煤化工气化炉用温度传感器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种煤化工气化炉用温度传感器，其热电偶丝位于保护套管内，保护套管的一端与套筒的一端连接，套筒的另一端与球管的一端连接，球管的另一端与密封法兰的一端连接，密封法兰的另一端与密封组件的一端连接，密封组件的另一端与接线盒连接，球管的连接套筒的一端依次套有锁紧螺母、卡套，以及设置在该球管圆周面上的定位销，所述套筒的内壁面上设有轴向的键槽，套筒的内壁面上设有限位台阶，球管的端部在插入套筒过程中，所述定位销经过所述键槽后，球管与套筒通过螺钉连接，所述锁紧螺母与套筒螺纹连接后，将卡套卡紧在球管与套筒内壁面上的限位台阶之间。本实用新型的温度传感器具有调节方便、快捷，安装方便，耐高温高压的优点。
【专利说明】煤化工气化炉用温度传感器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种温度传感器，特别涉及一种煤化工用可调耐高温高压温度传感器。
【背景技术】
[0002]目前，煤化工行业的许多高温炉体在正常工作情况下的炉膛温度达到1300?1400°C，由于高温炉体在高温、高压条件下操作，在开、停炉时温度和压力变化大，在高温下气体和熔融煤渣的冲刷、腐蚀严重，对于高温炉体炉膛内部的温度测量难度较大。
[0003]发展到现在，有一种结构的高温热电偶比较流行，即煤气化炉耐高温耐高压热电偶。这种热电偶的长度与角度可调，但是由于其角度可调范围过大，转动过程中容易导致偶丝绷断，长度是通过螺纹进行调节，但螺纹长度较大，在调节过程中容易卡死，操作也比较费力。由于结构设计问题，所耗费的金属材料较多，使用起来比较笨重。不仅如此，该种热电偶还存在密封缺陷，密封件组装过程复杂，必须非常小心，才能保证其密封效果。
【发明内容】
[0004]为克服目前温度传感器的弊端，本发明的主要目的是提供一种调节方便、快捷，安装简单，耐高温高压的煤化工气化炉用温度传感器。
[0005]解决上述技术问题的技术方案如下:
[0006]煤化工气化炉用温度传感器，包括热电偶丝、保护套管、套筒、球管、密封法兰、密封组件以及接线盒，热电偶丝位于保护套管内，保护套管的一端与套筒的一端连接，套筒的另一端与球管的一端连接，球管的另一端与密封法兰的一端连接，密封法兰的另一端与密封组件的一端连接，密封组件的另一端与接线盒连接，球管的连接套筒的一端依次套有锁紧螺母、卡套，以及设置在该球管圆周面上的定位销，所述套筒的内壁面上设有轴向的键槽，套筒的内壁面上设有限位台阶，球管的端部在插入套筒过程中，所述定位销经过所述键槽后，球管与套筒通过螺钉连接，所述锁紧螺母与套筒螺纹连接后，将卡套卡紧在球管与套筒内壁面上的限位台阶之间。
[0007]所述球管的一端设有球头，所述密封法兰的与球管连接的一端设有孔，球管的具有球头的端部插入到该孔中后，一个套在球管上的第二锁紧螺母与密封法兰螺纹连接将球头限制在孔内。
[0008]所述球管上设有减震弹簧以及紧固螺母，减震弹簧预紧在第二锁紧螺母与紧固螺母之间。
[0009]所述密封法兰采用不锈钢材料制成。
[0010]接线盒采用不锈钢制成。
[0011]保护套管由外层、内层以及位于外层与内层之间的中间层组成，外层为刚玉管，中间层为SiC保护管，内层为刚玉管，外层与中间层之间填充有高温粘接剂，中间层与内层之间的间隙填充有氧化铝粉。[0012]在套筒与保护套管之间设有连接管。
[0013]密封组件包括密封元件，该密封元件为火山岩制成的密封元件。
[0014]采用了上述方案，本实用新型在结构设计上，长度调节采用伸缩调节原理，不再采用螺纹调节，套筒内壁有键槽，而球管的端部焊有销，当球管插入连接管时，销刚好能够通过套筒的键槽，从而避免连接管与球管产生相对转动以致偶丝绞断。当球管上的销走过连接管上的螺纹孔后，在螺纹孔内通过六角紧定螺钉，这样就挡住了键，球管就不会从连接管中抽出。当调节到合适的长度，通过锁紧螺母推动卡套，卡套就卡在连接管与球管之间，从而起到锁紧作用。角度调节通过小型球管转动调节，控制调节空间，不再大范围角度调节。在球管与法兰连接处，通过减震弹簧保护，在角度调节时能够起到减震作用。在其它部位也作了加大调整，经过这一系列的改进，形成了安全可靠，寿命长、安装方便简单的煤化工专用温度传感器。
[0015]本实用新型在原来的技术基础上，针对用户的需求，不仅在关键材料选择上还是在结构设计上，实行了很大的改进与创新，突破了原结构热电偶的使用效果不好的难题。在关键材料选择上，尤其是保护管，仍然选择的是性能更加优良的高端碳化硅管。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的温度传感器的结构示意图；
[0017]图2为图1中的P部的示意图；
[0018]图3为沿图2中的A— A线的剖面图；
[0019]图4为图1中的I部的示意图。
[0020]附图中，I为热电偶丝,2为保护套管,3为连接管,4为套筒,5为锁紧螺母,6为球管，7为减震弹簧,8为密封法兰,9为密封组件,10为接线盒,12为卡套，13为定位销，14为键槽，15为螺钉，16为第二锁紧螺母，17为紧固螺母。
【具体实施方式】
[0021]参照图1至图4，本实用新型的煤化工气化炉用温度传感器，包括热电偶丝1、保护套管2、套筒4、球管6、密封法兰8、密封组件9以及接线盒10。
[0022]热电偶丝I位于保护套管内，本实用新型热电偶丝I采用标准的B分度偶丝，SPPt-Rh30/Pt-Rh6,工业II级，参考标准GB/T 1598-2010，作为测温元件，它具有较高的测温量程和较好的测量精度。
[0023]保护套管2由外层、内层以及位于外层与内层之间的中间层组成。外层为刚玉管，中间层为SiC保护管，内层为刚玉管，外层与中间层之间填充有高温粘接剂，中间层与内层之间的间隙填充有氧化铝粉。保护套管对热电偶丝起到保护作用，使热电偶丝与外界(气化炉中的复杂气氛和高温、高压、强冲刷等环境)隔离，对传感器的寿命起到决定性作用。保护套管2的一端与套筒4的一端连接，在套筒4与保护套管2之间设有连接管3。
[0024]套筒4的另一端与球管6的一端连接，球管6的另一端与密封法兰的一端连接。球管的连接套筒的一端依次套有锁紧螺母5、卡套12，以及设置在该球管圆周面上的定位销13，所述套筒4的内壁面上设有轴向的键槽14，套筒4的内壁面上设有限位台阶，球管6的端部在插入套筒过程中，所述定位销13经过所述键槽14后，球管6与套筒4通过螺钉15连接。在套筒4的内壁面上设有螺纹，所述锁紧螺母5与套筒4螺纹连接后，将卡套12卡紧在球管6与套筒4内壁面上的限位台阶之间。所述球管6的一端设有球头，所述密封法兰8的与球管6连接的一端设有孔，球管6的具有球头的端部插入到该孔中后，一个套在球管6上的第二锁紧螺母16与密封法兰8螺纹连接将球头限制在孔内。所述球管6上设有减震弹簧7以及紧固螺母17，减震弹簧7预紧在第二锁紧螺母16与紧固螺母17之间。
[0025]密封法兰8的另一端与密封组件9的一端连接。密封法兰8采用不锈钢材料制成，具有很好的密封性能，主要用于与炉体连接口对接安装。密封组件9包括密封元件，该密封元件为火山岩制成的密封元件。密封组件9还包括本体螺母、压帽、导向管、销、瓷柱。其中，本实用新型在使用过程中，如果有漏气或保护套管破损的情况，火山岩密封元件也不会被熔化，从而高温气流就被堵住，不至于冲出转化炉炉体外，保证了装置使用安全性。密封组件9的另一端与接线盒10连接，接线盒10采用不锈钢制成，接线盒10主要用于热电偶丝电极信号输出连接和安全保护，不锈钢材质接线盒进一步提高使用防爆等级。
[0026]本实用新型的具体装配过程为:采用Φ40Χ2的刚玉管、Φ30Χ6.5的碳化硅管、Φ12Χ3的刚玉管各一支，与金属的连接管3复合，外层刚玉管与碳化硅之间填充高温胶，碳化硅与内层刚玉管之间填充氧化铝粉末，放置24h。组装连接管内部小零件(如石墨盘根、衬管等)后，将连接管3与套筒4焊接起来。将装有减震弹簧7、锁紧螺母5、卡套12等零部件的端部焊有销子的球管6插入套筒4内，然后用六角紧定螺钉将球管6与套筒4紧固为一体。标准B型的热电偶丝I穿过Φ4双孔瓷管，一起放入套管中的刚玉管内，偶丝焊点到达刚玉管顶部。球管6装入304不锈钢材质的密封法兰内，紧固第二锁紧螺母16，适当加紧紧固螺母17，使减震弹簧7略有张力即可。密封组件9与密封法兰8通过螺纹连接起来，外露的两根偶丝穿过火山灰密封组件9，压紧密封后，热电偶丝I进入不锈钢接线盒10(d II CT6)。
[0027]本实用新型角度调节与减震装置设计合理，安装方便，其原理图见图4。将球管的球头装入密封法兰，上好第二锁紧螺母16，球头就被堵在密封法兰内，由于法兰内壁与球头之间有一定的间隙，因此球头是活动的。减震弹簧7被预紧在第二锁紧螺母16与紧固螺母17之间，从而起到了一定范围内的角度调节和减震的效果。
[0028]本实用新型经过试用验证，即将本实用新型在本公司内应用到煤化工高温炉体炉膛温度的检测时，可以安全、可靠、准确的检测煤化工高温炉体炉膛温度，实现煤化工生产过程节能减排的目标。与目前在用型号的同功能传感器相比，不管在性能上还是在功能上都具有非常好的优势。
【权利要求】
1.一种煤化工气化炉用温度传感器，包括热电偶丝、保护套管、套筒、球管、密封法兰、密封组件以及接线盒，热电偶丝位于保护套管内，保护套管的一端与套筒的一端连接，套筒的另一端与球管的一端连接，球管的另一端与密封法兰的一端连接，密封法兰的另一端与密封组件的一端连接，密封组件的另一端与接线盒连接，其特征在于:球管的连接套筒的一端依次套有锁紧螺母、卡套，以及设置在该球管圆周面上的定位销，所述套筒的内壁面上设有轴向的键槽，套筒的内壁面上设有限位台阶，球管的端部在插入套筒过程中，所述定位销经过所述键槽后，球管与套筒通过螺钉连接，所述锁紧螺母与套筒螺纹连接后，将卡套卡紧在球管与套筒内壁面上的限位台阶之间。
2.根据权利要求1所述的煤化工气化炉用温度传感器，其特征在于:所述球管的一端设有球头，所述密封法兰的与球管连接的一端设有孔，球管的具有球头的端部插入到该孔中后，一个套在球管上的第二锁紧螺母与密封法兰螺纹连接将球头限制在孔内。
3.根据权利要求2所述的煤化工气化炉用温度传感器，其特征在于:所述球管上设有减震弹簧以及紧固螺母，减震弹簧预紧在第二锁紧螺母与紧固螺母之间。
4.根据权利要求1所述的煤化工气化炉用温度传感器，其特征在于:所述密封法兰采用不锈钢材料制成。
5.根据权利要求1所述的煤化工气化炉用温度传感器，其特征在于:接线盒采用不锈钢制成。
6.根据权利要求1所述的煤化工气化炉用温度传感器，其特征在于:保护套管由外层、内层以及位于外层与内层之间的中间层组成，外层为刚玉管，中间层为SiC保护管，内层为刚玉管，外层与中间层之间填充有高温粘接剂，中间层与内层之间的间隙填充有氧化铝粉。
7.根据权利要求1所述的煤化工气化炉用温度传感器，其特征在于:在套筒与保护套管之间设有连接管。
8.根据权利要求1所述的煤化工气化炉用温度传感器，其特征在于:密封组件包括密封元件，该密封元件为火山岩制成的密封元件。
【文档编号】G01K7/04GK203587242SQ201320737923
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年11月21日 优先权日:2013年11月21日
【发明者】王剑星, 赵彦, 张立新, 张忠模, 张福祥, 欧斌, 黄河 申请人:重庆材料研究院有限公司