[发明专利]天然气压缩系统的气体过滤器

说明书

本发明涉及一种天然气压缩系统的气体过滤器，包括气体过滤器的壳体，以及安装在壳体腔内的滤芯，滤芯与壳体内壁之间留有气体通过的空间，所述气体通过的空间与壳体上设置的进气口连通，所述滤芯的内腔与壳体上设置的出气口连通，所述气体通过的空间中设置热交换管，所述壳体上设有加热介质的输入接口和输出接口，所述热交换管的上游端与输入接口连接，热交换管的下游端与输出接口连接。本发明的结构简单、过滤效率高，能有效避免因温度过低而凝冰形成冰堵，保证天然气压缩系统正常运行。

技术领域

本发明涉及天然气压缩领域，特别涉及一种天然气压缩系统的气体过滤器。

背景技术

天然气加气站以压缩天然气（CNG）形式向天然气汽车（NGV）和大型CNG子站车提供燃料。天然气管线中的天然气需先经过过滤器净化处理后，再由压缩机组将天然气压缩到最高25Mpa，最后通过售气机给车辆加气。

然而，20-3Mpa的天然气在通过过滤器时，由于过滤器滤芯的过滤作用，滤芯的内外侧形成压差，天然气从相对高压流向相对低压是吸热过程（气体膨胀吸热），由于20-3Mpa的天然气内含有一定水份，若在外界环境温度较低时（如气候寒冷地区），这些水份将在滤芯表面凝结成冰，使过滤器形成冰堵，导致天然气不能正常通过过滤器，严重影响压缩机组设备的正常工作。

为了防止过滤器因温度过低造成冰堵现象，目前常用的解决方案是在过滤器的周围设置多圈电加热丝，通过电加热丝对过滤器加热，以提高过滤器的温度。这种方案虽然能解决过滤器滤芯冰堵的问题，但是采用电加热方式却留下发生安全事故的隐患，并且电加热丝对过滤器的加热效率较低，电能消耗较大，不利于节能降耗。也有通过增大过滤器过滤面积，如在管路上并联多个过滤器或者增大过滤器体积来解决滤芯冰堵的问题，但是采用多个过滤器或扩大过滤器体积的方式无疑增加了天然气加气站的运营成本、管理成本，同时，多个过滤器或较大体积过滤器的占用空间大，安装在天然气压缩系统中容易还容易出现发生干涉的情况。

因此，如何解决天然气压缩系统的气体过滤器形成冰堵的问题，并消除过滤器加热埋下的安全隐患，长期以来一直是本领域技术人员想解决而尚未解决的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种天然气压缩系统的气体过滤器，其结构简单、过滤效率高，能有效避免因温度过低而凝冰形成冰堵，保证天然气压缩系统正常运行。

本发明的技术方案是：一种天然气压缩系统的气体过滤器，包括气体过滤器的壳体，以及安装在壳体腔内的滤芯，滤芯与壳体内壁之间留有气体通过的空间，所述气体通过的空间与壳体上设置的进气口连通，所述滤芯的内腔与壳体上设置的出气口连通，所述气体通过的空间中设置热交换管，所述壳体上设有加热介质的输入接口和输出接口，所述热交换管的上游端与输入接口连接，热交换管的下游端与输出接口连接。

所述热交换管呈倒置的U形结构，倒置U形结构的热交换管的连接段呈弧形弯曲绕过滤芯，热交换管的上游端与设于壳体底部的输入接口连接，热交换管的下游端与设于壳体底部的输出接口连接。

所述热交换管的数量为一个或两个。

所述热交换管的数量设为两个，两个倒置的U形结构的热交换管对称设置在滤芯的两侧，两个热交换管的呈弧形弯曲的连接段相向环抱滤芯。

所述热交换管呈螺旋状盘绕在滤芯周围，热交换管的上游端与设于壳体底部的输入接口连接，热交换管的下游端与设于壳体侧壁上的输出接口连接；或者，热交换管的上游端与设于壳体侧壁上的输入接口连接，热交换管的下游端与设于壳体底部的输出接口连接。

所述热交换管与滤芯、壳体内壁之间均留有供气体通过的间隙。

所述输入接口、输出接口的介质过孔均为阶梯孔，阶梯孔的小径段设有内螺纹，该内螺纹用于连接外接管路，阶梯孔的大径段的孔径大于热交换管的管径，形成容纳腔。