CN109269537A - 一种高温高压反应釜测量探针安装的结构 - Google Patents

一种高温高压反应釜测量探针安装的结构 Download PDF

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陈军
师忠卿
白冰
李汉卿
武继辉
张丁涌
张乃峰
陈超
邓磊
车得福
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Xian Jiaotong University
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Xian Jiaotong University
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Abstract

本发明公开了一种高温高压反应釜测量探针安装的结构，包括高温高压反应釜釜体、高温高压反应釜盖和加装凸台；其中，加装凸台上端开设有阶梯孔，该阶梯孔的大孔内安装有固定螺母，固定螺母处螺纹连接有密封螺栓，该阶梯孔的小孔内自上而下依次填充有铜垫圈与石墨垫圈，密封螺栓、铜垫圈、石墨垫圈、加装凸台以及高温高压反应釜盖自上而下开设有贯穿于高温高压反应釜釜体内的通孔，该通孔内放置有测量探针，测量探针的一端伸入至高温高压反应釜釜体内，另一端露出密封螺栓外。本发明通过加装凸台与螺旋减温通道实现探针的表面降温，能够有效降低密封装置中探针与垫圈接触部分的温度，从而避免因高温与挤压造成的探针表面涂料损坏。

Description

一种高温高压反应釜测量探针安装的结构
技术领域
本发明属于能源化工领域，具体涉及一种高温高压反应釜测量探针安装的结构。
背景技术
随着科技的快速发展，高参数锅炉已被用于能源、化工、环保等各个方面，而高参数下对工质的性质进行研究十分重要，这就要求需要良好可靠的实验设备以及参数测量配套仪器。
以油田注汽锅炉为例，注汽锅炉利用高温高压所产生的湿蒸汽工作，将湿蒸汽注入油井用以加热油层中的原油，以达到降低稠油粘度增加其流动性的目的。近年来，注汽锅炉的初始参数不断得到提升，我国山东胜利油田拥有已达到26MPa的超临界注汽锅炉。在此背景下，对于高温高压条件下工质的特性研究尤为重要，而此类研究需要借助高温高压反应釜，同样需要温度、电导率等参数的测量技术与仪器，而测量探针的可靠性就尤为重要。传统对测量探针无有效减温保护措施，这就需要来避免因高温与挤压造成的探针表面涂料损坏等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高温高压反应釜测量探针安装的结构。该结构可以在石墨垫圈压紧密封测量探针时，使得测量探针的绝缘涂料最大程度保持完整、不受损坏，是一种较为简单经济的提升高温高压条件下非电量电测可靠性的结构。
本发明采用如下技术方案来实现的：
一种高温高压反应釜测量探针安装的结构，包括高温高压反应釜釜体，设置在高温高压反应釜釜体顶部开口处的高温高压反应釜盖，以及安装在高温高压反应釜盖上的加装凸台；其中，
加装凸台上端开设有阶梯孔，该阶梯孔的大孔内安装有固定螺母，固定螺母处螺纹连接有密封螺栓，该阶梯孔的小孔内自上而下依次填充有铜垫圈与石墨垫圈，密封螺栓、铜垫圈、石墨垫圈、加装凸台以及高温高压反应釜盖自上而下开设有贯穿于高温高压反应釜釜体内的通孔，该通孔内放置有测量探针，测量探针的一端伸入至高温高压反应釜釜体内，另一端露出密封螺栓外。
本发明进一步的改进在于，加装凸台焊接在高温高压反应釜盖上。
本发明进一步的改进在于，固定螺母焊接在阶梯孔的大孔内。
本发明进一步的改进在于，通孔开设在加装凸台的中心轴上。
本发明进一步的改进在于，在加装凸台内以通孔为中心，开设有螺旋减温通道，用于通入冷却工质。
本发明进一步的改进在于，螺旋减温通道的螺旋减温通道入口和螺旋减温通道出口分别从加装凸台的顶部和底部引出。
本发明具有如下有益的技术效果：
1、同时采用喷涂绝缘处理与垫圈压紧的密封方式要求压紧贴合部位的温度和压力不能过高，本发明使得上述密封方式与绝缘处理方式在更高的温度压力条件下同时应用成为可能。其中，加装凸台可以使测量探针表面整体远离高温高压反应釜内部，即远离热源，使测量探针表面的平均温度降低，尤其是能够降低石墨垫圈与测量探针压紧接触部分的温度。
2、有效地降低高温高压反应釜测量探针与石墨垫圈贴合接触位置的温度，避免涂料同时受到高温与挤压时导致损坏，影响测量结果，甚至引发安全事故。
3、螺旋减温通道可以通入不同流量的不同工质，能够适应不同的温度要求。具体来说，在凸台上加工螺旋减温通道，工作时可以通入水等冷却工质，以进一步降低石墨垫圈与测量探针接触时的温度。由于此类密封依赖于石墨垫圈与测量探针之间的静摩擦力，而静摩擦力来源于二者接触产生的挤压作用力，高温高压条件下挤压力与静摩擦力的绝对值均较大，普通的绝缘涂料难以同时承受高温与外力，本发明可通过有效降低温度来缓解这一问题。在高温高压反应釜内温度较低时，可以使冷却工质由螺旋减温通道自然流入，通过重力的作用从螺旋减温通道出口流出，而当高温高压反应釜内温度较高时，可以采用水泵增加螺旋减温通道内冷却工质的流量，进而增强其换热效果。
4、凸台材质的选择只需满足能够与高温高压反应釜进行焊接的条件即可。同样地，也可以根据不同的温度要求而选择不同比热容和导热系数的凸台材料。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
附图标记说明：1-高温高压反应釜盖；2-加装凸台；3-螺旋减温通道；4-螺旋减温通道入口；5-固定螺母；6-密封螺栓；7-测量探针；8-铜垫圈；9-石墨垫圈；10-通孔；11-螺旋减温通道出口；12-高温高压反应釜釜体。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做出进一步的说明。
如图1所示，本发明提供的一种高温高压反应釜测量探针安装的结构，包括高温高压反应釜釜体12，设置在高温高压反应釜釜体12顶部开口处的高温高压反应釜盖1，以及安装在高温高压反应釜盖1上的加装凸台2；其中，加装凸台2上端开设有阶梯孔，该阶梯孔的大孔内安装有固定螺母5，固定螺母5处螺纹连接有密封螺栓6，该阶梯孔的小孔内自上而下依次填充有铜垫圈8与石墨垫圈9，密封螺栓6、铜垫圈8、石墨垫圈9、加装凸台2以及高温高压反应釜盖1 自上而下开设有贯穿于高温高压反应釜釜体12内的通孔10，该通孔10内放置有测量探针7，测量探针7的一端伸入至高温高压反应釜釜体12内，另一端露出密封螺栓6外。加装凸台2可以一定程度降低与测量探针7接触到的最高温度以及测量探针7和垫圈接触部位的温度，以达到保护测量探针7的目的。可根据需要选择选择不同材料和尺寸。
此外，在加装凸台2内以通孔10为中心，开设有螺旋减温通道3，用于通入冷却工质。且有螺旋减温通道3的螺旋减温通道入口4和螺旋减温通道出口 11分别从加装凸台2的顶部和底部引出。利用螺旋减温通道中的冷却工质可以进一步降低测量探针与垫圈接触部分的温度。并且，可根据加装凸台材料、尺寸的不同，设计螺旋减温通道内冷却工质的流量。
工作前，首先拧紧密封螺栓6，使其能够与铜垫圈8之间产生足够的挤压力，接着将冷却工质水由螺旋减温通道3送入，并且使螺旋减温通道3内保持一定的冷却工质流量。高温高压反应釜釜体12开始工作时，热量由高温高压反应釜釜体12通过测量探针7进行传导，使得测量探针7各处温度不断升高并大致趋于一个平衡状态，此时测量探针7与石墨垫圈9处于压紧接触状态。一方面，相同工况下由于测量探针7长度的增加，接触部分的温度相较于没有加装凸台2 时必定有所降低；另一方面，由于加装凸台2内部冷却工质的作用，使得石墨垫圈9与铜垫圈8的温度相较没有冷却工质时大大降低，因此测量探针7与石墨垫圈9接触部分的温度也会大大降低，避免了涂料因高温挤压而脱落的现象，从而保证了绝缘涂料的工作性能。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (6)

1.一种高温高压反应釜测量探针安装的结构，其特征在于，包括高温高压反应釜釜体(12)，设置在高温高压反应釜釜体(12)顶部开口处的高温高压反应釜盖(1)，以及安装在高温高压反应釜盖(1)上的加装凸台(2)；其中，
加装凸台(2)上端开设有阶梯孔，该阶梯孔的大孔内安装有固定螺母(5)，固定螺母(5)处螺纹连接有密封螺栓(6)，该阶梯孔的小孔内自上而下依次填充有铜垫圈(8)与石墨垫圈(9)，密封螺栓(6)、铜垫圈(8)、石墨垫圈(9)、加装凸台(2)以及高温高压反应釜盖(1)自上而下开设有贯穿于高温高压反应釜釜体(12)内的通孔(10)，该通孔(10)内放置有测量探针(7)，测量探针(7)的一端伸入至高温高压反应釜釜体(12)内，另一端露出密封螺栓(6)外。
2.根据权利要求1所述的一种高温高压反应釜测量探针安装的结构，其特征在于，加装凸台(2)焊接在高温高压反应釜盖(1)上。
3.根据权利要求1所述的一种高温高压反应釜测量探针安装的结构，其特征在于，固定螺母(5)焊接在阶梯孔的大孔内。
4.根据权利要求1所述的一种高温高压反应釜测量探针安装的结构，其特征在于，通孔(10)开设在加装凸台(2)的中心轴上。
5.根据权利要求1所述的一种高温高压反应釜测量探针安装的结构，其特征在于，在加装凸台(2)内以通孔(10)为中心，开设有螺旋减温通道(3)，用于通入冷却工质。
6.根据权利要求5所述的一种高温高压反应釜测量探针安装的结构，其特征在于，螺旋减温通道(3)的螺旋减温通道入口(4)和螺旋减温通道出口(11)分别从加装凸台(2)的顶部和底部引出。
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