用于过程设备的改进的阻火器制造技术

提供了一种用于过程设备的阻火器。所述阻火器包括由具有第一轴线的第一螺旋件和具有第二轴线的第二螺旋件形成的阻火器元件，其中，第一轴线和第二轴线不平行。壳体被构造为安装到过程设备。阻火器元件安装到壳体。提供了一种采用改进的阻火器的燃烧分析仪以及一种制造用于过程设备的改进的阻火器的方法。种制造用于过程设备的改进的阻火器的方法。种制造用于过程设备的改进的阻火器的方法。

【技术实现步骤摘要】
用于过程设备的改进的阻火器


[0001]本专利技术涉及一种用于过程设备的改进的阻火器。

技术介绍

[0002]过程设备使用阻火器来确保可燃蒸气不会被诸如火炬、放热化学反应、火焰和/或高温表面的潜在的点火源点燃。阻火器可以用在各种过程应用中，包括但不限于化工厂、精炼操作、石化应用、沼气应用、垃圾填埋场等。阻火器通常安装在燃料源与点火源之间的位置或设备中，并且包括一个或多个通过阻火器的流路，这些流路被设计为允许气体流过该流路，但也可以在火焰前锋试图流过该(一个或多个)流路时从火焰前锋去除热量。以此方式，阻火器防止火焰前锋到达燃料源，从而防止燃料源的点燃，并且还防止对财产的损失和对人员的伤害。
[0003]阻火器的一个特定应用是在燃烧分析仪中。燃烧分析仪提供对来自任何燃烧过程的烟气中剩余的氧气的测量。通过保持理想的氧气水平，可获得最佳效率，并产生最低水平的NO
x
、CO和CO2。这有助于遵守环境法规。市售燃烧分析仪的一个示例由艾默生自动化解决方案公司(Emerson Automation Solutions company)、罗斯蒙特公司(Rosemount Inc.)以商品指定型号6888出售的原位烟气氧气变送器。
[0004]在燃烧分析仪中，在燃烧探头中使用阻火器以允许热气体流过氧气感测单元以进行气体测量。这些气体通常足够热以产生点火源，因此使用阻火器来降低气体的温度并使气体周围的氧气量最小化，从而最小化点燃或爆炸的风险。

技术实现思路

[0005]提供了一种用于过程设备的阻火器。所述阻火器包括由具有第一轴线的第一螺旋件和具有第二轴线的第二螺旋件形成的阻火器元件，其中所述第一轴线和所述第二轴线不平行。壳体被构造成安装到过程设备。阻火器元件安装到壳体。提供了一种采用改进的阻火器的燃烧分析仪以及一种制造用于过程设备的改进的阻火器的方法。
附图说明
[0006]图1是特别适用于本专利技术的实施例的原位过程氧气分析仪变送器安装的示意图；
[0007]图2是特别适用于本专利技术的实施例的燃烧氧气变送器的示意性立体图；
[0008]图3A和图3B是已知阻火器设计的示意图；
[0009]图4是一对正交轴线(轴线1、轴线2)的示意图，其中每对交叉螺旋件都具有各自的螺旋段或360
°
台阶；
[0010]图5是图示由连续螺旋件在期望长度上形成的整个螺旋件的示意图；
[0011]图6A是图5中以立体图示出的螺旋件的示意性侧视图；
[0012]图6B是在与正交于图6A中所示的轴线的轴线对齐的期望长度上形成的连续螺旋件的侧视图；
[0013]图7是根据本专利技术的实施例的通过叠置一对交叉螺旋件产生的形式的示意图；
[0014]图8是根据一个实施例被切割成所需形状的交叉螺旋形阻火器元件的示意图；
[0015]图9是根据本专利技术的实施例的被切割成形并插入到带螺纹壳体中的交叉螺旋形阻火器元件的示意图；
[0016]图10是根据一个实施例的交叉螺旋形阻火器的端部的放大图；
[0017]图11是示出通过阻火器的气体的流动方向的网格的切片的示意图；以及
[0018]图12是根据本专利技术的实施例的制造交叉螺旋形阻火器的方法的流程图。
具体实施方式
[0019]图1是特别适用于本专利技术的实施例的原位过程氧气分析仪变送器安装的示意图。变送器10可以是例如可从罗斯蒙特公司(Rosemount Inc.)(艾默生自动化解决方案公司(Emerson Automation Solutions company))获得的6888型氧气变送器。在一个示例中，变送器10包括探头组件12，该探头组件12基本上设置在烟囱或烟道14内，并测量与燃烧器16处发生的燃烧相关的烟道气的氧气含量。在一个示例中，燃烧器16以可操作的方式联接到空气源或氧气源18和燃烧燃料源。源18和20中的每一个都可控地联接到燃烧器16，以便控制燃烧过程。变送器10测量燃烧排气流中的氧气量并向燃烧控制器22提供氧气水平的指示。控制器22控制阀24和26之一或两者，以提供闭环燃烧控制。控制器22可以自动操作，以使得排气流中氧气过多或过少的指示导致提供给燃烧器16的氧气或燃料的量发生变化。
[0020]图2是特别适用于本专利技术的实施例的燃烧氧气变送器的示意性立体图。变送器100包括壳体102、探头主体104和具有保护盖116的电子器件106。探头主体104具有安装有阻火器110的远端108。阻火器110被构造成允许热气体流过氧气单元112，该氧气单元由图2中的虚线示出。这些气体热到足以变得可爆炸或以其它方式产生点火，因此阻火器110的重要功能是从气体吸取热量并最小化气体周围的氧气量以降低爆炸或点火的风险。
[0021]壳体102具有尺寸适于容纳电子器件106的腔室114。另外，壳体102包括内螺纹，该内螺纹适于接收盖116上的外螺纹并与该外螺纹配合，以产生气密密封。此外，壳体102包括孔或孔口，所述孔或孔口穿过壳体102，从而允许电子器件106与设置在探头104的远端108内的测量单元112之间的电气互连。
[0022]探头主体104被构造成在烟道(例如烟道14)内延伸。探头主体104包括与法兰120相邻的近端118。法兰120用于将变送器100安装或以其它方式固定到管道的侧壁。当如此安装时，变送器100可以完全由法兰120与管道壁的联接所支撑。
[0023]电子器件106可以提供加热器控制和信号调整。此外，电子器件106可以提供代表烟道气氧气浓度的线性4
‑
20mA信号。在一个示例中，电子器件106是能够执行程序步骤以提供烟道气氧气测量和通信的功能的微处理器。然而，在一些示例中，变送器100可以简单地是没有电子器件的“直接替换式”探头，并因此发送用于感测单元和热电偶的原始毫伏信号，从而分别提供代表氧气浓度和单元的指示。
[0024]图3A和图3B是已知阻火器设计的示意图。这些设计通常使用薄金属片部件，如图3A所示的薄金属片部件。薄金属片被形成为具有如图所示的波峰和波谷的波纹。在所示的示例中，金属片的厚度大约为0.002英寸厚，并且所形成的波纹具有大约90
°
的角度，且波峰与波谷之间的距离大约为0.0042英寸。图3B是放大示意图，示出了当金属片部件被轧制成
最终盘绕形式时，来自图3A的所形成的波纹变得变形或变平。这种变形会以随制造技术而变化的方式改变设计的流动值。因此，当使用根据现有技术制造的阻火器时，可能会存在不希望的可变性。
[0025]根据在此描述的一个实施例，提供了一种改进的阻火器，所述阻火器采用两个螺旋件，且这两个螺旋件各自的轴线分开，优选地分开大约90
°
。这对交叉螺旋件产生了一种网格形式，该网格形式可在设计阶段(例如指定壁厚和节距)被容易地调整，以实现不同的流速。此外，阻火器响应时间的性能通常取决于允许通过设备的流量。
[0026]图4是一对正交本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于过程设备的阻火器，所述阻火器包括：阻火器元件，所述阻火器元件由具有第一轴线的第一螺旋件和具有第二轴线的第二螺旋件形成，其中所述第一轴线与所述第二轴线不平行；壳体，所述壳体被构造为安装到所述过程设备，所述壳体使所述阻火器元件附接到所述壳体。2.根据权利要求1所述的阻火器，其中，所述第一轴线和所述第二轴线正交。3.根据权利要求1所述的阻火器，其中，所述第一轴线和所述第二轴线相交。4.根据权利要求1所述的阻火器，其中，所述阻火器元件通过增材制造形成。5.根据权利要求1所述的阻火器，其中，所述阻火器元件通过电火花加工(EDM)形成。6.根据权利要求1所述的阻火器，其中，所述阻火器元件由金属形成。7.根据权利要求6所述的阻火器，其中，所述金属选自由不锈钢、钴铬合金、马氏体时效钢、铝、镍合金和钛组成的组。8.根据权利要求1所述的阻火器，其中，所述阻火器元件的端部具有带有多个孔口的网格形状。9.一种燃烧分析仪，包括：探头主体，所述探头主体内设有氧气感测单元，所述探头主体具有远端，且阻火器附接到所述远端，所述阻火器被构造成置于过程气体与氧气感测单元之间，所述阻火器具有阻火器元件，所述阻火器元件由一对交叉螺旋件形成；和壳体，所述壳体联接到所述探头主体，并且所述壳体内具有电子器件，所述电子器件联接到所述氧气感测单元，并且被构造成生成指示所述过程气体中的氧气浓度的氧气输出。10.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：泰若尔，
申请(专利权)人：罗斯蒙特公司，
类型：发明
国别省市：