一种灰熔点测试仪炉膛结构及灰熔点测试仪的制作方法

本实用新型属于煤质分析检测设备领域,具体涉及一种灰熔点测试仪炉膛结构及灰熔点测试仪。

背景技术：

煤灰熔融性是动力用煤的重要指标，它反映了煤中矿物质在锅炉中的变化动态。测定煤灰熔融性的温度在工业上特别是火电厂中具有重要意义。

煤灰熔融性就是表征在设定条件下，煤随着温度地提高而使煤灰形成变形、软化、半球和流动的特征物理状态。

由于煤灰是一种硅、铝、铁、钙和镁等多种元素形成的氧化物及它们之间化合物组成的复杂混合物，因此煤灰没有固定的熔点，而是随着温度的升高煤灰逐渐软化，使煤灰产生变形、软化、半球和流动等特征状态。

灰熔融测试仪是测试煤灰在特定气氛下特征温度的仪器，其关键之处在于：在特定的气氛下，如何控制湖炉膛的温度以及如何准确地采集并识别灰锥特征形态的图像。因此密封性好、炉膛温度均匀、采集的温度准确的炉膛对灰熔融测试仪的性能极为关键。

现有技术中的灰熔点测试仪炉膛为了做到同时测试多个样品，并且为了设置有相关自动送样机构、温度传感器等部件，使灰熔点测试仪炉膛的结构复杂；

而且，现有技术中由于设置了样盘旋转机构、自动送样机构，使炉膛的密封性得不到有效保障，而且使炉膛内的特定气氛不稳定，致使采集的温度误差较大。

为了使炉膛的密封性得到有效保障，自动送样机构不受干涉，有些现有技术中的灰熔点测试仪炉膛将温度传感器设置在刚玉管的外表面，而试验样品放置在刚玉管的内表面，然而刚玉管的内外表面存在巨大的温度差，例如：炉膛内的温度为1500℃时，刚玉管内外表面的温差存在近50℃的差异，并且由于不同温区差异不同，其差值随着时间和外界环境的变化而产生温度值的漂移，因此利用现有技术中的灰熔点测试仪炉膛，灰熔点测试仪难以采集到准确的煤灰特征温度。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的之一是提供一种灰熔点测试仪炉膛结构，以至少实现下列技术效果之一：气密性良好、炉膛温度均匀；热电偶采集的炉膛内的温度接近炉膛内的真实温度，且温度补偿小。

本实用新型的技术方案是：

一种灰熔点测试仪炉膛结构，包括炉管10、托板20、托杯30、热电偶40、刚玉管50、旋转轴80、密封组件、传动组件100和安装座120；所述托板20、托杯30、热电偶40、和刚玉管50都设置在炉管10内，热电偶40由旋转轴80的中心孔夹持；所述密封组件设置在炉管10的下端，并密封炉管10的下端；所述传动组件100设置在炉管10的下部并驱动旋转轴80转动；所述旋转轴80、密封组件和传动组件100都设置在安装座120上。

进一步地，热电偶40的热端R位置与托板20上的灰锥样品S的下端等高。

进一步地，所述密封组件包括密封压环60、上密封座70、下密封座90和多个密封圈(11,41,51,81)；密封压环60连接在上密封座70的上部，上密封座70与下密封座90之间为可拆卸连接；在炉管10的下端端口与上密封座70的接触位置设置有炉管密封圈11，在刚玉管50与旋转轴80的接触位置设置刚玉管密封圈51，在热电偶40被旋转轴80的中心孔夹持位置设置热电偶密封圈41，在旋转轴80与下密封座90之间设置旋转轴密封圈81。

进一步地，所述传动组件100包括电机101、第一传动轮102、传动带103和第二传动轮104，第一传动轮102连接在电机101的输出轴上，第二传动轮104固定设置在旋转轴80上，第一传动轮102和第二传动轮104之间有传动带103。

进一步地，炉膛结构还包括滑环110，滑环110连接在旋转轴80的下部，滑环110包括内环111和外环112，在内环111上设置有多条环形的第一凸起113，在外环112上设置多条环形的第二凸起114，第一凸起113和第二凸起114滑动接触，实现内环111与外环112之间的信号传递。

进一步地，热电偶40的冷端与滑环110连接，热电偶40的热端置于托板20的中心位置。

进一步地，所述炉管10的外部设有一根或多根硅墨棒管。

进一步地，所述热电偶40的材料为铂铑30-铂铑6。

进一步地，所述炉管10的一侧开设有观察采集口12。

本实用新型的另一目的是提供一种灰熔点测试仪，其包含有上述的灰熔点测试仪炉膛结构。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型通过将热电偶、炉管下部均置于密封组件内，保证了该炉膛结构的密封性，使炉膛内的气氛均匀，保证样品受热均匀；

2.本实用新型将热电偶的热端置于托板的中心位置，能够及时、准确地采集灰锥样品的温度且温度补偿小，也无需对温度进行修正；

3.本实用新型通过将热电偶的冷端与滑环连接，当热电偶随传动组件旋转时，热电偶的冷端线不会拧结在一起，避免发生拧断现象。

附图说明

图1为本实用新型的一个实施例提供的一种灰熔点测试仪炉膛结构的示意图；

图2为图1的下部结构放大图；

图3为本实用新型的一个实施例提供的滑环结构示意图。

其中，10-炉管，11-炉管密封圈，12-观察采集口；20-托板；30-托杯；40-热电偶，41-热电偶密封圈；50-刚玉管，51-刚玉管密封圈；60-密封压环；70-上密封座；80-旋转轴，81-旋转轴密封圈；90-下密封座；100-传动组件，101-电机，102-第一传动轮，103-传动带，104-第二传动轮；110-滑环，111-内环，112-外环，113-第一凸起，114-第二凸起；120-安装座，S-灰锥样品，R-热端。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本实用新型的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本实用新型的保护范围之内。

实施例一

如图1所示，一种灰熔点测试仪炉膛结构，包括炉管10、托板20、托杯30、热电偶40、刚玉管50、旋转轴80、密封组件、传动组件和安装座120；所述炉管10的内部空间形成炉膛，炉管10呈十字型结构，所述托板20、托杯30、热电偶40、和刚玉管50都设置在炉管10内，托杯30设置在刚玉管50的顶部，托板20设置在托杯30的上端部，热电偶40设置在托杯30和刚玉管50的中心，热电偶40由旋转轴80的中心孔夹持；所述密封组件设置在炉管10的下端，并密封炉管10的下端；所述传动组件设置在炉管10的下部并驱动旋转轴80转动；所述旋转轴80、密封组件和传动组件都设置在安装座120上。

如图2所示，所述密封组件包括密封压环60、上密封座70、下密封座90和多个密封圈(11,41,51,81)；密封压环60通过固定连接例如螺纹连接在上密封座70的上部，上密封座70与下密封座90之间为可拆卸连接。为了确保炉膛内气氛的稳定，防止外界气体对炉膛内部气体的扰动，在炉管10的下端端口与上密封座70的接触位置设置有炉管密封圈11，在刚玉管50与旋转轴80的接触位置设置刚玉管密封圈51，在热电偶40被旋转轴80的中心孔夹持位置设置热电偶密封圈41，在旋转轴80与下密封座90之间设置旋转轴密封圈81。

如图2所示，传动组件100包括电机101、第一传动轮102、传动带103和第二传动轮104，第一传动轮102连接在电机101的输出轴上(在需要对电机的转速输出进行调整时，可以在电机101和第一传动轮102之间设置变速器，这是本领域内的公知常识，在此不做赘述)，第二传动轮104固定设置在旋转轴80上，第一传动轮102和第二传动轮104之间有传动带103；另外在炉管10的一侧开设有观察采集口12。电机101驱动旋转轴80均匀转动，从而带动刚玉管50及其上的托板20、托杯30和热电偶40旋转，以使灰锥样品S可以在炉管10的炉膛内均匀旋转，同时也保障了灰锥样品S受热均匀；图像采集器可以通过该观察采集口12对炉膛内灰锥样品S进行全方位拍摄。

为了保障热电偶40在旋转过程中的下部导线不至于扭转打结，本实用新型的炉膛结构还包括滑环110，如图2、图3所示，滑环110连接在旋转轴80的下部，滑环110包括内环111和外环112，在内环111上设置有多条环形的第一凸起113，在外环112上设置多条环形的第二凸起114，第一凸起113和第二凸起114滑动接触，实现内环111与外环112之间的信号传递。第一凸起113和第二凸起114能够确保内环111和外环112之间的接触电阻小，接触可靠，从而可以保证旋转轴80、刚玉管50等旋转时，热电偶40的电偶丝不会由于某一段的固定而拧结在一起，甚至发生拧断。

热电偶40的冷端与滑环110连接，热电偶40的热端(即测量端)置于托板20的中心位置；优选的，热电偶40的热端位置与托板20上的灰锥样品S的下端等高，使得热电偶40检测到的灰锥样品S的温度更加准确。

现有技术中对灰堆样品进行测量的方式例如包括：将炉膛进行打孔，热电偶穿过该孔来测量灰堆样品的温度，这样不仅测量的温度不准确，而且也降低了炉膛结构的密封性；另外现有技术中或将灰堆样品置于刚玉管内，热电偶置于刚玉管外，使热电偶检测的温度也出现较大的温差。本实用新型通过上密封座70和下密封座90将热电偶40固定在炉膛内部，另外在炉管10的外部设置有密封压环60，保证了本实用新型中的炉膛结构的密封性，使炉膛内的气氛稳定且热电偶检测的温度也准确。

使用时，炉管10外部设有一根或多根硅墨棒管，托板20上放置多个被测灰锥样品S，托杯30可用于封碳实验法中存放焦炭、煤炭等物质，刚玉管50位于托板20和托杯30的下方，用来支撑托板20和托杯30；另外，刚玉管50中填充有隔热保温材料，可以隔绝灰锥样品S附近的高温对传动组件100等部件的影响。

热电偶40的材料可以是铂铑30-铂铑6，这种热电偶40可测量1600℃左右的温度。

下面将具体描述该灰熔点测试仪炉膛结构的具体工作过程。

送样机构把托板20上的灰锥样品S传送到炉膛内，炉膛关闭送样口，充入对应的气氛(例如可以是还原性气氛或氧化性气氛等)，炉膛外的加热组件通过炉管10对炉膛进行加热，当炉膛逐步升温，传动组件100的电机101运动，带动第一传动轮102和第二传动轮104，以使得旋转轴80转动。第一传动轮102、传动带103和第二传动轮104可以是同步带轮和同步带，通过同步带轮和同步带完成传动动作；当然，传动组件100还可以包括两个相互啮合的齿轮，通过这两个齿轮也可以完成传动动作。所述传动组件100带动旋转轴80旋转，使得托板20上的灰锥样品S旋转，图像采集器可以以大约10次/分钟的频率来采集灰锥样品S在不同时刻的图像，并将图像传输至外部计算机；另外炉膛结构本体内放置的热电偶40的热端置于托板20的中心位置，使得热电偶40可以准确地采集灰堆样品S的温度。

实施例二

本实施例中的一种灰熔点测试仪，包括上述实施例一所述的灰熔点测试仪炉膛结构，其中灰熔点测试仪炉膛结构的结构和工作过程与实施例一一致，在此不再赘述。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。