CN216208726U - 一种灰熔融性测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种灰熔融性测试装置，包括：燃烧单元、取像单元和通气单元，燃烧单元包括高温炉，高温炉包括燃烧内管，待检测的灰锥放置在燃烧内管中；取像单元包括取像管和成像组件，取像管包括相互连通的取像管本体和取像延伸管，取像管本体的端部与燃烧内管连通，取像延伸管的端部设有观察窗，成像组件与观察窗对应设置，取像延伸管用于延长燃烧内管与观察窗之间的距离；通气单元设置在取像管本体与取像延伸管的连接处，通气单元用于阻止燃烧内管中的灰锥受热产生的水汽以及挥发的污染物扩散至观察窗。本实用新型具有结构紧凑、原理简单、操作便捷等优点，大大减少了污染物扩散至观察窗，既提高了成像质量，又延长了观察窗上石英片的使用寿命。

Description

一种灰熔融性测试装置

技术领域

本实用新型主要涉及煤样测定设备技术领域，尤其涉及一种用于进行煤灰测定的灰熔融性测试装置。

背景技术

煤灰的熔融特性直接关系到煤灰的熔融特性直接关系到电厂锅炉是否结渣(俗称结焦)及其严重程度，因而它对锅炉的安全、经济运行关系极大。现有技术中，常使用灰熔融性测试装置对煤样进行灰熔融性进行测定。参见图1所示，目前，现有的灰熔融性测试装置一般包括高温炉、灰锥托板1、取像单元以及控制机构。操作时，将待测煤样的灰锥2放置于灰锥托板1上，在高温炉内完成加热，通过取像单元采集灰锥2在各个温度下的图像信号，从而自动或人工判断出煤样四个热症熔融温度，最终完成对煤灰的熔融性测定。在这个过程中，灰锥托板1位于高温炉的燃烧内管3中，取像单元包括取像管4(取像管本体41)、光源7和摄像机8，取像管4的一端与燃烧内管3连通，另一端朝向位于高温炉外部的摄像机8或操作人员，摄像机8或操作人员则是通过取像管4实时采集灰锥2的图像。为了保证隔热和密封，取像管4朝向成摄像机8或操作人员的一端上安装有用来形成观察窗6的透明石英片，摄像机8或操作人员则是透过石英片对灰锥2进行取像或观察。

但是，通过长期的研究发现，高温炉的燃烧内管3在工作时为一个高温环境，当燃烧内管3中的温度升到一定值时，内部会伴随有水汽生成。取像管4的观察窗6往往离燃烧内管3之间存有一定距离，这就造成观察窗6与燃烧内管3之间存在一定温差。当燃烧内管3中产生的水汽遇到温度较低的观察窗6(如石英片)后便冷凝成小水珠。由于小水珠内同时夹杂着一些粉尘杂质，随着温度的升高，水分被蒸发，而粉尘杂质将会始终残留在石英片上，使石英片的透光性减弱，最终影响灰锥2的取像质量以及对灰锥熔融性的判断。为了保证灰锥成像的要求，重复几次试验之后就需要更换新的石英片，不但费时费力，而且增加了仪器的运行成本。

虽然现有技术提及了通过在取像部的观察窗与燃烧部之间设置气帘，并通过气流内循环的方式，将含水汽和污染物的气体从管内导出进行净化处理后再导入管内。但是，由于取像管的长度较短，使得含水汽和污染物的气体在取像管内移动的路径也比较短，而且吹气口和抽气口的位置与观察窗的距离非常接近，导致仍有大量含水汽和污染物的气体附着到观察窗上。仍然只能通过频繁更换观察窗上的石英片来保证取像质量。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构紧凑、原理简单、操作便捷、成像质量高且观察窗的石英玻璃片使用寿命长的灰熔融性测试装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种灰熔融性测试装置，包括：燃烧单元、取像单元和通气单元，所述燃烧单元包括高温炉，高温炉包括燃烧内管，待检测的灰锥放置在燃烧内管中；所述取像单元包括取像管和成像组件，所述取像管包括相互连通的取像管本体和取像延伸管，所述取像管本体的端部与燃烧内管连通，所述取像延伸管的端部设有观察窗，成像组件与观察窗对应设置，取像延伸管用于延长燃烧内管与观察窗之间的距离；所述通气单元设置在取像管本体与取像延伸管的连接处，通气单元用于阻止燃烧内管中的灰锥受热产生的水汽以及挥发的污染物扩散至观察窗。

作为本实用新型的进一步改进，还包括加热组件，所述加热组件设置在取像延伸管上靠近观察窗的端部，用于加热取像延伸管。

作为本实用新型的进一步改进，所述加热组件为热风枪或陶瓷加热环或硅胶发热片。

作为本实用新型的进一步改进，还包括取像管座，所述取像管座用于连接取像管本体和取像延伸管，所述通气单元设置在取像管座上。

作为本实用新型的进一步改进，还包括取像管座支架，所述取像管座支架与取像管座连接，用于支撑取像管本体、取像延伸管和取像管座。

作为本实用新型的进一步改进，所述取像管座与取像管本体的连接设有密封件。

作为本实用新型的进一步改进，所述密封件为密封圈或密封条。

作为本实用新型的进一步改进，所述通气单元包括通气管道、驱动组件和盖板，所述通气管道的底部与取像管座连接，通气管道的顶部设有盖板，所述驱动组件用于驱动盖板打开或关闭通气管道。

作为本实用新型的进一步改进，所述驱动组件为气缸或液压缸或电机。

作为本实用新型的进一步改进，所述取像延伸管包括至少一个可拆卸连接的延伸管元件。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1、本实用新型的灰熔融性测试装置，通过相互连通的取像管本体和取像延伸管共同组成了取像管，取像管本体的端部与放置有灰锥的燃烧内管连通，取像延伸管的端部设有观察窗，成像组件与观察窗对应设置，取像延伸管的设置有效延长了燃烧内管与观察窗之间的距离，也就延长了含水汽和污染物的气体在取像管内的扩散路径，使得气体中的水汽和污染物更多的附着在取像管内壁上，而不是附着到观察窗的石英玻璃片上，避免污染石英玻璃片；通过在取像管本体与取像延伸管的连接处设置通气单元，利用通气单元阻止燃烧内管中的灰锥受热产生的水汽以及挥发的污染物扩散至观察窗，通过取像延伸管和通气单元的双重作用，既延长了含水汽和污染物的气体的扩散路径，同时又阻止了气体朝向观察窗的方向扩散，大大提高了观察窗的洁净度，也就提高了成像质量，并且延长了观察窗的石英玻璃片使用寿命，降低了灰熔融性测试装置的使用成本。

2、本实用新型的灰熔融性测试装置，通过在取像延伸管上靠近观察窗的端部设置加热组件，利用加热组件对取像延伸管进行加热，使得观察窗上石英玻璃片的温度与取像管内气体的温度相同或相近，有效防止了气体中的水汽冷凝在石英玻璃片上形成水渍而污染玻璃片，使得观察窗在仪器运行过程中保持较高的洁净度，最终确保了成像质量。

附图说明

图1为传统灰熔融性测试装置的局部结构原理示意图。

图2为本实用新型灰熔融性测试装置的结构原理示意图。

图3为本实用新型灰熔融性测试装置的立体结构原理示意图。

图例说明：

1、灰锥托板；2、灰锥；3、燃烧内管；4、取像管；41、取像管本体；42、取像延伸管；5、取像管座；6、观察窗；7、光源；8、摄像机；9、密封件；10、取像管座支架；11、安装底板；12、通气管道；13、驱动组件；14、盖板；15、加热组件。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本实用新型作进一步描述，但并不因此而限制本实用新型的保护范围。

如图2和图3所示，本实用新型的灰熔融性测试装置，包括：燃烧单元、取像单元和通气单元。燃烧单元包括高温炉(图中未示出)，高温炉的燃烧内管3中设有灰锥托板1，待检测的灰锥2放置在灰锥托板1上。取像单元包括取像管4和成像组件，取像管4包括相互连通的取像管本体41和取像延伸管42，取像管本体41的一端与燃烧内管3连通，取像管本体41的另一端与取像延伸管42的一端连接，取像延伸管42的另一端朝向位于高温炉外部的成像组件或操作人员，成像组件或操作人员通过取像管4实时采集灰锥2的图像。为了保证隔热和密封，取像延伸管42朝向成像组件或操作人员的一端上安装有用来形成观察窗6的透明石英片，成像组件或操作人员则是透过石英片对灰锥2进行取像或观察。取像延伸管42的设置，增加了取像管4的长度，也就延长了燃烧内管3与观察窗6之间的距离。通气单元设置在取像管本体41与取像延伸管42的连接处，通气单元用于阻止燃烧内管3中的灰锥2受热产生的水汽以及挥发的污染物扩散至观察窗6。

本实施例中，成像组件包括光源7和摄像机8，光源7透过观察窗6和取像管4照射到灰锥2上，摄像机接收灰锥2表面反射回来的光实现灰锥2成像，通过光源7与摄像机8的配合，获取高质量的灰锥图像。本实施例中，摄像机8正对着观察窗6设置，可以理解，在其他实施例中，通过在观察窗6附近设置反光镜，实现摄像机8与观察窗6之间呈一定角度设置，例如呈45°或90°设置，以减轻取像管4中高温气体散发出的热量对摄像机8造成的损害，延长摄像机8的使用寿命。

本实施例中，通过相互连通的取像管本体41和取像延伸管42共同组成了取像管4，取像管本体41的端部与放置有灰锥2的燃烧内管3连通，取像延伸管42的端部设有观察窗6，成像组件与观察窗6对应设置，取像延伸管42的设置有效延长了燃烧内管3与观察窗6之间的距离，也就延长了含水汽和污染物的气体在取像管4内的扩散路径，使得气体中的水汽和污染物更多的附着在取像管4内壁上，而不是附着到观察窗6的石英玻璃片上，避免污染石英玻璃片。通过在取像管本体41与取像延伸管42的连接处设置通气单元，利用通气单元阻止燃烧内管3中的灰锥2受热产生的水汽以及挥发的污染物扩散至观察窗6，通过取像延伸管42和通气单元的双重作用，既延长了含水汽和污染物的气体的扩散路径，同时又阻止了气体朝向观察窗6的方向扩散，大大提高了观察窗6的洁净度，也就提高了成像质量，并且延长了观察窗6的石英玻璃片使用寿命，降低了灰熔融性测试装置的使用成本。

本实施例中，取像延伸管42由一个延伸管元件构成。可以理解，在其他实施例中，取像延伸管42可以通过多个可拆卸连接的延伸管元件构成。根据实际的测试需求，通过改变延伸管元件的数量，也就改变了取像延伸管42的长度，进而改变取像管4的长度，以确保含水汽和污染物的气体具有充足的扩散路径以附着到取像管4的内壁，而不会粘附到观察窗6的石英玻璃片上。

本实施例中，还包括加热组件15，加热组件15设置在取像延伸管42上靠近观察窗6的端部，用于加热取像延伸管42。进一步地，本实施例中，加热组件15采用陶瓷加热环的形式环绕在取像延伸管42外周。在其他实施例中，加热组件15也可以采用热风枪或硅胶发热片的形式，只要能够实现取像延伸管42外周均匀加热即可。

本实施例中，通过在取像延伸管42上靠近观察窗6的端部设置加热组件15，利用加热组件15对取像延伸管42进行加热，使得观察窗6上石英玻璃片的温度与取像管内4气体的温度相同或相近，有效防止了气体中的水汽冷凝在石英玻璃片上形成水渍而污染玻璃片，使得观察窗6在仪器运行过程中保持较高的洁净度，最终确保了成像质量。

本实施例中，还包括取像管座5，取像管座5用于连接取像管本体41和取像延伸管42，通气单元设置在取像管座5上。进一步地，还包括取像管座支架10，取像管座支架10与取像管座5连接，用于支撑取像管本体41、取像延伸管42和取像管座5，提高了取像管4的安装稳定性。取像管座支架10和燃烧内管3都设置在安装底板11上，提高了仪器的整体性。

本实施例中，取像管座5与取像管本体41的连接设有密封件9。进一步地，密封件9为密封圈，在其他实施例中，密封件9也可以采用密封条。可以理解，为了提高仪器设备的密封性能，取像延伸管42和通气单元与取像管座5的连接处均设有密封件。

本实施例中，通气单元包括通气管道12、驱动组件13和盖板14，通气管道12的底部与取像管座5连接，通气管道12的顶部设有盖板14，驱动组件13用于驱动盖板14打开或关闭通气管道12。在仪器运行的过程中，当高温炉的燃烧内管3中的温度低于预设值时，驱动组件13驱动盖板14打开通气管道12，通气管道12相当于一个烟囱，燃烧内管3中产生的水汽及含有杂质的气体从通气管道12迅速排出，减少气体往观察窗6方向流动的机会；当高温炉的燃烧内管3中的温度达到预设值时，驱动组件13驱动盖板14关闭通气管道12，以确保仪器设备的密闭效果。可以理解，在实际运用过程中，也可以从通气管道12通入燃烧所需的气体，以满足灰锥受热变形所需的气氛。在利用通气管道12向燃烧内管3通入气体的过程中，由于气流作用，也可以很好地防止燃烧内管3中产生的水汽及含有杂质的气体往观察窗6的方向流动，有效提高了观察窗6上石英玻璃片的洁净度，减少了玻璃片的更换频率，也就延长了玻璃片的使用寿命，降低了仪器的使用成本。

进一步地，驱动组件13可以采用气缸，气缸具有结构小巧、传动稳定、控制精准等优点，实现盖板14灵活转动，满足了通气管道12自动启闭的要求。可以理解，在其他实施例中，驱动组件13也可以采用液压缸或电机的形式，只要能够驱动盖板14转动，实现通气管道12自动打开或关闭，满足仪器设备的密闭性要求即可。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种灰熔融性测试装置，其特征在于，包括：燃烧单元、取像单元和通气单元，所述燃烧单元包括高温炉，高温炉包括燃烧内管(3)，待检测的灰锥(2)放置在燃烧内管(3)中；所述取像单元包括取像管(4)和成像组件，所述取像管(4)包括相互连通的取像管本体(41)和取像延伸管(42)，所述取像管本体(41)的端部与燃烧内管(3)连通，所述取像延伸管(42)的端部设有观察窗(6)，成像组件与观察窗(6)对应设置，取像延伸管(42)用于延长燃烧内管(3)与观察窗(6)之间的距离；所述通气单元设置在取像管本体(41)与取像延伸管(42)的连接处，通气单元用于阻止燃烧内管(3)中的灰锥(2)受热产生的水汽以及挥发的污染物扩散至观察窗(6)。

2.根据权利要求1所述的灰熔融性测试装置，其特征在于，还包括加热组件(15)，所述加热组件(15)设置在取像延伸管(42)上靠近观察窗(6)的端部，用于加热取像延伸管(42)。

3.根据权利要求2所述的灰熔融性测试装置，其特征在于，所述加热组件(15)为热风枪或陶瓷加热环或硅胶发热片。

4.根据权利要求2所述的灰熔融性测试装置，其特征在于，还包括取像管座(5)，所述取像管座(5)用于连接取像管本体(41)和取像延伸管(42)，所述通气单元设置在取像管座(5)上。

5.根据权利要求4所述的灰熔融性测试装置，其特征在于，还包括取像管座支架(10)，所述取像管座支架(10)与取像管座(5)连接，用于支撑取像管本体(41)、取像延伸管(42)和取像管座(5)。

6.根据权利要求5所述的灰熔融性测试装置，其特征在于，所述取像管座(5)与取像管本体(41)的连接设有密封件(9)。

7.根据权利要求6所述的灰熔融性测试装置，其特征在于，所述密封件(9)为密封圈或密封条。

8.根据权利要求4所述的灰熔融性测试装置，其特征在于，所述通气单元包括通气管道(12)、驱动组件(13)和盖板(14)，所述通气管道(12)的底部与取像管座(5)连接，通气管道(12)的顶部设有盖板(14)，所述驱动组件(13)用于驱动盖板(14)打开或关闭通气管道(12)。

9.根据权利要求8所述的灰熔融性测试装置，其特征在于，所述驱动组件(13)为气缸或液压缸或电机。

10.根据权利要求1至9中任意一项所述的灰熔融性测试装置，其特征在于，所述取像延伸管(42)包括至少一个可拆卸连接的延伸管元件。

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