本實用新型涉及天然氣與潤滑油的分離裝置，具體地指一種用于天然氣螺桿膨脹發(fā)電機組中的氣油分離裝置。

背景技術：

天然氣螺桿膨脹發(fā)電機組主要由天然氣過濾器、天然氣預加熱器、天然氣螺桿膨脹機、發(fā)電機、氣油分離器、天然氣后加熱器、油過濾器、油加熱器、油泵和循環(huán)管路等組成。天然氣螺桿膨脹發(fā)電機組的工作流程基本如下：來自上游的高壓天然氣經過天然氣過濾器后進入天然氣預加熱器預熱，再進入天然氣螺桿膨脹機，膨脹過程中帶動發(fā)電機發(fā)電，膨脹后的天然氣降溫降壓，隨潤滑油一起進入氣油分離器，氣油分離后的天然氣經過天然氣后加熱器加熱后，進入下級市政管網；氣油分離后的潤滑油先經過油過濾器過濾，再經過油加熱器加熱后，然后經油泵加壓后強制給天然氣螺桿膨脹機供油，進入潤滑油循環(huán)。

目前，天然氣螺桿膨脹發(fā)電機組中氣油分離器的結構基本上如附圖1所示，主要由進氣導向管1.4、第一端部封頭1.2、第一臥式筒體1.1、支座3、第一濾芯裝置7、第一出氣口1.5、第一檢修蓋組件1.3及其它管道閥門焊接和裝配而成。其天然氣和潤滑油的分離原理如下：第一級分離即膨脹后降溫降壓的天然氣和潤滑油一起進入進氣導向管1.4，大量大顆粒的油滴通過慣性、碰撞及反向的作用聚集在第一端部封頭1.2的內壁面，并在重力的作用沉降到第一臥式筒體1.1的底部；第二級分離即少量中、小、微顆粒的油滴和天然氣的混合物通過第一臥式筒體1.1中部區(qū)域，由于分離空間的加大，使分離流速降低，部分中、小油滴，在重力的作用下進一步從氣油混合物中分離出來；第三級分離即余下的中、小顆粒和微顆粒的油滴和天然氣的混合物通過第一濾芯裝置7，中、小顆粒的油滴將在流入多層多孔第一濾芯裝置7之前，將在濾芯表面被過濾出來，然后，利用濾芯內部通道形狀和大小的改變，可使進入其內部的小顆粒油滴在慣性力等的作用下，在材料的纖維上聚集成大油滴，并被過濾出來；最后含有少量微小油滴的天然氣混合物經第一出氣口1.5流出，完成了天然氣螺桿膨脹發(fā)電機組中膨脹后的潤滑油和天然氣混合物的分離。

天然氣螺桿膨脹發(fā)電機組是利用天然氣壓力能使螺桿膨脹機膨脹帶動發(fā)電機發(fā)電，并使高壓天然氣膨脹降壓后的進入低壓的下級市政管網，由于國家對民用天然氣中的含油量有明確的要求，因此經過天然氣膨脹螺桿發(fā)電機組降壓后的天然氣必須保證含油量達到國家標準，這就對天然氣螺桿膨脹發(fā)電機組中氣油分離器分油效果提出了較高的要求，氣油分離器的設計分離效果為3～5ppm，但實際上一級分離效果約為10000ppm，二級分離效果約為1000ppm，三級分離雖然采用3～5ppm高分子濾芯，但二級分離和三級分離之間的分離效果差了幾個數量級，大量的中、小顆粒的油滴在高分子濾芯表面被過濾出來，大大超過了進入高分子濾芯內部的小顆粒油滴在慣性力等的作用下，在材料的纖維上聚集成大油滴，并被過濾出來的速度，逐步侵占了高分子濾芯表面積，堵塞了過濾流通通道，使分離效果越來越差，分離效果僅能達到10～50ppm，不能保證進入低壓的下級市政管網天然氣含油量的標準要求。

目前，為了改進上述不足，主要通過增大二級分離空間和增加三級高分子濾芯面積來提高分離效果，不但提高了設備成本，氣油分離效果也得不到長久保障，這影響了天然氣螺桿膨脹發(fā)電機組在天然氣壓力能利用上的推廣，因此，如何使氣油分離器氣油混合物中的潤滑油更好的被分離出來是膨脹發(fā)電行業(yè)中亟待解決的一個難題。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的就是要提供一種氣油分離裝置，該氣油分離裝置通過在第一分離器中增設格柵過濾裝置以及增加第二分離器，由原來的三級分離改進為六級分離，使氣油分離效果達到1ppm以上，超過了國家標準要求，降低了天然氣管道及輸送設備的危害，使民用天然氣管道更加安全可靠。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型所設計的氣油分離裝置，包括第一分離器、與第一分離器連通的第二分離器、以及用于支撐第一分離器和第二分離器的支座；

所述第一分離器包括第一臥式筒體、設置在第一臥式筒體一端與其密封連接的第一端部封頭、以及設置在第一臥式筒體另一端的可拆卸式第一檢修蓋組件，所述第一臥式筒體內設有與其內壁密封連接的第一圓形隔板、第二圓形隔板，所述第一圓形隔板、第二圓形隔板將第一臥式筒體分隔為第一分離腔、第二分離腔和第三分離腔；所述第一分離腔的頂部設有貫穿其內壁的進氣導向管，所述進氣導向管從第一臥式筒體的頂部向第一端部封頭部位延伸；所述第二分離腔內設有與第一圓形隔板固定連接的格柵過濾裝置，所述第一圓形隔板與格柵過濾裝置的結合部位設有供氣體通過的通孔；所述第三分離腔內設有與第二圓形隔板可拆卸連接的第一濾芯裝置，所述第二圓形隔板與第一濾芯裝置的結合部位設有供氣體流通的通道；所述第三分離腔還設有第一出氣口。這樣，在二級分離和三級分離之間增加格柵過濾裝置，分離效果達到100ppm，降低了二級分離和三級分離之間分離效果的數量級，使各級分離效果逐級降低，保障三級分離高分子濾芯效果達到3～5ppm。

所述第二分離器包括第二臥式筒體、設置在第二臥式筒體一端與其密封連接的第二端部封頭、以及設置在第二臥式筒體另一端的可拆卸式第二檢修蓋組件，所述第二臥式筒體內設有與其內壁密封連接的第三圓形隔板，所述第三圓形隔板將第二臥式筒體分隔為一級分離腔和二級分離腔；所述一級分離腔設有進氣口，所述進氣口通過管道與第一分離器的第一出氣口連通；所述二級分離腔內設有與第三圓形隔板可拆卸連接的第二濾芯裝置，所述第三圓形隔板與第二濾芯裝置的結合部位設有供氣體流通的通道；所述二級分離腔還設有出氣口。這樣，通過增加第二分離器，由原來的三級分離改進為六級分離，分油效果超過國家標準要求，降低了天然氣管道及輸送設備的危害，使民用天然氣管道更加安全可靠。

進一步地，所述第一濾芯裝置為由高分子多孔材料制成的多層筒狀結構，且第一濾芯裝置的過濾精度為3～5ppm。這樣，利用濾芯內部通道形狀和大小的改變，可使進入其內部的小顆粒油滴在慣性力等的作用下，在材料的纖維上聚集成大油滴，并被過濾出來。

進一步地，所述第二濾芯裝置為由高分子多孔材料制成的多層筒狀結構，且第二濾芯裝置的過濾精度為1ppm。這樣，采用過濾精度為1ppm高分子濾芯，進一步保障了油分離效果達到1ppm以上，超過國家標準要求。

進一步地，所述第一臥式筒體與第二臥式筒體的直徑相同。

再進一步地，所述第一臥式筒體與第二臥式筒體的底部均設有出油口。這樣，分離出來的潤滑油可經由出油口回收利用。

更進一步地，所述第二臥式筒體的頂部設有安全閥。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有如下優(yōu)點：

其一，本實用新型通過在二級分離和三級分離之間增加格柵過濾裝置，分離效果達到100ppm，降低了二級分離和三級分離之間分離效果的數量級，使各級分離效果逐級降低，保障三級分離高分子濾芯效果達到3～5ppm，不僅分離效果好，而且改進成本低。

其二，本實用新型通過增加第二分離器，由原來的三級分離改進為六級分離，分油效果達到1ppm以上，超過國家標準要求，降低了天然氣管道及輸送設備的危害，使民用天然氣管道更加安全可靠。

其三，本實用新型通過第一分離器與第二分離器一體化設計，占地面積小、方便維護維修，省去了兩臺容器管道間的法蘭和閥門連接，并共用安全附件，大大降低了改進成本。

附圖說明

圖1為傳統(tǒng)的氣油分離裝置的結構示意圖；

圖2為本實用新型的氣油分離裝置的俯視結構示意圖；

圖3為圖2中第一分離器的剖視結構示意圖；

圖4為圖2中第二分離器的剖視結構示意圖；

其中：第一分離器 1、第一臥式筒體 1.1、第一端部封頭 1.2、第一檢修蓋組件 1.3、進氣導向管 1.4、第一出氣口 1.5、第二分離器 2、第二臥式筒體 2.1、第二端部封頭 2.2、第二檢修蓋組件 2.3、進氣口 2.4、出氣口 2.5、支座 3、第一圓形隔板 4.1、第二圓形隔板 4.2、第三圓形隔板 4.3、第一分離腔 5.1、第二分離腔 5.2、第三分離腔 5.3、格柵過濾裝置 6、第一濾芯裝置 7、一級分離腔 8.1、二級分離腔 8.2、管道 9、第二濾芯裝置 10、出油口 11、安全閥 12。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。

如圖1所示的為傳統(tǒng)的氣油分離裝置，其結構和工作原理已在背景技術中作了詳細介紹，于此不再贅述。

圖2～4中所示的氣油分離裝置，包括第一分離器1、與第一分離器1連通的第二分離器2、以及用于支撐第一分離器1和第二分離器2的支座3；第一分離器1包括第一臥式筒體1.1、設置在第一臥式筒體1.1一端與其密封連接的第一端部封頭1.2、以及設置在第一臥式筒體1.1另一端的可拆卸式第一檢修蓋組件1.3，第一臥式筒體1.1內設有與其內壁密封連接的第一圓形隔板4.1、第二圓形隔板4.2，第一圓形隔板4.1、第二圓形隔板4.2將第一臥式筒體1.1分隔為第一分離腔5.1、第二分離腔5.2和第三分離腔5.3；第一分離腔5.1的頂部設有貫穿其內壁的進氣導向管1.4，進氣導向管1.4從第一臥式筒體1.1的頂部向第一端部封頭1.2部位延伸；第二分離腔5.2內設有與第一圓形隔板4.1固定連接的格柵過濾裝置6，第一圓形隔板4.1與格柵過濾裝置6的結合部位設有供氣體通過的通孔；第三分離腔5.3內設有與第二圓形隔板4.2可拆卸連接的第一濾芯裝置7，第二圓形隔板4.2與第一濾芯裝置7的結合部位設有供氣體流通的通道；第三分離腔5.3還設有第一出氣口1.5。這樣，在二級分離和三級分離之間增加格柵過濾裝置，分離效果達到100ppm，降低了二級分離和三級分離之間分離效果的數量級，使各級分離效果逐級降低，保障三級分離高分子濾芯效果達到3～5ppm。

第二分離器2包括第二臥式筒體2.1、設置在第二臥式筒體2.1一端與其密封連接的第二端部封頭2.2、以及設置在第二臥式筒體2.1另一端的可拆卸式第二檢修蓋組件2.3，第二臥式筒體2.1內設有與其內壁密封連接的第三圓形隔板4.3，第三圓形隔板4.3將第二臥式筒體2.1分隔為一級分離腔8.1和二級分離腔8.2；一級分離腔8.1設有進氣口2.4，進氣口2.4通過管道9與第一分離器1的第一出氣口1.5連通；二級分離腔8.2內設有與第三圓形隔板4.3可拆卸連接的第二濾芯裝置10，第三圓形隔板4.3與第二濾芯裝置10的結合部位設有供氣體流通的通道；二級分離腔8.2還設有出氣口2.5。這樣，通過增加第二分離器，由原來的三級分離改進為六級分離，分油效果超過國家標準要求，降低了天然氣管道及輸送設備的危害，使民用天然氣管道更加安全可靠。

上述技術方案中，第一濾芯裝置7為由高分子多孔材料制成的多層筒狀結構，且第一濾芯裝置7的過濾精度為3～5ppm。這樣，利用濾芯內部通道形狀和大小的改變，可使進入其內部的小顆粒油滴在慣性力等的作用下，在材料的纖維上聚集成大油滴，并被過濾出來。第二濾芯裝置10為由高分子多孔材料制成的多層筒狀結構，且第二濾芯裝置10的過濾精度為1ppm。第一臥式筒體1.1與第二臥式筒體2.1的直徑相同。第一臥式筒體1.1與第二臥式筒體2.1的底部均設有出油口11。這樣，分離出來的潤滑油可經由出油口回收利用。第二臥式筒體2.1的頂部設有安全閥12。

氣油分離器裝置的分離原理如下：第一級分離即膨脹后降溫降壓的天然氣和潤滑油一起進入第一分離器1的進氣導向管1.4，大量大顆粒的油滴通過慣性、碰撞及反向的作用聚集在第一端部封頭1.2的內壁面，并在重力的作用沉降到第一臥式筒體1.1的底部；第二級分離即少量中、小、微顆粒的油滴和天然氣的混合物通過第一臥式筒體1.1中部區(qū)域，由于分離空間的加大，使分離流速降低，部分中、小油滴，在重力的作用下進一步從氣油混合物中分離出來；第三級分離即余下的中、小顆粒和微顆粒的油滴和天然氣的混合物通過格柵過濾裝置6特有的葉片進行分離，大量的中、小微顆粒的油滴被分離出來；第四級分離即少量小顆粒和微顆粒的油滴和天然氣的混合物通過第一濾芯裝置7，小顆粒的油滴將在流入多層多孔第一濾芯裝置7之前，將在濾芯表面被過濾出來，然后，利用濾芯內部通道形狀和大小的改變，可使進入其內部的小顆粒油滴在慣性力等的作用下，在材料的纖維上聚集成大油滴，并被過濾出來；第五級分離即經第一分離器1的第一出氣口1.5流出的含微顆粒的油滴，通過第二分離器2的進氣口2.4部分聚集在第二端部封頭2.2的內壁面，再次在重力的作用沉降到第二臥式筒體2.1的底部；第六級分離即含有少量微小油滴的天然氣混合物經第二濾芯裝置10，微顆粒的油滴利用濾芯內部通道形狀和大小的改變，在慣性力等的作用下，在材料的纖維上聚集成大油滴，并被過濾出來；最后接近純凈的天然氣由第二分離器2的出氣口2.5流出，完成了天然氣螺桿膨脹發(fā)電機組中膨脹后的潤滑油和天然氣混合物的分離。

以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式，應當指出，任何熟悉本領域的技術人員在本實用新型所揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。