PL197758B1 - Termopara do pomiaru temperatury w procesie gazyfikacyjnym - Google Patents

Abstract

1. Termopara do pomiaru temperatury w pro- cesie gazyfikacyjnym, zawieraj aca par e przewo- dów o ró znym sk ladzie metalu po laczonych w jednym ko ncu gor acym z laczem, a w drugim ko ncu zimnym z laczem, a na pozosta lej d lugo sci odizolowanych elektrycznie od siebie, przy czym wokó l przynajmniej gor acego z lacza jest umie- szczona os lona z szafiru maj aca otwarty bli zszy koniec do umieszczania gor acego z lacza i za- mkni ety dalszy koniec, znamienna tym, ze os lo- na z szafiru (24) ma d lugo sc, przy której zu zel wytworzony w procesie gazyfikacji i dzia laj acy na dalszy koniec os lony z szafiru (24) przerywa os lon e z szafiru (24) zanim ciek ly zu zel dotrze do otwartego ko nca os lony z szafiru (24). PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Wynalazek dotyczy termopary do pomiaru temperatury w procesie gazyfikacyjnym.

W wysokotemperaturowych procesach gazyfikacji gorący częściowo utleniający gaz wytwarza się z węglowodorowych paliw, na przykład z węgla. W reaktorze gazyfikacyjnym węglowodorowe paliwa reagują z reaktywnym gazem zawierającym tlen, na przykład powietrzem albo tlenem, dla uzyskania gorącego, częściowo utleniającego gazu.

W typowym procesie gazyfikacyjnym gorący gaz częściowo utleniający będzie zasadniczo zawierał H, CO i przynajmniej jeden gaz z grupy H2O, CO2, H2S, NH3, N2, także węgiel w postaci lotnych cząstek, popiół lub ciekły żużel, typowo z zawartością związków SiO2, AI2O3 i tlenków oraz tleno -siarczków takich metali jak Fe i Ca.

Temperatura częściowo utleniającego gorącego gazu w reaktorze gazyfikacyjnym pozostaje zwykle w zakresie 927°C do 1649°C, i bardziej typowo około 1093°C do 1538°C, a ciśnienie w zakresie od około 98 kPa do około 24500 kPa, i bardziej typowo od około 1470 kPa do 14700 kPa.

Do pomiaru temperatury w takich wysokotemperaturowych procesach powszechnie stosuje się termopary. Termopary można zastosować do pomiaru temperatury w reaktorze gazyfikacyjnym. Mogą one również służyć do pomiaru temperatury w operacjach poprocesowych, w których chłodzi się czynnik wypływający oraz oczyszcza z cząstek i gazowych zanieczyszczeń.

Termopary są parami przewodów z różnych metali, które łączy się w obu końcach. Skład chemiczny przewodów musi być wystarczająco różny dla uzyskania różnicy potencjałów elektrycznych między nimi. Oprócz końców, oba przewody izoluje się elektrycznie względem siebie. Elektryczną izolację zwykle tworzy rurka z materiału izolacyjnego posiadająca dwa nieprzecinające się otwory przechodzące wzdłuż rurki. Do typowych materiałów izolacyjnych zalicza się odporną na wysokie temperatury ceramikę o dużej czystości, na przykład tlenek glinu.

Jeśli dwa złącza przewodów mają różne temperatury, występuje między nimi różnica potencjałów elektrycznych. Różnicę potencjałów elektrycznych, a zatem różnicę temperatur można mierzyć przyrządem do pomiaru napięcia umieszczonym w obwodzie termopary lub przyrządem do pomiaru napięcia odbierającym sygnały z nadajnika umieszczonego w obwodzie termopary.

Dobór różnych metali zastosowanych dla termopary będzie zmieniał się w zależności od m.in. przewidywanego zakresu mierzonych temperatur. Przykładowo, termopara powszechnie stosowana w warunkach reaktora gazyfikacyjnego posiada jeden przewód zawierający około 30% rodu i drugi przewód zawierający platynę oraz około 6% rodu. Dla innych zakresów temperatur stosuje się inne pary metali.

Niedogodnością wynikającą z zastosowania termopar w środowisku procesu gazyfikacyjnego, a zwłaszcza w środowisku występującym w reaktorze gazyfikacyjnym, jest stosunkowo mała trwałość użytkowa termopar. Stosunkowo mała trwałość wynika po części z ekstremalnie wysokich temperatur i korozyjnej atmosfery, występujących podczas pracy reaktora gazyfikacyjnego. Nie zabezpieczona termopara pozostawiona w tym środowisku szybko ulega jego wpływowi i zostaje uszkodzona. Wpływ ten może być bardzo duży, gdy termopara styka się z ciekłym żużlem występującym w reaktorze.

Dla złagodzenia tego problemu termopary umieszcza się zwykle w ogniotrwałych gniazdach termicznych wzdłuż zewnętrznej ściany rektora gazyfikacyjnego lub innej zewnętrznej powierzchni procesowej. Ogniotrwałe gniazda termiczne mogą posiadać zapory chromomagnezowe, wysokochromowe lub wykonane z podobnych materiałów odpornych na żużel, i mogą zawierać inne materiały ogniotrwałe i nieogniotrwałe, na przykład AhO3, MgO i stal nierdzewna. Przy zastosowaniu w reaktorze gazyfikacyjnym gniazdo termiczne można wprowadzić poprzez otwór w zewnętrznej ścianie ciśnieniowego zbiornika reaktora. Gniazdo termiczne może następnie przechodzić przez otwór w materiale ogniotrwałym lub w szeregu materiałów ogniotrwałych, powszechnie stosowanych do wyłożenia wewnętrznej powierzchni ciśnieniowego zbiornika reaktora. Gniazdo termiczne może wystawać w otwartej przestrzeni reaktora lub może być cofnięta o małą wielkość od wnętrza reaktora.

Umieszczenie termopary wewnątrz gniazda termicznego nie dało pełnego rozwiązania tego problemu. Po czasie ciekły żużel wytwarza przerwę w gnieździe termicznym, która wynika z wpływów erozji i korozji oraz naprężeń termicznych lub mechanicznych. Przerwa może również wynikać całkowicie lub częściowo z wadliwości gniazda termicznego. Początkowo niewielka przerwa umożliwia przedostawanie się ciekłego żużla do gniazda termicznego, gdzie może stykać się z termoparą, powodując jej uszkodzenie.

PL 197 758 B1

Jest zatem celowe zapewnienie środków zwiększających trwałość użytkową termopar używanych w procesie gazyfikacji.

Według wynalazku, termopara do pomiaru temperatury w procesie gazyfikacyjnym, zawierająca parę przewodów o różnym składzie metalu połączonych w jednym końcu gorącym złączem, a w drugim końcu zimnym złączem, a na pozostałej długości odizolowanych elektrycznie od siebie, przy czym wokół przynajmniej gorącego złącza jest umieszczona osłona z szafiru mająca otwarty bliższy koniec do umieszczania gorącego złącza i zamknięty dalszy koniec, charakteryzuje się tym, że osłona z szafiru ma długość, przy której żużel wytworzony w procesie gazyfikacji i działający na dalszy koniec osłony z szafiru przerywa osłonę z szafiru zanim ciekły żużel dotrze do otwartego końca osłony z szafiru.

Osłona z szafiru rozciąga się wokół części długości termopary.

Termopara może być umieszczona w gnieździe termicznym otaczającym termoparę. Gniazdo termiczne korzystnie zawiera wewnętrzną rurkę ochronną z szafiru i zewnętrzną rurkę ochronną z materiału różnego od szafiru.

Gniazdo termiczne zawiera wewnętrzną rurkę ochronną i zewnętrzną rurkę ochronną.

Termopara może być dostosowana do przenoszenia ciśnienia atmosfery procesu gazyfikacyjnego, a także korzystnie jest dostosowana do pomiaru temperatur w zakresie od 927°C-1649°C.

Przewody termopary są odizolowane elektrycznie od siebie za pomocą rurki izolacyjnej z szafiru.

Gniazdo termiczne jest przesunięte przez otwór w płaszczu zbiornika ciśnieniowego reaktora i poprzez wyrównany z nim otwór w ogniotrwałej wykładzinie ściany wewnątrz zbiornika ciśnieniowego, przy czym termopara wchodzi do gniazda termicznego poprzez połączony z nim człon łączący i jest połączona z członem łączącym, przy czym jest ona kolejno umieszczona w członie łączącym i gnieździe termicznym.

W porównaniu z termoparami tradycyjnymi szafirowa osłona według przykładów wykonania wynalazku oprócz innych zalet zwiększa użyteczną trwałość termopary. W przykładach wykonania szafirowa osłona zamyka przynajmniej część termopary, z którą jest zastosowana. Użycie szafirowej osłony szczególnie korzystne będzie w połączeniu z termoparami w reaktorze gazyfikacyjnym, ponieważ występuje tam szkodliwe oddziaływanie wysokich temperatur, ciekłego żużla i czynników korozyjnych.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia termoparę wykonaną zgodnie z jednym aspektem wynalazku; fig. 2 - część ściany reaktora gazyfikacyjnego, w której montuje się gniazdo termiczne zgodnie z jednym aspektem wynalazku, w przekroju.

Mieszaniny gazów zawierające zasadniczo H2, CO i przynajmniej jeden gaz z grupy H2O, CO2, H2S, COS, NH3, N2, Ar, a także węgiel w postaci lotnych cząstek, popiół lub ciekły żużel typowo z zawartością związków SiO2, AI2O3 i tlenków oraz tlenosiarczków takich metali jak Fe i Ca, powszechnie powstają w dobrze znanych procesach częściowego utleniania w strefie reakcyjnej pionowego stalowego zbiornika ciśnieniowego z wykładziną ogniotrwałą o swobodnym przepływie w dół. W takim procesie częściowo utleniający gaz jest chłodzony i dodatkowo oczyszczany z cząstek stałych zanieczyszczeń oraz pary wodnej.

Zależnie od składu chemicznego i docelowego przeznaczenia, wytwarzany w takim procesie częściowo utleniający gaz nazywa się gazem syntezowym, gazem opałowym lub gazem redukującym. Częściowo utleniający gaz będzie obejmował wszystkie takie możliwości.

Medium zasilające zastosowane do wytworzenia częściowo utleniającego gazu obejmuje paliwa węglowodorowe. Użyte do opisania materiałów podawanych określenie „węglowodorowe będzie obejmować węglowodory gazowe, płynne i stałe, materiały węglowe oraz ich mieszaniny. Określenie „węglowodorowe może obejmować zasadniczo każdy palny materiał zawierający węgiel organiczny lub jego zawiesinę. Przykładowo, są to zawiesiny takich paliw węglowodorowych jak węgiel w postaci cząstek stałych zdyspergowanych w parującym nośniku ciekłym, na przykład w wodzie, ciekłe paliwo węglowodorowe, i mieszaniny; dyspersje frakcji gazowo-cieczowo-stałych, na przykład rozpylone płynne paliwa węglowodorowe i węgiel w postaci zdyspergowanych cząstek stałych w gazowym moderatorze temperatury.

Określenie „płynny węglowodór użyte do opisania podawanych materiałów obejmuje takie materiały, jak: płynny gaz, destylaty naftowe i materiały resztkowe, benzyna, ciężka benzyna, nafta, surowa ropa naftowa, asfalt, olej napędowy, olej pozostałościowy, olej bitumiczny i olej łupkowy, olej pochodzenia węglowego, węglowodory aromatyczne (frakcja benzenowa, toluenowa, ksylenowa), smoła węglowa, cykliczny olej gazowy, i ich mieszaniny.

PL 197 758 B1

Określenie „węglowodory gazowe użyte do opisania podawanych materiałów obejmuje takie materiały, jak: węgiel w postaci antracytowej, bitumicznej, podbitumicznej; lignit; koks, pozostałość pochodzącą z upłynnienia węgla; torf; łupek naftowy; piaski bitumiczne; koks ponaftowy; pak smołowy; węgiel w postaci lotnych cząstek stałych (sadza lub popiół); materiały odpadowe zawierające węgiel w postaci cząstek stałych, na przykład ścieki; i ich mieszaniny.

Stałe, gazowe i płynne materiały mogą być mieszane i stosowane równocześnie; mogą obejmować związki parafinowe, olefinowe, acetylenowe, naftenowe oraz związki aromatyczne w dowolnej proporcji. Określenie „węglowodorowe obejmuje również nasycone tlenem węglowodorowe materiały organiczne zawierające węglowodany, materiały celulozowe, aldehydy, kwasy organiczne, alkohole, ketony, nasycony tlenem olej napędowy, płynne odpady oraz produkty uboczne w procesach chemicznych zawierające nasycone tlenem węglowodorowe materiały organiczne, i ich mieszaniny.

W strefie reakcyjnej gazyfikacyjnego reaktora paliwo węglowodorowe styka się z gazem zawierającym wolny tlen, opcjonalnie w obecności moderatora temperatury. Czas reakcji będzie typowo wynosił 2 do 6 sekund. W strefie reakcyjnej temperatura materiału osiąga zakres od około 927°C do 1649°C, a bardziej typowo zakres od około 1093°C do 1538°C. Ciśnienie ma wartość w zakresie od około 95 kPa do około 24500 kPa, i bardziej typowo od około 1470 kPa do około 14700 kPa. Po przejściu częściowo utleniającego gazu temperatura przypływu maleje, ponieważ gaz przechodzi operację chłodzenia, mycia i inne.

W przykładzie wykonania zilustrowanym na fig. 1 termopara 10 zawiera parę przewodów 12 i 14. Przewody 12, 14 wykonano z metali o różnym składzie, przez co po ogrzaniu termopary powstaje różnica potencjałów. Przykładowo, głównymi składnikami metali może być platyna i rod, przy czym ich zawartość będzie w obu przewodach różna. Korzystnie jeden z przewodów zawiera około 30% rodu, a drugi około 6% rodu. W obu przewodach pozostałym składnikiem jest głównie platyna.

Przewody łączy gorące złącze 16 i zimne złącze 18 termopary.

Określenia „gorąca i „zimna oznaczają, że podczas pomiaru temperatury reaktora gazyfikacyjnego złącze gorące 16 umieszcza się bliżej źródła ciepła. Pomiar różnicy potencjałów elektrycznych obu przewodów przedstawia temperaturę w złączu gorącym 16 termopary.

Sposób pomiaru różnicy potencjałów nie jest tu istotny. Znane są różne sposoby pomiaru różnicy potencjałów elektrycznych. W obecnym wynalazku może być zastosowany każdy z tych sposobów. Przykładowo w obwodzie termopary można umieścić woltomierz. Alternatywnie i korzystnie, złącze zimne 18 znajduje się w nadajniku temperatury. Poprzez przewód 20 sygnał wytwarzany przez nadajnik temperatury jest przekazywany do pomieszczenia sterowni lub w inne miejsce.

Poza złączem gorącym 16 i zimnym 18, oba przewody 12 i 14 są względem siebie odizolowane elektrycznie. Choć sposób izolowania nie jest istotny, w tym przykładzie izolację elektryczną 22 tworzy wysokotemperaturowa rurka ceramiczna o dużej czystości. Rurkę wykonuje się na przykład z korundu.

Jeśli termoparę 10 zastosuje się do pomiaru temperatury w reaktorze gazyfikacyjnym oddzielnie lub w połączeniu z typowym gniazdem termicznym, będzie ona stosunkowo szybko ulegać niszczącemu wpływowi żużla i innych szkodliwych materiałów w reaktorze. Z tego powodu w według wynalazku termopara 10 jest umieszczona w osłonie z szafiru 24 nałożonej na przynajmniej końcową część termopary 10. Osłona z szafiru 24 jest zasadniczo odporna na oddziaływanie żużla i innych produktów procesu gazyfikacji. W związku z tym złącze gorące 16 można umieścić w sąsiedztwie dalszego końca 26 osłony z szafiru 24.

Wymagane jest, aby osłona z szafiru 24 otaczała przynajmniej złącze gorące 16. Korzystnie, jak opisano poniżej, osłona z szafiru 24 ma długość, przy której ciekły żużel stygnie i traci płynność zanim dojdzie do bliższego końca osłony z szafiru 24 lub nastąpi przerwanie osłony z szafiru 24 w jej innym punkcie.

W obecnym przykładzie wykonania zasadniczo rurowa osłona z szafiru 24 posiada zamknięty dalszy koniec 26 oraz otwarty bliższy koniec 28, otwór w otwartym bliższym końcu 28 umożliwia nałożenie i zamocowanie osłony z szafiru 24 na istniejącej termoparze zawierającej dwa przewody 12 i 14 i izolację elektryczną 22 otaczającą i izolującą przewody 12, 14.

Korzystnie, w zamkniętym dalszym końcu 26 osłony z szafiru 24 jest umieszczony szafirowy korek 30. Korek 30 zwiększa czas penetracji żużla poprzez osłonę z szafiru 24. Zastosowanie korka 30 w najprostszej postaci zwiększa grubość zamkniętego dalszego końca 26 osłony z szafiru 24 w stosunku do boków 25 osłony 24.

W obecnym przykładzie wykonania osłoną szafirową 24 założono tylko na część termopary. Korzystnie, otwarty koniec 28 powinien szczelnie obciskać izolację elektryczną 22. Dla szczelnego dopaPL 197 758 B1 sowania osłony z szafiru 24 wokół izolacji elektrycznej 22 tę izolację elektryczną 22 lub wewnętrzną powierzchnię osłony z szafiru 24 można owinąć platynową folię. W innym przykładzie wykonania osłona z szafiru 24 może występować na całej długości termopary 10. W jeszcze innym przykładzie wykonania osłona z szafiru 24 może równocześnie tworzyć izolację elektryczną i osłonę przewodów 12, 14. W takim przykładzie izolacja elektryczna 22 jest wykonana z szafiru.

W kolejnym przykładzie wykonania wynalazku termopara 10 posiadająca osłonę z szafiru 24 korzystnie jest umieszczona w gnieździe termicznym tworząc urządzenie do pomiaru temperatury w procesie gazyfikacji, a zwłaszcza w rektorze gazyfikacyjnym. Korzystnie zastosowano gniazdo termiczne zaopatrzone w barierową warstwę chromowomagnezową, wysokochromową lub z podobnych materiałów odpornych na żużel, z takich materiałów ogniotrwałych i nieogniotrwałych, jak na przykład AkOs, MgO i stal nierdzewna.

Gniazdo termiczne pokazane w połączeniu z termoparą według obecnego wynalazku na fig. 2 zawiera wewnętrzną rurę ochronną 62 i zewnętrzną rurę ochronną 64. Wewnętrzna rura ochronna 62 może być wykonana z ogniotrwałego materiału o dużej gęstości i małej porowatości, na przykład korundu lub tlenku magnezowego. Zewnętrznej rura ochronna 64 jest odlana wokół wewnętrznej rury ochronnej 62, oprócz otworu wewnętrznej rury ochronnej 62, z ogniotrwałej masy lejnej o dużej gęstości i małej porowatości, pozostawionej do związania z wewnętrzną rurą ochronną 62. Korzystnie ogniotrwałą masę lejną o dużej gęstości i małej porowatości stanowi tlenek krzemowy lub chromo-magnez.

Termopara 10 jest umieszczana w gnieździe termicznym, z wsuwanym najpierw dalszym końcem 26. Termopara 10 przechodzi poprzez kołnierzową złączkę 76 i wchodzi w gniazdo termiczne. Dalszy koniec 26 termopary 10 znajduje się w sąsiedztwie końcówki 66 gniazda termicznego.

Pomiędzy wewnętrzną powierzchnią końcówki 66 gniazda termicznego i dalszym końcem 26 termopary jest zachowana szczelina od około 0,3 cm do około 0, 6 cm.

Jeśli osłona z szafiru 24 przylega do izolacji elektrycznej 22, wyjściowe końce przewodów 12 i 14 termopary 10 wystają poza tylny koniec izolacji elektrycznej 22 oraz osłony z szafiru 24. Przewody przechodzą poprzez złączkę 70 pełniąca funkcję uszczelnienia ciśnieniowego. Złączka 70 współpracuje z tuleją 72 nałożoną na zdejmowany kołnierz 74. Kołnierz 74 styka się z członem łączącym 76 umieszczonym na zewnętrznym stalowym płaszczu 40 zbiornika ciśnieniowego w reaktorze gazyfikacyjnym.

Termoparę 10 i gniazdo termiczne jest przykręcone śrubami lub zamocowane wraz z kołnierzem 74 do członu łączącego 76, i podobnie przykręcono śrubami wraz ze złączką do zewnętrznego stalowego płaszcza 40 zbiornika ciśnieniowego w reaktorze gazyfikacyjnym. Zastosowanie dwóch oddzielnych połączeń umożliwia wymianę termopary 10 bez wyjmowania gniazda termicznego. Zamiast kołnierzy można zastosować gwintowane pokrywki i króćce lub inne środki złączne.

Gniazdo termiczne z zamocowaną termoparą 10 lub bez termopary przekłada się poprzez otwór w stalowym płaszczu 40 zbiornika ciśnieniowego reaktora gazyfikacyjnego, i następnie poprzez wyrównany otwór w ogniotrwałej wykładzinie ściany od wewnątrz zbiornika ciśnieniowego. Koniec 66 gniazda termicznego może być cofnięty na odległość od około 1,9 cm, korzystnie 1,27 cm od czoła ogniotrwałej wykładziny 42 zbiornika ciśnieniowego reaktora. W ten sposób zapewnia się zmniejszenie szybkości erozji w porównaniu z położeniem gniazda termicznego wyrównanym do czoła ogniotrwałej wykładziny 42 lub wysuniętym poza nią.

Umieszczony w reaktorze gazyfikacyjnym zespół gniazda termicznego i termopary 10, według wynalazku, wykazuje zwiększoną odporność na żużel.

Ciekły żużel 50 osiada na wewnętrznych ścianach ogniotrwałej wykładziny 42 i przenika w kierunku gniazda termicznego. Jak opisano, po pewnym czasie erozja i korozja wraz z termicznymi i mechanicznymi naprężeniami mogą spowodować powstanie szczeliny w końcu 66 gniazda termicznego. Przepływający w kierunku chłodniejszych miejsc ciekły żużel 50 będzie przenikał poprzez szczelinę i przedostawał się do wewnętrznej rury ochronnej 62, stykając się z szafirową osłoną 24 termopary. Osłona z szafiru 24 zabezpiecza przewody 12 i 14 oraz gorące złącze 16 przed szkodliwym wpływem ciekłego żużla 50. Ciekły żużel 50 będzie przemieszczał się wzdłuż wewnętrznej rury ochronnej 62 aż wystygnie do temperatury, w której jego przepływ jest niemożliwy. Z tego powodu osłona z szafiru 24 powinna mieć wystarczającą długość, aby przed dojściem żużla do otwartego końca 28 osłony z szafiru 24 ciekły żużel 50 osiągnął termiczną równowagę, schładzał się do stanu nominalnego lub zerowego przepływu. W przeciwnym razie w innym miejscu osłony z szafiru 24 może powstać szczelina. Może to także mieć miejsce, gdy wpływy erozji, korozji oraz termiczne i mecha6

PL 197 758 B1 niczne naprężenia doprowadzą do uszkodzenia całego końca gniazda termicznego. Osłona z szafiru 24 zacznie wtedy ulegać erozji i korozji w reaktorze gazyfikacyjnym. Ostatecznie w osłonie z szafiru 24 powstanie przerwa. Jeśli przewody 12 i 14 oraz złącze gorące 16 nie są zabezpieczone, termopara 10 ulegnie uszkodzeniu. Dobór długości osłony z szafiru 24 pozostaje w gestii specjalisty posiadającego wiedzę na temat procesu, temperatur, składu gazu, a także dysponującego korzyścią wynikającego z tego wynalazku.

W takich przykładach jedną lub kilka, a korzystnie trzy, termopary wkłada się do gniazda termicznego posiadającego przynajmniej odpowiadającą liczbę wewnętrznych rurek ochronnych 62. W tym korzystnym przykładzie wykonania dalsze końce termopar są umieszczone w różnych punktach na długości gniazda termicznego. Układ ten zapewnia dłuższy czas pomiędzy wymianą termopary i gniazda termicznego. Gdy zastosowane są trzy termopary żużel dochodzący do gniazda termicznego dosięgnie najpierw termopary umieszczonej najbliżej końca 66. Termopara ulegnie uszkodzeniu. Przedostanie się uszkadzającego żużlu do drugiej i trzeciej termopary nastąpi później. W ten sposób proces może trwać dłużej bez potrzeby wymiany termopary. Choć dokładność zapewniona przez drugą i trzecią termoparę nie jest tak dobra jak przy pierwszej termoparze, różnica ta nie utrudnia sterowania procesu, a odczyty drugiej i trzeciej termopary można korygować według danych zgromadzonych przed uszkodzeniem pierwszej termopary.

W innych przykładach osłonę z szafiru można zastosować do gniazda termicznego wykonanego całkowicie lub częściowo z szafiru. Takie gniazdo termiczne powinno zawierać szafir w postaci wymieszanych szafirowych włókien. Gniazdo termiczne może również posiadać przynajmniej jedną zasadniczo ciągłą warstwę zaporową wykonaną z szafiru. Gniazdo termiczne można zastosować z termoparą bez osłony szafirowej. Alternatywnie, gniazdo termiczne można zastosować do termopar z osłoną szafirową. W przykładzie gniazda termicznego posiadającego przynajmniej jedną zasadniczo ciągłą warstwę zaporową wykonaną z szafiru, wewnętrzna rura ochronna 62 może być utworzona z szafiru.

W innych przykładach termoparę posiadającą osłonę z szafiru 24 można zastosować do pomiaru temperatury w procesie gazyfikacji bez gniazda termicznego. Nie jest korzystne oddziaływanie na termoparę ciekłego żużla. Choć termopara osłonięta szafirem będzie w pełni wytrzymywać wpływy erozji i korozji w reaktorze gazyfikacyjnym przez czas dłuższy niż termopara bez osłony szafirowej, zastosowanie termopary z szafirową osłoną w połączeniu z gniazdem termicznym znacznie zwiększy trwałość termopary.

Claims (9)

Zastrzeżenia patentowe

1. Termopara do pomiaru temperaturyw procesie gazyfikacyjnym, zawierająca paręprzewodów o różnym składzie metalu połączonych w jednym końcu gorącym złączem, a w drugim końcu zimnym złączem, a na pozostałej długości odizolowanych elektrycznie od siebie, przy czym wokół przynajmniej gorącego złącza jest umieszczona osłona z szafiru mająca otwarty bliższy koniec do umieszczania gorącego złącza i zamknięty dalszy koniec, znamienna tym, że osłona z szafiru (24) ma długość, przy której żużel wytworzony w procesie gazyfikacji i działający na dalszy koniec osłony z szafiru (24) przerywa osłonę z szafiru (24) zanim ciekły żużel dotrze do otwartego końca osłony z szafiru (24).

2. Termopara według z^^t^r^^. 1, znamienna tym, że osłona z s^^fii^ι^r (24) rozciąga się wokół części długości termopary.

3. Termopara według zas^z. 1 albo 2, znamienna tym, że tess w gnieździe termicznym otaczającym termoparę.

4. Teumopara według zassrz. 3, znamienna tym, że gniazdo termiczne ζ£^\^ϊ^γ^£ι wewnętrznątuikę ochronną (62) z szafiru i zewnętrzną rurkę ochronną (64) z materiału różnego od szafiru.

5. Termopara według zasłrz. 3, znamienna tym, że gniazdo termicznezawiera wewnętranąrurkę ochronną (62) i zewnętrzną rurkę ochronną (64).

6. Termopara według zas^z. 1, znamienna tym. że jess dostosowana do οίέηίθnia atmosfery procesu gazyfikacyjnego.

7. Termopa ra według zassmz. 1, znamienna tym, że tess dostosowana do pomiaru temperatur w zakresie od 927°C-1649°C.

8. Termopa ra według zas-trz. 1, znamienna tym, że przewody (12, 14) termopa ry są odizolowane elektrycznie od siebie za pomocą rurki izolacyjnej (22) z szafiru.

PL 197 758 B1

9. Termopara według zastrz. 3, znamienna tym, że gniazdo termiczne jest przesunięte pr^^^^ otwór w płaszczu (40) zbiornika ciśnieniowego reaktora i poprzez wyrównany z nim otwór w ogniotrwałej wykładzinie (42) ściany wewnątrz zbiornika ciśnieniowego, przy czym termopara (10) wchodzi do gniazda termicznego poprzez połączony z nim człon łączący (76) i jest połączona z członem łączącym (76), przy czym jest ona kolejno umieszczona w członie łączącym (76) i gnieździe termicznym.