基于涡流能量传递的气体调压供气系统的制作方法

本实用新型属于气体调压供气系统技术领域，具体涉及一种基于涡流能量传递的气体调压供气系统。

背景技术：

在气体输送中，比如天然气输送工程，输送后端需要进行减压。当管道中为了调整后端供气压力调节阀门时，由于节流膨胀的焦耳-汤姆逊效应会造成后端低压气体降温，即使在炎热的夏季这个温度下降可能也能达到某种组分相变点的温度状态，使气体中的水分和可能产生相变的气体组分变为固体。由此造成设备堵塞，甚至造成调节阀门卡死致使无法调节开度。现行保证设备正常运行的实用办法是采用电加热使其升温，所耗外加功率巨大。

技术实现要素：

针对现有气体输送后端分流时易出现低压气体降温而造成气体组分固化堵塞设备的技术问题，本实用新型的目的在于提供一种基于涡流能量传递的气体调压供气系统，可有效避免后端低压气体降温而使气体组分固化的问题。

本实用新型的基于涡流能量传递的气体调压供气系统包括：

高压输送管路，用于输送高压气体；

涡流分离器，设于所述高压输送管路的调压供气位点，所述涡流分离器包括涡流室和连于所述涡流室上的高压气进口、低压低温出口和低压高温换热管；所述高压气进口接通所述高压输送管路，用于将高压气体引入涡流室；所述低压低温出口连接在涡流室一侧并接通所述高压输送管路的下游，用于将经涡流室分离的低压低温气体送回所述高压输送管路；所述低压高温换热管设于所述涡流室另一侧，用于将经涡流室分离的低压高温气体引出。

较佳的，所述低压低温出口呈喇叭状，小口连接在涡流室一侧，大口接通高压输送管路的下游。

较佳的，所述低压高温换热管上设有调节阀门。所述低压高温换热管中输送的低压高温气体可用于加热调节阀门，保证阀门工作在所有气体组分的相变温度点之上，避免调节阀门冰堵，省去电加热的系统构成，节约能源输入，保证安全。

较佳的，所述低压高温换热管下游连接用户管路。

所述涡流分离器与所述高压输送管路属于并联关系，在一个调压供气位点，所述涡流分离器可设置一个，也可并联设置多个，所述多个是指两个或两个以上。

所述涡流分离器的最小流量可按减压最小流量设计，如在最大减压流量时所产生的热量不足以满足需要时，可并联多个所述涡流分离器，在需要时开启。

本实用新型的基于涡流能量传递的气体调压供气系统的工作原理及积极进步效果在于：

本实用新型的基于涡流能量传递的气体调压供气系统，利用涡旋气流之间的不同速度造成的能量传递生成内能不同的两股气流，进而使用内能高的气流加热易冰堵部位。具体的，本实用新型的基于涡流能量传递的气体调压供气系统工作时，高压输送管路中的高压气流经高压气进口可引入涡流室，气流进入涡流室后高速涡旋运动，在涡流室中，气流高速涡旋运动时进行能量相互传递并可分为两股气流，其中一股气流被另一股气流做功升温形成低压高温气流，另一股气流由于内能减少而温度下降形成低压低温气流。其中分出的低压高温气流可经低压高温换热管引出，热量可用于调节阀门的加热，保证阀门工作在所有气体组分的相变温度点之上，省去电加热的系统构成，节约能源输入，保证安全；而低压低温气流经低压低温出口送回高压输送管路继续输送。

可同时起到降压和供气的作用，基于涡流能量传递，使主管路(即高压输送管路)输送的高压气源降压分流，在实现对高压气体减压的过程中，既满足了减压的工艺过程正常运行，又利用气体动力学的涡旋运动中的能量传递得到一股热气流和一股冷气流，利用热气流代替了原有为保证调节阀门不冰堵而加装的电加热组件，使设备更加安全，同时大幅度节约能源。

附图说明

图1为本实用新型基于涡流能量传递的气体调压供气系统的示意图。

附图标记

高压气进口1，低压低温出口2，涡流室3，低压高温换热管4，低压高温气流a，低压低温气流b。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本实用新型作进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本实用新型而非用于限定本实用新型的范围。

实施例1

图1示出了本实用新型的基于涡流能量传递的气体调压供气系统，其包括：

高压输送管路(图中省略未示出)，用于输送高压气体。

涡流分离器，设于高压输送管路的调压供气位点，包括涡流室3和连于涡流室上的高压气进口1、低压低温出口2和低压高温换热管4；高压气进口1接通高压输送管路，用于将高压气体引入涡流室3；低压低温出口2呈喇叭状，小口连接在涡流室2一侧，大口接通高压输送管路的下游，用于将经涡流室分离的低压低温气体送回高压输送管路；低压高温换热管4设于涡流室另一侧，用于将经涡流室分离的低压高温气体引出。

较佳的，低压高温换热管4上设有调节阀门。

较佳的，低压高温换热管4下游连接用户管路。

涡流分离器与高压输送管路属于并联关系，在一个调压供气位点，所述涡流分离器可设置一个，也可并联设置多个，所述多个是指两个或两个以上。

涡流分离器的最小流量可按减压最小流量设计，如在最大减压流量时所产生的热量不足以满足需要时，可并联多个涡流分离器，在需要时开启。

本实用新型的基于涡流能量传递的气体调压供气系统工作时，如图1所示，高压输送管路中的高压气流经高压气进口1可引入涡流室3，气流进入涡流室3后高速涡旋运动，在涡流室中，气流高速涡旋运动时进行能量相互传递并可分为两股气流，其中一股气流被另一股气流做功升温形成低压高温气流a，另一股气流由于内能减少而温度下降形成低压低温气流b。其中分出的低压高温气流a可经低压高温换热管引出，热量可用于调节阀门的加热，保证阀门工作在所有气体组分的相变温度点之上，省去电加热的系统构成，节约能源输入，保证安全；而低压低温气流b经低压低温出口送回高压输送管路继续输送。

本实用新型的基于涡流能量传递的气体调压供气系统，可同时起到降压和供气的作用，基于涡流能量传递，使主管路(即高压输送管路)输送的高压气源降压分流，在实现对高压气体减压的过程中，既满足了减压的工艺过程正常运行，又利用气体动力学的涡旋运动中的能量传递得到一股热气流和一股冷气流，利用热气流代替了原有为保证调节阀门不冰堵而加装的电加热组件，使设备更加安全，同时大幅度节约能源。

以上已对本实用新型创造的较佳实施例进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型创新的前提下还可做出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在

本技术：
权利要求所限定的范围内。

技术特征：

1.一种基于涡流能量传递的气体调压供气系统，其特征在于，包括：

高压输送管路，用于输送高压气体；

涡流分离器，设于所述高压输送管路的调压供气位点，所述涡流分离器包括涡流室和连于所述涡流室上的高压气进口、低压低温出口和低压高温换热管；所述高压气进口接通所述高压输送管路，用于将高压气体引入涡流室；所述低压低温出口连接在涡流室一侧并接通所述高压输送管路的下游，用于将经涡流室分离的低压低温气体送下游管路；所述低压高温换热管设于所述涡流室另一侧，引出后用于可能冰堵部位的加温。

2.如权利要求1所述的基于涡流能量传递的气体调压供气系统，其特征在于，所述低压低温出口呈喇叭状，小口连接在涡流室一侧，大口接通高压输送管路的下游。

3.如权利要求1所述的基于涡流能量传递的气体调压供气系统，其特征在于，所述低压高温换热管上设有调节阀门。

4.如权利要求1所述的基于涡流能量传递的气体调压供气系统，其特征在于，所述低压高温换热管下游连接下游管路。

5.如权利要求1所述的基于涡流能量传递的气体调压供气系统，其特征在于，在一个调压供气位点，所述涡流分离器设置一个或者并联设置多个。

技术总结
本实用新型公开了一种基于涡流能量传递的气体调压供气系统，其包括高压输送管路；涡流分离器，设于所述高压输送管路的调压供气位点，所述涡流分离器包括涡流室和连于所述涡流室上的高压气进口、低压低温出口和低压高温换热管；所述高压气进口接通所述高压输送管路；所述低压低温出口连接在涡流室一侧并接通所述高压输送管路的下游；所述低压高温换热管设于所述涡流室另一侧。本实用新型基于涡流能量传递，可使高压气源降压分为冷热两股气流，在实现对高压气体减压的过程中，还利用热气流可用于调节阀门加热以保证不冰堵，使设备更加安全，同时大幅度节约能源。

技术研发人员：王颖;单爱国
受保护的技术使用者：上海邦良智能科技中心(有限合伙)
技术研发日：2019.08.21
技术公布日：2020.07.03