夏茂林

摘 要：在化工行業(yè)，為了讓溶液循環(huán)，通常采用離心泵、柱塞泵、隔膜泵等各種類型的泵給溶液增壓。泵的密封方法包括機械密封、盤根密封、磁力密封等。采用機械密封時因需對密封件（合金或石墨、陶瓷）進行冷卻，則需外加冷卻循環(huán)水或利用溶液自身對機械密封進行冷卻。針對利用自身溶液進行冷卻機械密封的工藝，為保障冷卻液的性能，提供一種新型管道輔助過濾器，解決溶液冷卻時的性能。本文設計了一種新型錐形自清洗管道輔助過濾器，不僅結構緊湊、安裝簡易、維修方便，而且具有在線自清洗功能、拆卸方便、更換容易等特點，且過濾效果顯著。

關鍵詞：管道輔助過濾器;自清洗;錐形

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.18.024

1 引言

天然氣酸性組分的去除可分為干法和濕法。濕法脫硫是指通過氣、液兩相的相互融合，將氣相中的硫化氫轉移到液相中去，達到脫硫目的;干法脫硫是指將固體吸附劑作為脫硫劑的脫硫方法[1-4]。絡合鐵脫硫法是濕式氧化還原法的代表工藝之一，采用堿性水溶液吸收硫化物，H2S氣體與堿發(fā)生反應生成HS-，通過將三價Fe離子還原成二價Fe離子，將HS-轉化成單質硫。在再生過程中，脫硫富液與空氣混合，發(fā)生氧化反應，形成具有氧化性能的貧液，溶液循環(huán)吸收H2S氣體。此工藝在運行時，貧液轉換成富液，富液中含大量的單質硫，單質硫容易堵塞管線和機封冷卻系統(tǒng)，導致機械密封損壞。

2 脫硫工藝流程

絡合鐵法的主要反應技術原理如下：

2.1 吸收部分

吸收部分反應方程式：

H2S（氣體硫化氫）+2Fe3+→2H++S+2Fe2+

2.2 再生部分

再生部分反應方程式：

1/2O2（氣體）+H2O+2Fe2+→2OH-+2Fe3+

節(jié)流降壓后的天然氣經(jīng)酸氣分離器氣液分離后，依次進入預吸收塔、一級、二級和三級吸收塔，在各級塔內(nèi)與來自貧液循環(huán)泵的貧液進行充分反應，反應后的天然氣從吸收塔頂部進入凈化氣分液罐進行氣液分離，分離后的天然氣進入三甘醇脫水撬中進行脫水干燥。

3 管道過濾器結構特點及工作原理

3.1 結構

新型管道過濾器主要由主管道、輔助管道、過濾網(wǎng)、密封圈等關鍵部件組成。

（1）該過濾器采用不銹鋼（316L）材質的濾網(wǎng)，可根據(jù)工況不同而加工成不同精度的濾網(wǎng)來過濾150?m——6.5?m的固體物質。

（2）該濾網(wǎng)是體設計，可以通過拆卸兩端的法蘭盤直接取出組件，進行整體更換和清洗。

（3）過濾器的在線反沖洗工作可以通過輔助管道實現(xiàn)，而無需拆卸組件。

3.2 工作原理

介質在管道中流動，經(jīng)過等流器，在旋流導板的引導下，介質產(chǎn)生旋流，旋流介質在節(jié)流孔板的作用下，流速加快，快速流動的介質在錐形源網(wǎng)內(nèi)流動，由于輔管內(nèi)壓力低于主管內(nèi)壓力，在壓差作用下，部分小于濾網(wǎng)孔徑的介質流向軸管內(nèi)，達到過濾的目的，另一部分介質由于快速流動，將附著在濾網(wǎng)上的固體物質沖刷，流出濾網(wǎng)，達到增加固體物質的目的。

3.3 過濾器特點

該新型過濾器具有如下特點：

（1）過濾截面積比較大;

（2）錐形設計，防止固體物質沖刷濾網(wǎng);

（3）具有自清洗功能;

（4）自清洗功能，在管道液固物質流動時，沖刷濾網(wǎng)表面上的固體物質，被主管道內(nèi)的流體帶走;

（5）制作簡單，無需輔助動力;

（6）節(jié)流孔板提高流速，更利于沖刷濾網(wǎng)內(nèi)附著的物質;

（7）拆卸、更換方便、成本低;

（8）具有反沖洗功能，關閉主管進口閥、開出口閥，從輔管進行反沖洗，可不用拆卸設備。

4 新型管道過濾器在采氣井站使用的技術方案

4.1 技術方案

新型管道過濾器在采氣井站使用時，應注重以下設計要點，即：

（1）為了保證過濾效果，過濾器兩端法蘭在與管道連接時，要做好相應的密封措施，放置液體外溢，造成環(huán)境污染。

（2）由于對過濾器制造過程中密封件，過濾網(wǎng)和節(jié)流孔板要求較高，需要制定較高的零部件技術加工要求，以確保設備滿足生產(chǎn)要求。

（3）考慮到氣井中物質和有害離子的腐蝕性，選擇316L不銹鋼作為新型過濾器的基管材質。它耐腐蝕、不易結垢、避免形成水通道的堵塞，從而延長使用壽命。

4.2 運行效果評估

新型成型過濾器結構簡單，易于操作。它具有隨機填料砂礫，過濾成本低，環(huán)保，無污染，無腐蝕等特點。它適用的范圍比較廣泛，同時，管道承載的過濾材料也就位，相應的含水層管道不必填充滿足要求的過濾材料，以提高效率，減少成本和提高過濾質量。目前，新型過濾器開始應用于采氣井站，取得了不錯的效果，新濾器組合應用達到了預期目的。

5 結論及建議

本文設計了一種新型管道過濾器，通過一體化的錐形濾網(wǎng)設計，實現(xiàn)了對管道中機械雜質高效過濾的目的。同時過濾組件可以進行在線反沖洗和線下拆卸更換清洗，操作更加靈活，能夠緊密適應現(xiàn)場生產(chǎn)。

參考文獻：

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