航天炉燃烧室的测温装置的制作方法

本实用新型涉及一种温度测量装置，特别涉及一种航天炉燃烧室的测温装置。

背景技术：

航天炉又名ht-l粉煤加压气化炉，航天炉的主要特点是具有较高的热效率(可达95％)和碳转化率(可到99％)，能承受1500℃至1700℃的高温，关键设备已经全部国产化，投资少，生产成本较低，煤种的适应性广泛，从较差的褐煤、次烟煤、烟煤到石油焦都可以作为气化的原料，可实现原料的本地化，因此，航天炉具有非常好的发展前景。

航天炉上设有水冷壁结构，其壳体由外壳、水冷壁和耐火层等三层组成。水冷壁与外壳之间存在环状间隙，形成环腔，水冷壁能承受的温度为300℃左右，具有一定压力承受能力，水冷壁层与外壳之间的环腔构成循环水管道，通过在该循环管道中加冷却液对耐火层材料降温。由于耐火层包围的燃烧室的工作温度高达1500℃，燃烧室的温度直接影响到航天炉的效率，因此，在航天炉这种特殊环境下，保证测温装置的安全有效性，以及测温装置在航天炉上的安装，一直是人们研究的难题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种航天炉燃烧室的测温装置，其具有良好的航天炉安装适配性，结构简单、安全性高。

本实用新型的技术方案是：一种航天炉燃烧室的测温装置，包括热电偶，所述热电偶的陶瓷保护外管中设置一刚玉管，所述刚玉管内设置一刚玉绝缘管，所述刚玉绝缘管对称设置的轴孔中设置热电偶丝，所述热电偶丝与刚玉绝缘管之间，刚玉绝缘管与刚玉管之间，刚玉管与陶瓷保护外管之间均填充有氧化铝粉，所述陶瓷保护外管的后段上粘接固定一连接套，所述连接套的轴孔中依次设置第一瓷柱、火山岩密封件、第二瓷柱以及导向压管，其中导向压管与连接套周向限位配合，所述连接套前端设有第一小径段，一密封铜套套在第一小径段上用于安装密封，连接套的后端设有第二小径段，一压紧帽通过一端设置的内螺纹与第二小径段螺纹配合，将导向压管压紧，一第一安装螺母活套在压紧帽上用于安装固定，所述压紧帽另一端也设有内螺纹孔，一波纹软管端头设有的连接头插入内螺纹孔中，通过波纹软管上空套的设有外螺纹的连接螺母与压紧帽的内螺纹孔螺纹连接，将波纹软管的连接头固定在压紧帽的内螺纹孔中，所述波纹软管另一端头固定连接一球头接管，所述球头接管上活套一第二安装螺母用于安装固定，所述热电偶丝从热电偶的后端依次穿过第一瓷柱、火山岩密封件、第二瓷柱、导向压管，经过波纹软管从球头接管引出连接航空插针插孔，所述热电偶丝与球头接管之间的间隙填充有机胶密封。

所述连接套的轴孔为阶梯孔，该阶梯孔的前段为大径段，中段为小径段，后段为大径段，中段的小径段与后段的大径段之间设有中径段，所述陶瓷保护外管的后段插入阶梯孔前段的大径段中与连接套粘接固定，所述第一瓷柱设置在阶梯孔的中径段中。

所述连接套的阶梯孔中，后段的大径段前端呈锥形与中径段相连，所述火山岩密封件设置在后段大径段的前端，所述导向压管设置在后段大径段的后端紧压火山岩密封件。

所述导向压管的轴孔为阶梯孔，阶梯孔的前端为大径段，所述第二瓷柱设置在该阶梯孔的大径段中紧压火山岩密封件。

所述导向压管外设有一半圆槽，所述连接套轴孔内设有一半圆槽与导向压管的半圆槽对应，通过一定位销与导向压管和连接套的半圆槽配合，使导向压管与连接套形成周向限位配合。

所述连接头前端与压紧帽之间设有用于密封的铜垫片。

所述球头接管的球头端设有安装凸缘，所述安装凸缘对第二安装螺母形成限位。

所述热电偶丝穿过火山岩密封件后的部分套有绝缘胶管。

所述刚玉绝缘管采用双孔刚玉绝缘管。

所述陶瓷保护外管的后段与连接套采用高温粘接剂粘接固定。

采用上述技术方案：所述连接套的轴孔中依次设置第一瓷柱、火山岩密封件、第二瓷柱以及导向压管，其中导向压管与连接套周向限位配合，连接套的后端设有第二小径段，压紧帽通过一端设置的内螺纹与第二小径段螺纹配合，将导向压管压紧，紧固连接套上的压紧帽时，由于导向压管与连接套周向限位配合，因此导向压管不会发生旋转，通过紧固压紧帽使导向压管和第二瓷柱对火山岩密封件形成挤压力，从而压碎火山岩密封件，对热电偶起到隔断密封的作用。第一安装螺母活套在压紧帽上用于安装固定，通过第一安装螺母与航天炉水冷壁上的外部装置螺纹配合，将热电偶压紧，且将本测温装置在航天炉的水冷壁层完成第一道安装。所述压紧帽另一端也设有内螺纹孔，一波纹软管端头设有的连接头插入内螺纹孔中，通过波纹软管上空套的设有外螺纹的连接螺母与压紧帽的内螺纹孔螺纹连接，将波纹软管的连接头固定在压紧帽的内螺纹孔中，通过该连接螺母与压紧帽螺纹连接，使波纹软管与热电偶连接。所述波纹软管另一端头固定连接一球头接管，所述球头接管上活套一第二安装螺母用于安装固定，通过第二安装螺母与航天炉外壳上的外部装置螺纹配合，将球头接管固定在航天炉外壳上，本测温装置在航天炉外壳上形成第二道安装，并且球头接管的球头端的球面与航天炉外壳上的接口接触，能起到良好的密封作用。所述热电偶丝从热电偶的后端依次穿过第一瓷柱、火山岩密封件、第二瓷柱、导向压管，经过波纹软管从球头接管引出连接航空插针插孔，热电偶丝与航空插针插孔的连接可以插拔，便于安装和拆卸。所述球头接管与热电偶丝之间的间隙填充有机胶密封，用于固定热电偶丝以及起到密封球头接管的作用。本测温装置分别在航天炉的水冷壁层和外壳上形成两道安装，并且设计有密封处理，能防止外界大气、水冷壁层与外壳间的环腔和燃烧室之间相互串气，从而保证航天炉的安全运行。航天炉水冷壁层和外壳之间的环腔采用波纹软管的软性连接，一方面能避免水冷壁层和外壳这两道安装孔不同心而造成的折损，另一方面该波纹软管还对热电偶丝起到保护作用，防止热电偶丝在环腔内受到其他物体的擦挂、碰撞。

所述连接套的轴孔为阶梯孔，该阶梯孔的前段为大径段，中段为小径段，后段为大径段，中段的小径段与后段的大径段之间设有中径段，所述陶瓷保护外管的后段插入阶梯孔前段的大径段中与连接套粘接固定，所述第一瓷柱设置在阶梯孔的中径段中。前段的大径段与小径段之间的孔肩对陶瓷保护外管形成限位，中径段与小径段之间的孔肩对第一瓷柱形成限位，防止第一瓷柱向陶瓷保护外管的一端移动。

所述连接套的阶梯孔中，后段的大径段前端呈锥形与中径段相连，所述火山岩密封件设置在后段大径段的前端，所述导向压管设置在后段大径段的后端紧压火山岩密封件。随着不断的紧固压紧帽，火山岩密封件受到的挤压力逐渐增加，可移动的空间逐渐减小，由于后段的大径段前段呈锥形，因此火山岩密封件同时受到轴向的挤压力和径向的挤压力，从而能更快的压碎火山岩密封件，且火山岩密封件设置在后段的大径段中，与设置第一瓷柱的中径段之间存在孔肩，密封性更好。

所述导向压管的轴孔为阶梯孔，阶梯孔的前端为大径段，所述第二瓷柱设置在该阶梯孔的大径段中紧压火山岩密封件。导向压管的阶梯孔的孔肩对第二瓷柱形成限位，防止第二瓷柱从导向压管中滑脱。

所述导向压管外设有一半圆槽，所述连接套轴孔内设有一半圆槽与导向压管的半圆槽对应，通过一定位销与导向压管和连接套的半圆槽配合，使导向压管和连接套形成周向限位配合。在紧固压紧帽时，可以防止导向压管和连接套随着压紧帽旋转，避免热电偶丝缠搅打结，使导向压管对火山岩密封件轴向施力。

所述连接头前端与压紧帽之间设有用于密封的铜垫片，进一步加强波纹软管的连接头与压紧帽间的密封性。

所述球头接管的球头端设有安装凸缘，所述安装凸缘对第二安装螺母形成限位，防止第二安装螺母从球头接管上滑脱，保证第二道安装的可靠性。

所述热电偶丝穿过火山岩密封件后的部分套有绝缘胶管，对热电偶丝起到更好的保护作用，延长热电偶丝的使用寿命。

所述陶瓷保护外管的后段与连接套采用高温粘接剂粘接固定，由于高温粘接剂在高温下粘接性能良好，且有良好的气封性能，因此采用高温粘接剂既能保证连接套与陶瓷保护外套的连接可靠性。

下面结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为连接套的剖视图。

附图中，1为陶瓷保护外管，2为刚玉管，3为刚玉绝缘管，4为热电偶丝，4-1为绝缘胶管，5为氧化铝粉，6为连接套，6-1为轴孔，7为密封铜套，8为第一瓷柱，9为火山岩密封件，10为第二瓷柱，11为导向压管，12为压紧帽，13为第一安装螺母，14为连接头，15为波纹软管，16为连接螺母，17为球头接管，17-1为安装凸缘，18为第二安装螺母，19为航空插针插孔，20为有机胶，21为定位销，22为铜垫片。

具体实施方式

参见图1至图2，一种航天炉燃烧室的测温装置的实施例，包括热电偶，所述热电偶的陶瓷保护外管1中设置一刚玉管2，所述刚玉管2内设置一刚玉绝缘管3，通过在刚玉绝缘管3和陶瓷保护外套1之间还设置刚玉管2，能加强对热电偶丝4的保护，延长热电偶的使用寿命。所述刚玉绝缘管3采用双孔刚玉绝缘管，所述刚玉绝缘管3对称设置的轴孔中设置热电偶丝4，热电偶丝4穿过双孔刚玉绝缘管的两个轴孔中，在刚玉管2和陶瓷保护外管1的保护下形成回路。所述热电偶丝4与刚玉绝缘管3之间，刚玉绝缘管3与刚玉管2之间，刚玉管2与陶瓷保护外管1之间均填充有氧化铝粉5，通过填充氧化铝粉5，使热电偶丝4固定在刚玉绝缘管3中，同时将陶瓷保护外管1中的间隙填满，防止刚玉管2和刚玉绝缘管3在陶瓷保护外管1中晃动。所述陶瓷保护外管1的后段上粘接固定一连接套6，所述陶瓷保护外管1的后段与连接套6采用高温粘接剂粘接固定，由于高温粘接剂在高温下粘接性能良好，且有良好的气封性能，因此采用高温粘接剂能保证连接套6与陶瓷保护外管1的连接可靠性。所述连接套6的轴孔6-1中依次设置第一瓷柱8、火山岩密封件9、第二瓷柱10以及导向压管11，其中导向压管11与连接套6周向限位配合。所述连接套6的轴孔6-1为阶梯孔，该阶梯孔的前段为大径段，中段为小径段，后段为大径段，中段的小径段与后段的大径段之间设有中径段，所述陶瓷保护外管1的后段插入阶梯孔前段的大径段中与连接套6粘接固定，所述第一瓷柱8设置在阶梯孔的中径段中，前段的大径段与小径段之间的孔肩对陶瓷保护外管1形成限位，中径段与小径段之间的孔肩对第一瓷柱8形成限位，防止第一瓷柱8向陶瓷保护外管1的一端移动，防止损伤热电偶。所述导向压管11的轴孔为阶梯孔，阶梯孔的前端为大径段，所述第二瓷柱10设置在该阶梯孔的大径段中紧压火山岩密封件9。导向压管11的阶梯孔的孔肩对第二瓷柱10形成限位，防止第二瓷柱10从导向压管11中滑脱。所述连接套6前端设有第一小径段，一密封铜套7套在第一小径段上用于安装密封，该密封铜套7与航天炉水冷壁上的外部装置接触，起到密封作用，防止水冷壁层和外壳之间的环腔与燃烧室串气。连接套6的后端设有第二小径段，一压紧帽12通过一端设置的内螺纹与第二小径段螺纹配合，将导向压管11压紧。所述导向压管11外设有一半圆槽，所述连接套6的轴孔6-1内设有一半圆槽与导向压管11的半圆槽对应，通过一定位销21与导向压管11和连接套6的半圆槽配合，使导向压管11和连接套6形成周向限位配合。在紧固压紧帽12的过程中，由于导向压管11与连接套6是周向限位配合的，因此导向压管11和连接套6不会随着压紧帽12发生旋转，防止热电偶丝4缠搅打结，并且使导向压管11对火山岩密封件9轴向施力，因此紧固压紧帽12时，火山岩密封件9会不断受到挤压力，从而压碎火山岩密封件9，对热电偶起到隔断密封的作用。所述连接套6的阶梯孔中，后段的大径段前端呈锥形与中径段相连，所述火山岩密封件9设置在后段大径段的前端，所述导向压管11设置在后段大径段的后端紧压火山岩密封件9，随着不断的紧固压紧帽12，火山岩密封件9受到的挤压力逐渐增加，可移动的空间逐渐减小，由于后段的大径段前段呈锥形，因此火山岩密封件9同时受到轴向的挤压力和径向的挤压力，从而能更快的压碎火山岩密封件9，且火山岩密封件9设置在后段的大径段中，与设置第一瓷柱8的中径段之间存在孔肩，密封性更好。一第一安装螺母13活套在压紧帽12上用于安装固定，通过第一安装螺母13与航天炉水冷壁上的外部装置螺纹配合，将热电偶压紧，且将本测温装置在航天炉的水冷壁层完成第一道安装。

所述压紧帽12另一端也设有内螺纹孔，一波纹软管15端头设有的连接头14插入内螺纹孔中，该波纹软管15与连接头14通过焊接固定。通过波纹软管15上空套的设有外螺纹的连接螺母16与压紧帽12的内螺纹孔螺纹连接，将波纹软管15的连接头14固定在压紧帽12的内螺纹孔中，通过该连接螺母16与压紧帽12螺纹配合，从而将连接头14紧压在压紧帽12的轴孔中，完成波纹软管15与热电偶的连接。所述连接头14前端与压紧帽12之间设有用于密封的铜垫片22，该铜垫片22能进一步保证连接头14与压紧帽12间的密封性，防止环腔中的气体进入本装置。所述波纹软管15另一端头固定连接一球头接管17，波纹软管15与球头接管17通过焊接固定。所述球头接管17上活套一第二安装螺母18用于安装固定，通过第二安装螺母18与航天炉外壳上的外部装置螺纹配合，将球头接管17固定在航天炉外壳上，本测温装置在航天炉外壳上行程第二道安装，并且球头接管17的球头端的球面与航天炉外壳上的接口接触，使接触面更贴合，密封性能优良。所述球头接管17的球头端设有安装凸缘17-1，所述安装凸缘17-1对第二安装螺母18形成限位，防止第二安装螺母18从球头接管17上滑脱，保证第二道安装的可靠性。所述热电偶丝4从热电偶的后端依次穿过第一瓷柱8、火山岩密封件9、第二瓷柱10、导向压管11，经过波纹软管15从球头接管17引出连接航空插针插孔19，所述热电偶丝4穿过火山岩密封件9后的部分套有绝缘胶管4-1，绝缘胶管4-1对热电偶丝4起到保护作用，延长热电偶丝4的使用寿命。航空插针插孔19与热电偶丝4通过专用压接钳压接，可以插拔，便于拆卸和安装，通过航空插针插孔19可以与外部的二次仪表连接。所述球头接管17与热电偶丝4之间的间隙填充有机胶20密封，用于固定球头接管17中的热电偶丝4，且密封球头接管17，防止外界大气与本测温装置串气。本测温装置专门针对航天炉的水冷壁结构，分别在航天炉的水冷壁层和外壳上设计了两道安装，并且通过密封铜套7、火山岩密封件9、铜垫片22、有机胶20等，对测温装置的多处进行密封处理，避免外界大气、水冷壁层和外壳间的环腔和燃烧室之间相互串气，从而保证航天炉的安全有效运行，达到良好的测温效果。航天炉水冷壁层和外壳之间的环腔采用波纹软管15的软性连接，一方面能避免水冷壁层和外壳这两道安装孔不同心而造成的折损；另一方面该波纹软管15还对热电偶丝4起到保护作用，能防止热电偶丝4在环腔内受到其他物体的擦挂、碰撞，避免损伤热电偶丝4；另外，该密封的波纹软管15还可以防止环腔内的气体进入本测温装置对测温装置内部造成污染，而导致的影响测温效果。由上述结构可知，本测温装置的设计科学合理、结构简单、安装方便、密封性能优良、安全可靠性高，还引入了航空航天设计元素，具有良好的航天炉安装适配性。