1.本实用新型涉及天然气输送设备领域，具体是指一种分段式涡流管加热器。
背景技术：2.天然气从气源地输送到用户需要经过加压站、长输管道、调压站和分输系统等配套设施，其中调压站可大致分为(次)高-中压调压站、(次)高-低压调压站、中-低压调压站，天然气在调压站中的流动形势为绝热膨胀过程，由焦耳-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；相关数据表明，天然气压力每降0.2～0.3mpa，温度约下降1℃；调压站进出站压差可达3mpa，温度约下降13℃，当冬季最低温度在10℃以下时，出口温度会降到-3℃，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，极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，因此增加调压器入口天然气温度保障调压器正常工作是十分有必要的；
3.现阶段，国内外常用的提高先导气温度的方法主要分两类，一类是需要外部能源的加热方法例如管道电伴热法、指挥器加热器法和换热器法；其中电伴热法有着耗能多、设备更换频繁，维修不便等缺点；指挥器加热法只适用于中小型调压站，同时因为局部加热，调压器前后压差过大不能保证调压器出口气流温度；换热器法占地面积大、所需设备多、运营维护成本高等缺点；另一类是不需要外部能源的涡流管加热法，利用高压天然气自身机械能转换为内能对先导气进行加热；涡流管加热器主要结构部件有金属外壳、保温层、换热单元、涡流发生室、减压喷嘴；高压天然气在进入涡流发生室时，在压差作用下，外层气流转换为高温气流通过换热单元对先导气进行加热；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加热效果不理想，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；因此针对这种情况设计一种分段式涡流管加热器。
技术实现要素：4.本实用新型要解决的技术问题是克服上述技术的缺陷，提供一种分段式涡流管加热器。
5.为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为一种分段式涡流管加热器：包括壳体、隔热层、换热管、管体和调节阀，所述隔热层设置在壳体内层中，所述换热管设置在壳体内，所述换热管和壳体之间形成外加热层，所述管体设置在换热管的一端，所述管体内设有涡流室，所述管体和壳体之间形成涡流室局部加热区，所述壳体内远离管体的一端设有密封板，所述换热管的靠近密封板一端和密封板之间形成热气通路，所述调节阀设置在密封板和壳体之间且调节阀的两端分别和密封板和壳体连接；
6.所述换热管内设有换热空腔，所述换热空腔内靠近管体的一端设有同向换热单元，所述同向换热单元的一端向换热管另一端延伸，所述换热空腔内靠近密封板的一端设
有逆向换热单元，所述逆向换热单元的一端向同向换热单元端延伸，所述换热管内同向换热单元和逆向换热单元交汇处设有凹槽，所述换热空腔内同向换热单元和逆向换热单元交汇处设有挡板，所述凹槽内设有先导气内部流通管线，所述先导气内部流通管线的一端穿过挡板延伸至设有同向换热单元的一端，所述换热管靠近管体的一端设有先导气输入管，所述先导气输入管的一端延伸出壳体，所述换热管上挡板的一侧设有先导气输出管，所述先导气输出管的一端延伸出壳体；
7.所述壳体上对称设有高压气体输入管，所述高压气体输入管的一端延伸至涡流室内，所述高压气体输入管延伸至涡流室内的一端设有减压喷嘴；
8.所述壳体设有高压气体输入管的一端设有低压气体输出管。
9.本实用新型与现有技术相比的优点在于：换热管内的换热空腔设有同向换热单元和逆向换热单元，先导气从先导气输入管输入后，在加热器前段通过传热效率高的同向换热单元加热方式加热，经过先导气内部流通管线进入加热器后段，在加热器后段通过传热效率高的逆向换热单元加热方式加热，这样在加热器中进行分段加热，提高了加热器的整体加热效率。
附图说明
10.图1是本实用新型一种分段式涡流管加热器的第一结构示意图。
11.图2是本实用新型一种分段式涡流管加热器的左视图。
12.图3是图2中a-a处的剖视图。
13.如图所示：1、壳体，2、隔热层，3、换热管，4、管体，5、调节阀，6、外加热层，7、涡流室，8、涡流室局部加热区，9、密封板，10、热气通路，11、换热空腔，12、同向换热单元，13、凹槽，14、先导气内部流通管线，15、先导气输入管，16、先导气输出管，17、高压气体输入管，18、减压喷嘴，19、低压气体输出管，20、逆向换热单元，21、挡板。
具体实施方式
14.下面结合附图对本实用新型一种分段式涡流管加热器做进一步的详细说明。
15.结合附图1-3，一种分段式涡流管加热器，包括壳体1、隔热层2、换热管3、管体4和调节阀5，所述隔热层2设置在壳体1内层中，所述换热管3设置在壳体1内，所述换热管3和壳体1之间形成外加热层6，所述管体4设置在换热管3的一端，所述管体4内设有涡流室7，所述管体4和壳体1之间形成涡流室局部加热区8，所述壳体1内远离管体4的一端设有密封板9，所述换热管3的靠近密封板9一端和密封板9之间形成热气通路10，所述调节阀5设置在密封板9和壳体1之间且调节阀5的两端分别和密封板9和壳体1连接；
16.所述换热管3内设有换热空腔11，所述换热空腔11内靠近管体4的一端设有同向换热单元12，所述同向换热单元12的一端向换热管3另一端延伸，所述换热空腔11内靠近密封板9的一端设有逆向换热单元20，所述逆向换热单元20的一端向同向换热单元12端延伸，所述换热管3内同向换热单元12和逆向换热单元20交汇处设有凹槽13，所述换热空腔11内同向换热单元12和逆向换热单元20交汇处设有挡板21，所述凹槽13内设有先导气内部流通管线14，所述先导气内部流通管线14的一端穿过挡板21延伸至设有同向换热单元12的一端，所述换热管3靠近管体4的一端设有先导气输入管15，所述先导气输入管15的一端延伸出壳
体1，所述换热管3上挡板21的一侧设有先导气输出管16，所述先导气输出管16的一端延伸出壳体1；
17.所述壳体1上对称设有高压气体输入管17，所述高压气体输入管17的一端延伸至涡流室7内，所述高压气体输入管17延伸至涡流室7内的一端设有减压喷嘴18；
18.所述壳体1设有高压气体输入管17的一端设有低压气体输出管19。
19.本实用新型在具体实施时，使用时，高压燃气从高压气体输入管17进入涡流室7，发生能量分离，外层热气流通过换热管3经过热气通路10进入外加热层6，随后经过涡流室局部加热区8到达低压气体输出管19管口，经过低压气体输出管19排出，先导气从先导气输入管15输入，随后会进入换热空腔11，在换热空腔11前段时，外加热层6中的高压燃气和同向换热单元12会同时对进入的先导气同向加热，随后先导气经过先导气内部流通管线14进入设有逆向换热单元20所在的换热空腔11中，这时外加热层6中的高压燃气和逆向换热单元20会同时对进入的先导气同向加热，加热后的先导气会经过先导气输出管16输出，提高换热单元的热效率。
20.以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。
技术特征：1.一种分段式涡流管加热器，其特征在于：包括壳体(1)、隔热层(2)、换热管(3)、管体(4)和调节阀(5)，所述隔热层(2)设置在壳体(1)内层中，所述换热管(3)设置在壳体(1)内，所述换热管(3)和壳体(1)之间形成外加热层(6)，所述管体(4)设置在换热管(3)的一端，所述管体(4)内设有涡流室(7)，所述管体(4)和壳体(1)之间形成涡流室局部加热区(8)，所述壳体(1)内远离管体(4)的一端设有密封板(9)，所述换热管(3)的靠近密封板(9)一端和密封板(9)之间形成热气通路(10)，所述调节阀(5)设置在密封板(9)和壳体(1)之间且调节阀(5)的两端分别和密封板(9)和壳体(1)连接；所述换热管(3)内设有换热空腔(11)，所述换热空腔(11)内靠近管体(4)的一端设有同向换热单元(12)，所述同向换热单元(12)的一端向换热管(3)另一端延伸，所述换热空腔(11)内靠近密封板(9)的一端设有逆向换热单元(20)，所述逆向换热单元(20)的一端向同向换热单元(12)端延伸，所述换热管(3)内同向换热单元(12)和逆向换热单元(20)交汇处设有凹槽(13)，所述换热空腔(11)内同向换热单元(12)和逆向换热单元(20)交汇处设有挡板(21)，所述凹槽(13)内设有先导气内部流通管线(14)，所述先导气内部流通管线(14)的一端穿过挡板(21)延伸至设有同向换热单元(12)的一端，所述换热管(3)靠近管体(4)的一端设有先导气输入管(15)，所述先导气输入管(15)的一端延伸出壳体(1)，所述换热管(3)上挡板(21)的一侧设有先导气输出管(16)，所述先导气输出管(16)的一端延伸出壳体(1)；所述壳体(1)上对称设有高压气体输入管(17)，所述高压气体输入管(17)的一端延伸至涡流室(7)内，所述高压气体输入管(17)延伸至涡流室(7)内的一端设有减压喷嘴(18)；所述壳体(1)设有高压气体输入管(17)的一端设有低压气体输出管(19)。
技术总结本实用新型公开了一种分段式涡流管加热器，包括壳体、隔热层、换热管、管体和调节阀，隔热层设置在壳体内层中，换热管设置在壳体内，换热管和壳体之间形成外加热层，管体设置在换热管的一端，管体内设有涡流室，管体和壳体之间形成涡流室局部加热区，壳体内远离管体的一端设有密封板，换热管的靠近密封板一端和密封板之间形成热气通路，调节阀设置在密封板和壳体之间且调节阀的两端分别和密封板和壳体连接；换热管内设有换热空腔，换热空腔内靠近管体的一端设有同向换热单元，同向换热单元的一端向换热管另一端延伸，换热空腔内靠近密封板的一端设有逆向换热单元，逆向换热单元的一端向同向换热单元端延伸。向同向换热单元端延伸。向同向换热单元端延伸。
技术研发人员：陈志强 肖吉 乔群 史芹芹
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：2021.09.03
技术公布日：2022/7/5
