一种测温耙的制作方法

本发明涉及燃气轮机领域，特别涉及一种测温耙。

背景技术：

燃气轮机一般由压气机、燃烧室和透平组成，压气机将大气压缩后进入燃烧室同燃料混合燃烧形成高温燃气，具有一定压力的高温燃气进入透平并通过静、动叶片膨胀做功，由此带动发电机发电，做功后的排气经扩散段排出。

由于压缩和加热燃烧过程是燃气轮机工作中非常重要的一环，因此，提高燃烧室的燃烧温度一直是燃气轮机的追求目标，目前，燃烧室出口温度已经高达1800k；然而，由于在燃气轮机的研制和调试的过程中，需要通过热电偶进行测温，而随着燃烧室温度的逐渐提高，导致热电偶的使用寿命大幅降低，进而，现有的普通热电偶已经越来越难以满足燃烧室的测温需求。

技术实现要素：

本发明公开了一种测温耙，用于提高热电偶的测量温度和使用寿命。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种测温耙，包括主体部和多个测量套管，所述主体部具有受感端和探测端；其中：

所述主体部内设有并排设置的多个槽道，每个槽道沿所述受感端至所述探测端的方向延伸、且每相邻的两个槽道之间设有通口；所述多个槽道中，处于中间的每个槽道和与其相邻的两个槽道之间的两个通口分别设置于所述主体部的受感端和探测端；所述主体部还设有分别与处于两边的两个槽道相连通的两个冷却水出入口；

所述多个测量套管并排设置，每个测量套管贯穿于所述主体部的一个槽道，且每个所述槽道中设有至少一个测量套管。

上述测温耙中，主体部内设有沿受感端至探测端的方向延伸的多个槽道，每个测量套管贯穿一个槽道设置，从而通过该多个槽道可以将多个测量套管进行分隔和限位；具体地，该多个槽道并行设置、且每相邻的两个槽道之间设有通口，冷却水可以从一个外侧槽道的冷却水出入口进入，并在流经每一个中间槽道后最终从另一个外侧槽道的冷却水出入口流出以实现冷却循环；并且，由于每个中间槽道和与其左右相邻的两个槽道之间的两个通口分别设置于主体部的受感端和探测端，即每个中间槽道的两个通口分别设置于该槽道的两端，进而，冷却水可以通过通口依次进入每个中间槽道内、并充分流经每个中间槽道以实现s型弯曲流动，且不会出现流动死区，因此，该测温耙中，冷却水可以在每个槽道内与测量套管充分接触换热，换热效率较高，换热效果较好；进而，该测温耙的冷却效率很高，可以适用于长期较高温度的测量，且使用寿命较长。

优选地，所述两个冷却水出入口均设置于所述主体部的探测端；所述处于两边的两个槽道中，每个槽道和与其相邻的槽道之间的通口设置于所述主体部的受感端。

优选地，所述主体部包括可组装配合的第一半壳和第二半壳，所述第一半壳和所述第二半壳之间形成所述多个槽道。

优选地，所述第一半壳与所述第二半壳相对的一侧设有多条条状凸起，所述第二半壳与所述第一半壳相对的一侧设有与所述多条条状凸起卡合匹配的条状凹槽，相邻的两条条状凸起和与其匹配的两条条状凹槽之间配合以形成一个所述槽道。

优选地，所述两个冷却水出入口设置于所述第一半壳上，每个冷却水出入口的轴心线与所述多个槽道的排列方向以及延伸方向垂直设置。

优选地，所述第一半壳和所述第二半壳的组装边缘采用焊接密封。

优选地，所述主体部的探测端端面和受感端端面相垂直，且所述主体部沿所述探测端至与所述受感端的方向呈弧形延伸过渡。

优选地，所述测温耙还包括套设于所述主体部上的转接法兰。

优选地，每个所述测量套管从外侧至内侧依次包括金属套管、陶瓷套管和热电偶丝。

优选地，所述金属套管和所述陶瓷套管的端部之间的缝隙通过石墨密封。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种测温耙的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种测温耙的第一半壳的结构示意图；

图3为本发明另一实施例提供的一种测温耙的第一半壳的结构示意图；

图4为图3所示的测温耙中第一半壳和测量套管的配合结构示意图；

图5为图3所示的测温耙中第二半壳的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1～图5。

如图1～图4所示，本发明实施例提供的一种测温耙，包括主体部2和多个测量套管1；其中：

主体部2具有用于伸入燃烧室出口内、靠近测温区域的受感端和用于置于燃烧室出口外、远离测温区域的探测端；并且，主体部2内设有并排设置的多个槽道20，每个槽道20沿受感端至探测端的方向延伸，且每相邻的两个槽道20之间设有通口21；具体地，该多个槽道20中，处于中间的每个槽道20(以下称作中间槽道)和与其左右相邻的两个槽道20之间的两个通口21、分别设置于主体部2的受感端和探测端，即中间槽道20的左右两个通口21分别处于主体部2的两端；进一步地，主体部2上还设有分别与处于两边的两个槽道20(以下称作外侧槽道)连通的两个冷却水出入口22；

多个测量套管1并排设置，每个测量套管1沿受感端至探测端的方向贯穿于主体部2的槽道20；且每个槽道20中设有至少一个测量套管1。

上述测温耙中，主体部2内设有沿受感端至探测端的方向延伸的多个槽道20，每个测量套管1贯穿一个槽道20设置，从而通过该多个槽道20可以将多个测量套管1进行分隔和限位；具体地，该多个槽道20并行设置、且每相邻的两个槽道20之间设有通口21，冷却水可以从一个外侧槽道20的冷却水出入口22进入，并在流经每一个中间槽道20后最终从另一个外侧槽道20的冷却水出入口22流出以实现冷却循环；并且，由于每个中间槽道20和与其左右相邻的两个槽道20之间的两个通口21分别设置于主体部2的受感端和探测端，即每个中间槽道20的两个通口21分别设置于该槽道20的两端，进而，冷却水可以通过通口21依次进入每个中间槽道20内、并充分流经每个中间槽道20以实现s型弯曲流动，且不会出现流动死区，因此，该测温耙中，冷却水可以在每个槽道20内与测量套管1充分接触换热，换热效率较高，换热效果较好；进而，该测温耙的冷却效率很高，可以适用于长期较高温度的测量，且使用寿命较长。

如图1～图4所示，在上述实施例的基础上，一种具体的实施例中，两个冷却水出入口22都设置于主体部2的探测端，即，该两个冷却水出入口22分别设置于两个外侧槽道20靠近探测端的一端；进而，冷却水可以从主体部2的探测端进入一边的外侧槽道20、并最终从主体部2另一边的外侧槽道20的探测端输出，然后重新进行冷却、以循环使用。

进一步地，每个外侧槽道20仅与一个中间槽道20相邻，且每个外侧槽道20和与其相邻的中间槽道20之间的通口21设置于主体部2的受感端，即每个外侧槽道20和与其相邻的中间槽道20之间的通口21远离该外侧槽道20的冷却水出入口22所在的一端，该设置可以保证冷却水能够充分流经该外侧槽道20。

在上述实施例的基础上，

如图1和图2所示，一种具体的实施例中，当测量套管1为偶数数量时，槽道20和测量套管1可以为一一对应，即每个槽道20中仅贯穿有一个测量套管1；此时，可以保证对每个测量套管1的单独冷却和限位固定；并且，还可以保证两个冷却水出入口22都位于探测端、同时冷却水能够充分流经每一个槽道20。

优选地，每个测量套管1的直径可以为5mm；相邻槽道20之间的间距可以为7mm；进一步优选地，相邻槽道20之间设有的通口21的尺寸可以为4mm。具体地，上述各尺寸的实际设置可以存在0.5mm的公差。

如图1、图3和图4所示，另一种具体的实施例中，当测量套管1为奇数数量时，为了保证两个冷却水出入口22都位于探测端、同时冷却水能够充分流经每一个槽道20，此时，槽道20的数量可以比测量套管1少一个，即可以选择两个测量套管1共用一个槽道20，其它的测量套管1与槽道20之间则一一对应；具体地，此时，共用槽道20的尺寸可以大于其它的槽道20，例如，其它槽道20的尺寸为可以容纳一个测量套管1的尺寸，共用槽道20的尺寸为可并排容纳两个测量套管1的尺寸。

优选地，每个测量套管1的直径为5mm；与测量套管1一一对应的槽道20之间的间距可以为7mm，共用槽道20的尺寸为其它槽道20尺寸的2倍；相邻槽道20之间设有的通口21的尺寸可以为4mm。具体地，上述各尺寸的实际设置可以存在0.5mm的公差。

如图3和图4所示，以本发明实施例提供的测温耙布置有五个温度测点为例，即该测温耙包括五个测量套管1；由于测量套管1的数量为奇数，进而，此时，主体部2可以设有第一槽道201、第二槽道202、第三槽道203和第四槽道204共四个槽道20，其中，第四槽道204的横向尺寸大概相当于其他每个槽道的2倍，进而，靠外布置的两个测量套管1可以共用该第四槽道204；具体地，该测温耙在工作时，循环冷却水可以通过与第一槽道201连通的冷却水出入口22进入第一槽道201，然后通过第一槽道201和第二槽道202之间的第一通口211流向第二槽道202，进而，分别通过第二通口212和第三通口213依次流入第三槽道203和第四槽道204内，在经过了多次变向流动后，最后冷却水可以通过第四槽道204的冷却水出入口22流出，从而完成一轮热交换。该测温耙中，通过冷却水的多次流动变向可以实现充分高效的热交换，换热效率较高、换热效果较好，进而，该测温耙能够承受的测量温度较高，使用寿命较长。

如图1～图5所示，在上述各实施例的基础上，一种具体的实施例中，本发明实施例提供的测温耙中，主体部2包括可组装匹配的第一半壳3和第二半壳4，多个槽道20形成于第一半壳3和第二半壳4之间，即主体部2可以沿多个槽道20的排列延展平面切分为第一半壳3和第二半壳4两部分，进而，在组装该测温耙时，可以直接将多个测量套管1并行设置于第一半壳3和第二半壳4之间，然后再将第一半壳3和第二半壳4进行组装固定，从而可以很方便地完成测量套管1的安装和固定。

如图2～图5所示，在上述实施例的基础上，一种具体的实施例中，第一半壳3与第二半壳4相对的一侧设有多条条状凸起31，相邻的条状凸起31之间用于形成槽道20，条状凸起31上设有断口、以用于形成相邻槽道20之间的通口22；进一步地，第二半壳4与第一半壳3相对的一侧设有用于与多条条状凸起31卡合匹配的条状凹槽41，当第一半壳3和第二半壳4组装后，相邻的两个条状凸起31和相邻的两个条状凹槽41相卡合、即可以围成一个槽道20。

优选地，条状凸起31的宽度可以为大于等于1mm、以保证槽道20侧壁的强度。

进一步优选地，第一半壳3与第二半壳4都为扁平状，进而，其组装后所形成的主体部2也呈扁平状，从而可以尽可能减小对燃烧室出口造成的堵塞。

如图1～图4所示，在上述实施例的基础上，一种具体的实施例中，主体部2上的两个冷却水出入口22可以都设置于第一半壳3上，具体地，该两个冷却水出入口22的轴心线o均垂直于第一半壳3设置，即垂直于多个槽道20的排列延展平面，进而，与两个冷却水出入口22相连接的冷却水出入管道5则垂直于多个槽道20的排列延展平面设置，从而，可以尽可能减小主体部2沿多个槽道20的排列延展方向的尺寸，进而，可以减小对燃烧室出口造成的堵塞。

如图1～图5所示，在上述实施例的基础上，一种具体的实施例中，第一半壳3和第二半壳4组装后的边缘可以采用焊接密封；进一步地，每个测量套管1和其所贯穿的槽道20的两端也可以通过焊接密封，即第一半壳3和第二半壳4组装固定后，每个测量套管2贯穿与其对应的槽道20，且该测量套管1与该槽道20的探测端开口之间以及与该槽道20的受感端开口之间都可以通过焊接进行密封，进而保证冷却水循环槽道20的整体密封性；优选地，可以通过焊丝以氩弧焊形式进行密封填充，且焊后进行磨光处理。

如图1～图5所示，在上述各实施例的基础上，一种具体的实施例中，主体部2的探测端端面与受感端端面相垂直，且主体部2沿探测端至受感端的方向呈弧形延伸过渡；具体地，即第一半壳3和第二半壳4沿探测端至受感端的方向都呈弧形延伸过渡。

相比于现有技术中的直角设计，主体部2弧线形的弯曲设计可以有效减小对燃烧室出口造成的堵塞。

进一步地，该主体部2的所有边角处都可以进行倒圆处理，以减小气流的摩擦分离损失，进而进一步减小主体部2对于燃烧室出口的阻塞影响；优选地，该主体部2的边角可以设计为2mm左右半径的倒圆。

如图1所示，在上述各实施例的基础上，一种具体的实施例中，本发明实施例的测温耙还可以包括套设于主体部2上的转接法兰6、以便于将该测温耙安装于燃烧室出口管道的凸台上。

可选地，该转接法兰6与主体部2的受感端之间可以预留一定的高度、以方便适用于不同的管道凸台，并且，对于不同的管道凸台，可以通过增减垫片来调整受感端的最终位置高度。

如图1和图4所示，在上述各实施例的基础上，一种具体的实施例中，本发明实施例提供的测温耙中，每个测量套管1由外至内可以依次包括金属套管、陶瓷套管和热电偶丝。

在上述实施例的基础上，一种具体的实施例中，金属套管和陶瓷套管端部之间的缝隙可以通过石墨密封。

如图1和图4所示，在上述实施例的基础上，一种具体的实施例中，每个测量套管1中，热电偶丝可以采用直径为0.5mm的b型热电偶偶丝。

进一步地，金属套管的外径可以设置为5mm，实际设置可以存在0.5mm的公差，壁厚为1mm左右；陶瓷套管的直径可以设置为小于3mm。

可选地，为了便于在金属套管内穿过陶瓷套管，金属套管的弯曲半径可以设置为大于其直径的0.5倍；优选地，金属套管的弯曲角度可以为大于120°。

可选地，金属套管相对于主体部2受感端的端面露出的尺寸可以为5mm左右，以便于总温的测量。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。