一种基于曲柄摇杆的乙烯裂解炉炉管壁温测量装置的制作方法

本实用新型涉及石油化工技术领域，更具体地，涉及一种基于曲柄摇杆的乙烯裂解炉炉管壁温测量装置。

背景技术：

乙烯生产过程中需用管式炉加热的裂解技术，在管式加热生产工艺中，裂解炉炉管起加热原料和反应器的作用，是裂解工艺的关键部分，裂解炉的运行状况直接影响乙烯产率和质量。由于裂解炉管长期承受着高温、腐蚀和载荷的作用，裂解炉管的管壁内外会产生结焦和表面氧化，导致炉管机械性能下降、材料相变、冲刷减薄等状况，甚至造成炉管的渗漏和开裂失效。在这一失效过程中的外部表现是管壁的温度变化。

为确保裂解炉炉管的正常运行，防止炉管壁失效，必须对炉管温度进行实时准确的监测和控制，以便对炉管的运行状况做出及时准确的判断，采用的手段是监测裂解炉炉管壁温来判定炉管内流体工作状况。

目前测量炉管壁温的方法有两种。一种方法是炉内设置红外热像仪，这种方法可以进行泄露情况与保温效率的拍照，但不能用于炉管外表温度的实时监控，故仅能够作为管壁温度的参考数据，且存在价格昂贵、可靠性低、仪器的维修保养只能在工厂停产时间段内进行。另一种方法是炉外的人工观测，具体是人工手持红外测温仪，通过裂解炉的炉口由人工逐管定位测温。方法简单，但由于炉内温度达800°C以上，操作时工人要面对敞开的炉口，受来自炉内强大的热能辐射的影响，工人很难在短时间内将炉口内的炉管一次性的测完，常常要分几次间断操作，其结果是漏测、误测以及重复测量现象经常发生，测量的可靠性和准确性无法保障。

实现实时准确地测量炉管外表温度，进而确定炉中管内温度变化对提高乙烯裂解炉生产能力、保证生产的安全性以及提高工人作业环境都具有重要的现实意义。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于曲柄摇杆的乙烯裂解炉炉管壁温测量装置，结构简单，操作方便，能自动测量炉管壁温，消除人工观测导致的漏测、误测及重复测量现象，保证炉管温度测量的准确性。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

提供一种基于曲柄摇杆的乙烯裂解炉炉管壁温测量装置，包括支撑架，设于支撑架上的驱动装置及曲柄摇杆机构，曲柄摇杆机构上设有测温部件，驱动装置驱动曲柄摇杆机构做摆动运动以使测温部件采集裂解炉口内所有炉管的温度。

测量炉管壁温时，将曲柄摇杆机构的回转中心设于裂解炉口中心附近位置，以使测温部件在摆动过程中能采集裂解炉口内所有炉管的温度。

上述方案中，驱动装置驱动曲柄摇杆机构做摆动运动，从而使测温部件做摆动运动，在摆动过程中测温部件即能采集裂解炉口内所有炉管的温度数据，无需人工手持测温仪进行逐管定位测温，实现了炉外自动测温的目的，消除人工观测导致的漏测、误测及重复测量现象，保证炉管温度测量的准确性。

优选地，所述曲柄摇杆机构包括曲柄、连杆及摆杆；曲柄的首端与支撑架转动连接且该端与驱动装置连接，连杆的两端分别与曲柄末端及摆杆铰接，摆杆的首端与支撑架转动连接，测温部件设于摆杆的末端。测温时，将摆杆的首端设于裂解炉口中心附近位置，当驱动装置驱动曲柄的首端做圆周运动时，曲柄的末端带动连杆并推动摆杆绕定点做摆动运动，定点为摆杆的首端，摆杆做摆动运动时带动测温部件摆动，摆动过程中测温部件即能采集裂解炉口内所有炉管的温度数据。曲柄的首端与支撑架的连接点为A点，曲柄与连杆的铰接点为B点，连杆与摆杆的铰接点为C点，摆杆的首端与支撑架的连接点为D点，通过限定L_AB、L_BC、L_CD及L_AD这四个长度，使得该曲柄摇杆机构具有运动极位角，从而使得摆杆具有工作行程慢速和非工作行程快回的特性，进而保证测温的准确性及快速性。

优选地，摆杆的末端设有第一滚轮，第一滚轮与支撑架抵触接触。在摆杆摆动的过程中，第一滚轮能沿支撑架做圆弧滚动，这能保证摆杆摆动运行过程中的稳定性，增加摆杆的刚度，使得测温工作稳定进行。

优选地，支撑架上对应裂解炉口位置处设有阻热隔板。测温时，阻热隔板将裂解炉口与曲柄摇杆机构隔离开，这样设置能遮挡来自裂解炉内的热辐射，防止热辐射对该测量装置的损坏。阻热隔板由隔热材料制成，这能最大限度地隔断来自裂解炉口的热辐射。

优选地，支撑架包括平台及与平台连接的支腿。驱动装置及曲柄摇杆机构均安装在平台上。进一步优选地，所述支腿的底部设有第二滚轮。测温时当需要将该测量装置从一个裂解炉口移至下一个裂解炉口时，推动该测量装置，第二滚轮在地面上滚动，便于测量人员移动该测量装置。

优选地，所述测温部件包括红外测温仪。红外测温仪能测量炉管壁温并将其记录在存储芯片中。进一步优选地，所述测温部件还包括距离传感器。距离传感器能测量管壁到测量部件之间的距离及方位，一个裂解炉口内能观测到多个炉管，此时观测者根据测得的距离及方位即可判断和识别不同的管壁，防止记录的炉管壁温不是对应炉管的，以保证测温的准确性。

优选地，所述驱动装置为步进电机。

优选地，还包括设于支撑架上的移动电源，移动电源用于为驱动装置提供电能。当该测量装置所在位置远离电源时，驱动装置的供电则成为问题，移动电源的设置解决了这个烦恼，使得观测者随时随地都能观测炉管的温度；具体使用时，将移动电源设置在支撑架上远离裂解炉口的位置，以保证移动电源工作过程中的温升限定。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型一种基于曲柄摇杆的乙烯裂解炉炉管壁温测量装置，驱动装置驱动曲柄摇杆机构做摆动运动，从而使测温部件做摆动运动，在摆动过程中测温部件即能采集裂解炉口内所有炉管的温度数据，无需人工手持测温仪进行逐管定位测温，实现了炉外自动测温的目的，消除人工观测导致的漏测、误测及重复测量现象，保证炉管温度测量的准确性；通过在摆杆的末端设有第一滚轮，并使第一滚轮与支撑架抵触接触，在摆杆摆动的过程中，第一滚轮能沿支撑架做圆弧滚动，这能保证摆杆摆动运行过程中的稳定性，增加摆杆的刚度，使得测温工作稳定进行；通过在支撑架上对应裂解炉口位置处设有阻热隔板，测温时，阻热隔板将裂解炉口与曲柄摇杆机构隔离开，这样设置能遮挡来自裂解炉内的热辐射，防止热辐射对该测量装置的损坏。

附图说明

图1为本实施例一种基于曲柄摇杆的乙烯裂解炉炉管壁温测量装置的俯视图。

图2为本实施例一种基于曲柄摇杆的乙烯裂解炉炉管壁温测量装置的主视图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例

本实施例一种基于曲柄摇杆的乙烯裂解炉炉管壁温测量装置的示意图如图1至图2所示，包括支撑架6，设于支撑架6上的驱动装置10及曲柄摇杆机构4，曲柄摇杆机构4上设有测温部件5，驱动装置10驱动曲柄摇杆机构4做摆动运动以使测温部件5采集裂解炉口3内所有炉管2的温度。

测量炉管2壁温时，将该测量装置安装在裂解炉1附近，并使曲柄摇杆机构4的回转中心设于裂解炉口3中心附近位置，以使测温部件5在摆动过程中能采集裂解炉口3内所有炉管2的温度。

使用该测量装置测量炉管2壁温时，驱动装置10驱动曲柄摇杆机构4做摆动运动，从而使测温部件5做摆动运动，在摆动过程中测温部件5即能采集裂解炉口3内所有炉管2的温度数据，无需人工手持测温仪进行逐管定位测温，实现了炉外自动测温的目的，消除人工观测导致的漏测、误测及重复测量现象，保证炉管2温度测量的准确性。

其中，所述曲柄摇杆机构4包括曲柄12、连杆13及摆杆14；曲柄12的首端与支撑架6转动连接且该端与驱动装置10连接，连杆13的两端分别与曲柄12末端及摆杆14铰接，摆杆14的首端与支撑架6转动连接，测温部件5设于摆杆14的末端。测温时，将摆杆14的首端设于裂解炉口3中心附近位置，当驱动装置10驱动曲柄12的首端做圆周运动时，曲柄12的末端带动连杆13并推动摆杆14绕定点做摆动运动，定点为摆杆14的首端，摆杆14做摆动运动时带动测温部件5摆动，摆动过程中测温部件5即能采集裂解炉口3内所有炉管2的温度数据。曲柄12的首端与支撑架6的连接点为A点，曲柄12与连杆13的铰接点为B点，连杆13与摆杆14的铰接点为C点，摆杆14的首端与支撑架6的连接点为D点，通过限定L_AB、L_BC、L_CD及L_AD这四个长度，使得该曲柄摇杆机构4具有运动极位角，从而使得摆杆14具有工作行程慢速和非工作行程快回的特性，进而保证测温的准确性及快速性。

另外，摆杆14的末端设有第一滚轮7，第一滚轮7与支撑架6抵触接触。在摆杆14摆动的过程中，第一滚轮7能沿支撑架6做圆弧滚动，这能保证摆杆14摆动运行过程中的稳定性，增加摆杆14的刚度，使得测温工作稳定进行。

其中，支撑架6上对应裂解炉口3位置处设有阻热隔板11。测温时，阻热隔板11将裂解炉口3与曲柄摇杆机构4隔离开，这样设置能遮挡来自裂解炉1内的热辐射，防止热辐射对该测量装置的损坏。阻热隔板11由隔热材料制成，这能最大限度地隔断来自裂解炉口3的热辐射。

另外，支撑架6包括平台及与平台连接的支腿。驱动装置10及曲柄摇杆机构4均安装在平台上。本实施例中，所述支腿的底部设有第二滚轮9。测温时当需要将该测量装置从一个裂解炉口3移至下一个裂解炉口3时，推动该测量装置，第二滚轮9在地面上滚动，便于测量人员移动该测量装置。

其中，所述测温部件5包括红外测温仪。红外测温仪能测量炉管2壁温并将其记录在存储芯片中。本实施例中，所述测温部件5还包括距离传感器。距离传感器能测量管壁到测量部件5之间的距离及方位，一个裂解炉口3内能观测到多个炉管2，此时观测者根据测得的距离及方位即可判断和识别不同的管壁，防止记录的炉管壁温不是对应炉管2的，以保证测温的准确性。

另外，所述驱动装置10为步进电机。

其中，还包括设于支撑架6上的移动电源8，移动电源8用于为驱动装置10提供电能。当该测量装置所在位置远离电源时，驱动装置10的供电则成为问题，移动电源8的设置解决了这个烦恼，使得观测者随时随地都能观测炉管2的温度；具体使用时，将移动电源8设置在支撑架6上远离裂解炉口3的位置，以保证移动电源8工作过程中的温升限定。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。