一种熔盐堆的热电偶套管结构

1.本发明涉及高温熔盐堆管路的测温设备，更具体地涉及一种熔盐堆的热电偶套管结构。


背景技术：

2.传统热电偶要想在高温熔盐设备中正常工作，需要使用套管隔离高温的熔盐，来解决密封的问题。由于熔盐堆的工作温度能达到700℃以上，并且熔盐管道里流动的熔盐存在一定的压强，如果由于密封不到位，导致熔盐泄露，可能造成很严重的后果。这种结构的热电偶也带来了一些无法解决的问题：测点只由金属套管的摆放位置决定，无法解决小区域内的测点灵活问题；温度变化的反馈具有滞后性。


技术实现要素：

3.为了解决上述现有技术中的热电偶的密封所带来的问题，本发明提供一种熔盐堆的热电偶套管结构。
4.根据本发明的熔盐堆的热电偶套管结构，其包括第一套管、气压调节装置、第一封头和热电偶，其中，第一套管具有侧壁，侧壁的底端密封连接到熔盐管道，侧壁的顶端通过第一封头密封，第一套管还包括填充在侧壁内的用于实现自密封的高温密封盐，第一套管还包括在高温密封盐的上方填充在侧壁内的惰性气体，气压调节装置安装在侧壁上以对惰性气体的气压进行调节，热电偶依次穿过第一封头、惰性气体和高温密封盐并伸入熔盐管道中以直接测量熔盐的温度。
5.优选地，惰性气体对高温密封盐产生的压力与熔盐对高温密封盐产生的压力抵消。
6.优选地，高温密封盐具有固液过渡区。
7.优选地，气压调节装置具有第二套管、第二封头和送气管道，其中，第二套管的两端分别连接侧壁和第二封头，送气管道的两端分别连接第二套管和外部供气装置。
8.优选地，气压调节装置还包括弹簧、密封球和泄压柱，其中，弹簧和密封球容纳于第二套管内，密封球的两端分别连接弹簧和泄压柱，泄压柱从第二封头中伸出。
9.优选地，第一封头具有封头外壳，其插入侧壁中连接。
10.优选地，第一封头还包括隔离片，其贴合在封头外壳的下方，惰性气体提供足够的压力顶住隔离片。
11.优选地，第一封头还包括位于封头外壳中的低温密封盐和干燥剂。
12.优选地，第一封头还包括防尘盖，其位于封头外壳的上方以压实干燥剂。
13.优选地，第一封头还包括密封片，其在侧壁的上方提供辅助密封。
14.根据本发明的熔盐堆的热电偶套管结构，通过熔盐自密封，使热电偶能直接测量熔盐的温度，解决高温熔盐温度测量的密封问题，拥有测温点灵活和测温反馈及时等优点。总之，本发明的熔盐堆的热电偶套管结构，解决了传统热电偶测温区域固定和测温反馈滞
后的问题，对熔盐的测点相对自由，热电偶与熔盐直接测量温度反馈较为灵敏。
附图说明
15.图1示出了根据本发明的一个优选实施例的熔盐堆的热电偶套管结构的应用环境；
16.图2是根据本发明的一个优选实施例的熔盐堆的热电偶套管结构的结构示意图；
17.图3是图2的热电偶套管结构的气压调节装置的结构示意图；
18.图4是图2的热电偶套管结构的第一封头的结构示意图。
具体实施方式
19.下面结合附图，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述。
20.如图1所示，根据本发明的一个优选实施例的熔盐堆的热电偶套管结构伸入熔盐堆中对其内的熔盐的温度进行直接测量，测点自由且反馈快捷。具体地，熔盐堆包括熔盐管道100、保温棉101和外壳102，其中，熔盐管道100容纳于外壳102的内部并通过其间的保温棉101实现保温。
21.结合图2，本发明的一个优选实施例的熔盐堆的热电偶套管结构包括第一套管1、气压调节装置2、第一封头3和热电偶4，其中，第一套管1的底端密封连接到熔盐管道100，气压调节装置2安装在第一套管1的侧壁上以对第一套管1内的气压进行调节，第一封头3密封连接到第一套管1的顶端，热电偶4穿过第一封头3和第一套管1并伸入熔盐管道100中以在设备工作时直接测量温度。
22.如图2所示，第一套管1具有侧壁11，其底端直接与熔盐管道100通过焊接连通，其顶端而通过第一封头3封闭。在本实施例中，侧壁11的顶部的内侧攻有螺纹来与第一封头3相互配合。在本实施例中，熔盐管道100中的熔盐的工作温度达到700℃以上，出于密封性考虑，侧壁11具有既定的高度。应该理解，该具体高度可以根据熔盐的工作温度和压力来进行调节，以确保高温密封盐12的自密封。
23.第一套管1还包括一层高温密封盐12，其填充在侧壁11内以隔离下方的熔盐，防止熔盐泄露。该高温密封盐12通常选用高熔点的盐，如flinak等。实际上，该高温密封盐12的下半段由于直接接触熔盐，会逐渐融化出固液过渡区，应该理解，该固液过渡区始终保留在图示位置而不会以液态流入下方的熔盐与之混合。高温密封盐12具有既定的高度。应该理解，该具体高度可以根据熔盐的工作温度和压力来进行调节，以防止熔盐泄露。
24.第一套管1还包括一层惰性气体13，其在高温密封盐12的上方填充在侧壁11内。在本实施例中，侧壁11具有使惰性气体13与气压调节装置2连通的通道，从而可以通过气压调节装置2来调节惰性气体13的气压。该惰性气体13对高温密封盐12产生向下的压力，该压力与熔盐对高温密封盐12产生的向上的压力抵消。该惰性气体13还可以提供一定程度的密封性。应该理解，惰性气体13的种类和气压由熔盐的工作温度和压强共同决定。
25.如图3所示，气压调节装置2具有第二套管21和第二封头22，其中，第二套管21的左端与侧壁11通过管道连接，第二套管21的右端由第二封头22密封。
26.气压调节装置2还包括弹簧23、密封球24和泄压柱25，其中，弹簧23和密封球24容纳于第二套管21内，弹簧23的左端抵靠在第二套管21的右壁上，弹簧23的右端与密封球24
的左端连接，密封球24的右端与泄压柱25连接，泄压柱25的右端从第二封头22中伸出。
27.气压调节装置2还包括送气管道26和截止阀27，其中，送气管道26的一端与第二套管21通过焊接连接，送气管道26的另一端通过截止阀27接入外部供气装置。在本实施例中，第二套管21与送气管道26焊接，送气管道26与截止阀27螺纹连接。
28.在气压调节装置2正常工作时，惰性气体13的压力会抵住密封球24使气体密封。在惰性气体13气压过高需要放气时，只需将泄压柱25推入，就能解开密封放气。在惰性气体13气压偏低需要输入气体，只需打开截止阀27使外部供气装置供给所需气压的气体，气体就能从送气管道26流入补充。
29.如图4所示，第一封头3具有封头外壳31，其呈现为t形并包括相互垂直的水平部和竖直部，竖直部插入侧壁11(参见图2)中连接。出于密封性考虑，封头外壳31具有既定的高度。应该理解，该具体高度可以根据熔盐的工作温度和惰性气体的压力来进行调节。
30.第一封头3还包括隔离片32，其贴合在封头外壳31的下方以封住封头外壳31的竖直部的底端，下方的惰性气体13提供足够的压力顶住隔离片32。
31.第一封头3还包括低温密封盐33和干燥剂35，其中，低温密封盐33首先被浇筑在封头外壳31中，然后再在低温密封盐33的上方铺上干燥剂35。在本实施例中，低温密封盐33填满封头外壳31的竖直部并填充在水平部的底端，干燥剂35填充在水平部的剩余部分。在本实施例中，低温密封盐33为硝酸盐。
32.第一封头3还包括密封片34，其位于封头外壳31的水平部与竖直部的过渡处以在侧壁11的上方提供辅助密封。在本实施例中，该密封片34为圈型的密封片。具体地，由于封头外壳31与侧壁11使用螺纹连接，所以封头外壳31与侧壁11顶端接触处使用密封片34保证连接的密封性。
33.第一封头3还包括防尘盖36，其位于封头外壳31的水平部的上方以压实干燥剂35。在本实施例中，防尘盖36与封头外壳31通过螺纹连接。
34.以上所述的，仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的范围，本发明的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本发明申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本发明专利的权利要求保护范围。本发明未详尽描述的均为常规技术内容。