CN111720850A - 一种锅炉探头双态冷却系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锅炉探头双态冷却系统，所述冷却系统具有冷水源和冷气源，所述冷却系统设于光纤传感器外表面，包括：风冷管；液冷管；冷却套管；所述风冷管具有风冷进口管和风冷出口管，所述风冷进口管和风冷出口管一端分别通所述冷却套管；所述液冷管包括液冷进口管和液冷出口管，所述液冷进口管和液冷出口管分别连通所述冷却套管；所述冷却套管内具有冷却腔，所述冷却腔用于液体和气体双态冷却，所述双态冷却系统在实现冷却的基础上可有效地清除镜头上的烟尘，并形成保护气膜。
Description
发明领域
本发明涉及冷却领域，特别涉及一种锅炉探头双态冷却系统
发明背景
火检探头是监控锅炉火焰的重要工具，为了监控锅炉内的火焰状况，需要把火检探头的镜头靠近火焰，由于火检探头内的玻璃光纤容易受到锅炉高温辐射的影响，需要对火检探头进行冷却，现有技术锅炉火焰冷却系统通常为水冷系统，水冷系统设置于光纤传感器外表面，水冷系统以水作为冷却剂对火检探头具有较好的冷却效果。但是，由于锅炉内的环境复杂，存在大量的烟尘杂质，烟尘杂质容易覆盖在镜头上，从而导致成像效果较差，不利于对锅炉内燃烧情况进行监控。
发明内容
本发明其中一个主要目的在于提供一种锅炉探头双态冷却系统，所述双态冷却系统一方面采用液体高冷却效率对探头起到较好的冷却效果，另一方面采用风冷的气流对探头的镜头形成一种保护气罩，避免烟尘沾染镜头影响成像效果。
本发明另一个主要目的在于提供一种锅炉探头双态冷却系统，所述双态冷却系统结构采用多通道的冷却结构，在通道一端设有增压设备，可使得双态冷却剂在各自的通道内循环流通，提高整体的冷却效果。
本发明另一个目的在于提供一种锅炉探头双态冷却系统，所述双态冷却系统的液冷通道和风冷通道内壁分别贴覆探头的玻璃光纤外表面，可起到较好的冷却效果。
本发明另一个目的在于提供一种锅炉探头双态冷却系统，所述双态冷却系统不同形态的冷却剂之间通过分程隔板隔离，可使用包括但不仅限于水、油等液态冷却剂，具有广泛的适用性。
为了实现至少一个上述发明目的，本发明进一步提供一种锅炉探头双态冷却系统，所述冷却系统具有冷水源和冷气源，所述冷却系统设于光纤传感器外表面，包括：
风冷管；
液冷管；
冷却套管；
所述风冷管具有风冷进口管和风冷出口管，所述风冷进口管和风冷出口管一端分别通所述冷却套管；所述液冷管包括液冷进口管和液冷出口管，所述液冷进口管和液冷出口管分别连通所述冷却套管；所述冷却套管内具有冷却腔，所述冷却腔用于液体和气体双态冷却。
根据本发明其中一个较佳实施例，所述光纤传感器外表面设有光纤传感器套管，所述光纤传感器套管内壁贴覆光纤传感器，外壁为冷却腔。
根据本发明另一个较佳实施例，所述冷却套管和光纤传感器套管之间的冷却腔内设有多个分程隔板，所述分程隔板连接所述冷却套管内壁和光纤传感器套管外壁，并将所述冷却腔分隔成风冷通道和液冷通道。
根据本发明另一个较佳实施例，在所述冷却腔内设置四个分程隔板，将所述冷却腔分别隔离形成上下两个风冷通道和左右两个液冷通道，每一分程隔板和所述冷却套管内壁和光纤传感器套管外壁密封连接。
根据本发明另一个较佳实施例，所述风冷通道分别连接所述风冷进口管和风冷出口管，风冷通道在所述镜头内部连通，在具有压力的风冷源作用下实现循环流通。
根据本发明另一个较佳实施例，所述液冷通道分别连接所述液冷进口管和液冷出口管，液冷通道在所述镜头内部连通，在具有压力的液冷源作用下实现循环流通。
根据本发明另一个较佳实施例，所述风冷管和液冷管由不锈钢材料组成。
根据本发明另一个较佳实施例，所述冷却系统还包括接管箱，所述接管箱分别连接所述风冷管和液冷管，所述风冷管和液冷管贯穿所述接管箱并连通所述冷却套管，所述接管箱由不锈钢材料组成。
根据本发明另一个较佳实施例，所述光纤传感器套管由氟塑高分子材料组成。
根据本发明另一个较佳实施例，所述镜头上设有环形气孔，所述环形气孔连通所述风冷通道，在风冷源压力的作用下在所述镜头外侧面形成保护气膜。
根据本发明另一个较佳实施例，所述冷却套管设置为内套管和外套管，在内套管和外套管之间设有所述风冷通道，所述内套管和光纤传感器套管、镜头之间设有液冷通道。
根据本发明另一个较佳实施例，所述冷却套管为圆柱形管，所述接管箱为立方体空心结构。
附图说明
图1显示的是本发明其中一个较佳实施例的正面示意图。
图2显示的是本发明其中一个较佳实施例接管箱部位剖面示意图。
图3显示的是本发明另一个较佳实施例的接管箱部位剖面示意图。
图4显示的是本发明一个较佳实施例的镜头结构示意图。
图5显示的是本发明一个较佳实施例的镜头结构剖面示意图。
其中，
分程隔板-1，光纤传感器套管-2，冷却套管-3，液冷进口管-4，接管箱-5，液冷出口管-6，风冷进口管-7，风冷出口管-8，内套管-9，外套管-10，镜头-11，气孔-111。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
请结合图1-5，锅炉探头双态冷却系统包括风冷管和液冷管，所述风冷管内流通冷却气体，冷却气体由冷气源输出，冷气源在一定气压下推动气体在所述风冷管内循环运动。具体而言，所述冷却系统包括光纤传感器套管2，在所述光纤传感器套管2内壁紧贴于所述光纤传感器外壁面，所述冷却系统还包括冷却套管3，所述冷却套管3包覆于所述光纤传感器套管2外侧，并在所述光纤传感器套管2外壁面和所述冷却套管3内壁面之间形成冷却腔，所述风冷管包括一个风冷进口管7和一个风冷出口管8，所述风冷进口管7和风冷出口管8分别连通所述冷却套管3，冷却气体从风冷进口管7进入所述冷却腔，所述冷却腔从所述光纤传感器沿着镜头11延伸，并在所述镜头11处转向循环流动至所述风冷出口管8。
进一步的，所述液冷管包括液冷进口管4和液冷出口管6，所述液冷进口管4和液冷出口管6分别连通所述冷却套管3，所述冷却套管3中设有多个分程隔板1，请参考图2，在冷却套管3中设置4个分程隔板1，每个分程隔板1分别密封连接所述光纤传感器套管2外壁和冷却套管3内壁，相邻两个分程隔板1之间成直角，从而使得在所述冷却腔内形成相互隔离的两个风冷通道和两个液冷通道，其中两个风冷通道在所述镜头11处连通，所述液冷通道和所述镜头11连通，所述液冷通道的位于镜头11内层，所述风冷通道位于镜头11的外层，并且所述镜头11边缘设有环形气孔111，所述气孔111连通所述风冷通道，在风冷源的作用下，冷气在所述环形气孔111中喷出，从而在所述镜头11的外表面形成气膜，以避免锅炉内的杂质灰尘在镜头11上聚集，提高镜头11的成像效果，需要说明的是，在本实施例中，通过多个分程隔板1的隔离作用使得风冷剂和液冷剂可以在镜头11内层实现有效的流通，避免直接从液冷进口到出口的流通，提高液冷剂的使用效率。
请参考图3-5显示的本发明另一较佳实施例，所述冷却套管3被设置为内套管9和外套管10，所述内套管9套合于光纤传感器套管2和镜头11的外侧，并在所述内套管9和光纤传感器套管2之间形成环柱形的液冷通道，所述内套管9沿着镜头11外表面形成适配于镜头11的形状，并使得所内套管9和镜头11之间形成液冷通道的延伸段。所述液冷通道连接液冷进口管4和液冷出口管6，在冷气源压力的作用下实现对镜头11和光纤传感器全面冷却，相比于上一个较佳实施例，本实施例的冷却效果更佳，进一步的，在所述内套管9外侧设有外套管10，所述外套管10成环形柱状结构，所述外套管10套接于内套管9，并在所述内套管9外壁和外套管10内壁之间形成风冷通道，并且所述外套管10在镜头11部位适配于内套管9的形状在所述镜头11部位形成风冷通道的延伸段，并且所述镜头11的边缘设有环形气孔111，所述环形气孔111连通所述风冷通道，在风冷源压力的作用下气体从所述环形气孔111中喷出，在所述镜头11的外表面形成保护气膜，从而提高镜头11的成像效果。
进一步的，所述冷却系统还包括接管箱5，所述液冷管和风冷管分别穿过所述接管箱5壁板，分别连接对应的液冷通道和风冷通道。
本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明，本发明的目的已经完整并有效地实现，本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。
Claims (10)
1.一种锅炉探头双态冷却系统，所述冷却系统具有冷水源和冷气源，所述冷却系统设于光纤传感器外表面，其特征在于，包括：
风冷管；
液冷管；
冷却套管；
所述风冷管具有风冷进口管和风冷出口管，所述风冷进口管和风冷出口管一端分别通所述冷却套管；所述液冷管包括液冷进口管和液冷出口管，所述液冷进口管和液冷出口管分别连通所述冷却套管；所述冷却套管内具有冷却腔，所述冷却腔用于液体和气体双态冷却。
2.根据权利要求1所述的一种锅炉探头双态冷却系统，其特征在于，所述光纤传感器外表面设有光纤传感器套管，所述光纤传感器套管内壁贴覆光纤传感器，外壁为冷却腔。
3.根据权利要求2所述的一种锅炉探头双态冷却系统，其特征在于，所述冷却套管和光纤传感器套管之间的冷却腔内设有多个分程隔板，所述分程隔板连接所述冷却套管内壁和光纤传感器套管外壁，并将所述冷却腔分隔成风冷通道和液冷通道。
4.根据权利要求3所述的一种锅炉探头双态冷却系统，其特征在于，在所述冷却腔内设置四个分程隔板，将所述冷却腔分别隔离形成上下两个风冷通道和左右两个液冷通道，每一分程隔板和所述冷却套管内壁和光纤传感器套管外壁密封连接。
5.根据权利要求1所述的一种锅炉探头双态冷却系统，其特征在于，所述冷却套管设置为内套管和外套管，在内套管和外套管之间设有所述风冷通道，所述内套管和光纤传感器套管、镜头之间设有液冷通道。
6.根据权利要求3或5所述的一种锅炉探头双态冷却系统，其特征在于，所述风冷通道分别连接所述风冷进口管和风冷出口管，风冷通道在所述镜头内部连通，在具有压力的风冷源作用下实现循环流通。
7.根据权利要求3或5所述的一种锅炉探头双态冷却系统，其特征在于，所述液冷通道分别连接所述液冷进口管和液冷出口管，液冷通道在所述镜头内部连通，在具有压力的液冷源作用下实现循环流通。
8.根据权利要求3或5所述的一种锅炉探头双态冷却系统，其特征在于，所述镜头上设有环形气孔，所述环形气孔连通所述风冷通道，在风冷源压力的作用下在所述镜头外侧面形成保护气膜。
9.根据权利要求1所述的一种锅炉探头双态冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括接管箱，所述接管箱分别连接所述风冷管和液冷进出管，所述风冷管和液冷管贯穿所述接管箱并连通所述冷却套管，所述接管箱由不锈钢材料组成。
10.根据权利要求1所述的一种锅炉探头双态冷却系统，其特征在于，所述光纤传感器套管由氟塑高分子材料组成。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN113019054A (zh) * | 2021-03-31 | 2021-06-25 | 西安科技大学 | 用于瓦斯抽采管道的瓦斯气体过滤降温净化装置及方法 |
| CN114738280A (zh) * | 2022-04-10 | 2022-07-12 | 江苏天丰真空泵有限公司 | 一种具有冷却装置的无油螺杆式真空泵 |
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2020
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Cited By (3)
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| CN114738280B (zh) * | 2022-04-10 | 2024-04-09 | 江苏天丰真空泵有限公司 | 一种具有冷却装置的无油螺杆式真空泵 |
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