天然气过滤器滤芯工艺计算(20140310143139)

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过滤器有效过滤面积
1 管道截面积计算S1：本项目过滤器进出口管道工程直径DN200，S1=（0.2/2）2×3.14=0.0314 m2
2 过滤器有效过滤面积计算S2：按照标准要求面积比取3，即S2/ S1=3，即S2= S1×3=0.0314×3=0.0942 m2
3 过滤器过滤网面积计算按照项目要求，过滤网要求0.8mm，表面积0.45m2。

本过滤器选择蓝式滤芯的表面积为0.56 m2，滤篮支撑结构开孔率取50%，滤网选24目（可拦截0.785mm以上颗粒），其有效开孔率为56%。

因此本项目所选过滤器滤篮的有效过滤面积为S=0.56×0.5×0.56=0.157 m2，有效过滤面大于2.2计算结果0.0942 m2，因此在过滤面积上满足要求。

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精品。

过滤器深层过滤效率、介质层厚度的计算、过滤压力降一、深层过滤效率和过滤器的计算过滤效率就是滤层所滤去的微粒数与原来微粒数的比值，它是衡量过滤器过滤能力的指标：N2／Nl：过滤前后空气中的微粒含量比值，即穿透滤层的微粒数与原有微粒数的比值，称为穿透率。

实践证明，空气过滤器的过滤效率主要与微粒的大小、过滤介质的种类和规格(纤维直径)、介质的填充密度、介质层厚度以及气流速度等因素有关。

1，对数穿透定律研究过滤器的过滤规律时，先排除一些复杂的因素，假定：(1)过滤器中过滤介质每一纤维的空气流态并不因其它邻近纤维的存在而受影响；(2)空气中的微粒与纤维表面接触后即被吸附，不再被气流带走；(3)过滤器的过滤效率与空气中微粒的浓度无关；(4)空气中的微粒在滤层中递减均匀，即每一纤维薄层除去同样百分率的菌体。

这样，空气通过单位滤。

层后，微粒浓度下降量与进入此介质的空气中的微粒浓度成正比，即：上式称为对数穿透定律，它表示进入滤层的微粒数与穿透滤层的微粒数之比的对数是滤层厚度的函数。

N2/N1称为微粒通过介质的穿透率，以P表示，则介质层过滤效率η用l—P 表示。

所以式（6）也可写成：2，介质层厚度的计算根据对数定律式（6）、式(7)得：式中的N1可根据进口空气的菌体浓度、空气流量及持续使用时间算出。

如空气中的原始菌浓度为10000个／m3，空气流量为200m3／min，持续使用2000h，则N1为2．4×1011个菌，N2一般可假定为10-3个菌，即在规定使用时间内透过一个菌的机滤为千分之一。

于是N1/N2＝2.4×1014，在设计空气过滤器时，我们常把Nl/N2＝1015作为设计指标。

式(10)中的K值与纤维介质的性质、直径、填充率、气流速度以及菌体大小有关，K值可以从下式求得：对数穿透定律是以四点假定为前提推导出来的。

实践证明，对于较薄的滤层是符合实际的，但随着滤层的增加，产生的偏差就大。

空气在过滤时，微粒含量沿滤层而均匀递减，故K’值为常数。

天然气生产运营过滤器作业指导书1.检查和准备1.1检查1.1.1过滤器装有差压表，根据测得的压力将可以判断过滤器的堵塞情况。

在正常情况下，气体通过过滤器的压力损失不超过10Kpa。

当差压显示达到10Kpa时，需要清洗1.2准备按规定穿戴好劳保用品1.3将材料和工具准备好1.3.1检漏壶1.3.2棉布1.3.3防爆活动扳手2.使用与维护2.1正常使用2.1.1过滤器在投运前应采取惰性气体置换；投运时应缓慢开取过滤器的进出口阀门，以免滤芯因压降过大而损坏。

差压表或差压变送器投运与停运方式一：(带平衡阀投运：)方式二:(无平衡阀)(在过滤器进气前)同时缓慢打开上游和下游取压阀注意:①避免差压表单向受压②注意滤芯的安装方向2.1.2打开差压表前后针阀，定期检查、记录差压表示值。

当过滤器前后压降增加到其起始压降的3～5倍，或过滤器压降达到100mbar时，则应清洗过滤器。

过滤器最大压降不宜超过150mbar。

（定期检查差压表示值，当差压表示值>150mbar(2PSI)时,应清洁过滤器建议:刚投产或介质较脏时3—6个月清洁一次;干净介质6—12个月清洁一次。

）2.2排污：应根据所处理气体的不清洁程度定期（一般情况下每三个月一次）进行排污。

2.3滤芯清洗：过滤器清洗方法：关闭过滤器进、出口阀门，然后打开排污阀泄压、排污后，关闭排污阀，之后打开法兰盖，松开滤芯压紧固定螺母，取出滤芯，用压缩空气由内向外吹洗，干净后装好滤芯和法兰盖，即可正常使用。

2.4常见故障:2.5滤芯更换：由于使用时间长，且气体过于不清洁且粒度较小，堵塞滤芯通道而难以吹洗干净，或滤芯因中外的原因损坏，则需要更换滤芯。

2.5.1关闭上下游阀门，截断气源、开放空或排污泄压为零；2.5.2拆卸盲板盖；2.5.3清洗或更换过滤网，清洗筒内；2.5.4安装过滤器，关放空阀或排污阀，检查是否漏气，如不漏，开两端阀门，投入使用。

2.6使用与维护2.6.1GL系列过滤器选型按流量表，进出口两端的压损通常为3～15KPa。

天然气过滤器操作规程一、范畴1、本规程规定了天然气过滤器操作、维护及保养办法。

2、本规程合用于榆济管线站场内天然气过滤器。

二、操作办法1、使用前检查1.1 确认进口阀、出口阀在关闭状态，放空阀在打开状态，筒体压力为零，保证设备和人身安全。

1.2 确认过滤器上压力表及差压表（过滤器）液位计等测量仪表值与否对的，否则进行校正或更换。

1.3 检查过滤器底部阀套式排污阀、球阀及其手动机构与否完好（如有必要可拆开检查），否则进行解决。

2、过滤器启用2.1 对过滤器做最后检查，保证处在完好状态。

2.2 关闭放空阀，打开压力表等测量仪表仪表阀。

2.3 打开过滤器上游阀门对过滤器进行充压，阀门两端有平衡阀应一方面使用平衡阀缓慢向过滤器内充压，使过滤器升压至稳定状态后再全开进口阀，然后打开出口球阀。

2.4 对过滤式过滤器，过滤器内压力稳定后，打开差压表（过滤器），观测差压值并作记录，注意先开平衡阀再开左右阀以免差压表损坏。

3、过滤器使用中检查3.1检查过滤器压力、温度、流量，查看与否在过滤器所规定容许范畴内，否则上报暖通中心或值班领导并作记录。

3.2检查过滤器差压，注意及时记录过滤器压力、温度及差压值。

3.3如果过滤器先后差压达到报警极限（0.1Mpa），应及时切换备用过滤器，停运事故过滤器，按排污操作规程先将设备进行放空降压，然后打开排污阀排污，注意倾听管内流动声音，一旦有气流声，立即关闭排污阀。

继续放空或排污，压力降为零后，打开快开盲板更换滤芯。

如果差压仍未恢复到正常范畴，那么应及时报告暖通中心及关于领导组织维修。

4、过滤器排污操作4.1过滤器排污前准备工作（1）排污前先向暖通中心及关于领导申请，得到批准后方可实行排污作业。

（2）观测排污管地面管段牢固状况。

（3）准备安全警示牌、可燃气体检测仪、隔离警示带等。

（4）检查过滤器区及排污罐放空区域周边状况，杜绝一切火种火源。

（5）在排污罐放空区周边50米内设立隔离警示带和安全警示牌，禁止一切闲杂人员入内。

天然气过滤器原理
天然气过滤器原理是基于物理或化学方法来去除天然气中的杂质和污染物，以确保天然气质量符合要求，并保护后续设备的正常运行。

物理过滤器的原理是利用孔径较小的滤网或过滤介质，在天然气通过时，通过物理拦截的方式去除固体颗粒、液体水和油滴等杂质。

其过程中，天然气流经过滤器内部的滤网或过滤介质，其中较大的颗粒或液滴被滤网截留，而纯净的天然气则通过滤网或过滤介质，达到去除杂质的目的。

化学过滤器的原理则是通过化学反应来去除气体中的有害成分。

常见的方法包括使用吸附剂或催化剂。

吸附剂可以吸附气体中的污染物，从而达到净化的效果。

催化剂则可以加速气体中有害物质的化学反应，将其转化为无害成分。

无论是物理过滤器还是化学过滤器，其原理都是通过一系列的处理步骤，将天然气中的杂质和污染物逐渐去除。

通过使用高效的过滤材料和合适的工艺设计，可以使天然气达到使用要求，提高能源利用效率，减少对设备的腐蚀和损坏，并确保环境安全。

重型燃气轮机燃气过滤器设计艾松1，陶健1，戴富林2（1.东方汽轮机有限公司，德阳618100；2.成都凯远流体控制工程有限公司，成都610036）摘要：燃气过滤器的设计，与液压、燃油和空气过滤器不同。

在燃气轮机发电快速发展的今天，高温燃气过滤器的设计和计算在工程应用上得到重视和研究。

本文介绍了燃气轮机燃气终端过滤器的基本要求、性能指标、结构设计、压降计算及燃气温度升高后滤芯伸长的补偿措施。

关键词：燃气轮机发电燃气过滤器压降计算弹性元件Design of Fuel Gas Filter for Heavy Duty Gas TurbineAI Song1， TAO Jian1， DAI Fu-lin2（1.Dongfang Turbine Co.,Ltd，Deyang 618100,China；2.Chengdu Kaiyuan Flow Co.,Ltd，Chengdu 610036,China）Abstract: The design of fuel gas filter has different points from that of hydraulic filter, oil filter . Nowadays electric power generation of gas turbine is developing fast, design of fuel gas filter has been more emphasized and researched on for engineering application.This article introduces the basic requirements, the performance specification, the structure/design, and the calculation of pressure differential of the terminal fuel gas filter for heavy duty gas turbine as well as the indemnifying measures when the filter element elongates once the gas temperature rises.Keywords：Fuel gas filter; Gas turbine; Electric power generation; Calculation of pressure differential; Elastic element1 燃气过滤器目前国内用于发电的燃气轮机的主要燃料是天然气和液化天然气等。

天然气过滤器设计、制造摘要：本文介绍了天然气过滤器的典型结构，分析了设计、制造上的难点，有针对性地提出解决难点的特殊工艺方案，记录实际制造经验数据，对类似设备的制造有着重要的参考价值。

关键词：天然气过滤器滤芯设计制造一、前言天然气过滤器是我公司为中澳煤层气能源有限公司生产的燃气调压计量橇中的设备，它的用途是减少天然气中的水和油，从而达到提高天然气质量的目的，是燃气调压计量橇生产工艺流程中的关键设备之一。

为了满足工艺性能要求，结构设计对滤芯的布置和连接结构提出了非常严格的要求，又由于需要定期对滤芯进行更换，所以设计采用了可整体抽出的结构形式，此结构形式在制造中必须严格按照设计所要求的间隙，这样对天然气过滤器运行的合格指标及维护具有重要意义。

下面简要介绍天然气过滤器的结构特点，并对结构难点进行分析，提出制造工艺要点。

二、设备结构特点和主要设计参数1.结构特点天然气过滤器设备外形尺寸规格为φ426×10×1725mm，筒体和封头材料的为Q345R，法兰和法兰盖的材料为16MnII。

滤芯、组合件上支撑板、组合件下支撑板、拉杆、连接件、螺母、支撑板、套管组成滤芯组合件，组合件下支撑板与筒体焊接，套管与组合件下支撑板焊接，滤芯与其他部件用拉杆、连接件、螺母、支撑板连接成一体安装到组合件下支撑板的套管上，这样，更换滤芯时可以将滤芯组合件的上部分整体抽出，换好滤芯后再安装到组合件下支撑板的套管上；此结构在制造过程中，每根滤芯及其相连部件的同心度、套管与连接件的同心度、套管与组合件下支撑板的垂直度、组合件上支撑板和下支撑板开孔的同心度要求都很高，同心度和垂直度的要求高给制造带来了一定的难度。

2.天然气过滤器主要设计参数三、制造难点分析滤芯组装后要求上部分能整体抽出，要做到以下几点：由于滤芯组合件下支撑板与筒体内壁焊接，要求下支撑板套管、滤芯、连接件同心；组合件下支撑板与筒体中心线垂直，这样才能保证整体安装。

天然气过滤分离器的工作原理
天然气过滤器主要由一级旋风分离器、二级惯性除沫器预滤和凝聚、三级精滤芯凝聚、排污阀等组成，夹带液体和固体颗粒的天然气，由进气管以切线方向进入一级旋风分离器。

经过旋风分离，较大的液滴和固体颗粒被分离出来。

然后，经过二级除沫器，气体通过惯性碰撞作用下，气、液、固进一步分离。

气体中粒径较大的尘埃被滤除，对后级精滤芯起保护作用。

气体通过精滤芯（第三级精滤），粒径大于10微米（或更细）的固体粒子被滤除；粒径微小的液态雾状物被收集在精滤芯上，并凝聚成较大的液滴，在重力作用下，沉降到精滤管底部。

分离出来的液体由各排污口排出，经处理的天然气由过滤器顶端的出气口输出。

本装置综合采用机械分离，微纤维过滤和微孔介质凝聚生长的原理，具有相当高的除尘过滤精度及脱湿能力
汇管的工作原理
主要的作用是平稳气流，起缓冲器的作用，准备进行调压计量。

蔡家用户：天润新兴通用三华四联光电海电风能海斯坦普车检所友隆力帆
安全阀：（先导式）过滤分离器起跳压力：1.1MPa
生活用气：0.33 MPa
蔡家组团民用：0.54 MPa
蔡家组团工业用气：0.87 MPa
友隆：0.76 MPa
天润：0.46 MPa
HSE八大工具法。

过滤器阻力损失计算AP——阻力损失，Pa入一一摩擦系数，无因次Re—雷诺数，Re=（⑴•dn）/u,无因次⑴一流体速度，m/s3P—流体自度，kg/m11—动力粘度，kg/m-su一运动粘度u=p/p,m/sL-当量直管段长度，R1类管件过滤器查阅下表“类管件过滤器公称直径与当量直管段长度关系”D—类管件过滤器内径，mdn—当量直径m,类管件过滤器取管件内径"D",筒壳式过滤器取‘4s/c'S—液体流通面积，m2C—液体湿周（湿润周长），O2X（筒体内径+筒体高度）m己「-入口阻力系数，取1.1己l出口阻力系数，取0.5类管件过滤器公称直径与当量直管段长度关系△P=入去枭3，其中：入=案对于‘筒壳’类过滤器，按下式计算：△P=（JX•袅久）・p3,其中：入二0.0025分过滤面积及孔目数过滤面积通常指丝网的有效流通面积，可以查阅下表“滤网规格”得知有效面积，滤网总面积与有效面积率的乘积即为过滤面积（有效流通面积）。

通常，考虑过滤面积按过滤器公称通径的20倍设计，已足够满足使用场合。

除非在非常见的特殊环境使用，才予以特殊考虑。

孔目数（目数/英寸）的选择，主要考虑需拦截的杂质粒径，依据介质流程工艺要求而定。

各种规格丝网可拦截的粒径尺寸查下表“滤网规格”。

滤网规格不锈钢丝网的技术特性一般金属丝网的技术特性孔目数目可拦截的启效回积％ 孔目数目可拦截的启效回积％英寸丝径mm粒径um英寸丝径mm粒径um10 0.508 2032 64 10 0.559 1981 61 12 0.475 1660 61 12 0.457 1660 61 14 0.376 1438 63 14 0.367 1438 63 16 0.315 1273 65 16 0.315 1273 65 18 0.315 1096 61 18 0.315 1096 61 20 0.273 955 57 20 0.274 996 62 22 0.234 882 59 22 0.274 881 59 24 0.234 785 56 24 0.254 804 58 26 0.234 743 59 26 0.234 743 59 28 0.234 673 56 28 0.234 673 56 30 0.234 614 53 30 0.234 614 53 32 0.234 560 50 32 0.213 581 54 36 0.234 472 46 36 0.213 534 52 38 0.234 455 46 38 0.213 493 50 40 0.193 442 49 40 0.173 462 54 50 0.152 356 50 50 0.152 356 50 60 0.122 301 51 60 0.122 301 51 80 0.102 216 47 80 0.102 216 47 1000.081 173 46 100 0.08 174 50 1200.081131381200.0714250(1)金属材料温度适用范围铸铁—10〜200c 碳钢—20〜400c 低合金钢—40〜400c 不锈钢—190〜400c (2)辅助密封材料温度适用范围丁晴橡胶—30〜100c 氟橡胶—30〜150c 石棉板报0300c 石墨金属缠绕垫0650c公称压力：按照过滤管路可能出现的最高压力确定过滤器的压力等级，也可通过技术协议要求，考虑 进出口管路的统一性，选择与出口管路中最高压力相匹配的压力等级过滤器实际适用最高压力与介质 湿度关系如下:P 亩网--过滤器所能承受的最高工作压力 P ——过滤器的公称压力T--过滤器使用工作温度(应考虑裕度) AT ——温度偏差AT=T-200 K 强度减弱系数 K 值按如下原则选取：①工作温度0200c 时， ②铸铁过滤器(200—300C), ③碳钢过滤器(200—400C), ④低合金钢过滤器(200—400C),Ri*广片Mpa Mpa C CMpa/CK=0;K=0-0.004;K=0.0016-0.008; K=0.0006—0.006; K=0.00018-0.006;⑤不锈钢过滤器(200—400C),。

天然气过滤器操作规程一、范围1、本规程规定了天然气过滤器的操作、维护及保养的方法。

2、本规程适用于榆济管线站场内的天然气过滤器。

二、操作方法1、使用前的检查1.1 确认进口阀、出口阀在关闭状态，放空阀在打开状态，筒体压力为零，确保设备和人身安全。

1.2 确认过滤器上的压力表及差压表（过滤器）液位计等测量仪表的值是否正确，否则进行校正或更换。

1.3 检查过滤器底部的阀套式排污阀、球阀及其手动机构是否完好（如有必要可拆开检查），否则进行处理。

2、过滤器的启用2.1 对过滤器做最后的检查，确保处于完好状态。

2.2 关闭放空阀，打开压力表等测量仪表的仪表阀。

2.3 打开过滤器的上游阀门对过滤器进行充压，阀门两端有平衡阀的应首先使用平衡阀缓慢向过滤器内充压，使过滤器升压至稳定状态后再全开进口阀，然后打开出口球阀。

2.4 对过滤式过滤器，过滤器内压力稳定后，打开差压表（过滤器），观察差压值并作记录，注意先开平衡阀再开左右阀以免差压表损坏。

3、过滤器使用中的检查3.1检查过滤器的压力、温度、流量，查看是否在过滤器所要求的允许范围内，否则上报暖通中心或值班领导并作记录。

3.2检查过滤器的差压，注意及时记录过滤器压力、温度及差压值。

3.3如果过滤器前后差压达到报警极限（0.1Mpa），应立即切换备用过滤器，停运事故过滤器，按排污操作规程先将设备进行放空降压，然后打开排污阀排污，注意倾听管内流动声音，一旦有气流声，马上关闭排污阀。

继续放空或排污，压力降为零后，打开快开盲板更换滤芯。

如果差压仍未恢复到正常范围，那么应及时报告暖通中心及有关领导组织维修。

4、过滤器的排污操作4.1过滤器排污前的准备工作（1）排污前先向暖通中心及有关领导申请，得到批准后方可实施排污作业。

（2）观察排污管地面管段的牢固情况。

（3）准备安全警示牌、可燃气体检测仪、隔离警示带等。

（4）检查过滤器区及排污罐放空区域的周边情况，杜绝一切火种火源。

（5）在排污罐放空区周围50米内设置隔离警示带和安全警示牌，禁止一切闲杂人员入内。

天然气过滤分离器的工作原理
天然气过滤器主要由一级旋风分离器、二级惯性除沫器预滤和凝聚、三级精滤芯凝聚、排污阀等组成，夹带液体和固体颗粒的天然气，由进气管以切线方向进入一级旋风分离器。

经过旋风分离，较大的液滴和固体颗粒被分离出来。

然后，经过二级除沫器，气体通过惯性碰撞作用下，气、液、固进一步分离。

气体中粒径较大的尘埃被滤除，对后级精滤芯起保护作用。

气体通过精滤芯（第三级精滤），粒径大于10微米（或更细）的固体粒子被滤除；粒径微小的液态雾状物被收集在精滤芯上，并凝聚成较大的液滴，在重力作用下，沉降到精滤管底部。

分离出来的液体由各排污口排出，经处理的天然气由过滤器顶端的出气口输出。

本装置综合采用机械分离，微纤维过滤和微孔介质凝聚生长的原理，具有相当高的除尘过滤精度及脱湿能力
汇管的工作原理
主要的作用是平稳气流，起缓冲器的作用，准备进行调压计量。

蔡家用户：天润新兴通用三华四联光电海电风能海斯坦普车检所友隆力帆
安全阀：（先导式）过滤分离器起跳压力：1.1MPa
生活用气：0.33 MPa
蔡家组团民用：0.54 MPa
蔡家组团工业用气：0.87 MPa
友隆：0.76 MPa
天润：0.46 MPa
HSE八大工具法。