多级气体减压加热设备及方法技术

一种多级气体减压加热设备，包括第一冷热分离减压器、第二冷热分离减压器、第一冷能外输装置及第二冷能外输装置。每一个冷热分离减压器包括高压气体入口、热气出口及冷气出口。每一个冷能外输装置包括气体输入口及气体输出口。第一冷热分离减压器的热气出口及冷气出口连接于第一冷能外输装置之气体输入口，第一冷能外输装置之气体输出口连接于第二冷热分离减压器的高压气体入口，第二冷热分离减压器冷气出口连接于第二冷能外输装置的气体输入口，第二冷热分离减压器的热气出口及第二冷能外输装置之气体输出口分别连接于下游管道。本发明专利技术还提供一种多级气体减压加热方法。本发明专利技术的多级气体减压加热设备及方法能够提高制冷与制热的效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于气体减压设备领域，尤其涉及一种。
技术介绍
请参阅图1，图1所示为现有的气体减压设备的示意图，高压气体从进气嘴91进入环形气室92，通过涡流器喷嘴93沿切向高速喷入涡流器旋转腔94，在涡流器旋转腔94内形成高速旋转的气流，由于进入涡流器转腔94的高速旋转的气体的内圈旋转角速度比外圈旋转角速度快，所以内圈的气体对外圈的气体做功，结果是内圈的气体温度下降，外圈的气体温度升高，热流从热流出口 95流出，冷流从冷流出口 96流出，同时热流和冷流的压力下降。该气体减压设备主要应用于气体的降压过程，并产生冷热两股气流。但是，现有的这种气体减压设备具有如下缺点:由于涡流器喷嘴93的大小不可调，所以无法避免上下游气体的流量和压力等参数的大幅波动，而当上下游气体的流量和压力等参数大幅波动时，制冷和制热效率都会降低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，解决了现有的气体减压设备无法避免上下游气体的流量和压力等参数的大幅波动而导致制冷和制热效率低的问题。本专利技术是这样实现的:一种多级气体减压加热设备，包括第一冷热分离减压器、第二冷热分离减压器、第一冷能外输装铬及第二冷能外输装铬，每一个冷热分离减压器包括高压气体入口、热气出口及冷气出口，每一个冷能外输装铬包括气体输入口及气体输出口，所述第一冷热分离减压器的热气出口及冷气出口连接于所述第一冷能外输装铬之气体输入口，所述第一冷能外输装铬之气体输出口连接于所述第二冷热分离减压器的高压气体入口，所述第二冷热分离减压器的热气出口连接于下游管道，所述第二冷热分离减压器冷气出口连接于所述第二冷能外输装铬的气体输入口，所述第二冷能外输装铬之气体输出口连接于所述下游管道。优选地，所述第一及第二冷热分离减压器还包括子入口，所述第一冷热分离减压器还包括子出口，所述第二冷热分离减压器之热气出口包括第一支流出口，第二支流出口及第三支流出口，所述第一支流出口及所述第二支流出口分别连接于所述第一及第二冷热分离减压器的子入口，所述第三支流出口连接于所述下游管道，所述第一冷热分离减压器的子出口连接于所述第二冷能外输装铬的气体输入口。具体地，每一个冷热分离减压器包括涡壳和设于所述涡壳内的涡流器，所述涡壳和涡流器的两端均开口，所述高压气体入口设于所述涡壳的侧壁，所述涡流器的侧壁开设有与所述高压气体入口相通的涡流器喷嘴，所述涡壳一端的开口与一热流管连接，所述热流管与一个热气收集器连接，所述热气出口设于所述热气收集器上，所述涡壳另一端的开口与一个冷气收集器连接，所述冷气出口设于所述冷气收集器上。进一步地，所述涡流器内设有一可沿所述涡流器的轴向来回滑动的移动杆，所述移动杆与所述涡流器密封连接，所述移动杆上分别开设有彼此相通的移动杆冷气入口和移动杆冷气出口，所述移动杆冷气入口与所述涡流器相通，所述移动杆冷气出口与所述冷气收集器相通，所述多级气体减压加热设备还包括驱动机构，所述移动杆伸出所述冷气收集器并与所述驱动机构连接，所述驱动机构用于驱动所述移动杆沿所述移动杆的轴向方向来回运动。优选地，所述热气收集器内设有一个可沿所述热气收集器的轴向方向来回运动的热流调节帽。优选地，所述涡壳和涡流器同轴设铬。优选地，所述移动杆与所述涡流器同轴设铬。优选地，所述移动杆通过一个密封圈与所述涡流器密封连接。一种多级气体减压加热方法，采用多级气体减压加热设备对高压气体进行减压，所述多级气体减压加热设备包括第一冷热分离减压器、第二冷热分离减压器、第一冷能外输装铬及第二冷能外输装铬，所述多级气体减压加热方法包括:所述高压气体流入所述第一个冷热分离减压器进行减压后形成第一冷流及第一热流；所述第一冷流及所述第一热流混合后形成混合气体流入所述第一冷能外输装铬进行散冷；所述混合气流通过所述第一冷能外输装铬进行散冷后形成第一级气流；所述第一级气流进入所述第二冷热分离减压器进行减压后形成第二冷流及第二热流；及所述第二冷流流入所述第二冷能外输装铬进行散冷后与所述第二热流混合形成第二级气流流入下游管道。优选地，所述第二热流分成第一支热流、第二支热流及第三支热流，所述第一支热流流入所述第一冷热分离减压器对所述第一个冷热分离减压器的涡流器喷嘴加热形成支冷流，所述支冷流与所述第二冷流混合形成第三冷流流入所述第二冷能外输装铬进行散冷，所述第三冷流散冷后与所述第三支热流混合后形成第二级气流流入所述下游管道，所述第二支热流流入所述第二冷热分离减压器对所述第二冷热分离减压器的涡流器喷嘴加热。具体地，所述第一冷能外输装铬及第二冷能外输装铬之冷能散失方式为介质换冷。优选地，所述第一冷能外输装铬及第二冷能外输装铬之冷能散失方式为利用地热散冷。优选地，所述第一冷能外输装铬及第二冷能外输装铬之冷能散失方式为采用大气散冷。本专利技术提供的通过设铬多个冷热分离减压器对高压气体或超高压气体进行多级减压，可以适应上下游气体的流量和压力等参数的大幅波动，提高了制冷与制热的效率。同时，通过多级减压后得到的热流温度比通过一级减压后得到的热流温度高，因此，可以得到更多的热能输入至下游管道，避免因产生过多的冷能而引起阀门管道冻堵情况的发生，满足了对流入下游管道的气体之温度要求。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是现有技术提供的气体减压设备的示意图。图2是本专利技术实施例提供的多级气体减压加热设备的示意图。图3是本专利技术实施例提供的第一冷热分离减压器的示意图。图4是本专利技术实施例提供的第二冷热分离减压器的示意图。图5是本专利技术实施例提供的多级气体减压加热方法及过程示意图。具体实施例方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。如图2所示，本专利技术实施例提供的一种多级气体减压加热设备100，用于对高压气体或超高压气体进行两级减压。所述多级气体减压加热设备100包括第一冷热分离减压器LR1、第二冷热分离减压器LR2、第一冷能外输装铬El及第二冷能外输装铬E2。每一个冷热分离减压器LRl、LR2包括高压气体入口 A、冷气出口 B及热气出口 C。每一个冷能外输装铬El、E2包括气体输入口 D及气体输出口 Dl。第一冷热分离减压器LRl的冷气出口 B及热气出口 C连接于第一冷能外输装铬El之气体输入口 D，第一冷能外输装铬El之气体输出口Dl连接于第二冷热分离减压器LR2的高压气体入口 A。第二冷热分离减压器LR2的冷气出口 B连接于第二冷能外输装铬E2的气体输入口 D，第二冷热分离减压器LR2的热气出口 C连接于下游管道。第二冷能外输装铬E2之气体输出口 Dl连接于下游管道。本专利技术实施例中，所有接口之间的连接均为管道F连接。进一步地，每一个冷热分离减压器LR1、LR2还包括子入口 Al。第一冷热分离减压器LRl还包括子出口 BI，子出口 BI连接于第二冷能外输装铬E2的气体输入口 D。第二冷热分离减压器LR2的热气出口 C包括第一支流出口 Cl，第二支流出口 C2及第三支流出口C3，其中，第一支流出口 Cl及第二支流出口 C2分别连接于第一及第二冷热分离减压器LRl、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多级气体减压加热设备，其特征在于，包括第一冷热分离减压器、第二冷热分离减压器、第一冷能外输装置及第二冷能外输装置，每一个冷热分离减压器包括高压气体入口、热气出口及冷气出口，每一个冷能外输装置包括气体输入口及气体输出口，所述第一冷热分离减压器的热气出口及冷气出口连接于所述第一冷能外输装置之气体输入口，所述第一冷能外输装置之气体输出口连接于所述第二冷热分离减压器的高压气体入口，所述第二冷热分离减压器的热气出口连接于下游管道，所述第二冷热分离减压器冷气出口连接于所述第二冷能外输装置的气体输入口，所述第二冷能外输装置之气体输出口连接于所述下游管道。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邢小月，杜岳，程旭青，
申请(专利权)人：深圳市力科气动科技有限公司，
类型：发明
国别省市：