水冷壁型氣化爐的測溫裝置製造方法

2023-07-23 03:12:51

水冷壁型氣化爐的測溫裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種水冷壁型氣化爐的測溫裝置，水冷壁型氣化爐的測溫裝置包括測溫部和固定座，以及接線盒和接線盒支撐裝置，所述固定座採用內設有階梯孔的轉接頭，轉接頭用於將測溫部安裝在水冷壁氣化爐的環腔中，所述接線盒支撐裝置包括配對法蘭和支撐管，所述支撐管安裝在配對法蘭上，所述配對法蘭與水冷壁氣化爐爐壁的工藝法蘭相配合，所述支撐管的一端與接線盒相連，另一端延伸至金屬套筒，支撐管與金屬套筒有間隙，不接觸，支撐管用於安裝熱電偶絲，接線盒支撐裝置用於將接線盒安裝在氣化爐爐壁上。本實用新型有效解決了水冷壁氣化爐運行時震動和停爐檢修時熱電偶絲在環腔內折斷的問題，且提高了測量位置溫度的精確度。
【專利說明】水冷壁型氣化爐的測溫裝置

【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種溫度測量裝置，特別涉及一種水冷壁型氣化爐的測溫裝置。

【背景技術】
[0002]我國是全球最大的煤氣化市場，市場上大都採用水煤漿氣化爐，但是該氣化爐等核心設備大都依賴進口，且該氣化爐的爐磚易磨損、運轉周期長。近年來，我國研製出了水冷壁型氣化爐，徹底解決了現有水煤漿氣化爐磚磨損、不能長周期運轉的問題，降低了氣化爐的製造和維修成本，拓寬了煤種的適用範圍。同時，該爐採用獨特的組合燒嘴，使系統的點火與投料程序一體化，便於輸送，易於操作，更加安全快捷。
[0003]該水冷壁型氣化爐與耐火裝型氣化爐的結構完全不同。耐火磚型氣化爐從燃燒室到外壁的整個殼體都是實體，可以採用B型熱電偶進行溫度測量，而水冷壁型氣化爐的殼體則由承壓殼體(爐壁)、水冷壁和耐火層三部分組成，水冷壁與承壓殼體之間有一定的間隙，形成環腔，設計溫度為400°C左右，水冷壁層由循環水管道構成，給耐火層材料降溫，耐火層包圍的燃燒室其工作溫度達1500°C。
[0004]但是由於水冷壁型氣化爐由三層結構，其殼體構造複雜，承壓殼體上的開孔與水冷壁層的開孔並非完全同心，承壓殼體與水冷壁形成的環腔也存在較高的溫度和壓力，採用常規的B型熱電偶在安裝或運行過程中B型熱電偶易折損，因此無法達到對水冷壁型氣化爐燃燒室測溫的要求。


【發明內容】

[0005]本實用新型的目的是為了克服現有技術的不足，提供一種水冷壁型氣化爐的測溫裝置，該裝置的結構簡單，易操作，能夠解決水冷壁氣化爐承壓殼體上的開孔與水冷壁層的開孔不同心被折損的問題，且能提高測量位置溫度的精確度。
[0006]本實用新型的目的可以通過以下技術方案實現:
[0007]一種水冷壁型氣化爐的測溫裝置，其特徵在於:水冷壁型氣化爐的測溫裝置包括測溫部和固定座，以及接線盒和接線盒支撐裝置，所述測溫部包括熱電偶絲、保護套管和金屬套筒，所述保護套管的敞口端與金屬套筒相通，所述熱電偶絲的熱端位於保護套管，熱電偶絲的冷端延伸至接線盒，所述固定座採用內設有階梯孔的轉接頭，所述轉接頭的小孔徑段用於安裝保護套管，轉接頭的大孔徑段設有用於安裝金屬套筒的內螺紋，轉接頭用於將測溫部安裝在水冷壁氣化爐的環腔中，所述接線盒支撐裝置包括配對法蘭和支撐管，所述支撐管安裝在配對法蘭上，所述配對法蘭與水冷壁氣化爐爐壁的工藝法蘭相配合，所述支撐管的一端與接線盒相連，另一端延伸至金屬套筒，支撐管與金屬套筒有間隙，不接觸，支撐管用於安裝熱電偶絲，接線盒支撐裝置用於將接線盒安裝在氣化爐爐壁上。
[0008]所述保護套管由陶瓷管和設置在陶瓷管內的剛玉管構成。
[0009]所述金屬套筒與熱電偶絲之間設有第一密封件，所述金屬套筒內設有大、中、小三個孔徑，金屬套筒的一端為大孔徑段，另一端為中孔徑段，金屬套筒的大孔徑段用於安裝保護套管，且金屬套筒的大孔徑段設有用於與轉接頭內螺紋相配合的外螺紋；金屬套筒的中孔徑段設有用於安裝第一密封件的內螺紋。
[0010]所述配對法蘭上設有帶外螺紋的卡套，所述支撐管上套有鎖緊螺母，所述鎖緊螺母與卡套螺紋配合。
[0011]所述支撐管與接線盒之間設有第二密封件。
[0012]所述第一密封件為內設有錐形的雙孔火山巖密封元件。
[0013]所述第二密封件為內設有錐形的雙孔火山巖密封元件。
[0014]所述接線盒採用具有防爆性能的不鏽鋼材料製成。
[0015]本發明的有益效果:本實用新型的結構簡單，測溫裝置由測溫部和接線盒兩部分構成，將測溫裝置分為兩級安裝，測溫部通過轉接頭安裝在水冷壁氣化爐的環腔中，接線盒通過接線盒支撐裝置安裝在水冷壁氣化爐爐壁上，測溫裝置採用接觸式的測溫方式，測溫部的保護套管可以伸至氣化爐的燃燒室，測量燃燒室內的溫度。或者伸至氣化爐的耐火層，測量耐火層的溫度。測溫部的熱電偶絲通過支撐管與接線盒相連，測溫部與支撐管之間不連接，該支撐管用於支撐熱電偶絲，使測溫部與支撐管之間採用軟性連接，防止因水冷壁氣化爐運行時震動和停爐檢修時，熱電偶絲在環腔內懸空而不慎折斷。本發明使測溫裝置的熱端和冷端分兩級安裝，即測溫裝置的熱端在氣化爐水冷壁上進行一次安裝，測溫裝置冷端在爐壁處進行一次安裝，解決了水冷壁氣化爐承壓殼體上的開孔與水冷壁層的開孔並非完全同心的問題，避免了測溫裝置在安裝和運行過程中折損，提高了測量位置溫度的精確度。且本測溫裝置的測溫部穩固、適配性好、氣密性好、安全性高。
[0016]保護套管由陶瓷管和設置在陶瓷管內的剛玉管，保護套管採用多層結構對熱電偶絲進行保護，避免了熱電偶絲被汙染，而且還提高了保護套管的抗熱震性。
[0017]所述金屬套筒大孔徑段的外螺紋，便於與轉接頭的內螺紋相配合，使熱電偶組合元件固定在水冷壁管上；金屬套筒的中孔段內螺紋，便於第一密封件的安裝密封。
[0018]配對法蘭與支撐管之間設有卡套和鎖緊螺母，用於固定支撐管和密封支撐管與配對法蘭之間的間隙，而且具有很高的耐溫承壓能力。
[0019]金屬套筒上設置第一密封件，用於阻止水冷壁氣化爐環腔與外界的洩露；支撐管與接線盒之間的間隙設有第二密封件，用於對熱電偶組合元件的二次堵漏，提高了測溫裝置的安全性，所述第一、第二密封件均為內設有錐形的雙孔火山巖密封元件，火山巖會很密實地填充所有縫隙，從而對偶絲進行密封和絕緣，該密封元件的錐度使密封性能更好。
[0020]所述接線盒採用具有防爆性能的不鏽鋼材料製成，保證了裝置的安全性能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本發明的結構示意圖；
[0022]圖2是本發明金屬套筒的結構示意圖；
[0023]圖3是圖2的側視圖；
[0024]圖4是本發明轉接頭的結構示意圖；
[0025]圖5是本發明裝配在水冷壁氣化爐上的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖對本實用新型作進一步地說明。
[0027]參見圖1至圖5所示，一種水冷壁型氣化爐的測溫裝置，水冷壁型氣化爐的測溫裝置包括測溫部和固定座，以及接線盒3和接線盒支撐裝置，所述測溫部包括熱電偶絲1、保護套管2、金屬套筒4、第一密封件8，所述保護套管2由陶瓷管2-1和設置在陶瓷管2-1內的剛玉管2-2構成，所述剛玉管2-2與陶瓷管2-1之間的間隙內填充50目?100目的剛玉粉，所述陶瓷管2-1是由碳化矽或二矽化鑰材料製成的盲管，使保護套管2絕緣、耐高溫、耐壓力。所述金屬套筒4與熱電偶絲I之間設有第一密封件8，所述金屬套筒4內設有大、中、小三個孔徑，金屬套筒4的一端為大孔徑段，另一端為中孔徑段，金屬套筒4的大孔徑段用於安裝保護套管2，且金屬套筒4的大孔徑段設有用於與轉接頭5內螺紋相配合的外螺紋；金屬套筒4的中孔徑段設有用於安裝第一密封件8的內螺紋。所述保護套管2的敞口端與金屬套筒4相通，所述熱電偶絲I的熱端位於保護套管2，熱電偶絲I的冷端延伸至接線盒3，所述固定座採用內設有階梯孔的轉接頭5，所述轉接頭5的小孔徑段用於安裝保護套管2，轉接頭5的大孔徑段設有用於安裝金屬套筒4的內螺紋，所述轉接頭5的小孔徑端焊接在水冷壁氣化爐的兩水冷壁管15之間的翅片上，測溫部通過轉接頭5安裝在水冷壁氣化爐的環腔11中，測溫部的保護套管2延伸至水冷壁氣化爐的耐熱層預留的內孔中，或者穿過耐熱層延伸至水冷壁氣化爐的燃燒室16。所述熱電偶絲I採用B分度的熱電偶元件，即鉬銠30-鉬銠6，精度為II級，直徑為0.5-0.015mm。
[0028]所述接線盒支撐裝置包括配對法蘭6、支撐管7、卡套14和第二密封件9，所述支撐管?安裝在配對法蘭6上，所述配對法蘭6與水冷壁氣化爐爐壁12的工藝法蘭10相配合，配對法蘭6與工藝法蘭10之間通過螺栓鎖緊，配對法蘭6上設有帶外螺紋的卡套14，所述支撐管7上套有鎖緊螺母13，所述鎖緊螺母13與卡套14螺紋配合。所述支撐管7的一端與接線盒3相連，所述支撐管7與接線盒3之間設有第二密封件9，支撐管7另一端延伸至金屬套筒4，支撐管7與金屬套筒4有間隙，不接觸，由於支撐管7與金屬套筒4不接觸，從而避免了測溫裝置被折斷。熱電偶絲I穿過支撐管7與接線盒3相連，支撐管7用於安裝熱電偶絲1，接線盒支撐裝置用於將接線盒3安裝在水冷壁氣化爐爐壁12上。
[0029]所述第一、第二密封件8、9均為內設有錐形的雙孔火山巖密封元件。
[0030]所述接線盒3採用具有防爆性能的不鏽鋼材料製成。
[0031]本專利測溫裝置的安裝方法:
[0032]a)轉接頭5先固定在水冷壁氣化爐上，在水冷壁氣化爐的水冷壁管15之間的翅片上焊接帶內螺紋的轉接頭5，且使轉接頭5內孔與水冷壁氣化爐的耐火層預留的內孔保持同心。
[0033]b)測溫部件在安裝前先組裝好，安裝時將測溫部裝入轉接頭5內，擰緊金屬套筒4。
[0034]c)支撐管7穿過配對法蘭6上的卡套14，熱電偶絲I穿過支撐管7，首先將配對法蘭6與水冷壁氣化爐爐壁12上的工藝法蘭10對齊，通過螺栓螺母緊固，使水冷壁氣化爐爐內與外界大氣隔絕；然後調節支撐管7到適當位置後，通過鎖緊螺母13與卡套14相配合，緊固支撐管7。
[0035]d)安裝支撐管7上的第二密封件9，通過第二密封9將密封支撐管7與接線盒3之間的熱電偶絲I。
[0036]e)連接接線盒3，將信號接入控制室。
[0037]本實用新型的工作原理:
[0038]所述測溫裝置採用接觸式測溫，測溫裝置測量燃燒室16即爐膛溫度，轉接頭5固定在兩水冷壁管15之間，測溫部的保護套管2伸入氣化爐的燃燒室16中，測溫部的金屬套筒4與轉接頭5螺紋配合固定在水冷壁管15上，支撐管7通過配對法蘭6與水冷壁氣化爐爐壁12的工藝法蘭10相配合，固定在水冷壁氣化爐爐壁12上，熱電偶絲I的冷端穿過支撐管7延伸至接線盒3，通過測溫部的熱電偶絲I測量燃燒室16溫度，並將其溫度傳遞到接線盒3。由於水冷壁氣化爐爐壁上的開孔與水冷壁層的開孔並非完全同心，該結構避免了熱電偶在安裝過程中折損，對於水冷壁氣化爐這種特殊測溫環境，常規高溫熱電偶會因開孔不同心而無法安裝並實現測溫，克服了常規高溫熱電偶在這種特殊環境無法安裝並實現測溫功能的不足，達到良好的測溫效果。本實用新型具有非常好的適應性，且能夠很好的實現測溫功能。本實用新型測溫準確、精度高、耐高溫高壓、安裝方便、使用壽命長。
[0039]本專利測溫裝置還可以測量耐火層溫度，所述測溫裝置的測溫部伸入氣化爐的耐火層即爐膛壁內，通過測溫部測量耐火層的溫度。
【權利要求】
1.一種水冷壁型氣化爐的測溫裝置，其特徵在於:水冷壁型氣化爐的測溫裝置包括測溫部和固定座，以及接線盒(3)和接線盒支撐裝置，所述測溫部包括熱電偶絲(I)、保護套管(2)和金屬套筒(4)，所述保護套管(2)的敞口端與金屬套筒(4)相通，所述熱電偶絲(I)的熱端位於保護套管(2)，熱電偶絲(I)的冷端延伸至接線盒(3)，所述固定座採用內設有階梯孔的轉接頭(5)，所述轉接頭(5)的小孔徑段用於安裝保護套管(2)，轉接頭(5)的大孔徑段設有用於安裝金屬套筒(4)的內螺紋，轉接頭(5)用於將測溫部安裝在水冷壁氣化爐的環腔(11)中，所述接線盒支撐裝置包括配對法蘭(6 )和支撐管(7 )，所述支撐管(7 )安裝在配對法蘭(6)上，所述配對法蘭(6)與水冷壁氣化爐爐壁(12)的工藝法蘭(10)相配合，所述支撐管(7)的一端與接線盒相連，另一端延伸至金屬套筒(4)，支撐管(7)與金屬套筒(4)有間隙，不接觸，支撐管(7)用於安裝熱電偶絲(I)，接線盒支撐裝置用於將接線盒(3)安裝在氣化爐爐壁(12)上。
2.根據權利要求1所述的水冷壁型氣化爐的測溫裝置，其特徵在於:所述保護套管(2)由陶瓷管和設置在陶瓷管內的剛玉管構成。
3.根據權利要求1或2所述的水冷壁型氣化爐的測溫裝置，其特徵在於:所述金屬套筒(4)與熱電偶絲(I)之間設有第一密封件(8)，所述金屬套筒(4)內設有大、中、小三個孔徑，金屬套筒(4)的一端為大孔徑段，另一端為中孔徑段，金屬套筒(4)的大孔徑段用於安裝保護套管(2)，且金屬套筒(4)的大孔徑段設有用於與轉接頭(5)內螺紋相配合的外螺紋；金屬套筒(4)的中孔徑段設有用於安裝第一密封件(8)的內螺紋。
4.根據權利要求3所述的水冷壁型氣化爐的測溫裝置，其特徵在於:所述第一密封件(8)為內設有錐形的雙孔火山巖密封元件。
5.根據權利要求1所述的水冷壁型氣化爐的測溫裝置，其特徵在於:所述配對法蘭(6)上設有帶外螺紋的卡套(14)，所述支撐管(7)上套有鎖緊螺母(13)，所述鎖緊螺母(13)與卡套(14)螺紋配合。
6.根據權利要求1或5所述的水冷壁型氣化爐的測溫裝置，其特徵在於:所述支撐管(7)與接線盒(3)之間設有第二密封件(9)。
7.根據權利要求6所述的水冷壁型氣化爐的測溫裝置，其特徵在於:所述第二密封件(9)為內設有錐形的雙孔火山巖密封元件。
8.根據權利要求1所述的水冷壁型氣化爐的測溫裝置，其特徵在於:所述接線盒(3)採用具有防爆性能的不鏽鋼材料製成。
【文檔編號】G01K7/02GK204115902SQ201420628900
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月28日 優先權日:2014年10月28日
【發明者】王劍星, 張立新, 張福祥, 歐彬, 王 華, 張忠模, 趙彥 申請人:重慶材料研究院有限公司