[发明专利]一种定向导液式气液分离滤芯及其工作方法

说明书

本发明提供了一种定向导液式气液分离滤芯及其工作方法，属于滤芯领域，包括呈筒状的骨架，套设在骨架外壁的过滤层，套设在过滤层外且与过滤层形成层叠结构的定向导液层，套设在定向导液层外且与定向导液层形成层叠结构的拦截层，盖合在由骨架、过滤层、定向导液层和拦截层形成整体的两端部的顶部、底部端盖，密封设置在骨架端部的密封元件，过滤层用于对穿过骨架筒状空腔的待过滤对象执行过滤操作，定向导液层用于对经过滤层过滤而收集的液体进行定向导流，以向底部端盖方向汇聚，拦截层用于防止收集的液体再次形成小液滴而返回至气体中。本发明还提供了滤芯的工作方法。本发明滤芯和工作方法能减少液体对气流的阻碍作用，从而降低滤芯工作阻力。

技术领域

本发明属于滤芯领域，更具体地，涉及一种定向导液式气液分离滤芯及其工作方法。

背景技术

在气体输送、使用和处理中，难免夹带大量油液和水等液体污染物。这些液体污染物如果不及时处理，将可能导致管路腐蚀、输送能耗上升、气动元件损坏和大气污染等问题。因此气液分离是天然气输送系统、压缩空气系统和含油废气净化系统中必不可少的一环。

气液分离滤芯是气液分离的常用元件。常规气液分离滤芯在运行过程中，液体容易吸附于过滤材料，阻碍气体流通，从而导致滤芯阻力上升，降低了滤芯使用寿命，提高了系统能耗。

因此，需要开发一种新型的定向导液式气液分离滤芯，有利于液体单向流动，能降低滤芯阻力，提高滤芯使用寿命。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种定向导液式气液分离滤芯及其工作方法，通过对滤芯结构和材料的改进设计，避免气液分离滤芯工作时，液体过多吸附停留在过滤材料内部，减少液体对气流的阻碍作用，从而降低滤芯工作阻力。

为实现上述目的，本发明提供了一种定向导液式气液分离滤芯，其包括呈筒状的骨架，套设在骨架外壁的过滤层，套设在过滤层外且与过滤层形成层叠结构的定向导液层，套设在定向导液层外且与定向导液层形成层叠结构的拦截层，盖合在由骨架、过滤层、定向导液层和拦截层形成整体的两端部的顶部端盖和底部端盖，密封设置在骨架端部且与底部端盖相叠密封元件，

过滤层用于对穿过骨架筒状空腔的待过滤对象执行过滤操作，定向导液层用于对经过滤层过滤而收集的液体进行定向导流，以向底部端盖方向汇聚，拦截层用于防止收集的液体再次形成小液滴而返回至气体中。

进一步的，过滤层采用亲水或/和亲油性纤维材料制备。优选的，过滤层采用经过表面处理的亲水或/和亲油的玻璃纤维制备的纤维毡。

进一步的，定向导液层沿着待过滤对象气流方向对液体的亲和性呈逐渐减弱的梯度变化。

进一步的，定向导液层沿着待过滤对象气流方向的亲水性和亲油性逐渐减弱，采用表面张力指标衡量，其对水和对油的表面张力沿着待过滤对象气流方向由小变大，对水的表面张力沿着待过滤对象气流方向从20±3mN/m过渡至50±2mN/m，最后达到70±2mN/m，对油的表面张力沿着待过滤对象气流方向从20±3mN/m过渡至30±1mN/m，最后达到33±1mN/m。

进一步的，定向导液层沿着待过滤对象气流方向的孔隙由小变大。

进一步的，定向导液层沿着待过滤对象气流方向的孔隙由5±1μm过渡至10±1μm，最后达到20±2μm。

进一步的，拦截层采用内层疏松、外层细密的双层疏油或/和疏水性多孔材料组成，且两层之间具有间隙以形成中空式排液结构。

进一步的，拦截层采用内层疏松、外层细密的双层疏油或/和疏水性多孔材料组成，在两层之间设置有孔隙更大的稀松材料作为隔离层。