CN210242912U - 一种高温固体料位测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高温固体料位测量装置，包括：沿待测料位容器壳体的高度方向间隔设置的若干组温度检测器，用以检测待测料位容器壳体内不同检测区域中物料的温度差值；其中，每组温度检测器为多个，并且，各温度检测器自上而下设置在待测料位容器的壳体上且部分置于该组温度检测器对应的检测区域内，用以检测该检测区域内固相物料或气相的温度，以确定任意两个相邻的温度检测器检测的温度差值从而确定固相物料的料位。本实用新型中，通过沿待测料位容器壳体的高度方向间隔设置的若干组温度检测器，以通过相邻的温度检测器检测的温度差值从而确定固相物料的料位，结构简单且能够准确判断装置内高温物料的料位。

Description

一种高温固体料位测量装置

技术领域

本实用新型涉及化工技术领域，具体而言，涉及一种高温固体料位测量装置。

背景技术

循环流化床技术因床层气流速度高，传质和传热好，从而广泛用于煤燃烧和气化。循环流化床锅炉和气化炉的主要流程是燃料通过给料机进入到装有大量热物料的循环流化床内，循环流化床底部进入流化气，燃料在流化气的作用下，快速流化并参与反应，大量热物料携带未燃尽的碳被流化气带出炉膛，经旋风捕捉后，经返料腿、返料器返回炉膛，烟气或煤气携带飞灰经旋风分离器分离后进入后系统，被捕集下来含碳的灰颗粒进入返料腿，然后经过返料器重新进入炉膛参与反应。

返料腿内的物料是高温物料，目前在实际中很难有较好的手段去监测返料腿内的物料高度，一般利用返料腿内气体压力的改变来对料位进行检测，但是准确度难以保证。返料腿料位过高，循环物料逐渐堆积在旋风分离器内，从而影响分离器效率，返料腿料位过低，循环流化床内气体会窜入分离器内，发生短路；同时返料腿内料位过高或过低，均影响循环流化床内的物料量，影响传热或者热量平衡，对返料器返料量的调节造成很大的障碍。

发明内容

鉴于此，本实用新型提出了一种高温固体料位测量装置，旨在解决现有循环流化床返料腿中料位难以测量的问题。

一个方面，本实用新型提出了一种高温固体料位测量装置，包括：沿待测料位容器壳体的高度方向间隔设置的若干组温度检测器，用以检测所述待测料位容器壳体内不同检测区域中物料的温度差值；其中，每组所述温度检测器为多个，并且，各所述温度检测器自上而下设置在待测料位容器的壳体上且部分置于该组温度检测器对应的检测区域内，用以检测该检测区域内固相物料或气相的温度，以确定任意两个相邻的所述温度检测器检测的温度差值从而确定固相物料的料位。

进一步地，上述高温固体料位测量装置中，所述待测料位容器的壳体内衬中嵌设有若干水冷组件，且各所述水冷组件与每组所述温度检测器一一对应设置，用以增大任意两个所述温度检测器所检测的物料的温度差值。

进一步地，上述高温固体料位测量装置中，所述水冷组件包括：与所述待测料位容器的壳体内衬上的凹槽形状相适配的水冷模块；其中，所述水冷模块中设置有冷却水的流通通道，并且，所述水冷模块上开设有若干用以穿设所述温度检测器的开孔。

进一步地，上述高温固体料位测量装置中，所述待测料位容器的壳体内衬上位于每个所述温度检测器测温部上方的位置设置有若干挡板，且各所述挡板与每个所述温度检测器一一对应设置，用以防止下落的固体物料落在处于气相区的温度检测器上。

进一步地，上述高温固体料位测量装置中，所述挡板包括：呈夹角设置的上板和下板；其中，所述夹角朝向所述待测料位容器的壳体的轴线设置，所述上板和所述下板的连接处相对于所述待测料位容器的壳体内衬的水平距离大于所述温度检测器的测温部相对于所述待测料位容器的壳体内衬的水平距离，并且两个所述水平距离之间具有预设差值；所述上板与所述待测料位容器的壳体的轴线之间具有第一预设角度；所述下板与所述待测料位容器的壳体的轴线之间具有第二预设角度。

进一步地，上述高温固体料位测量装置中，所述预设差值为3-5mm ，所述第一预设角度为15-20º；所述第二预设角度为20-30º。

进一步地，上述高温固体料位测量装置中，所述温度检测器为热电偶，其外套设有管座，所述管座部分穿设于所述待测料位容器的壳体内衬且一端与所述待测料位容器的壳体内衬的内表面齐平，以使所述热电偶相对于所述测料位容器的壳体内衬以预设长度延伸至所述待测料位容器内部。

进一步地，上述高温固体料位测量装置中，所述预设长度为3-8mm。

进一步地，上述高温固体料位测量装置中，每组中任意相邻的两个所述温度检测器之间的间距为50-200mm。

进一步地，上述高温固体料位测量装置中，任意相邻的两组所述温度检测器之间的间距为200-500mm。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于，本实用新型提供的高温固体料位测量装置，通过沿待测料位容器壳体的高度方向间隔设置的若干组温度检测器，以通过每组中的多个温度检测器分别检测对应区域内的固相或气相物料的温度，以在确定任意两个相邻的温度检测器检测的温度差值从而确定固相物料的料位，结构简单且能够准确判断装置内高温物料的料位，有效解决了现有高温固体料位难以测量和测量结果不准确的问题。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本实用新型实施例提供的高温固体料位测量装置在待测料位容器壳体中的安装结构示意图；

图2为本实用新型实施例中高温固体料位测量装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中的水冷组件的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中水冷组件的又一结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

参阅图1，本实用新型实施例的高温固体料位测量装置包括：沿待测料位容器壳体1的高度方向间隔设置的若干组温度检测器2，用以检测所述待测料位容器壳体1内不同检测区域中物料的温度差值；其中，每组所述温度检测器2为多个，并且，各所述温度检测器2自上而下设置在待测料位容器壳体1上且部分置于该组温度检测器2对应的检测区域内，用以检测该检测区域内固相物料或气相的温度，以确定任意两个相邻的所述温度检测器2检测的温度差值从而确定固相物料的料位。

具体而言，待测料位容器壳体1的上部和下部可以为椭圆封头，中间部分呈圆柱状结构。其中，上、下封头处通过阀门或盖板密封。待测料位容器壳体1的外壁及盖板的材质可以为钢板，其上下封头处通过法兰与阀门或盖板连接。本实施例中的待测料位容器壳体内壁与外壁之间设置的待测料位容器壳体内衬11可以为单层结构，其中填充耐火耐磨浇筑料，也可为内、外层复合结构，例如外层填充保温浇注料，内层填充耐火耐磨浇筑料。

温度检测器2可以为现有技术中任意一种能测量温度的传感器为了保证测量的精确度，沿待测料位容器壳体1的高度方向间隔设置的任意相邻的两组所述温度检测器之间的间距为200-500mm。也就是说，以一组温度检测器为一个测温单元，各个测温单元在待测料位容器壳体的高度方向上保持200-500mm的间距，当然每两个相邻的测温单元之间的间距可以相同也可不同。

每组温度检测器2为多个，各个温度检测器2自上而下布置在待测料位容器的壳体1上，且每组中的各个温度检测器2的测温部处于待测料位容器内部的同一个检测区域中。优选的，每组中任意相邻的两个温度检测器2之间的间距为50-200mm，以确保得到的温度差值数据较为准确。

实际中，可以通过外部处理模块对处于同一检测区域中的各个温度检测器2检测的固相物料或气相的温度数据进行处理以得到任意两个相邻的温度检测器2检测的温度数据的差值，如果有超过两个以上的温度检测器2，那么可以将任意相邻的两个温度检测器2检测的温度数据的差值进行平均处理，以平均值作为温度差值的数据；由于外部处理模块中预先存储有以检测区域为固相物料进行计算得到的理论值，其将上述得到的温度差值与该理论值进行比较，并在得到的温度差值与理论计算值相符或在偏差范围内时，确定该检测区域为固相物料区，以及通过外部显示模块显示出来；并在得到的温度差值与理论计算值相差较大时，确定该检测区域为气相区，以及通过外部显示模块显示出来。固相物料区或气相区确定后，即可得到固相物料的料位。

需要说明的是，本实施例中的待测料位容器可以为现有技术中任意一种通入高温固体物料的化工容器，例如返料腿。

上述显然可以得出，本实用新型实施例中提供的高温固体料位测量装置，通过沿待测料位容器壳体的高度方向间隔设置的若干组温度检测器，以通过每组中的多个温度检测器分别检测对应区域内的固相或气相物料的温度，以在确定任意两个相邻的温度检测器检测的温度差值从而确定固相物料的料位，结构简单且能够准确判断装置内高温物料的料位，有效解决了现有高温固体料位难以测量和测量结果不准确的问题。

由于固相物料和气相相对冷却水的传热系数相差很大，可以利用该特点区分固相和气相区，以提高测量结果的准确度，参阅图2，上述实施例中，所述待测料位容器的壳体内衬11中嵌设有若干水冷组件4，且各所述水冷组件4与每组所述温度检测器2一一对应设置，用以增大任意两个所述温度检测器2所检测的物料的温度差值。

具体而言，多个水冷组件4可以粘贴在待测料位容器的壳体内衬11中，每个水冷组件4用以对一组温度检测器2对应的检测区域中的物料进行降温，每个水冷组件4可以靠近温度检测器2位于待测料位容器的壳体1内部的测温部设置，以增大该检测区域中固相物料或气相的放热量，从而对每个检测区域中处于上下不同部位的多个温度检测器2检测的温度数据的差值进行放大，从而增大测量的准确性。

参阅图3和图4，在本实施例的一个具体实施方式中，所述水冷组件4包括：与所述待测料位容器的壳体内衬11上的凹槽形状相适配的水冷模块41；其中，水冷模块41中设置有冷却水的流通通道，并且，所述水冷模块41上开设有若干用以穿设所述温度检测器2的开孔。

更具体的，水冷模块41可以为呈块状结构，其可以采用钢板围设而成，其与待测料位容器的壳体内衬11上的凹槽形状相适配，以防止水冷模块41伸出至待测料位容器壳体1内，干扰温度检测器2的测量结果。水冷模块41中设置有用做冷却水流通通道的空腔，以水冷模块41呈矩形结构为例，其沿中心轴线方向上间隔开设若干圆孔，用以插设温度检测器2。此外，水冷组件4还可以包括:冷却水进口管42和冷却水出口管43，冷却水进口管42可以穿设于待测料位容器的壳体1后与冷却水源连通，冷却水出口管43可以穿设于待测料位容器的壳体1后将冷却水排出水冷模块41。

可以看出，由于高温固体物料从上到下流动，处于同一检测区域上侧的温度检测器2检测的温度数值较下侧的温度检测器2检测的温度数值大，经过水冷组件4对该检测区域的物料进行冷却后，处于同一检测区域下侧的温度检测器2检测的温度数值进一步降低，这样有利于增加同一组内任意两个相邻的温度检测器2检测的温度数据的差值，从而可以更精确的确定固相区和气相区。

上述各实施例中，温度检测器2可以为热电偶，其外套设有管座3，所述管座3部分穿设于所述待测料位容器的壳体内衬11且一端与所述待测料位容器的壳体内衬11齐平，以使所述热电偶相对于所述测料位容器的壳体内衬11以预设长度延伸至所述待测料位容器内部。

由于温度检测器2伸入测料位容器的壳体1内部的长度过长会导致水冷组件4对固体物料或气相的温降影响过小，难以保证测量结果的准确度，优选的，预设长度为3-8mm。

管座3可以由套管31与设置在其一端的连接件32组成，连接件32可以为法兰，套管31部分穿设于待测料位容器的壳体内衬11，套管31位于待测料位容器的壳体1外部的部分通过连接件与热电偶上的连接部连接，套管31靠近所述待测料位容器的壳体1内部的一端与待测料位容器的壳体内衬11的内表面齐平。

继续参阅图2，上述各实施例中，所述待测料位容器的壳体内衬上位于每个所述温度检测器2测温部上方的位置设置有若干挡板5，且各所述挡板5与每个所述温度检测器2一一对应设置，用以防止下落的固体物料落在处于气相区的温度检测器2上。

具体而言，挡板5的形状可以根据实际情况确定，挡板5可以刚好覆盖在温度检测器2的测温部上方或者稍微延伸至温度检测器2的测温部外。

更具体的，所述挡板5包括：呈夹角设置的上板51和下板52；其中，所述夹角朝向所述待测料位容器壳体1的轴线设置，所述上板51和所述下板52的连接处相对于所述待测料位容器的壳体内衬11的水平距离大于所述温度检测器2的测温部相对于所述待测料位容器的壳体内衬11的水平距离，并且两个所述水平距离之间具有预设差值。

具体而言，上板51和下板52之间的夹角可以为钝角，该钝角朝向待测料位容器壳体1的轴线设置，上板51和下板52的安装端均设置在待测料位容器的壳体内衬11的内表面上。

优选的，所述预设差值为3-5mm，以更好的确保固体物料不会下落至处于气相区的温度检测器的测温部上；所述第一预设角度α为15-20º，可以防止固体物料堆积在上板51的倾斜面上；所述第二预设角度β为20-30º，一方面，可以将上板的一端连接在待测料位容器的壳体内衬11上，另一方面也能更好的防止固相物料掉落在处于气相区的温度检测器2上。此外，上板51和下板52之间在待测料位容器的壳体内衬11的内壁的弧长方向上的距离可以根据实际情况确定，能覆盖温度检测器即可，例如该距离可以设置为50mm。综上，本实用新型提供的高温固体料位测量装置，通过沿待测料位容器壳体的高度方向间隔设置的若干组温度检测器，以通过每组中的多个温度检测器分别检测对应区域内的固相或气相物料的温度，以在确定任意两个相邻的温度检测器检测的温度差值从而确定固相物料的料位，结构简单且能够准确判断装置内高温物料的料位；尤其是在待测料位容器的壳体内衬中嵌设若干水冷组件，以增大任意两个所述温度检测器所检测的物料的温度差值，使得测量结果更准确；进一步通过在待测料位容器的壳体内衬上位于每个所述温度检测器测温部上方的位置设置有若干挡板，以防止下落的固体物料落在处于气相区的温度检测器上，保证了处于气相的温度检测器的检测结果的准确度。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种高温固体料位测量装置，其特征在于，包括：沿待测料位容器壳体的高度方向间隔设置的若干组温度检测器，用以检测所述待测料位容器壳体内不同检测区域中物料的温度差值；其中，

每组所述温度检测器为多个，并且，各所述温度检测器自上而下设置在待测料位容器的壳体上且部分置于该组温度检测器对应的检测区域内，用以检测该检测区域内固相物料或气相的温度，以确定任意两个相邻的所述温度检测器检测的温度差值从而确定固相物料的料位。

2.根据权利要求1所述的高温固体料位测量装置，其特征在于，所述待测料位容器的壳体内衬中嵌设有若干水冷组件，且各所述水冷组件与每组所述温度检测器一一对应设置，用以增大任意两个所述温度检测器所检测的物料的温度差值。

3.根据权利要求2所述的高温固体料位测量装置，其特征在于，所述水冷组件包括：与所述待测料位容器的壳体内衬上的凹槽形状相适配的水冷模块；其中，

所述水冷模块中设置有冷却水的流通通道，并且，所述水冷模块上开设有若干用以穿设所述温度检测器的开孔。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的高温固体料位测量装置，其特征在于，

所述待测料位容器的壳体内衬上位于每个所述温度检测器测温部上方的位置设置有若干挡板，且各所述挡板与每个所述温度检测器一一对应设置，用以防止下落的固体物料落在处于气相区的温度检测器上。

5.根据权利要求4所述的高温固体料位测量装置，其特征在于，所述挡板包括：呈夹角设置的上板和下板；其中，

所述夹角朝向所述待测料位容器的壳体的轴线设置，所述上板和所述下板的连接处相对于所述待测料位容器的壳体内衬的水平距离大于所述温度检测器的测温部相对于所述待测料位容器的壳体内衬的水平距离，并且两个所述水平距离之间具有预设差值；

所述上板与所述待测料位容器的壳体的轴线之间具有第一预设角度；所述下板与所述待测料位容器的壳体的轴线之间具有第二预设角度。

6.根据权利要求5所述的高温固体料位测量装置，其特征在于，所述预设差值为3-5mm，所述第一预设角度为15-20º；所述第二预设角度为20-30º。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的高温固体料位测量装置，其特征在于，所述温度检测器为热电偶，其外套设有管座，所述管座部分穿设于所述待测料位容器的壳体内衬且一端与所述待测料位容器的壳体内衬的内表面齐平，以使所述热电偶相对于所述测料位容器的壳体内衬以预设长度延伸至所述待测料位容器内部。

8.根据权利要求 7所述的高温固体料位测量装置，其特征在于，所述预设长度为3-8mm。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的高温固体料位测量装置，其特征在于，每组中任意相邻的两个所述温度检测器之间的间距为50-200mm。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的高温固体料位测量装置，其特征在于，任意相邻的两组所述温度检测器之间的间距为200-500mm。

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