专利名称：可焊装锅炉视窗的制作方法
技术领域：
本发明涉及到视窗，特别是应用到锅炉等压力容器上的视窗。
视窗经常连接到压力容器上来观察其中的液位。有几种设计给用来控制容器的温度和压力等探头和传感器提供有入口。目前商业使用的视窗仅有单腔与容器内部联通，这使视窗的玻璃和探头暴露到容器的湿热蒸汽中。在操作中，湿热蒸汽要么在玻璃上凝结，要么形成蚀痕，从而难以观察视窗内的液体和探头。蒸汽还使视窗内的液体形成气泡或使液体沸腾，从而导致探头对于容器内液面真实高度的读数错误和目视观测误差。湿蒸汽与探头的直接接触还会造成别的差错。错误读数给容器运行过程控制造成困难。
本发明的目的之一是为压力容器提供一改进的视窗组件。
本发明的另一目的是提供一可减轻运行时对玻璃的刻蚀的视窗组件。
本发明的再一目的是提供一减少视窗内放置的探测仪错误读数的视窗组件。
本发明的进一步的目的是提供一种视窗组件，这种组件的玻璃上或内部的探头周围不会凝结湿蒸汽、泡沫或气泡。
本发明的另一目的是生产一种视窗，该视窗减少视窗组件中所装用的密封垫数量，降低其泄漏的可能性。
本发明的再一目的是提供一种生产成本低且易于安装的视窗组件。
根据下述公开内容及附图，将向本领域的熟练技术人员清楚地阐述这些及其它目的。
简言之，视窗组件可安装到压力容器上，例如用焊接安装。该视窗为一整体件，其具有的后、上、底和前壁面共同构成一腔室。该腔室通过窗体后壁面的通孔和容器壁上的通孔与容器内部联通。窗体正面的槽孔有一槽肩，其上放置一块玻璃封闭住该腔室；窗门装盖住玻璃并将该玻璃固定在窗体上。视窗体最好焊接到容器上。因此，视窗体组件所用的密封件，仅是置放在玻璃两侧面的垫圈，从而形成玻璃和窗体之间的流体密封。
在腔室中形成的一块隔板把该腔室隔成紧邻安装面的后腔和离开安装面的前腔，隔板上的一对通孔使流体能够在前腔与后腔及容器内部流动。窗体在其壁面上至少有一与前腔连通的通孔。该通孔允许传感元件插进前腔。
隔板可防止蒸汽、泡沫或气泡进入前腔，蒸汽、泡沫或气泡在后腔隔板面上凝结，故只有液体流进前腔。这使传感元件能更精确地测定容器状态，而且减少了当让气体与传感元件接触时由传感元件发出错误信号的可能性。隔板还可防止热蒸汽、泡沫或气泡与玻璃接触，从而减小了对玻璃的刻蚀。
图1是本发明视窗组件的解析的局部剖视俯视图，该视窗组件安装在压力容器上；图2是该视窗组件的解析的侧视图；图3是安装到压力容器上的视窗组件沿图1所示的3-3线的剖视图，探头罩于组件中；
图4是该视窗体的俯视图，其通孔以虚线表示；图5和图6是窗体的左视图和右视图；图7是视窗组件的正视图；图8是视窗体的后视图；图9是沿图10所示的9-9线的剖视图；图10是沿图4所示的10-10线的剖视图；图11是沿图4所示的11-11线的剖视图；图12是沿图4所示的12-12线的剖视图；图13是沿图4所示的13-13线的剖视图；图14是视窗组件的窗门的局部剖正视图；图15是沿图14所示的15-15线的窗门剖视图；以及图16是沿图14所示的16-16线的窗门剖视图。
图1至3示出本发明的视窗组件1的一解释性实施例。组件1包括装在锅炉之类的压力容器V的壁5外表面上的窗体3。由一对垫圈9环封的玻璃7置放在窗体3中且由窗门11固定到位。虽然所述视窗1是安装在一压力容器上，但很显然，本发明的视窗可用在任何容器上。
窗体3详细表示于图4-13。窗体3所具有的前壁面13、上壁面15、底壁面17、两侧壁面19和21以及后壁面23共同构成一个腔室25(图10)。后壁面23最好是弯曲形并与要安装本组件的容器壁5的曲度一致。
窗体3要牢靠地装到容器V上，例如用焊接方法。后壁面23开有一长条槽27通往腔室25，槽27由一壁或面26限定。容器V的壁5上开有通孔39和41(如图3)。通孔39和41与腔室25连通。虽然可用垫圈密封在容器V和窗体3之间形成流体密封，但窗体安装到容器上的方式是不需要垫圈的安装方式，故最好不设置垫圈，这就减少了视窗组件1所需的密封件数量。窗体3的外表面在28处最好加工上倒角(图8-10)，以便在窗体后壁23与其两侧壁、顶壁和底壁之间形成过渡面。
在长条槽27前边的腔室25中有一隔板29，它把腔室25分隔为后腔31和前腔33。隔板是内凹的，其前、后表面总的来说是半圆柱面(参见图9)。在窗体隔板29顶部和底部附近分别开有上通孔35和下通孔37，以便使液体在前腔33通过后腔31与容器内部之间流动。可看出，通孔35和37分别位于长条槽27的顶部和底部，所示的下通孔37的直径比上通孔35大，且最好大一倍左右。在容器壁5上开通相应的通孔39和41(图3)，使液体可在腔室31和33与容器内部间自由流动。图示中容器通孔39和41其尺寸不同，但是如果需要亦可具有同样直径。窗体3最好能模铸或浇铸成型，即窗体本体3与隔板29一起模铸或浇铸。另外，隔板29亦能以分离元件安装在窗体3中。
把窗体3安装在容器壁5上，要使其后壁面23包容住容器通孔39和41，即通孔39和41处在长条槽27的里边，从而在该长条槽27的内壁面26的包容之内。如图3所示，最好这样安排容器通孔容器通孔39与窗体通孔37轴线对准；容器通孔41与窗体通孔35之间轴向或垂直错开。容器通孔41与窗体通孔35错开可防止流体直接从容器V流进窗体前腔33。由于来自于容器通孔41的流体在进入窗体前腔33之前首先要冲击隔板29，从而减少了进入前腔室33的气泡或泡沫量。
视窗体3还包括分别在其侧壁21、19上和顶壁15上开的排水口43、探测口45和探测口47。在图10中表示得最清楚，所有这三个通口均连通着前腔室33。排水口43开在腔室底部。在排水口43处装有一个带阀门的排水管，在需要时可对组件1排水。
探测口45是一个排汽口。通过探测口45可把传感元件，如压力探头，与容器V内部连通，压力探头连到适当的开关装置上，以根据压力探头的输出信号控制压力容器内的压力。
通过探测口47放置多个电子传感元件和探头P1与容器的内部连通。这些可以包括监测容器内液体温度与液位的温度和液位探头、及按要求监测容器内液体其它性能的传感元件。另外，这些探头和传感元件可连到适当的控制机构上，以按要求控制容器内液体的性能。
窗体前壁面13开一长条槽50，其台阶式结构形成一槽肩51。玻璃7放置在槽孔50之内的槽肩51上。最好在玻璃7和槽肩51之间放置一垫圈9从而在其间形成流体密封，垫圈9的形状最好与槽肩51一致，且不超过槽肩51伸进槽孔50之内。玻璃7和容器壁5分别构成了腔室25的前、后两壁，前表面13还包括从侧壁19和21向外突出的长条形的法兰53。在此法兰53上设有若干螺栓孔55。
视窗门11在图14-16中表示得最清楚，窗门11由背面61、正面63、顶面和底面65、和两侧面67构成，其后面61与窗体3的法兰53完全对称。窗门11开有若干螺栓孔69，而且与窗体法兰53上的螺栓孔55对中。螺栓71(图1)穿过螺孔55和69旋到螺母73上，把窗门11紧固到窗体3上。窗体法兰螺孔55可攻上螺纹来啮合螺杆以取代螺母73，正面63的顶部和底部最好设置加强肋74。
在窗门11上加工有长形的最好是椭圆形槽孔75。槽孔75是台阶式结构，在77处形成槽肩79。玻璃7放置在凹陷处77紧贴着槽肩79，参见图1至图3。把另一个与槽肩79形状相对应的垫圈放在玻璃7和槽肩79之间，从而在玻璃与窗门之间构成流体密封或缓冲垫。两垫圈9通常都是椭圆形，并紧贴着槽肩处壁面靠近玻璃7的周边。槽孔75大致与窗体槽孔50的尺寸大小相同。
当视窗组件1用到压力容器如锅炉上时，锅炉中的蒸汽、泡沫、气泡和水通过容器通孔39和41进入该组件1，在后腔室31内，蒸汽接触隔板29而凝结，液体穿过通孔37进入前腔室33。只有冷凝的流体(即液体)流进前腔33并且达到玻璃7和探头P1处，这样，就没有能够刻蚀玻璃的热气泡或泡沫进入前腔33。实际上是不会有水泡或泡沫到达前腔33。在前腔33内置放着传感装置，正因为没有泡沫进入，前腔33内的液体就不会产生气泡。这样，探头可测到真实液位，而且可通过视窗观察液位。此外，由于液体不受气泡或泡沫的影响并由于示出了真实的液位，所以，从探测口45和47插入的探头和传感器不会产生错误信号；反之，若汽泡或泡沫接触到探头，则会产生错误信号。隔板29为探头屏蔽掉气泡或泡沫，减少了产生错误读数的可能性。这就可更好地控制容器(即容器的温度、压力等)及使用容器的生产线。
对于那些此领域的熟悉技术人员来说，权利要求所限定范围内的变化是很清楚的。因此上述的描述仅仅是为了进行说明，而不是给予限制。
权利要求
1.一液体容器及安装在该容器壁上的视窗组件，所述容器壁上至少开有一个孔；该视窗包括一窗体，由该窗体具有的后、上、底、两侧和前壁面限定一腔室，所述后壁面有一连通着所述容器上的通孔的槽孔，流体可在所述腔室与容器内部间自由流动；所述的前壁有一槽孔；一设置在所述腔室内的隔极，它把该腔室分隔成紧挨着后表面的后腔和与之相隔的前腔，该隔板至少开一通孔，使流体可在该前腔与所述的后腔及容器内部间自由流动；一设置在所述前壁的槽孔上以封闭该槽孔的玻璃；以及一所述窗体的窗门，该窗门将玻璃紧固到所述窗体上。
2.根据权利要求1所述的组件，其中，所述隔板上开有沟通前、后腔、使流体可在这两个腔间自由流动的第一通孔和第二通孔。
3.根据权利要求2所述的组件，其中，所述第一和第二隔板通孔的其中一个通孔比另一个通孔直径大。
4.根据权利要求3所述的组件，其中，所述容器壁上的两个通孔把上述容器内部与视窗相互沟通。
5.根据权利要求4所述的组件，其中，所述窗体的后壁槽孔由一壁限定，该壁罩住容器上的通孔；该容器上的一个通孔对准上述隔壁上的第一个孔，容器上的另一个通孔与隔壁上的第二个孔错开。
6.根据权利要求1所述的组件，其中，所述窗体壁至少开有一个用来放置监测容器中液体状态变化的探头的通口。
7.根据权利要求6所述的组件，其中，所述的至少一个通口直接通向前腔室。
8.根据权利要求1所述的组件，其中，所述窗体前壁面限定一环绕前面槽孔外围的槽肩，所述玻璃安放在所述槽肩上。
9.根据权利要求8所述的组件，其中，所述窗门有一槽孔用于置放玻璃，所述窗门具有将该玻璃压紧定位的槽肩，所述窗体腔室通过该窗门槽孔和玻璃可视。
10.根据权利要求9所述的组件，其中，所述窗体包括开有贯通螺栓孔的法兰，所述窗门的螺栓孔与窗体法兰上的螺栓孔或螺纹孔相互对中，所述窗门和窗体通过将紧固件穿入所述的螺孔中组装在一起。
11.根据权利要求10所述的的组件，包括一所述窗体和所述玻璃间放置的第一个垫圈及所述玻璃和所述窗门间放置的另一垫圈，这两个垫圈形成所述玻璃和所述窗体间以及所述玻璃与所述窗门间的流体密封件及缓冲垫。
12.一视窗组件，该视窗组件可安装到容器上，所述视窗组件包括一整体窗体，该窗体具有后、顶、底、两侧和前壁面并限定一腔室；所述前壁面有一槽孔，所述后壁面具有使流体可在所述腔室与容器间自由流动的槽孔；一在腔室中的隔板，该隔板把所述腔室分隔为紧邻后壁面的后腔和与后壁面分开的前腔，所述隔板上有第一通孔和第二通孔使流体能够在所述的前、后腔间相互流动；一观察玻璃，该玻璃置于前壁面槽孔上以封闭该槽孔；以及一窗门，该窗门配装到玻璃上并将其紧固到上述整体窗体上。
13.根据权利要求12所述的视窗组件，包括至少一个用以放置传感元件的通到前腔室的通口。
14.根据权利要求13所述的视窗组件，其中，所述窗体前面有一放置所述玻璃的槽肩，该槽肩环绕着所述前壁面槽孔。
15.根据权利要求14所述的视窗组件，其中，所述窗门上有一槽孔限定一槽肩，所述槽肩上装配所述观察玻璃，所述前腔通过该窗门槽孔和玻璃可视。
16.根据权利要求15所述的视窗组件，包括至少一层垫圈，所述至少一层垫圈放置在所述玻璃和窗体槽肩之间，或玻璃与窗门槽肩之间。
17.根据权利要求16所述的视窗组件，其中，所述窗体和窗门上贯穿的螺栓孔相互对准，用于接收将上述窗门和窗体组装在一起的紧固件。
18.一视窗组件，该视窗组件可安装在容器壁上用来监测该容器的内况，该视窗包括安装到容器上的一窗体、一块观察玻璃、及把该玻璃装到窗体上的一个窗门；所述窗体具有前、后、上、下和两侧壁面共同限定一腔室，所述后壁面至少有一个槽孔把该腔室与上述容器内部连通，所述前壁面有一置放上述玻璃的槽孔；所述窗门包括一槽孔形成腔室，该腔室容置所述玻璃；窗门把玻璃固定到所述视窗组件的窗体上，以及用于防止湿蒸汽、气泡或泡沫接触到所述玻璃上的凝水构造。
19.根据权利要求18所述的视窗组件，其中，所述凝水构造包括一设置在上述腔室内的隔板，该隔板把所述腔室隔为前、后两腔，此外，隔板上至少开有一个通孔使这两腔连通，因此，湿蒸汽、汽泡或泡沫受阻于上述隔板而凝结，只有液体流进前腔。
20.根据权利要求19的视窗组件，包括至少一个通往窗体前腔的通口，通过所述通口与前腔直接连通；一传感元件可插入地通过该通口放置到前腔中。
全文摘要
可装到压力容器(V)上的视窗组件(1)包括一窗体(3)，其上、下、前、后及两侧壁面共同构成的腔室(25)与容器(V)内部连通，窗门(11)把一玻璃(7)固定到窗体(3)上，从而可观察到进入可视玻璃窗体的容器(V)中的液体和传感元件。窗体(3)中的隔板(29)把该腔室(25)分成前腔(33)和后腔(31)。该隔板(29)使来自容器(V)的蒸汽、泡沫或气泡在后腔(31)中凝结，因而只有液体能流入前腔(33)。传感元件放置在前腔(33)中而不接触泡沫或气泡。
文档编号F17C13/00GK1122429SQ95107749
公开日1996年5月15日 申请日期1995年6月30日 优先权日1994年9月30日
发明者萨姆·W·亨利, 迈伦·詹森 申请人:埃莫森电器公司