CN210689856U - 基于fbg传感技术的乙烯裂解炉辐射段cot温度监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了基于FBG传感技术的乙烯裂解炉辐射段COT温度监测系统，包括壳体、温度监测装置和伺服电机，所述壳体的底部固定连接有底座，所述壳体的一侧通过三个合页转动连接有门体，所述壳体内固定连接有两个对称设置的安装板，所述底座内开设有空腔，所述空腔内通过传动机构连接有两个对称设置的副传动轴，所述副传动轴的上端依次贯穿空腔顶部和壳体底部并通过往复机构连接有移动座。本实用新型通过传动机构、往复机构、出风机构和散热机构的配合，可带动扇叶转动，扇叶转动从而可对温度监测装置进行散热，同时移动座移动带动通风板转动，通风板转动从而可加速壳体内的热空气逸出，从而可辅助散热，从而使得散热效果更好。

Description

基于FBG传感技术的乙烯裂解炉辐射段COT温度监测系统

技术领域

本实用新型涉及石化设备监测技术领域，尤其涉及基于FBG传感技术的乙烯裂解炉辐射段COT温度监测系统。

背景技术

乙烯裂解炉是乙烯装置的龙头设备，也是乙烯装置中能耗最大的装置，其能耗占整个装置总能耗的50％～60％，其中，裂解炉的平均COT温度的控制是至关重要的，平均COT温度的波动会影响炉管的寿命和后续装置的生产状况，平均COT温度过高会加速炉管结焦的速度，温度过低会使裂解不够充分，影响裂解深度，因此，平均COT温度的监测与控制具有重要意义，裂解炉出口的温度高，流速快，腐蚀强，现有的热电偶温度传感器使用寿命只有12-18个月左右，且温度测量精度一般在±3℃。

基于光纤光栅(FBG)技术的温度传感器精度要更高(±1℃)，使用寿命更长(3年)，而且它可以在高电压、大噪声、高温、强腐蚀性等很多特殊环境下正常工作，具有灵敏度高、抗电磁干扰能力强、耐腐蚀、电绝缘性好、耐高温高压、防燃防爆、便于与计算机连接、便于与光纤传输系统组成遥测网络、重量轻、体积小、可在一定范围内任意弯曲等一系列优点，现有的温度监测装置在使用过程中会产生大量的热量，若不及时对其进行散热，从而会影响温度监测装置的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的现有的温度监测装置在使用过程中会产生大量的热量，若不及时对其进行散热，从而会影响温度监测装置的使用寿命的缺点，而提出的基于FBG传感技术的乙烯裂解炉辐射段COT温度监测系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

基于FBG传感技术的乙烯裂解炉辐射段COT温度监测系统，包括壳体、温度监测装置和伺服电机，所述壳体的底部固定连接有底座，所述壳体的一侧通过三个合页转动连接有门体，所述壳体内固定连接有两个对称设置的安装板，所述底座内开设有空腔，所述空腔内通过传动机构连接有两个对称设置的副传动轴，所述副传动轴的上端依次贯穿空腔顶部和壳体底部并通过往复机构连接有移动座，两个所述移动座相背的一侧均设有散热机构，两个所述移动座相对的一侧均设有出风机构。

优选的，所述传动机构包括固定连接在底座底部的伺服电机，所述伺服电机的驱动端贯穿空腔底部并固定连接有主传动轴，所述主传动轴的上端与空腔内顶部转动连接，所述主传动轴上固定套设有主皮带轮，所述主皮带轮的两侧均设有固定套设在副传动轴上的副皮带轮，所述副传动轴的下端与空腔内底部转动连接，所述主皮带轮和副皮带轮之间通过皮带连接。

优选的，所述伺服电机通过电源线与外置电源连接，所述底座底部安装有开关。

优选的，所述往复机构包括与副传动轴上端固定连接的丝杆，所述移动座内开设有与丝杆对应的螺纹槽。

优选的，所述散热机构包括开设在壳体侧壁上的通风口，所述通风口内设有五个等距水平排列的通风板，所述通风板的两侧均通过转轴与通风口内壁转动连接，所述移动座侧壁上开设有活动槽，所述活动槽内固定连接有五个固定轴，所述通风板上开设有与固定轴对应的活动口。

优选的，所述出风机构包括齿条，所述齿条通过两个连接杆与移动座侧壁固定连接，所述齿条的后侧啮合连接有三个等距水平排列的齿轮，所述齿轮内固定插接有转杆，所述转杆远离移动座的一端贯穿安装板并固定连接有旋转轴，所述旋转轴上固定套设有轴套，所述轴套的周侧固定连接有三个等距环绕排列的扇叶。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、通过传动机构、往复机构和散热机构的配合，伺服电机转动带动主传动轴转动，主传动轴转动带动主皮带轮转动，主皮带轮转动通过皮带带动副皮带轮转动，副皮带轮转动带动副传动轴转动，副传动轴转动带动丝杆转动，丝杆转动带动移动座移动，移动座移动带动通风板转动，通风板转动从而可加速壳体内的热空气逸出，从而可辅助散热，从而使得散热效果更好；

2、通过传动机构、往复机构和出风机构的配合，移动座移动带动连接杆移动，连接杆移动带动齿条移动，齿条移动带动齿轮转动，齿轮转动带动转杆转动，转杆转动带动旋转轴转动，旋转轴转动带动轴套转动，轴套转动带动扇叶转动，扇叶转动从而可对温度监测装置进行散热，从而不影响温度监测装置的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的正面剖视结构示意图；

图2为本实用新型的正面结构示意图；

图3为本实用新型的图1中A处的结构放大示意图。

图中：1、壳体；2、温度监测装置；3、底座；4、门体；5、合页；6、伺服电机；7、主皮带轮；8、副皮带轮；9、皮带；10、丝杆；11、移动座；12、通风板；13、齿条；14、连接杆；15、齿轮；16、轴套；17、扇叶；18、旋转轴；19、安装板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参照图1-3，本实用新型提供一种技术方案：基于FBG传感技术的乙烯裂解炉辐射段COT温度监测系统，包括壳体1、温度监测装置2和伺服电机6，壳体1的底部固定连接有底座3，壳体1的一侧通过三个合页5转动连接有门体4，壳体1内固定连接有两个对称设置的安装板19，底座3内开设有空腔，空腔内通过传动机构连接有两个对称设置的副传动轴，传动机构包括固定连接在底座3底部的伺服电机6，伺服电机6的型号为40ST-M00130，伺服电机6的驱动端贯穿空腔底部并固定连接有主传动轴，主传动轴的上端与空腔内顶部转动连接，主传动轴上固定套设有主皮带轮7，主皮带轮7的两侧均设有固定套设在副传动轴上的副皮带轮8，副传动轴的下端与空腔内底部转动连接，主皮带轮7和副皮带轮8之间通过皮带9连接，伺服电机6通过电源线与外置电源连接，底座3底部安装有开关，伺服电机6转动带动主传动轴转动，主传动轴转动带动主皮带轮7转动，主皮带轮7转动通过皮带9带动副皮带轮8转动，副皮带轮8转动带动副传动轴转动。

光纤光栅传感器原理为光纤沿径向从里向外分为纤芯、包层、涂覆层三部分，我们利用特殊的紫外光照射工艺，对特定部位的光纤纤芯进行紫外照射，使得该区域光纤纤芯的折射率发生周期性变化，从而制成特定中心波长的光纤光栅，在本解调系统中，宽带光源发出的光进入可调谐F-P滤波器，在锯齿波扫描电压的作用下，不同波长的光信号周期性地通过F-P滤波器，然后经耦合器分成两个支路。其中一路约90％的光经耦合器入射到传感光栅阵列中，阵列中有光栅的布拉格反射波长必须全部在F-P滤波器的扫描范围内，并且每个光栅的反射波长都不相同，以避免信号串扰；另一路约10％的光则经耦合器入射到F-P标准具中，该支路用来对可调谐F-P滤波器进行校准，以消除可调谐F-P滤波器腔长漂移对测量精度造成的影响，在传感光栅通道中，当F-P滤波器的扫描波长与光纤光栅的反射波长一致时，光电监测器探测到的光能量最大。此时，采集光电监测器输出的电信号，当电信号最大时，记录相应的锯齿波电压，然后根据锯齿波电压与波长的关系可以得到反射波长的值，从而达到传感信号解调的目的。

副传动轴的上端依次贯穿空腔顶部和壳体1底部并通过往复机构连接有移动座11，往复机构包括与副传动轴上端固定连接的丝杆10，移动座11内开设有与丝杆10对应的螺纹槽，副传动轴转动带动丝杆10转动，丝杆10转动带动移动座11移动，移动座11移动带动通风板12转动。

两个移动座11相背的一侧均设有散热机构，散热机构包括开设在壳体1侧壁上的通风口，通风口内设有五个等距水平排列的通风板12，通风板12的两侧均通过转轴与通风口内壁转动连接，移动座11侧壁上开设有活动槽，活动槽内固定连接有五个固定轴，通风板12上开设有与固定轴对应的活动口，通风板12转动从而可加速壳体1内的热空气逸出，从而可辅助散热，从而使得散热效果更好。

两个移动座11相对的一侧均设有出风机构，出风机构包括齿条13，齿条13通过两个连接杆14与移动座11侧壁固定连接，齿条13的后侧啮合连接有三个等距水平排列的齿轮15，齿轮15内固定插接有转杆，转杆远离移动座11的一端贯穿安装板19并固定连接有旋转轴18，旋转轴18上固定套设有轴套16，轴套16的周侧固定连接有三个等距环绕排列的扇叶17，移动座11移动带动连接杆14移动，连接杆14移动带动齿条13移动，齿条13移动带动齿轮15转动，齿轮15转动带动转杆转动，转杆转动带动旋转轴18转动，旋转轴18转动带动轴套16转动，轴套16转动带动扇叶17转动，扇叶17转动从而可对温度监测装置2进行散热。

工作原理：将电源线与外置电源的插座连接，接着按下开关，从而可为伺服电机6供电，伺服电机6转动带动主传动轴转动，主传动轴转动带动主皮带轮7转动，主皮带轮7转动通过皮带9带动副皮带轮8转动，副皮带轮8转动带动副传动轴转动，副传动轴转动带动丝杆10转动，丝杆10转动带动移动座11移动，移动座11移动带动通风板12转动，通风板12转动从而可加速壳体1内的热空气逸出，从而可辅助散热，从而使得散热效果更好，同时移动座11移动带动连接杆14移动，连接杆14移动带动齿条13移动，齿条13移动带动齿轮15转动，齿轮15转动带动转杆转动，转杆转动带动旋转轴18转动，旋转轴18转动带动轴套16转动，轴套16转动带动扇叶17转动，扇叶17转动从而可对温度监测装置2进行散热，从而不影响温度监测装置2的使用寿命，以上为本实用新型的全部工作原理。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (6)

1.基于FBG传感技术的乙烯裂解炉辐射段COT温度监测系统，包括壳体(1)、温度监测装置(2)和伺服电机(6)，其特征在于：所述壳体(1)的底部固定连接有底座(3)，所述壳体(1)的一侧通过三个合页(5)转动连接有门体(4)，所述壳体(1)内固定连接有两个对称设置的安装板(19)，所述底座(3)内开设有空腔，所述空腔内通过传动机构连接有两个对称设置的副传动轴，所述副传动轴的上端依次贯穿空腔顶部和壳体(1)底部并通过往复机构连接有移动座(11)，两个所述移动座(11)相背的一侧均设有散热机构，两个所述移动座(11)相对的一侧均设有出风机构。

2.根据权利要求1所述的基于FBG传感技术的乙烯裂解炉辐射段COT温度监测系统，其特征在于：所述传动机构包括固定连接在底座(3)底部的伺服电机(6)，所述伺服电机(6)的驱动端贯穿空腔底部并固定连接有主传动轴，所述主传动轴的上端与空腔内顶部转动连接，所述主传动轴上固定套设有主皮带轮(7)，所述主皮带轮(7)的两侧均设有固定套设在副传动轴上的副皮带轮(8)，所述副传动轴的下端与空腔内底部转动连接，所述主皮带轮(7)和副皮带轮(8)之间通过皮带(9)连接。

3.根据权利要求2所述的基于FBG传感技术的乙烯裂解炉辐射段COT温度监测系统，其特征在于：所述伺服电机(6)通过电源线与外置电源连接，所述底座(3)底部安装有开关。

4.根据权利要求1所述的基于FBG传感技术的乙烯裂解炉辐射段COT温度监测系统，其特征在于：所述往复机构包括与副传动轴上端固定连接的丝杆(10)，所述移动座(11)内开设有与丝杆(10)对应的螺纹槽。

5.根据权利要求1所述的基于FBG传感技术的乙烯裂解炉辐射段COT温度监测系统，其特征在于：所述散热机构包括开设在壳体(1)侧壁上的通风口，所述通风口内设有五个等距水平排列的通风板(12)，所述通风板(12)的两侧均通过转轴与通风口内壁转动连接，所述移动座(11)侧壁上开设有活动槽，所述活动槽内固定连接有五个固定轴，所述通风板(12)上开设有与固定轴对应的活动口。

6.根据权利要求1所述的基于FBG传感技术的乙烯裂解炉辐射段COT温度监测系统，其特征在于：所述出风机构包括齿条(13)，所述齿条(13)通过两个连接杆(14)与移动座(11)侧壁固定连接，所述齿条(13)的后侧啮合连接有三个等距水平排列的齿轮(15)，所述齿轮(15)内固定插接有转杆，所述转杆远离移动座(11)的一端贯穿安装板(19)并固定连接有旋转轴(18)，所述旋转轴(18)上固定套设有轴套(16)，所述轴套(16)的周侧固定连接有三个等距环绕排列的扇叶(17)。

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