涡旋加热型调压器的制作方法

本实用新型涉及天然气管网技术领域，更具体地说涉及一种涡旋加热型调压器。

背景技术：

在燃气调压撬中，由于燃气前后压差过大或这环境温度过低，会使燃气温度过低，燃气中含有水分，会使燃气管道发生冰堵，影响供气，因此需要加热器，提高燃气温度。市面上的加热器有：电加热器，水浴加热器等，皆需要外部加热源，此类加热器原理是：待加热的介质进入加热器后，在有电加热源的环形空间内流动一定时间后流出，达到提升温度的目的。

国家知识产权局于2014年6月18日，公开了一件公开号为CN203656576U，名称为“燃气调压计量撬”的实用新型专利，该实用新型专利包括带房子的撬座以及安装其上由控制系统控制且依次通过管线连接的进气系统、一级减压系统、换热系统以及二级减压系统；进气系统包括进气管线以及其上连接的高压截止阀和气动紧急切断阀，进气管线上设有分支并通过截止阀连接压力变送器；一级减压系统包括管线以及其上一次连接的高压过滤器和以及调压器；换热系统为电加热器，且电加热器上设有加水系统；二级减压系统包括管线以及其上依次连接的二级调压器、Y型过滤器和流量计。

上述现有技术中在燃气调压撬中，一般使用电加热器，此类加热器缺点是需要外部能源，如电等，安装、维修麻烦，能源消耗大，内部结构复杂，加热制造复杂，制造成本高。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术中存在的缺陷和不足，本实用新型提供了一种涡旋加热型调压器，主要用于调压器的指挥器进气加热，防止指挥器发生冰堵，防止调压器停止工作，影响供气，本实用新型的发明目的旨在于解决现有技术中燃气调压器中指挥器的进气加热问题，本实用新型的涡旋加热型调压器利用燃气管网进口高压气体产生热量加热，安装简单，能源消耗小，无需外部加热源，加热器制造简单，制造成本低。

为了解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型是通过下述技术方案实现的：

涡旋加热型调压器，包括主调部件和指挥器，指挥器通过连接管路与主调部件相连，其特征在于：还包括加热器，所述加热器包括加热器本体，加热器本体上设置有进气腔、加热腔和换热腔，所述进气腔与加热腔连通，所述进气腔上设置有进气口，所述进气口通过管道与燃气管网进口端连通，燃气管网进口端气体通过进气口进入进气腔；进气口处设置有喷嘴，所述喷嘴将由进气口进入的气体沿进气腔内壁切线方向喷射入进气腔，所述进气腔上还设置有用于排气的排气口；所述排气口通过管道与燃气管网下游管道连通，将加热器的气体排放至燃气管网下游管道中；加热器本体的外壳与加热腔之间形成所述换热腔，所述加热器本体的外壳上设置有换热进气口和换热出气口；所述换热进气口通过管道与燃气管网进口端连通，换热出气口通过管道与指挥器连接。

所述加热腔外壁上设置有换热片，所述换热片一端固定在加热腔外壁上，另一端向换热腔延伸。

所述进气腔包括进气段、中间段和连通段，所述喷嘴设置在进气段的侧壁上；所述连通段上端开口与加热腔连通，所述进气段直径大于连通段直径，所述中间段用于将进气段的气体过渡至连通段。

所述喷嘴的进气端直径大于喷嘴出气端直径，所述喷嘴出气端的喷孔直径为2-3mm。

所述进气腔上连接有两个喷嘴，两个喷嘴的气体喷射方向相同。

所述排气口与进气腔的进气段连通，所述排气口的直径小于进气腔与加热腔连通处的开口的直径。

所述排气口上与进气腔连通一端的直径大于排气口与外界连通一端的直径。

所述排气口处外接排气管，排气管上设置有排气球阀，排气管的内径大于排气口与排气管连通一端的直径。

所述进气段的直径为48-55mm，所述连通段的直径为34-38mm，所述喷嘴的轴线与连通段的垂直距离为15-18mm，喷嘴的轴线与加热腔的垂直距离为26-30mm；所述进气腔与加热腔之间连通的开口直径为14-17mm。

所述加热腔的内径为28-31mm，加热腔外壁与加热器的壳体内壁之间的距离为14-17mm。

与现有技术相比，本实用新型所带来的有益的技术效果表现在：

1、与现有技术相比，现有技术中对燃气调压撬的加热一般采用电加热，需要额外的能源对其进行加热，而本申请的涡旋加热型调压器，不需要通过外部能源就可以实现对调压器的指挥器进气加热，防止指挥器发生冰堵，防止调压器停止工作，影响供气，本申请的加热器，利用燃气管网进口高压气体产生热量加热，安装简单，能源消耗小，无需外部加热源，加热器制造简单，制造成本低。

2、与现有技术相比，本申请的工作原理是：燃气管网进口高压气体通过进气腔的进气口进入进气腔，高压气体进入进气腔时，在喷嘴的作用下，高压气体转换为高速气体，高压气体的流速提升且沿进气腔的内壁的切线方向进入进气腔，在进气腔内，气体高速旋转，进入加热腔，气体高速旋转流动，气体与气体、气体与加热腔内壁相互碰撞、摩擦产生热量，通过加热腔外壁和外壁的散热片导出热量到换热腔；待加热气体从换热进气口进入换热腔进行升温，散热片采用翅片结构，加大了换热面积，待加热气体温度提高后从换热出气口进入调压器的指挥器中，而加热腔内的高压气体经过换热后温度降低，从进气腔的排气口排出，通过排气球阀排至下游管道中，补充下游用气。本申请利用燃气管网进口高压气体产生热量，不需要额外的加热源，不需要通电，可以节约能源，能源消耗小，且本申请的加热器制造简单，成本较低。

3、与现有技术相比，本申请的加热器的进气腔包括进气段、中间段和连通段，而进气段的内径大于连通段的直径，且气体沿进气段切线方向进入，使得进入的气体形成涡旋，通过涡旋使得气体流速提升，中间段式将进气段的气体过渡到连通段，连通段是将气体加速过渡到加热腔中，经过进气段、中间段和连通段的过渡，气体形成涡旋，且加快了气体流速，使得气体在加热腔内发生碰撞，产生能够满足对待加热气体进行加热的热量，然后经过换热腔的换热，实现对待加热气体的加热升温，从而实现本申请不需要额外能源就能对待加热气体的加热效果。

4、在本申请中，喷嘴的进气端直径大于喷嘴出气端的直径，使得气体从喷嘴喷出时流速增加，而设置两个喷嘴可以使得高压气体在进气腔内形成涡旋，两个喷嘴喷射方向相同，方便形成涡旋，进一步增加气体流速，使得气体在加热腔内碰撞更加激烈，产生的热量更多。

5、本申请排气口与进气腔的进气段连通，所述排气口的直径小于进气腔与加热腔连通处的开口的直径，延长了气体在加热强和进气腔内的碰撞时间，确保足够热量的产生。所述排气口处外接排气管，所述排气球阀设置在排气管上，排气管的内径大于排气口与排气管连通一端的直径。增加了排出气体的流速，降低了排出气体的压力，能够有效的补充下游管道的用气。

6、本申请中，所述进气段的直径为48-55mm，所述连通段的直径为34-38mm，所述喷嘴的轴线与连通段的垂直距离为15-18mm，喷嘴的轴线与加热腔的垂直距离为26-30mm；所述进气腔与加热腔之间连通的开口直径为14-17mm。所述加热腔的内径为28-31mm，加热腔外壁与加热器的壳体内壁之间的距离为14-17mm。对进气腔、加热腔和换热腔的尺寸限定，有利于气体与气体、气体与加热腔内壁之间发生碰撞，有助于气体流速的增加，有助于碰撞热量的产生，使得产生的热量满足换热升温之用。

附图说明

图1为本申请调压器的结构示意图；

图2为本申请加热器剖视结构示意图；

图3为本申请图2中A-A的剖面图；

图4为本申请加热器气体流动模拟图；

附图标记：1、加热器本体，2、进气腔，3、加热腔，4、换热腔，5、进气口，6、喷嘴，7、排气口，8、排气球阀，9、换热进气口，10、换热出气口，11、换热片，12、进气段，13、中间段，14、连通段，15、开口，16、排气管，17、燃气管网，18、主调部件，19、指挥器。

具体实施方式

实施例1

作为本实用新型一较佳实施例，参照说明书附图1-4，本实施例公开了：

涡旋加热型调压器，包括主调部件18和指挥器19，指挥器19通过连接管路与主调部件18相连，还包括加热器，所述加热器包括加热器本体1，加热器本体1上设置有进气腔2、加热腔3和换热腔4，所述进气腔2与加热腔3连通，所述进气腔2上设置有进气口5，所述进气口5通过管道与燃气管网17进口端连通，燃气管网17进口端气体通过进气口5进入进气腔2；进气口5处设置有喷嘴6，所述喷嘴6将由进气口5进入的气体沿进气腔2内壁切线方向喷射入进气腔2，所述进气腔2上还设置有用于排气的排气口7；所述排气口7通过管道与燃气管网17下游管道连通，将加热器的气体排放至燃气管网17下游管道中；加热器本体1的外壳与加热腔3之间形成所述换热腔4，所述加热器本体1的外壳上设置有换热进气口9和换热出气口10；所述换热进气口9通过管道与燃气管网17进口端连通，换热出气口10通过管道与指挥器19连接。燃气管网17进口高压气体通过进气腔2的进气口5进入进气腔2，高压气体进入进气腔2时，在喷嘴6的作用下，高压气体转换为高速气体，高压气体的流速得到提升且沿进气腔2的内壁的切线方向进入进气腔2，在进气腔2内，气体高速旋转，进入加热腔3，气体高速旋转流动，气体与气体、气体与加热腔3内壁相互碰撞、摩擦产生热量，通过加热腔3外壁和外壁的散热片导出热量到换热腔4；待加热气体从换热进气口9进入换热腔4进行升温，散热片采用翅片结构，加大了换热面积，待加热气体温度提高后从换热出气口10进入调压器的指挥器19中，而加热腔3内的高压气体经过换热后温度降低，从进气腔2的排气口7排出，通过排气球阀8排至下游管道中，补充下游用气。

实施例2

作为本实用新型又一较佳实施例，参照说明书附图1-4，本实施例公开了：

涡旋加热型调压器，包括主调部件18和指挥器19，指挥器19通过连接管路与主调部件18相连，还包括加热器，所述加热器包括加热器本体1，加热器本体1上设置有进气腔2、加热腔3和换热腔4，所述进气腔2与加热腔3连通，所述进气腔2上设置有进气口5，所述进气口5通过管道与燃气管网17进口端连通，燃气管网17进口端气体通过进气口5进入进气腔2；进气口5处设置有喷嘴6，所述喷嘴6将由进气口5进入的气体沿进气腔2内壁切线方向喷射入进气腔2，所述进气腔2上还设置有用于排气的排气口7；所述排气口7通过管道与燃气管网17下游管道连通，将加热器的气体排放至燃气管网17下游管道中；加热器本体1的外壳与加热腔3之间形成所述换热腔4，所述加热器本体1的外壳上设置有换热进气口9和换热出气口10，所述换热进气口9和换热出气口10分别与换热腔4连通；所述换热进气口9通过管道与燃气管网17进口端连通，换热出气口10通过管道与指挥器19连接。所述加热腔3外壁上设置有换热片11，所述换热片11一端固定在加热腔3外壁上，另一端向换热腔4延伸。所述进气腔2包括进气段12、中间段13和连通段14，所述喷嘴6设置在进气段12的侧壁上；所述连通段14上端开口15与加热腔3连通，所述进气段12直径大于连通段14直径，所述中间段13用于将进气段12的气体过渡至连通段14。

燃气管网17进口高压气体通过进气腔2的进气口5进入进气腔2，高压气体进入进气腔2时，在喷嘴6的作用下，高压气体转换为高速气体，高压气体的流速得到提升且沿进气腔2的内壁的切线方向进入进气腔2，在进气腔2内，气体高速旋转，进入加热腔3，气体高速旋转流动，气体与气体、气体与加热腔3内壁相互碰撞、摩擦产生热量，通过加热腔3外壁和外壁的散热片导出热量到换热腔4；待加热气体从换热进气口9进入换热腔4进行升温，散热片采用翅片结构，加大了换热面积，待加热气体温度提高后从换热出气口10进入调压器的指挥器19中，而加热腔3内的高压气体经过换热后温度降低，从进气腔2的排气口7排出，通过排气球阀8排至下游管道中，补充下游用气。

在本实施例中，本申请的加热器的进气腔2包括进气段12、中间段13和连通段14，而进气段12的内径大于连通段14的直径，且气体沿进气段12切线方向进入，使得进入的气体形成涡旋，通过涡旋使得气体流速得到进一步提升，中间段13式将进气段12的气体过渡到连通段14，连通段14是将气体加压过渡到加热腔3中，经过进气段12、中间段13和连通段14的过渡，气体形成涡旋，且加快了气体流速，使得气体在加热腔3内发生碰撞，产生能够满足对待加热气体进行加热的热量，然后经过换热腔4的换热，实现对待加热气体的加热升温，从而实现本申请不需要额外能源就能对待加热气体的加热效果。

实施例3

作为本实用新型又一较佳实施例，参照说明书附图1-4，本实施例公开了：

涡旋加热型调压器，包括主调部件18和指挥器19，指挥器19通过连接管路与主调部件18相连，还包括加热器，所述加热器包括加热器本体1，加热器本体1上设置有进气腔2、加热腔3和换热腔4，所述进气腔2与加热腔3连通，所述进气腔2上设置有进气口5，所述进气口5通过管道与燃气管网17进口端连通，燃气管网17进口端气体通过进气口5进入进气腔2；进气口5处设置有喷嘴6，所述喷嘴6将由进气口5进入的气体沿进气腔2内壁切线方向喷射入进气腔2，所述进气腔2上还设置有用于排气的排气口7，所述排气口7外接有排气球阀8；所述排气口7通过管道与燃气管网17下游管道连通，将加热器的气体排放至燃气管网17下游管道中；加热器本体1的外壳与加热腔3之间形成所述换热腔4，所述加热器本体1的外壳上设置有换热进气口9和换热出气口10；所述换热进气口9通过管道与燃气管网17进口端连通，换热出气口10通过管道与指挥器19连接。所述加热腔3外壁上设置有换热片11，所述换热片11一端固定在加热腔3外壁上，另一端向换热腔4延伸；所述进气腔2包括进气段12、中间段13和连通段14，所述喷嘴6设置在进气段12的侧壁上；所述连通段14上端开口15与加热腔3连通，所述进气段12直径大于连通段14直径，所述中间段13用于将进气段12的气体过渡至连通段14；所述喷嘴6的进气端直径大于喷嘴6出口段直径，所述喷嘴出气端的喷孔直径为2mm，在本实施例中所述喷嘴出气端的喷孔直径还可以为3mm，在本实施例中所述喷嘴出气端的喷孔直径还可以为2.5mm；所述进气腔2上连接有两个喷嘴6，两个喷嘴6的气体喷射方向相同；所述排气口7与进气腔2的进气段12连通，所述排气口7的直径小于进气腔2与加热腔3连通处的开口15的直径。

实施例4

作为本实用新型又一较佳实施例，参照说明书附图1-4，本实施例公开了：

涡旋加热型调压器，包括主调部件18和指挥器19，指挥器19通过连接管路与主调部件18相连，还包括加热器，所述加热器包括加热器本体1，加热器本体1上设置有进气腔2、加热腔3和换热腔4，所述进气腔2与加热腔3连通，所述进气腔2上设置有进气口5，所述进气口5通过管道与燃气管网17进口端连通，燃气管网17进口端气体通过进气口5进入进气腔2；进气口5处设置有喷嘴6，所述喷嘴6将由进气口5进入的气体沿进气腔2内壁切线方向喷射入进气腔2，所述进气腔2上还设置有用于排气的排气口7；所述排气口7通过管道与燃气管网17下游管道连通，将加热器的气体排放至燃气管网17下游管道中；加热器本体1的外壳与加热腔3之间形成所述换热腔4，所述加热器本体1的外壳上设置有换热进气口9和换热出气口10；所述换热进气口9通过管道与燃气管网17进口端连通，换热出气口10通过管道与指挥器19连接；所述加热腔3外壁上设置有换热片11，所述换热片11一端固定在加热腔3外壁上，另一端向换热腔4延伸；所述进气腔2包括进气段12、中间段13和连通段14，所述喷嘴6设置在进气段12的侧壁上；所述连通段14上端开口15与加热腔3连通，所述进气段12直径大于连通段14直径，所述中间段13用于将进气段12的气体过渡至连通段14；所述喷嘴6的进气端直径大于喷嘴6出口段直径，所述喷嘴6的进气端直径大于喷嘴6出口段直径，所述喷嘴出气端的喷孔直径为2mm，在本实施例中所述喷嘴出气端的喷孔直径还可以为3mm，在本实施例中所述喷嘴出气端的喷孔直径还可以为2.5mm；所述进气腔2上连接有两个喷嘴6，两个喷嘴6的气体喷射方向相同；所述排气口7与进气腔2的进气段12连通，所述排气口7的直径小于进气腔2与加热腔3连通处的开口15的直径；所述排气口7上与进气腔2连通一端的直径大于排气口7与外界连通一端的直径；所述排气口7处外接排气管16，排气管16上设置有排气球阀8，排气管16的内径大于排气口7与排气管16连通一端的直径；所述进气段12的直径为48mm，所述连通段14的直径为34mm，所述喷嘴6的轴线与连通段14的垂直距离为15mm，喷嘴6的轴线与加热腔3的垂直距离为26mm；所述进气腔2与加热腔3之间连通的开口15直径为14mm；所述加热腔3的内径为28mm，加热腔3外壁与加热器的壳体内壁之间的距离为14mm。

在本申请中，所述进气段12的直径为55mm，所述连通段14的直径为38mm，所述喷嘴6的轴线与连通段14的垂直距离为18mm，喷嘴6的轴线与加热腔3的垂直距离为30mm；所述进气腔2与加热腔3之间连通的开口15直径为17mm；所述加热腔3的内径为31mm，加热腔3外壁与加热器的壳体内壁之间的距离为17mm。

作为本申请最优选的方案，所述进气段12的直径为52mm，所述连通段14的直径为35mm，所述喷嘴6的轴线与连通段14的垂直距离为16.5mm，喷嘴6的轴线与加热腔3的垂直距离为29mm；所述进气腔2与加热腔3之间连通的开口15直径为15mm；所述加热腔3的内径为30mm，加热腔3外壁与加热器的壳体内壁之间的距离为15mm。