一种高效涡流管加热器的制作方法

1.本实用新型涉及天然气行业中天然气露点控制、轻烃回收、天然气液化、燃料气处理等领域，具体是指一种高效涡流管加热器。


背景技术：

2.天然气从气源地输送到用户需要经过多级调压设备降低天然气管网压力。天然气在调压设备中的流动形势为绝热膨胀过程，由焦耳
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汤姆逊效应和热力学第一定律可知高压天然气在此过程微观表象为减少内能而对外做功，宏观表象为温度降低。在低温和超低温工况下，由于调压器指挥器的导管或阀口相对管径较小，所调天然气带有水分及其他杂质，及易形成冰堵造成调压器不能正常工作，高压天然气直接进入下游天然气管网，影响整个管路的运行安全。因此可选用涡流管加热器实现对调压器指挥器先导气的加热功能，涡流管加热法具有安装简单、无外部能源消耗、运行成本简单等特点。但目前市场中常见的涡流管加热器，在极端工况下，设备不能正常工作，对管线安全运行产生不利因素。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题是，针对以上问题提供一种高效涡流管加热器。
4.为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：一种高效涡流管加热器，包括金属壳体，所述金属壳体内部设有隔热层，隔热层内部安装有外加层，金属壳体的一端安装有可控温调节阀，所述壳体远离可控温调节阀的一端设有低压气体出口，低压气体出口的一侧设有涡流发生室，涡流发生室的两侧设有涡流发生室局部加热区，涡流发生室局部加热区的一端设有减压喷嘴，减压喷嘴上安装有第一高压气体入口，第一高压气体入口连接高压气体通道，涡流发生室的一侧设有先导气体加热区，先导气体加热区的一侧设有高压气体加热区，高压气体加热区和先导气体加热区之间设有加热区隔层。
5.本实用新型与现有技术相比的优点在于：先提升待分离高压燃气的温度，使经涡流发生室发生分离后的外层高温气体的温度可得到进一步升高，提高与先导气间的温差，从而实现提升涡流管加热器的换热效率。
6.作为改进，所述先导气体加热区靠近加热区隔层的一端设有先导气入口。
7.作为改进，所述先导气体加热区靠近涡流发生室的一端安装有先导气出口。
8.作为改进，所述高压气体加热区靠近可控温调节阀的一端设有第二高压气体入口。
附图说明
9.图1是一种高效涡流管加热器的结构示意图。
10.如图所示：1、金属壳体，2、隔热层，3、外加层，4、可控温调节阀，5、低压气体出口，6、涡流发生室，7、涡流发生室局部加热区，8、减压喷嘴，9、高压气体入口，10、高压气体通道，11、先导气体加热区，12、高压气体加热区，13、加热区隔层，14、先导气入口，15、先导气
出口，16、高压气体入口。
具体实施方式
11.下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。
12.本实用新型在具体实施时，一种高效涡流管加热器，包括金属壳体1，所述金属壳体1内部设有隔热层2，隔热层2内部安装有外加层3，金属壳体1的一端安装有可控温调节阀4，所述壳体1远离可控温调节阀4的一端设有低压气体出口5，低压气体出口5的一侧设有涡流发生室6，涡流发生室6的两侧设有涡流发生室局部加热区7，涡流发生室局部加热区7的一端设有减压喷嘴8，减压喷嘴8上安装有第一高压气体入口9，第一高压气体入口9连接高压气体通道10，涡流发生室6的一侧设有先导气体加热区11，先导气体加热区11的一侧设有高压气体加热区12，高压气体加热区12和先导气体加热区11之间设有加热区隔层 13。
13.作为改进，所述先导气体加热区11靠近加热区隔层13的一端设有先导气入口14。
14.作为改进，所述先导气体加热区11靠近涡流发生室6的一端安装有先导气出口15。
15.作为改进，所述高压气体加热区12靠近可控温调节阀4的一端设有第二高压气体入口16。
16.本实用新型的工作原理：结构为金属外壳、隔热层、换热单元、涡流管、温度调节阀、涡流发生室、减压喷嘴的双层可控温涡流管加热器。换热单元与调节阀间形成热气通路，在换热单元与隔热层之间形成外加热层，构成双层加热的主体，同时利用换热单元末端先对待分离高压燃气进行加温处理，提升高压燃气温度，进一步增大进入换热单元内的外层高温气体与先导气的温差，从而实现提升涡流管加热器的换热效率。
17.高压燃气从第二高压气体入口进入高压气体加热区，加热后经高压气体通道流入第一高压气体入口和减压喷嘴，在涡流发生室发生能量分离，外层热气流通过先导气加热区和外加热层实现对从先导气入口进入的先导气进行加热；通过高压气体加热区和外加热层实现对从第一高压气体入口进入的高压燃气进行加热。通过提高高压燃气分离前温度，使外层热气流与先导气温差进一步增大，提升换热速率。
18.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
19.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
20.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅
表示第一特征水平高度小于第二特征。
21.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”，“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
22.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。


技术特征：
1.一种高效涡流管加热器，包括金属壳体(1)，其特征在于：所述金属壳体(1)内部设有隔热层(2)，隔热层(2)内部安装有外加层(3)，金属壳体(1)的一端安装有可控温调节阀(4)，所述壳体(1)远离可控温调节阀(4)的一端设有低压气体出口(5)，低压气体出口(5)的一侧设有涡流发生室(6)，涡流发生室(6)的两侧设有涡流发生室局部加热区(7)，涡流发生室局部加热区(7)的一端设有减压喷嘴(8)，减压喷嘴(8)上安装有第一高压气体入口(9)，第一高压气体入口(9)连接高压气体通道(10)，涡流发生室(6)的一侧设有先导气体加热区(11)，先导气体加热区(11)的一侧设有高压气体加热区(12)，高压气体加热区(12)和先导气体加热区(11)之间设有加热区隔层(13)。2.根据权利要求1所述的一种高效涡流管加热器，其特征在于：所述先导气体加热区(11)靠近加热区隔层(13)的一端设有先导气入口(14)。3.根据权利要求1所述的一种高效涡流管加热器，其特征在于：所述先导气体加热区(11)靠近涡流发生室(6)的一端安装有先导气出口(15)。4.根据权利要求1所述的一种高效涡流管加热器，其特征在于：所述高压气体加热区(12)靠近可控温调节阀(4)的一端设有第二高压气体入口(16)。

技术总结
本实用新型公开了一种高效涡流管加热器，包括金属壳体，金属壳体的一端安装有可控温调节阀，壳体远离可控温调节阀的一端设有低压气体出口，低压气体出口的一侧设有涡流发生室，涡流发生室的两侧设有涡流发生室局部加热区，涡流发生室局部加热区的一端设有减压喷嘴，涡流发生室的一侧设有先导气体加热区，先导气体加热区的一侧设有高压气体加热区，高压气体加热区和先导气体加热区之间设有加热区隔层。本实用新型与现有技术相比的优点在于：先提升待分离高压燃气的温度，使经涡流发生室发生分离后的外层高温气体的温度可得到进一步升高，提高与先导气间的温差，从而实现提升涡流管加热器的换热效率。器的换热效率。器的换热效率。


技术研发人员：陈志强 闫眯眯 史芹芹 肖吉 陆芳彪 乔群
受保护的技术使用者：北青（江苏）环境装备有限公司
技术研发日：2021.03.12
技术公布日：2021/11/15