煤气化制氢装置的伸缩式热电偶的制作方法

本发明属于热电偶领域，尤其涉及一种煤气化制氢装置的伸缩式热电偶。

背景技术：

E-GAS气化炉是一个高温、高压、冲刷磨损、强腐蚀性兼俱的复杂工况，具体表现为：燃烧室的操作温度为1482℃，操作压力4.27MPa，介质成份中含有CO、H₂、CO₂、H₂O、CH₄、Ar、N₂及微量H₂S等。现有测量气化炉的热电偶包括测温芯体，保护管以及接线盒，但测量温度不能达到1000度并且在4MPa以上，另外在这种高温高压强腐蚀环境下现有热电偶也不能实现伸缩以提高使用寿命，降低使用成本，且安全性差。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种煤气化制氢装置的伸缩式热电偶，该热电偶结构简单、设计科学合理、安装方便，在高温高压强腐蚀环境下实现可伸缩，以提高测量准确性的同时延长了使用寿命，降低了使用成本。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种煤气化制氢装置的伸缩式热电偶，包括测温芯体、接线盒、保护套管以及法兰，接线盒连接在保护套管的侧壁上，其在保护套管一端连接气缸，保护套管另一端同轴连接法兰，气缸的推杆同轴设置在保护套管内，测温芯体的接线端连接接线盒，测温芯体的测量端穿过法兰，测温芯体与法兰之间保持滑动密封，在保护套管内的测温芯体与气缸的推杆进行固定以实现测温芯体测量端的伸缩。

而且，所述的法兰一端连接保护套管，法兰另一端连接水冷套管，该水冷套管一侧制有进水口，该水冷套管另一侧制有出水口，测温芯体穿过水冷套管，测温芯体的测量端在气缸推杆的作用下在水冷套管开口端实现伸缩动作。

而且，在所述的保护套管与水冷套管之间安装有切断阀，测温芯体穿过切断阀。

而且，所述的切断阀两端均通过法兰分别与保护套管以及水冷套管连接。

而且，在所述的水冷套管与测温芯体之间的法兰上安装有保护支撑管，在保护支撑管的端口安装有第一石墨密封套，测温芯体与第一石墨密封套实现滑动密封。

而且，所述的保护套管的侧壁上安装有压力表。

而且，所述的保护套管的侧壁上制有排空口。

而且，所述的气缸由氮气供气。

而且，在所述的保护套管内的法兰上固装有第二石墨密封套，测温芯体与第二石墨密封套实现滑动密封。

一种煤气化制氢装置的伸缩式热电偶在气化炉中的应用。

本发明的优点和有益效果为：

1、本煤气化制氢装置的伸缩式热电偶，包括测温芯体、接线盒、保护套管以及法兰，接线盒连接在保护套管的侧壁上，其在保护套管一端连接气缸，保护套管另一端同轴连接法兰，气缸的推杆同轴设置在保护套管内，测温芯体的接线端连接接线盒，测温芯体的测量端穿过法兰，测温芯体与法兰之间保持滑动密封，在保护套管内的测温芯体与气缸的推杆进行固定以实现测温芯体测量端的伸缩，是用于气化炉升温过程中的预热热电偶，即负责将炉温从常温升至1010℃过程中所使用的热电偶，升温后，运用伸缩执行机构退出高温测量区域，待再次需要升温时，再行伸长进入测量区。该产品配合水冷夹套的降温冷却，大大提高了其使用寿命。

2、本煤气化制氢装置的伸缩式热电偶中部安装了切断阀，当探测到高温高压气体外泄时，切断阀会主动切断通路，有利的保障了设备使用安全性。

3、本煤气化制氢装置的伸缩式热电偶气缸动作后保护套管内产生的压力可以通过保护套管侧壁上设置的排空口释放。

4、本煤气化制氢装置的伸缩式热电偶结构简单、设计科学合理、安装方便，在高温高压强腐蚀环境下实现可伸缩，以提高测量准确性的同时延长了使用寿命，降低了使用成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图(测量端伸出状态图)；

图2为图1的A部放大图；

图3为本发明的结构示意图(测量端缩回状态图)；

图4为本发明的结构示意图(测量端待测状态图)；

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种煤气化制氢装置的伸缩式热电偶，包括测温芯体3、接线盒15、保护套管2以及法兰5，接线盒连接在保护套管的侧壁上，接线盒的防护等级IP67、防爆等级ExiaⅡCT6、电气接口NPT1/2(F)、材质不锈钢，其在保护套管一端连接气缸1，所述的气缸由氮气供气。以高压氮气作为气源驱动气缸执行机构，氮气压力0.7MPa(g)/38℃。保护套管另一端同轴连接法兰，气缸的推杆17同轴设置在保护套管内，测温芯体的接线端连接接线盒，测温芯体的测量端12穿过法兰，测温芯体与法兰之间保持滑动密封，在保护套管内的测温芯体与气缸的推杆进行固定以实现测温芯体测量端的伸缩，本实施例测温芯体缠绕在气缸推杆上，从推杆端部引出测温芯体。法兰一端连接保护套管，法兰另一端连接水冷套管7，该水冷套管一侧制有进水口13，该水冷套管另一侧制有出水口8，测温芯体穿过水冷套管，测温芯体的测量端在气缸推杆的作用下在水冷套管开口端11实现伸缩动作。在所述的保护套管与水冷套管之间安装有切断阀6，测温芯体穿过切断阀。切断阀两端均通过法兰分别与保护套管以及水冷套管连接。在所述的水冷套管与测温芯体之间的法兰上安装有保护支撑管9，在保护支撑管的端口安装有第一石墨密封套10，测温芯体与第一石墨密封套实现滑动密封。所述的保护套管的侧壁上安装有压力表14。所述的保护套管的侧壁上制有排空口16。该排空口可接堵头或放空阀，在所述的保护套管内的法兰上固装有第二石墨密封套4，测温芯体与第二石墨密封套实现滑动密封。测温芯体为单支式K型铠装芯体、工业1级精度、直径Φ6mm、材质钼管合金。

一种煤气化制氢装置的伸缩式热电偶在气化炉中的应用。该伸缩式热电偶具备如下性能：

耐高温，保护套管及芯体元件所选用的材料需能承受1100℃高温；

耐高压，按设计规格书要求，操作压力4.27MPa；

耐腐蚀，保护套管所选用的材料需能抵抗高温还原腐蚀；

可伸缩，整个产品结构具有可伸缩功能，以实现工况要求的±150mm(即300mm)的长度调节；

组合体，整套产品由多个单元组合而成，共同完成测温、承压、长度调节、密封检测等功能。

以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。