含有对抗性环镜的处理容器内部温度测定仪制造技术

一个利用高温计测量装有夹杂固体的气体的封闭容器或管道内部温度的仪器，利用一个光学通路的引入口，其中包括一个高强度的瞄准管（７）、一个安全阀（５）、一双瞄准玻璃（２１、２２）、各种清洗设备联接和光学定位（距）装置。一个动态的清洗系统，在正常运行时可保持光学瞄准通道清洁。而在容器或管道内部运行失常时该通道被堵塞也能进行清洗。光学通道入口装在容器或管道（８）的外壁上。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术就一般而论，是关于充气容器或管道中的温度测量问题。更详细点说，它是关于含有高温计的系统的改进，这种高温计是专门用于测量反应室里提高后的温度的。一个以烃基燃料部分氧化而气化的方法，生产合成体气的发生器，就是这类反应室的一例。一个气化过程可能包括气体、液体或固体烃基的气化。其中含不同浓度的不可气化的灰分物质。这种气化反应是在高温和高压的反应容器内部进行，该反应容器是由内部连续多层地敷以耐火材料的内衬。根据烃基原料的组成成分，各种热态气体在这样过程中产生，正常情况下都含有(由反应)带来的不能转化的碳的颗粒，参加反应的烃燃料，熔化的灰分和/或不熔化的高熔点灰分物质。在这样过程中使用的反应室的内部耐火墙，常会生成一层熔化了的灰渣，垂直地顺墙流下，直奔底部出口。在如上述的气化过程中，具有一套可靠的反应室温度测定装置是很重要的。温度测量的可靠性多方面地影响气化过程的运行，包括对反应的控制、过程运行安全、耐火衬的毁坏率、以及熔化灰分的粘度控制，控制粘度的目的是保证有适当的灰渣通过反应器底部排除。考虑到温度测定，曾使用过辐射高温计来测量诸如气化反应器及其相类设备的热表面和热态大气空间。辐射测高温技术包括热态环境发散出的热辐射的测定和由辐射定律有关的知识和关于要测量的表面和/或气体的辐射特性的知识或合理假设推论出其温度。用以测量固体辐射的探测器是十分精密的而且需要与对抗性的大气环境绝缘，此大气的温度正是需用它测定的。正常情况下，这种绝缘是用瞄准璃窗口的形式同时还用一个气体清洗孔口通入容器外壳和其耐火衬的办法来实现的。这种办法为探测器提供了一个清洁的光学瞄准线，直通容器的内部。上述绝缘方法的一个缺点在于不论何时只要被测的大气中含有熔化了的颗粒时，清洗过的观察孔就会被阻塞。在这种条件下，熔化的颗粒就可能被与其相邻的清洗观察孔的清洗气体冷却器冷却而冻结。因而光学瞄准通道就会逐渐地被积累的物料所堵塞。关于解决这个问题的以前的一个专利是要在高温计与高温反应器之间维持一开式瞄准线，此专利是美国专利No.4，411533。这个专利技术包括一个由观察孔的壁面和顶部组成整体的顶棚架，以便把熔化的物料从孔口的顶部引开，和一个由观察孔的底部组成整体的倾斜的荫避通道，以便把熔化的物料从孔口的底部疏放走。上述系统在实线中可能会遇到几个困难。当生产出来的反应气体携带高浓度的熔化颗粒时，大量的熔化物料从容器内部的纵向墙壁上流淌下来，覆盖住从瞄准孔为把物料引开而伸长棚架的容量。此外，如果熔化的物料与用以做伸长棚架的耐火材料有化学侵蚀作用时，此棚架就被侵害以至磨损掉。但是，主要困难还在于清洗气体，清洗气体是保护瞄准孔的光学窗口与反应室内部的高温气体隔离的，而此清洗气体同时也冷却伸长的棚架。其结果使此棚架就成了冷却了的点，而此冷却点增加了对接触到它的熔化物料的冻结，以致于有足够的冷冻物料积聚，而使整个观察孔被堵塞。另一个以前的专利，为美国专利No.4，400，097，此专利的作者们专利技术了一个含有一个高温计的辐射测量仪。高温计以一个伸长了的、穿过容器的耐火衬的测量管道从气化器式反应器接受辐射。测量管道提供了一个防止气体从容器中漏泄的安全室。安全室是一个密封的有两个光学窗口的小间。光学窗口是为防止灰尘和氮气清洗流的凝结液进入光学管内。在第二个外部光学管里流动的蒸汽是用以维持一清洁的开孔通进反应器。此外，还有第三个抗热窗孔用来防止蒸汽回流进内光学管和凝结在安全室的窗口上。上述以前的两项专利的共同的另一弱点是，最靠近反应室的观察孔为一简单地钻通了容器的耐火衬的孔。这类孔眼很容易被热和机械应力所强制而弄歪或毁坏。这些应力可能在周密设计的反应室内占优势。由于热膨胀差的结果，某一耐火层可能与另外的耐火层错开，这样就可能部分地或全部地堵塞观察通道。反应室内迅速变化着的温度能使孔口边缘周围的耐火衬裂开，当这耐火衬一片片地脱落，孔口就扩大，瞄准通道变得难以清洗和清除堵塞物。总之，以前的技术所提供的仪器易发生问题，或被积聚的在瞄准孔口周围的冻结的物料堵塞瞄准通道或被最靠近反应室的耐火材料的孔口部分的错开或毁坏而堵塞瞄准通道。为了克服上述障碍而获得可靠的温度测量，提供一套新颖的系统的改进，此系统使用的为反应容器内的高温测量用的高温计。本专利技术的一个目的是提供一个改进了的温度监视系统在其中的对抗性环境里使用高温计。另一目的是提供一个改进了的光学引进口通向有粗糙的颗粒的环境，以获得要求有洁净的瞄准通道的光学测量设备，以便取得测量的精确性和可靠性。进一步的目的，是提供一个耐久的光学引进口通到对抗性的环境中，而不会被此环境毁坏或弄歪。再进一步的目的是提供周期性地清洗高温计瞄准通道的装置，此瞄准通道常被堵塞。简单地说，本专利技术是关于测量含有携带固体的热态气体温度的装置。这些热态气体是装在以耐火材料加衬的反应室或管道中的。特别要说明的是反应室，其中有携入固体的熔化体片，总要在反应室或管道的壁面上形成熔化物质层。这种仪器有一个高温计，诸如红外线比例高温计，通过一镶着两块观察玻璃的带边缘的筒子瞄向反应室或管道、一个瞄准线的开口安全阀，和一耐火金属的瞄准管。为了安放此瞄准管，就在容器或管道的单层或多层耐火材料衬层钻通一个孔。所钻的孔与一端联在容器或管道上的法兰盘孔口同轴心。此瞄准管插入联接孔口，使其最前端与加衬的容器或管道内表面取平。孔口的在耐火衬中的尺寸应与瞄准管和耐火衬之间留一小的环形缝隙。另外，还提出一套清洗瞄准玻璃、阀门和瞄准管的内表面和外表面的装置并附有适当的清洗气体，或清洗用的各种配合气体，如氮气或由产品合成气体中分出一小股，加以冷却或清洗后的合成气体，瞄准玻璃的带边卷筒片、阀门、瞄准管和清洗装置都一个挨一个地联接起来并联到上述的容器的孔口上，联接时应保证装有热态气体的容器的压力整体性。系统的所有的组成部件必须维持在精确的、以法兰盘环、高温计定线环与瞄准管中心环定位的一条光学定位线上。除上述各元件的配合外，还提供一套控制系统，这套控制系统不仅监视清洗系统内部的流量和压力，而且提供一套装置动态地调节各清洗流量以及响应反应室或管道内各参数变化的脉冲量。本专利技术的一个基本方面，就是清洗气体的流率和脉冲可被控制得不仅能保持瞄准通道清洁，而且如果在反应室或管道内的一些困难的运行条件下瞄准通道被堵塞了，还可以让它重新打开。同时还提供一套安全系统包括监视两块瞄准玻璃的完整性的装置以及在一些不期而遇的事件中，一块或两块瞄准玻璃故障时能采取补救措施的装置。本专利技术的前述以及其它目的和优点将在下面联系着被要实现本专利技术的专利技术者们所完成的最佳模式来更充分地加以说明。联系到此模式还提供以图的形式的说明，它们是附图说明图1 为说明所包括的各元件的组合的横剖面图;和图2 为在图1上沿2-2线截取的横剖面图;如上面所指出的，在装有含固体的热态气体同时在其壁面上还有一层熔化了的物料的容器或管道内部的温度，可用一高温计来测量。在这种情况下，不仅高温计需要保护，而且联通到容器的瞄准通道也必须维持得笔直、清洁并清除所有的障碍物。因此，就要求有一个像图1所说明的各种元件组成的系统。图1表示有耐火材料做内衬的容器或管道8的一部分。在此容器或管道内有熔化了的材料层24，它在耐火内衬的最里面的表面上形成。高温计本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种为使烃基混合物在反应器的反应室中进行反应所用的反应器，用以产生合成气体和特种物质，上述反应器具有内部壁面（８）、耐火衬（９、１０）围绕着反应室和一个膛孔（１５）穿过上述衬，从反应器壁上的引入孔和一个开口进入反应室，其特征为：一个可移动的瞄准管组装在上述膛孔（１５）里，以承担通往反应室的观察通路来接触从那里出来的辐射线，并包括：一个用来确定其内部圆筒形瞄准通路的，伸长了的管件（７），具有一个平面和内部开口端和一个外部开口端，被安放在上述膛孔（１５）中，来确定第二个在上述管件（７）与上述膛孔（１５）之间的环状清洗气体通路（１４）；上述伸长的管件（７）纵向地定位在上述膛孔（１５）里，在这里其内部开口端的平面放在与反应室壁面（２５）共同的平面上；一个环状的配气管（６）接在上述伸长管件的上述外开口端，且具有一入口（１７）与具有压力的清洗气源（２６）相通，最少有一个放气口（２７）与上述环形清洗气体通路（１４）相通；一个切断阀（５）具有与上述配气管（６）相接的接入口，当阀门开启时，形成一条直线瞄准线的瞄准通道，穿过该阀门和伸长的管件，而且有一个外部端头；一个第二环形配气管（４）接在上述阀门（５）的上述外部端头上，具有一个与有压力的清洗源相通的入口，和最少有一个放气口（３１）与由第二环形配气管所围成的轴向空间（３０）相通，上述空间（３０）与切断阀（５）的内空间直接相接，切断阀本身又与被管件（７）所确定的圆筒形气体通道相联接；一个有边筒片（３）装着两片同轴安装的瞄准玻璃（２１、２２）、接在第二环形配气管（４）上，而且与第二环形配气管（４）、切断阀（５）、第一环形配气管（６）、管件（７）、各个气源（２６、２９）、供气管线以及反应器相配合形成一气密的封闭体；上述有边筒片（３）含有一个小的、密封的气密的封闭体（３３）在上述的两个同轴排列的瞄准玻璃（２１、２２）之间，在此上述封闭体有一入口（２３）可与压力气源（３４）相通；并有一个光学定位元件（２）联接在上述有边筒片（３）的活动端，提供一个衔接高温计并为它或任何其它的此类接受辐射的设备做光学定位的装置，目的是测定由反应器中的气体和颗粒物质发射出的热辐射。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汤姆斯费雷德里克莱因格，里查德丹尼斯咔里，格斯扎咔里欧，
申请(专利权)人：德士古发展公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]