CN210772762U

CN210772762U - 一种管道气体加热器

Info

Publication number: CN210772762U
Application number: CN201921776916.0U
Authority: CN
Inventors: 陈永忠; 熊德友; 胥贵彬; 帅翔予; 杨雪波; 朱乐乐; 孙梁; 翁昌祥; 钟成兴; 赵文
Original assignee: Sichuan Changyi Oil Gas Gathering Transportation Equipment Co ltd
Current assignee: Sichuan Changyi Oil Gas Gathering Transportation Equipment Co ltd
Priority date: 2019-10-22
Filing date: 2019-10-22
Publication date: 2020-06-16
Anticipated expiration: 2029-10-22

Abstract

本实用新型公开了一种管道气体加热器，涉及天然气输送管网技术领域。本实用新型包括阀体、上端盖、下端盖和转轴，阀体与下端盖之间形成转轮腔，转轮腔设置转轮，转轮安装在转轴上带动转轴转动，阀体内设置有加热腔，加热腔的转轴上安装有合金块，合金块与加热腔顶壁摩擦生热。从前端管道引出两路气体，一路气体进入转轮腔，驱动转轮带动转轴转动，另一路进入加热腔，在合金块与加热腔顶壁摩擦生热，该路气体在加热腔中被加热，加热后排出至先导阀。本申请的管道气体加热器，利用井口高压气体的势能转换为机械动能，然后将机械动能转换为热能，本申请利用机械摩擦生热，对先导阀用气进行预热。

Description

一种管道气体加热器

技术领域

本实用新型涉及天然气输送管网技术领域，更具体地说涉及一种管道气体加热器。

背景技术

随着我国经济的迅猛发展，天然气在工业、民用方面的应用日益广泛，长输管线分输、区域供气、高压LNG减压等，因高压降压引起的温降导致管道气温度低于露点温度产生水分析出，甚至低温结冰导致节流调压设备产生冰堵导致设备失效等原因，为提高气体调压设备使用的绝对安全性，对高压天然气节流设备的先导阀用气加热达到预期使用温度，以满足调压计量对温度要求。

现有的加热器原理一般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端时间后流出，达到提升温度的目的。现有的加热器一般为电加热器、水浴加热器等，这些加热器均需要电力支持，否则无法正在工作。但是针对无人值守、用电不便的区域，或绝对不能停电的站场时，上述的加热器并不能正常工作。

实用新型内容

为了克服上述现有技术中存在的缺陷和不足，本申请提供了一种管道气体加热器，本实用新型的发明目的在于解决现有技术加热器需要电力支持，在无人值守或用电不便的区域无法正常解决冰堵的问题，本申请的管道气体加热器，利用井口高压气体的势能转换为机械动能，然后将机械动能转换为热能，本申请利用机械摩擦生热，对先导阀用气进行预热。

为了解决上述现有技术中存在的问题，本申请是通过下述技术方案实现的：

一种管道气体加热器，包括阀体、上端盖和下端盖，上端盖安装在阀体上端，下端盖安装在阀体下端；其特征在于：还包括转轴，转轴的上端通过轴承安装在上端盖上，转轴的下端通过轴承安装在下端盖上；下端盖与阀体之间形成密封的转轮腔，所述转轮腔内安装有转轮，所述转轮安装在转轴上，下端盖上安装有卡套接头Ⅰ，卡套接头Ⅰ将转轮腔与下端盖外界连通，阀体上设置有卡套接头Ⅱ，卡套接头Ⅱ将转轮腔与阀体外界连通；所述阀体内部设置有加热腔，所述转轴位于加热腔的部分上设置有托架，加热腔内设置有合金块，所述合金块安装在转轴上，合金块位于托架内，合金块与托架之间设置有预紧弹簧，在预紧弹簧的作用下合金块与加热腔上端面接触；阀体上还设置有卡套接头Ⅲ，卡套接头Ⅲ将加热腔与阀体外界连通；所述上端盖上设置有卡套接头Ⅳ，阀体上设置有与上端盖上卡套接头Ⅳ和加热腔连通的气体通路Ⅰ，卡套接头Ⅳ通过气体通路Ⅰ将加热腔与上端盖外界连通。

所述转轴上设置有气体通路Ⅱ，上端盖上设置有气体通路Ⅲ，加热腔与阀体内的气体通路Ⅰ连通，转轴上的气体通路Ⅱ与气体通路Ⅰ连通，上端盖上的气体通路Ⅲ与转轴上的气体通路Ⅱ连通，上端盖的卡套接头Ⅳ与气体通路Ⅲ连通。

所述气体通路Ⅰ设置在加热腔上端的阀体内部。

所述气体通路Ⅱ设置在加热腔上端的转轴部分的轴线处，且气体通路Ⅱ沿转轴轴线向上延伸，至转轴上端头。

所述气体通路Ⅲ设置在对应转轴与上端盖连接的轴承的安装位置处的上端盖上。

本实用新型的组成及原理：本实用新型的管道气体加热器分为两级，第一级提供旋转动力，第二季采用机械系摩擦生热加热气体；具体原理如下：

第一级，气体取至前端管道高压气体，通过管道与卡套接头Ⅰ相连接，将前端管道高压气体导入转轮腔中，前端管道高压气体通过下端盖上的喷嘴将高压气体喷吹到转轮腔中的转轮上，推动转轮转动做功，转轮与转轴通过键连接，带动转轴连续转动，驱动转轮后的气体由卡套接头Ⅱ排出后进入下游管道中。

第二级，另一路气体取自前端管道气体，通过管道与卡套接头Ⅲ相连接，将气体导入到阀体的加热腔中，在第一级转轮的带动下，转轴获得连续旋转的动力，合金块与转轴键连接，转轴带动合金块连续旋转，旋转的合金块在预紧弹簧和托架的作用力下，与阀体加热腔的上端面（顶壁）紧密贴合，在连续旋转的动力下强烈摩擦产生热量，使阀体内的加热腔内的温度急剧上升，通过加热腔的气体被加热后，通过阀体的气体通路Ⅰ、上端盖上的卡套接头Ⅳ接入高压节流装置的先导阀。

与现有技术相比，本申请所带来的有益的技术效果表现在：

1、本申请适用于无人值守天然气站场，或用电不方便的区域，或绝对不能停电的站场提供保障，用于高压天然气节流设备的先导阀管道，可以加热微量气体，本申请中可以从前端管道中引出两道高压气体，一道高压气体为转轮、转轴提供动力，将高压气体的势能转换为机械动能，然后机械动能通过合金块的摩擦转换为热能，该到高压气体在转轮腔内降低压力，然后直接排除到下游管道中，不需要再进行降压处理；另一道高压气体通过加热腔进行加热，导入先导阀中，避免了冰堵现象的出现。

2、本申请的加热器，可以高效快速的加热气体，不需要外来动力，动力源为管道气体。合金块耐磨，预紧弹簧给合金块提供自紧力，合金块通过预紧弹簧自紧，弹簧给合金块提供源源不断的预紧力直至合金块材质用完为止。

3、本申请的转轴上设置有气体通路Ⅱ，上端盖上设置有气体通路Ⅲ，由于合金块是与加热腔顶壁摩擦产生热量，位于气体通路Ⅰ中的气体，在输送过程中仍会持续升温，转轴也会有部分热量，通过气体通路Ⅱ的气体可以得到温度的保持，然后经气体通路Ⅲ排出至先导阀中，本申请阀体内的气体通路、转轴上的气体通路，是为了前端管道气体可以在阀体和转轴上传输一段距离，延长前端管道气体被加热升温的时间，确保被导入先导阀的高压气体的温度满足要求。

附图说明

图1为本实用新型加热器剖视结构示意图；

附图说明：1、阀体，2、上端盖，3、下端盖，4、转轴，5、轴承，6、转轮腔，7、转轮，8、卡套接头Ⅰ，9、卡套接头Ⅱ，10、加热腔，11、托架，12、合金块，13、预紧弹簧，14、卡套接头Ⅲ，15、卡套接头Ⅳ，16、气体通路Ⅰ，17、气体通路Ⅱ，18、气体通路Ⅲ。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本实用新型的技术方案作出进一步详细的说明。

参照说明书附图1，一种管道气体加热器，包括阀体1、上端盖2和下端盖3，上端盖2安装在阀体1上端，下端盖3安装在阀体1下端，上端盖2和下端盖3的安装可以是螺纹连接、过盈配合、法兰连接等连接方式。阀体1内设置有转轴4，转轴4的上端通过轴承5安装在上端盖2上，转轴4的下端通过转轴4安装在下端盖3上，转轴4与阀体1之间设置有动密封，防止气体从转轴4与阀体1之间的缝隙泄漏；下端盖3与阀体1之间形成一密封的转轮腔6，转轮腔6内安装有转轮7，转轮7与转轴4键连接，转轮7转动带动转轴4转动，下端盖3上安装有卡套接头Ⅰ8，卡套接头Ⅰ8将转轮腔6与下端盖3外界连通。

下端盖3上可以设置一喷嘴（图中未示出），调整从卡套接头Ⅰ8进入的高压气体的喷射方向，使其喷射在转轮7的叶片上，带动转轮7转动。或者是下端盖3上开设有水平喷射的通孔，方便高压气体带动转轮7转动。

阀体1上设置有卡套接头Ⅱ9，卡套接头Ⅱ9将转轮腔6与阀体1外界连通；方便进入到转轮腔6的气体排出；卡套接头Ⅱ9设置在阀体1上，或者是下端盖3上均可，两者可根据实际需求进行适应性的调整。

阀体1内设置有内腔，即加热腔10，转轴4位于加热腔10的部位上设置有托架11，加热腔10内设置有合金块12，所述合金块12安装在转轴4上，且位于托架11内，托架11是为了托住合金块12，方便合金块12沿转轴4的轴向移动，合金块12与转轴4之间为键连接，防止合金块12与转轴4之间发生相对转动，但是又不影响合金块12沿转轴4轴向上下移动。合金块12与托架11之间设置有预紧弹簧13，在预紧弹簧13的作用下合金块12与加热腔10上端面紧密接触，预紧弹簧13给合金块12提供自紧力，合金块12通过预紧弹簧13自紧，弹簧给合金块12提供源源不断的预紧力直至合金块12材质用完为止。阀体1上还设置有卡套接头Ⅲ14，卡套接头Ⅲ14将加热腔10与阀体1外界连通；所述上端盖2上设置有卡套接头Ⅳ15，阀体1上设置有与上端盖2上卡套接头Ⅳ15加热腔10连通的气体通路Ⅰ16，卡套接头Ⅳ15通过气体通路Ⅰ16将加热腔10与上端盖2外界连通。卡套接头Ⅳ15可以设置在上端盖2上，也可以设置在阀体1上，其设置位置的改变并不会给本申请的实施带来不便。

本实用新型的管道气体加热器分为两级，第一级提供旋转动力，第二季采用机械系摩擦生热加热气体；具体原理如下：

第一级，气体取至前端管道高压气体，通过管道与卡套接头Ⅰ8相连接，将前端管道高压气体导入转轮腔6中，前端管道高压气体通过下端盖3上的喷嘴将高压气体喷吹到转轮腔6中的转轮7上，推动转轮7转动做功，转轮7与转轴4通过键连接，带动转轴4连续转动，驱动转轮7后的气体由卡套接头Ⅱ9排出后进入下游管道中。

第二级，另一路气体取自前端管道气体，通过管道与卡套接头Ⅲ14相连接，将气体导入到阀体1的加热腔10中，在第一级转轮7的带动下，转轴4获得连续旋转的动力，合金块12与转轴4键连接，转轴4带动合金块12连续旋转，旋转的合金块12在预紧弹簧13和托架11的作用力下，与阀体1加热腔10的上端面（顶壁）紧密贴合，在连续旋转的动力下强烈摩擦产生热量，使阀体1内的加热腔10内的温度急剧上升，通过加热腔10的气体被加热后，通过阀体1的气体通路Ⅰ16、上端盖2上的卡套接头Ⅳ15接入高压节流装置的先导阀。

更进一步优选的，所述转轴4上设置有气体通路Ⅱ17，上端盖2上设置有气体通路Ⅲ18，加热腔10与阀体1内的气体通路Ⅰ16连通，转轴4上的气体通路Ⅱ17与气体通路Ⅰ16连通，上端盖2上的气体通路Ⅲ18与转轴4上的气体通路Ⅱ17连通，上端盖2的卡套接头Ⅳ15与气体通路Ⅲ18连通。所述气体通路Ⅰ16设置在加热腔10上端的阀体1内部。所述气体通路Ⅱ17设置在加热腔10上端的转轴4部分的轴线处，且气体通路Ⅱ17沿转轴4轴线向上延伸，至转轴4上端头。所述气体通路Ⅲ18设置在对应转轴4与上端盖2连接的轴承5的安装位置处的上端盖2上。本申请的转轴4上设置有气体通路Ⅱ17，上端盖2上设置有气体通路Ⅲ18，由于合金块12是与加热腔10顶壁摩擦产生热量，位于气体通路Ⅰ16中的气体，在输送过程中仍会持续升温，转轴4也会有部分热量，通过气体通路Ⅱ17的气体可以得到温度的保持，然后经气体通路Ⅲ18排出至先导阀中，本申请阀体1内的气体通路、转轴4上的气体通路，是为了前端管道气体可以在阀体1和转轴4上传输一段距离，延长前端管道气体被加热升温的时间，确保被导入先导阀的高压气体的温度满足要求。

Claims

1.一种管道气体加热器，包括阀体（1）、上端盖（2）和下端盖（3），上端盖（2）安装在阀体（1）上端，下端盖（3）安装在阀体（1）下端；其特征在于：还包括转轴（4），转轴（4）的上端通过轴承（5）安装在上端盖（2）上，转轴（4）的下端通过轴承（5）安装在下端盖（3）上；下端盖（3）与阀体（1）之间形成密封的转轮腔（6），所述转轮腔（6）内安装有转轮（7），所述转轮（7）安装在转轴（4）上，下端盖（3）上安装有卡套接头Ⅰ（8），卡套接头Ⅰ（8）将转轮腔（6）与下端盖（3）外界连通，阀体（1）上设置有卡套接头Ⅱ（9），卡套接头Ⅱ（9）将转轮腔（6）与阀体（1）外界连通；所述阀体（1）内部设置有加热腔（10），所述转轴（4）位于加热腔（10）的部分上设置有托架（11），加热腔（10）内设置有合金块（12），所述合金块（12）安装在转轴（4）上，合金块（12）位于托架（11）内，合金块（12）与托架（11）之间设置有预紧弹簧（13），在预紧弹簧（13）的作用下合金块（12）与加热腔（10）上端面接触；阀体（1）上还设置有卡套接头Ⅲ（14），卡套接头Ⅲ（14）将加热腔（10）与阀体（1）外界连通；所述上端盖（2）上设置有卡套接头Ⅳ（15），阀体（1）上设置有与上端盖（2）上卡套接头Ⅳ（15）和加热腔（10）连通的气体通路Ⅰ（16），卡套接头Ⅳ（15）通过气体通路Ⅰ（16）将加热腔（10）与上端盖（2）外界连通。

2.如权利要求1所述的一种管道气体加热器，其特征在于：所述转轴（4）上设置有气体通路Ⅱ（17），上端盖（2）上设置有气体通路Ⅲ（18），加热腔（10）与阀体（1）内的气体通路Ⅰ（16）连通，转轴（4）上的气体通路Ⅱ（17）与气体通路Ⅰ（16）连通，上端盖（2）上的气体通路Ⅲ（18）与转轴（4）上的气体通路Ⅱ（17）连通，上端盖（2）的卡套接头Ⅳ（15）与气体通路Ⅲ（18）连通。

3.如权利要求1所述的一种管道气体加热器，其特征在于：所述气体通路Ⅰ（16）设置在加热腔（10）上端的阀体（1）内部。

4.如权利要求2所述的一种管道气体加热器，其特征在于：所述气体通路Ⅱ（17）设置在加热腔（10）上端的转轴（4）部分的轴线处，且气体通路Ⅱ（17）沿转轴（4）轴线向上延伸，至转轴（4）上端头。

5.如权利要求2所述的一种管道气体加热器，其特征在于：所述气体通路Ⅲ（18）设置在对应转轴（4）与上端盖（2）连接的轴承（5）的安装位置处的上端盖（2）上。