Trong hệ thống xử lý khí nhiên liệu với mục đích thu đƣợc khí khô đảm bảo cho quá trình sử dụng trong nhiều lĩnh vực đa dạng thì có nhiều thiết bị
lọc đƣợc ứng dụng cho hệ thống. Tuy nhiên, với thiết bị lọc FC thì hiệu quả lọc cao hơn và có thể thay thế đƣợc lõi lọc trong quá trình vận hành.
Thiết bị lọc FC cũng đa dạng về kiểu dạng, các chế tạo và phƣơng pháp lắp đặt khác nhau nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng phù hợp nhất cho từng quy trình công nghệ lọc khí khác nhau với mong muốn kết quả thu đƣợc tốt nhất. Thiết bị lọc khí FC đƣợc sử dụng với mục đích:
Bình làm sạch khí khô có tác dụng tách các chất lỏng dạng sƣơng ra khỏi dòng khí, tách khí ngƣng tụ.
Làm sạch và làm khô khí vào nhờ màng lọc.
Loại bỏ các cặn, hạt bụi chất bẩn có kích cỡ nhỏ ra khỏi dòng khí.
Ngoài mục đích làm sạch ra thì thiết bị lọc FC còn phụ trợ thêm cho quá trình tách triệt để các pha của hỗn hợp trong quá trình hoạt động của thiết bị.
a) Cấu tạo của thiết bị lọc FC
Thiết bị lọc FC kiểu trụ đứng phù hợp đối với không gian hẹp trên các giàn khai thác ngoài khơi nên thƣờng đƣợc sử dụng cho các cụm xử lý khí nhiên liệu tại giàn khai thác. Thông thƣờng quá trình lọc khí thƣờng gồm hai thiết bị lọc lắp song song hoạt động ở chế độ một thiết bị làm việc chính, một thiết bị dự phòng khi thiết bị chính tiến hành bảo dƣỡng thay lõi lọc.
Với thiết bị lọc thƣờng gồm:
Vỏ (shell): dạng hình trụ đứng (hoặc nằm ngang)
Nắp đậy (end closure): trong điều kiện vận hành nắp luôn luôn đƣợc đóng kín và không cho phép sự rò rỉ nào xảy ra.
Hình 2.4. Thiết bị lọc Filter Coalescer
1- Cửa nạp liệu 4- Lõi lọc filter/coalescer element
2- Cửa xả khí 5- Cửa xả lỏng
3- Cánh quạt thứ cấp
Lõi lọc (filter element): lõi lọc đƣợc xếp trong khoang thứ nhất của thiết bị lọc FC, đƣợc làm bằng vật liệu tổng hợp, phía trong cùng đƣợc bọc lõi thép cacbon dạng mắt lƣới, mỗi khoang của thiết bị lọc gồm 26 lõi lọc nằm song song. Khoang thứ hai của thiết bị lọc là một hệ thống các thanh kim loại hình chữ V đặt nằm ngang sắp so le nhau, miệng chữ V hƣớng đối diện với dòng khí đi vào nhằm loại bỏ các hạt lỏng trong dòng khí.
Bộ phận tách (Coalescer) giúp tách triệt để hơn nữa dòng lỏng ra khỏi dòng khí từ hỗn hợp đầu vào để thu đƣợc dòng khí khô.
b) Nguyên lý hoạt động của thiết bị lọc
Dòng khí sau quá trình tách sẽ đƣợc đƣa qua thiết bị lọc FC, tại đây dòng khí sẽ đi qua các lõi lọc ở khoang thứ nhất của thiết bị. Ở khoang thứ nhất
2 3 4 1 5 5 4 1 2
này, hạt lỏng, bụi và cặn có kích thƣớc lớn hơn 5 sẽ bị giữ lại trên bề mặt bộ lọc. Khí sẽ tiếp tục qua khoang chứa thứ hai có nhiều tấm ngăn kiểu chữ V. Các hạt lỏng còn lại sau khi qua khoang thứ nhất sẽ tiếp tục va đập vào các tấm ngăn và đƣợc tách ra, sau đó rơi xuống đáy thiết bị nhờ tác dụng của trọng lực.
Chất lỏng có trong khoang dƣới của thiết bị lọc FC sẽ đƣợc thoát ra bồn chứa bằng các đƣờng van xả lỏng, sau đó lƣợng lỏng này sẽ đƣợc giải phóng ra ngoài bằng đƣờng ống dẫn gắn ở đáy thiết bị tách. Chênh áp trong FC lơn hơn 10 kPag khi hoạt động bình thƣờng và là 20 kPag khi thay lõi lọc cho thiết bị khi bị cô lập. Hệ thống FC có các van an toàn luôn luôn ở trạng thái hoạt động tốt và không bị cô lập để bảo vệ FC khỏi tình trạng quá áp.
