高温火焰监视探头的冷却装置制造方法及图纸

本案涉及一种高温火焰监视探头的冷却装置，包括隔热层、第一套筒和第二套筒，所述第一套筒下端面上设有第一透镜，所述第二套筒下端面上设有第二透镜；所述隔热层包裹于第一套筒外侧，所述第二套筒设于第一套筒内，所述第一套筒上端内侧壁设有密封环，所述第二套筒上端套设于密封环内；所述第一套筒内壁一体成形有沿轴向设置的隔板，所述密封环上设有进液孔和出液孔；本发明专利技术的第一透镜和第二透镜，以及透镜间的冷却液，组成了一个具有冷却隔热作用且成像效果较好的光学系统，简化了结构，降低了成本，且方便安装；采用沸点较高矿物油作为冷却液，可以很好的防止冷却液的汽化现象，保证成像质量和冷却效果。

【技术实现步骤摘要】
高温火焰监视探头的冷却装置
本专利技术属于工业炉窑热工
，具体涉及一种高温火焰监视探头的冷却装置。
技术介绍
对于高温锅炉的燃烧环境状况的监视，是高温燃烧设备中所必不可少的。如火力发电厂锅炉，已经可通过监视器远程监控锅炉内部各角的点火及燃烧情况。从锅炉自身的结构来说，其炉壁既是火焰限定边界，又是被加热水的热交换区，为了减少燃烧区边界以外的热能损失，同时也为工人正常的维护，操作提供可以耐受的环境温度，其炉壁外部必需设置保温层和防护层。高温锅炉的内部温度可达1000℃以上，而监视器的监视探头成像面又必须处在炉壁外部(炉壁外部为随季节变化的常温区)，就炉壁厚度一般而言，摄取燃烧场景的镜头从最前面的镜片到成象面太约有不小于400mm，由相应长度的金属筒定位各光学镜片。为了让这种特殊加长的镜头在温差变化巨大的环境中安全、有效地工作，其结构设计有相当大的难度，使用寿命受到相当的限制。现有的锅炉、窑炉、高炉的内窥式火焰监视探头，通常采用光学镜片传像技术，将工业摄像机放入冷却腔体内，用水和空气的强制对流冷却该腔体。其不足之处是系统复杂，成本高，对光学成像镜头要求高，成像有衰减现象，成像效果和视角不够理想；另外，纯气冷的方式往往冷却效果不理想，采用水冷的方式冷却效果好，但是作为冷却液的水在高温辐射下容易部分汽化，形成水汽分离层，严重时会影响光学系统的成像质量。有鉴于此，有必要提出一种结构简单、能有效保证冷却效率、不影响光学系统成像效果的高温火焰监视探头的冷却装置。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种结构简单的高温火焰监视探头的冷却装置。本专利技术的另一个目的是提供一种采用能熔点较高的液体作为冷却液，减少高温下冷却液汽化现象的高温火焰监视探头的冷却装置。为了解决上述技术问题，本专利技术公开了一种高温火焰监视探头的冷却装置，包括隔热层、第一套筒和第二套筒，所述第一套筒下端面上设有第一透镜，所述第二套筒下端面上设有第二透镜；所述隔热层包裹于第一套筒外侧，所述第二套筒设于第一套筒内，所述第一套筒上端内侧壁设有密封环，所述第二套筒上端套设于密封环内；所述第一套筒和第二套筒间有纵向设置的隔板，所述隔板有相对称的两个，将第一套筒和第二套筒间的夹层隔断为进液区和出液区，所述进液区和出液区通过第一透镜和第二透镜间的空隙相连通；所述密封环上设有分别与进液区和出液区相对应的进液孔和出液孔。优选的是，所述第二套筒和第一套筒的夹层填充有冷却液。优选的是，所述冷却液为经过深度脱色的矿物油。优选的是，所述第一透镜和第二透镜间的距离不小于5mm。优选的是，所述冷却液经过超声波脱气处理。优选的是，所述冷却液每隔3-6个月更换一次。优选的是，所述隔热层包括耐火材料层和设于耐火材料层内侧的耐火纤维毯。优选的是，所述第二套筒内侧设有隔热膜。优选的是，还包括风管，所述风管有沿第一套筒轴向均匀设置的若干根，所述风管的出风方向朝向第一透镜。优选的是，还包括过滤器，所述过滤器与出液孔相连接。本专利技术的高温火焰监视探头的冷却装置，至少具有以下优点：1.第一透镜和第二透镜，以及透镜间的冷却液，组成了一个具有冷却隔热作用且成像效果较好的光学系统，可以替代现有技术中常用的物镜加平面隔离镜的组合，简化了结构，降低了成本，且方便安装2.采用沸点较高矿物油作为冷却液，可以很好的防止冷却液的汽化现象，保证成像质量和冷却效果。3.本专利技术的冷却装置在较低压力下即可保证良好的冷却效果，相较于气冷方式所需的高压，更加安全节能。附图说明图1为一种高温火焰监视探头的冷却装置结构示意图。图2为一种高温火焰监视探头的冷却装置横截面结构示意图。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。应当理解，本文所使用的诸如“具有”，“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。实施例1如图1-2所示，一种高温火焰监视探头的冷却装置，包括隔热层1、第一套筒2和第二套筒3，所述第一套筒2下端面上设有第一透镜4，所述第二套筒3下端面上设有第二透镜5；所述隔热层1包裹于第一套筒2外侧，所述第二套筒3设于第一套筒2内，所述第一套筒2上端内侧壁设有密封环6，所述第二套筒3上端套设于密封环6内；监视探头7安装于第二套筒内的合适成像位置。所述第一套筒2和第二套筒3间有纵向设置的隔板8，所述隔板8有相对称的两个，本实施例中，隔板8将第一套筒2和第二套筒3间的夹层纵向部分完全隔断，分成进液区a和出液区b,所述进液区a和出液区b通过第一透镜4和第二透镜5间的空隙相连通；所述密封环6上设有分别与进液区a和出液区b相对应的进液孔9和出液孔10。冷却液从进液孔9流入进液区a，经出液区b，由出液孔10流出后散热，在此过程中，冷却液带走所流经区域内的大部分热量，防止热量进入第二套筒内的区域；所述第二套筒3和第一套筒2的夹层填充有冷却液。所述冷却液为经过深度脱色的矿物油。矿物油的沸点远高于水，作为冷却液可以很好的防止冷却液的汽化现象，保证成像质量。所述第一透镜4和第二透镜5间的距离不小于5mm。第一透镜和第二透镜的间隙作为冷却液的通道，必须保持一定的口径以使足够的冷却液通过，保证冷却效果。所述冷却液经过超声波脱气处理。未经过脱气的的冷却液在升温时会有气泡析出，影像成像质量。所述冷却液每隔3-6个月更换一次。第一透镜4直接与锅炉内的高温接触，温度较高，矿物油在流经第一透镜的上表面时，会有少量矿物油被碳化，长期使用会使矿物油的颜色加深，影响冷却效果。所述隔热层1包括耐火材料层101和设于耐火材料层内侧的耐火纤维毯102。隔绝高温，增强冷却效果。所述第二套筒3内侧设有隔热膜301。作为最后一道隔热屏障，使第一套筒内温度适中能保持在安全范围内。还包括风管11，所述风管11有沿第一套筒轴向均匀设置的4根，所述风管的出风方向朝向第一透镜。所述风管用于吹去第一透镜下表面的灰尘，保证成像效果。还包括外部过滤器（未在图中示出），所述过滤器与出液孔10相连接。矿物油在流经第一透镜的上表面时，会有少量矿物油被碳化，过滤器可以过滤掉矿物油中的碳颗粒和大分子胶团，保证矿物油的澄清，延长使用寿命。实施例2实施例1中的第一透镜4和第二透镜5，以及透镜间的冷却液，组成了一个具有冷却隔热作用且成像效果较好的光学系统，可以替代现有技术中常用的物镜加平面隔离镜的组合。但是，由于冷却液和第一透镜4、第二透镜5对光的折射率不同，为了保证第一透镜和第二透镜，以及透镜间的冷却液组成的光学系统能使高温火焰监视探头有较好的成像效果，使用前应经过膨胀测试和高温下的光学对焦调试，以保证本专利技术能在高温下也有稳定的成像效果。考虑到监视探头7的视野角度需求，通过改变第一透镜4的镜面曲率，可以实现增大视野角度或提高局部成像还原度的效果。实施例3使用时，将实施例1的监视探头的冷却装置安装在锅炉的观察孔上，第一透镜于锅炉内壁平齐或突出于锅炉内壁，将进液孔和出液孔通过管路分别与循环散热装置相连接，使其形成闭合的通路，开启循环装置，冷却液在通路内循环流动。冷却液的设定流速不应低于0.2m/s，进液孔附近的冷却液温度保持在20℃以下。必要时，可在出液孔处设温度检测器，当冷却液的温度超过安全范围（如60℃）时，应加大冷却液的流速，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温火焰监视探头的冷却装置，其特征在于：包括隔热层、第一套筒和第二套筒，所述第一套筒下端面上设有第一透镜，所述第二套筒下端面上设有第二透镜；所述隔热层包裹于第一套筒外侧，所述第二套筒设于第一套筒内，所述第一套筒上端内侧壁设有密封环，所述第二套筒上端套设于密封环内；所述第一套筒和第二套筒间有纵向设置的隔板，所述隔板有相对称的两个，将第一套筒和第二套筒间的夹层隔断为进液区和出液区，所述进液区和出液区通过第一透镜和第二透镜间的空隙相连通；所述密封环上设有分别与进液区和出液区相对应的进液孔和出液孔。

【技术特征摘要】
1.一种高温火焰监视探头的冷却装置，其特征在于：包括隔热层、第一套筒和第二套筒，所述第一套筒下端面上设有第一透镜，所述第二套筒下端面上设有第二透镜；所述隔热层包裹于第一套筒外侧，所述第二套筒设于第一套筒内，所述第一套筒上端内侧壁设有密封环，所述第二套筒上端套设于密封环内；所述第一套筒和第二套筒间有纵向设置的隔板，所述隔板有相对称的两个，将第一套筒和第二套筒间的夹层隔断为进液区和出液区，所述进液区和出液区通过第一透镜和第二透镜间的空隙相连通；所述密封环上设有分别与进液区和出液区相对应的进液孔和出液孔。2.根据权利要求1所述的高温火焰监视探头的冷却装置，其特征在于，所述第二套筒和第一套筒的夹层填充有冷却液。3.根据权利要求1所述的高温火焰监视探头的冷却装置，其特征在于，所述冷却液为经过深度脱色的矿物油。4.根据权利要求1所述的高温火...

【专利技术属性】
技术研发人员：王军，季荣华，郭余庆，姚青松，朱云珍，陈轶萍，高飞，孙曙光，
申请(专利权)人：江苏能建机电实业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32