、金屬墊圈及大量螺母。由於(yú)改變瞭(le)濾芯一端端蓋的形式，變爲盲孔結構，存在密封洩漏的風險點由原來的三個變爲一個。同時将原拉杆形式改變爲三角鋼闆結構後，支撐強度增大，變形風險大大降低，使得濾芯平面端與芯座的密封可靠性也大大提高。因此，採用本實用新型安裝方式後，密封的可靠性大大提高，密封洩漏的風險顯著降低。
採用本實用新型省去瞭(le)壓蓋、橡膠墊、金屬墊圈等物料，也大大節省瞭(le)採購成本；運行過程中由於(yú)更換濾芯時省時省力，因此人工成本也大大降低。
天然氣過濾分離器的過濾濾芯需要定期進行更換，現有濾芯的安裝結構和方式導緻每次拆卸和安裝濾芯時，非常費工費力，現場維護人員工作量大，耗時長。本實用新型可有效降低濾芯更換時的工作量，更換時間也大大縮短。現有濾芯的安裝結構和方式會導緻密封不嚴，現場存在洩漏風險，導緻過濾分離器整體過濾效果不好。本實用新型可有效解決濾芯在安裝和使用過程中的密封問題，提高過濾分離器的工作可靠性。本實用新型可有效降低設備(bèi)的採(cǎi)購成本和運行成本。
附圖說明
當結合附圖考慮時，通過參照下面的詳細描述，能夠更完整更好地理解本實用新型以及容易得知其中許多伴随的優點，但此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本實用新型的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用於(yú)解釋本實用新型，並(bìng)不構成對本實用新型的不當限定，如圖其中：
圖1爲現有技術的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2爲本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3爲本實用新型的三角形鋼(gāng)闆濾芯支撐(chēng)架結構示意圖。
圖4爲本實用新型的濾芯支架結(jié)構(gòu)示意圖。
下面結(jié)合附圖和實施例對(duì)本實用新型進一步說明。
具體實施方式
顯然，本領域技術人員基於(yú)本實用新型的宗旨所做的許多修改和變(biàn)化屬於(yú)本實用新型的保護範圍。
顯然，本技術領域技術人員可以理解，除非特意聲明，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電(diàn)連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件内部的連通。對於(yú)本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
本技術領(lǐng)域技術人員可以理解，除非另外定義，這裏(lǐ)使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)具有與所屬領(lǐng)域中的普通技術人員的一般理解相同的意義。
爲便於(yú)對實施例的理解，下面将結合做進一步的解釋說明，且各個實施例並(bìng)不構成對實用新型實施例的限定。
實施例1：如圖2、圖3及圖4所示，一種天然氣過濾分離器濾芯結構，拉杆8連接芯座1，芯座1的另一端連接三角鋼闆濾芯支撐(chēng)架15，三角鋼闆濾芯支撐(chēng)架15的另一端連接右端蓋(gài)2及濾芯3，濾芯3的另一端連接左端蓋(gài)，左端蓋(gài)有凹槽孔11，凸形球面定位塊14與凹槽孔11形狀匹配，凸形球面定位塊14與支架9連接，支架9有托架13連接。
實施例2：如圖2、圖3及圖4所示，一種天然氣過濾分離器濾芯結構，採(cǎi)用一端盲孔凹碗結構端蓋的濾芯從密封角度來說，與原兩端平面密封的結構相比，減少瞭(le)兩個密封洩漏風險點，大大提高瞭(le)密封效果的可靠性。
(1)本實用新型天然氣過(guò)濾濾芯端蓋(gài)的設計
現有天然氣過濾濾芯的端蓋爲兩端平面貼有密封墊(diàn)的形式，在安裝過程中，一端與芯座緊固，另一端與壓蓋緊固。本實用新型中将過濾濾芯的端蓋進行新的設計，即一端保持原端蓋平面貼有密封墊(diàn)的形式，而另一端則變(biàn)爲盲孔凹碗狀結構。
本實用新型三角鋼闆濾芯支撐結構較原來拉杆結構，強度更高，可有效防止變形，大大提高瞭(le)濾芯端面與芯座的密封效果。同時由於(yú)三角鋼闆的尺寸和濾芯内徑相同，濾芯直接穿在該支撐架後，即可保證與芯座的對中效果，而原來拉杆式的結構還需要在安裝時手工對中，費時費力。
(2)本實用新型三角鋼(gāng)闆支撐(chēng)結構替代原拉杆結構
原過濾分離器内使用拉杆進行濾芯的固定，拉杆結構爲的圓鋼(gāng)，兩端螺紋，其一端與芯座固定，另一端與濾芯支架固定，主要起到支撐(chēng)和固定過濾濾芯的作用。
本實用新型三角鋼闆支撐(chēng)結構由三塊厚度相同的鋼闆焊接在一起，其一端與芯座焊接在一起，另一端深入到濾芯内部盲孔端蓋處(chù)，三角鋼闆外圓直徑與過濾濾芯内徑相同，既可起到支撐(chēng)濾芯的作用，同時還可增加濾芯整體的耐壓強度。
(3)本實用新型濾(lǜ)芯支架的設計(jì)
本實用新型濾芯支架主要由槽鋼組成，強度非常高，不易發生變(biàn)形。在槽鋼上均勻設置安裝凸形球面橡膠定位塊，定位塊的安裝分布與過濾濾芯的分布一緻，即保證橡膠定位塊的凸球面正好能夠嵌入到濾芯盲孔端蓋的凹碗(凹槽孔11)處。在槽鋼兩側開安裝孔，通過螺栓螺母将槽鋼和筒體内壁的支耳固定。定位塊一次性安裝完畢(bì)後，可長期使用不用更換。此外，在槽鋼底部設有托架結構，水平放置的過濾濾芯端蓋可搭在此托架上，起到固定和支撐濾芯的作用。
實施例3：如圖2、圖3及圖4所示，一種天然氣過濾分離器濾芯結構，安裝濾芯操作時，隻需将每支濾芯穿到三角鋼闆濾芯支撐架上，由於(yú)三角鋼闆支撐架強度高、且外徑與濾芯内徑相同，因此濾芯在支撐架上可保證與芯座對中。當将所有濾芯安裝到支撐架後，将帶有凸形球面橡膠定位塊和托架支架一頭固定在一側支耳上，然後将每個凸形球面嵌入凹碗内，當整排濾芯所有球面完全對準濾芯後，再将支架的另一頭固定在另外一側支耳上，上緊螺母即可。安裝時應注意将所有濾芯盲蓋端放到新型支架的托架上。由於(yú)採(cǎi)用橡膠球面固定方式，橡膠球帶有彈性，這樣即使在濾芯長度上和排布上有些偏差，也可實現自校錦工固定。
如上所述，對本實用新型的實施例進行瞭(le)詳細地說明，但是隻要實質上沒有脫離本實用新型的發明點及效果可以有很多的變(biàn)形，這對本領域的技術人員來說是顯而易見的。因此，這樣的變(biàn)形例也全部包含在本實用新型的保護範圍之内。
按操作方式分類：間歇過(guò)濾機(jī)、連續過(guò)濾機(jī)
按操作壓強差分類(lèi)：壓濾、吸濾和離心過(guò)濾
工業上使用的典型過(guò)濾設備(bèi)：闆框壓濾機（間歇操作）
轉筒真空過(guò)濾機(jī)（連續操作）
過濾式離心機
1 闆框壓濾機
由許多塊帶(dài)凹凸紋路的濾闆與濾框交替排列組裝於(yú)機構成。主要包括濾闆、濾框、夾緊機構、機架等組成。
濾闆：凹凸不平的表面，凸部用來支撐(chēng)濾布，凹槽是濾液的流道。濾闆右上角的圓孔，是濾漿(jiāng)通道；左上角的圓孔，是洗水通道。
洗滌(dí)闆：左上角的洗水通道與兩側(cè)表面的凹槽相通，使洗水流進凹槽；
非洗滌(dí)闆：洗水通道與兩側(cè)表面的凹槽不相通。
濾(lǜ)框：濾(lǜ)漿(jiāng)通道：濾(lǜ)框右上角的圓孔
洗水通道：濾(lǜ)框左上角的圓(yuán)孔
爲瞭(le)避免這兩種闆和框的安裝次序有錯，在鑄造時常在闆與框的外側(cè)面分别鑄有一個、兩個或三個小鈕。非洗滌闆爲一鈕闆，框帶兩個鈕，洗滌闆爲三鈕闆。
闆框壓濾機爲間歇操作，每個操作循環由裝合、過濾、洗滌(dí)、卸餅(bǐng)、清理5個階段組成。
裝合：将闆與框按 1-2-3-2-1-2-3的順序，濾闆的兩側(cè)表面放上濾布，然後用手動的或機動的壓緊裝置固定，使闆與框緊密接觸(chù)。
過濾：懸浮液在指定壓強下送進濾漿通道，由通道流進每個濾框裏；濾液分别穿過濾框兩側(cè)的濾布，沿濾闆闆面的溝道至濾液出口排出；顆粒被濾布截留而沉積在濾布上，待濾餅(bǐng)充滿全框後，停止過濾。根據濾液排出方式分爲：明流和暗流。
洗滌：洗滌水經洗水通路從洗滌闆上的孔道進入各個洗滌闆的兩側，洗滌水在壓差（洗滌闆上的濾液出口關閉(bì)形成）的推動力下先穿過一層濾布及整個框厚的濾餅(bǐng)，然後再穿過一層濾布，最後沿濾闆（一鈕闆）闆面溝道至濾液出口排出。這種操作方式稱爲橫穿洗滌法。
洗滌(dí)水穿過的途徑正好是過濾終瞭(le)時濾液穿過途徑的二倍，流通面積是過濾面積的一半。
卸渣、整理：打開闆框，卸出濾餅(bǐng)，洗滌(dí)濾布及闆、框。
結構(gòu)簡單(dān)，價格低廉，占地面積小，過濾面積大。
可根據需要增減濾闆的數量，調(diào)節過(guò)濾能力。
對(duì)物料的适應能力較強，由於(yú)操作壓力較高(3~10kg/cm2)，對(duì)顆粒細小而液體粘度較大的濾漿，也能适用。
間歇操作，生産(chǎn)能力低，卸渣清洗和組裝階段需用人力操作，勞動強度大，所以它隻适用於(yú)小規模生産(chǎn)。
2 加壓葉濾機
葉濾機(jī)由許多不同寬度的長(zhǎng)方形濾葉裝合而成。濾葉由金屬絲網制造，内部具有空間，外罩濾布。
葉濾機也爲間歇操作，過濾時濾葉安裝在能承受内壓的密閉(bì)機殼内。濾漿用泵送到機殼内，穿過濾布進入絲網構成的中空部分，然後彙集到下部總管而後流出。顆粒沉積在濾布上，形成濾餅(bǐng)，當濾餅(bǐng)積到一定厚度，停止過濾。
洗滌(dí)時，洗水的路徑與濾液相同，這種洗滌(dí)方法稱(chēng)爲置換洗滌(dí)法。
葉濾機的優點是設備(bèi)緊湊，密閉(bì)操作，勞動條件較好，每次循環濾布不用裝卸，勞動力較省。
工作原理如下所示：
3、轉筒真空過濾機
轉筒真空過濾機是工業上應用最廣(guǎng)的一種連續操作的過濾設備(bèi)。
設備(bèi)的主體是一個能轉動的水平圓筒，圓筒表面有一層金屬網，網上覆蓋濾布，筒的下部進入濾漿中，圓筒沿徑向分割成若幹扇形格，每個都有單獨的孔道通至分配頭上。圓筒轉動時，憑借分配頭的作用使這些孔道依次分别與真空管及壓縮空氣管相通，因而在回轉一周的過程中每個扇形格表面即可順序進行過濾、洗滌、吸幹、吹松、卸餅(bǐng)等項操作。
分配頭由緊密貼合著(zhe)的轉動盤與固定盤構成，轉動盤随筒體一起旋轉，固定盤内側(cè)面各凹槽分别與各種不同作用的管道相通。
當扇形格1開始進入濾漿内時，轉動盤上相應的小孔道與固定盤上的凹槽f相對，從而與真空管道連通，吸走濾液，圖上扇形格1－7所處的位置稱爲過濾區。扇形格轉出濾漿槽後，仍與凹槽f相通，繼續吸幹殘留在濾餅(bǐng)中的濾液，扇形格8－10所處的位置稱爲濾液吸幹區。扇形格轉至12的位置時，洗滌水噴灑於(yú)濾餅(bǐng)上，此時扇形格與固定盤上的凹槽g相通，經另一真空管道吸走洗水。扇形格12、13所處的位置稱爲洗滌區。扇形格11對應於(yú)固定盤上凹槽f與g之間,不與任何管道相連通，該位置稱爲不工作區。當扇形格由一區轉入另一區時，因有不工作區的存在，使操作區不緻相互串通。
4、攪(jiǎo)拌式雙親可逆纖維球過(guò)濾器
工作原理：
雙親可逆纖維作濾原，保持瞭(le)原有纖維的柔性，可壓縮，孔隙率大、截污能力強；工作時濾層孔隙上疏松、下緻密，符合理想濾層的孔隙分布；比重大於(yú)水，易反洗，材質優良，有較強的耐腐性和抗化學浸蝕的性能。所以可将不易用沉澱去除的微小懸浮物截留，根據不同的水源水質，選擇不同型号、性能的濾原可達到滿意的所需效果；該設備适用於(yú)油田注水、油庫清洗水、機械加工等含油含懸浮物的高精度過濾。
5、過濾離心機
離心過濾是指藉旋轉液體所受到的離心力而通過介質和濾餅(bǐng)、固體顆粒被截留於(yú)過濾介質表面的操作過程。離心過濾的推動力即離心力。
6、旋風分離器
旋風(fēng)分離器是利用離心力作用淨制氣體的設備(bèi)。
特點(diǎn)：其結構簡單(dān)，制造方便；
分離效率高；
可用於(yú)高溫含塵(chén)氣體的分離；
結(jié)構(gòu)：外圓筒；内圓筒；錐形筒。
工作過程：
工作過程：含塵(chén)氣體從圓筒上部長(zhǎng)方形切線進口進入。入口氣速約爲15～20m/s。
含塵(chén)氣體沿圓筒内壁作旋轉流動。顆粒的離心力較大，被甩向外層(céng)，氣流在内層(céng)。氣固得以分離。
在圓錐部分，旋轉半徑(jìng)縮小而切向速度增大，氣流與顆粒作下螺旋運動(dòng)。
在圓錐的底部附近，氣流轉爲上升旋轉運動(dòng)，最後(hòu)由上部出口管排出；
固相沿内壁落入灰鬥。
7、袋濾器
結構：濾袋、骨架、機殼、清灰裝置、灰鬥(dòu)、排灰閥(fá)。
工作過程：
含塵氣體進入袋濾器；
氣體通過(guò)濾袋，經頂(dǐng)部排出；
灰塵被截留；
聚集一定厚度灰塵(chén)後，壓縮空氣通入，濾袋振動(dòng)，灰塵(chén)落下；
灰塵經過排灰閥排除。
除去氣體在輸送過程中攜帶(dài)的固體顆粒、液滴等，以保證管道系統及設備(bèi)的正常運行。
工作原理
在一定的壓力作用下，氣體進入過濾器，較大固體的顆粒一般呈直線運動，較小的顆粒則會做自由運動，濾芯採用篩、擋、阻三種方式去捕捉這些微粒，由於(yú)濾芯材料分子吸引作用吸引液體，並(bìng)聚結成較大的液滴，通過将液滴吸引到纖維上，濾芯逐漸變濕，濾芯纖維間越來越多的空格被液體和固體顆粒塞滿，進入分離腔的液滴，由捕霧器捕捉而脫離氣體。
适用介質(zhì)：天然氣(qì) 煤氣(qì) 瓦斯氣(qì) 液化石油氣(qì)及其它燃氣(qì) 。
設計(jì)壓力根據具體工況確(què)定。
連(lián)接方法：法蘭(lán)連(lián)接 。
過(guò)濾分離(lí)精度：1、3、5、10μm及以上。
分離(lí)效率：塵(chén)粒 ≤0.3μm時，分離(lí)效率99.4%
塵(chén)粒0.3~3μm 時，分離(lí)效率99.6%，
塵(chén)粒 ≥ 3μm 時， 分離(lí)效率100%，
夜滴爲 1μm 時(shí)， 除淨(jìng)效率爲99.6%；
液滴爲1~3μm 時(shí)，除淨(jìng)效率爲98.8%；
液滴爲3~5μm 時(shí)，除淨(jìng)效率爲99.3%。
正常操作情況(kuàng)下壓降低於(yú)0.018MPa。
技術特點(diǎn)：過(guò)濾分離效率高、壓降低、維護方便。
結構形式：立式、卧式
山東錦工有限公司
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