CN107367331A - 一种乙烯裂解炉炉管温度的连续测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及石油化工技术领域，更具体地，涉及一种乙烯裂解炉炉管温度的连续测量装置，包括控制单元、支撑架，设于支撑架上并与裂解炉口排列方向平行的轨道，设于轨道上的可移动部件，轨道上对应不同裂解炉口位置处设有位置识别器，可移动部件上设有回转摆动工作台，回转摆动工作台上设有测温部件；控制单元控制可移动部件移动至裂解炉口位置时，对应的位置识别器向控制单元发送信号，控制单元控制回转摆动工作台回转运动以使测温部件采集该裂解炉口内所有炉管的温度。本发明结构简单，操作方便，能同时完成对整个裂解炉内所有裂解炉口的连续测量，消除人工观测导致的漏测、误测及重复测量现象，保证炉管温度测量的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及石油化工技术领域，更具体地，涉及一种乙烯裂解炉炉管温度的连续测量装置。
背景技术
乙烯生产过程中需用管式炉加热的裂解技术，在管式加热生产工艺中，裂解炉炉管起加热原料和反应器的作用，是裂解工艺的关键部分，裂解炉的运行状况直接影响乙烯产率和质量。由于裂解炉管长期承受着高温、腐蚀和载荷的作用，裂解炉管的管壁内外会产生结焦和表面氧化，导致炉管机械性能下降、材料相变、冲刷减薄等状况，甚至造成炉管的渗漏和开裂失效。在这一失效过程中的外部表现是管壁的温度变化。
为确保裂解炉炉管的正常运行，防止炉管壁失效，必须对炉管温度进行实时准确的监测和控制，以便对炉管的运行状况做出及时准确的判断，采用的手段是监测裂解炉炉管壁温来判定炉管内流体工作状况。
目前测量炉管壁温的方法有两种。一种方法是炉内设置红外热像仪，这种方法可以进行泄露情况与保温效率的拍照，但不能用于炉管外表温度的实时监控，故仅能够作为管壁温度的参考数据，且存在价格昂贵、可靠性低、仪器的维修保养只能在工厂停产时间段内进行。另一种方法是炉外的人工观测，具体是人工手持红外测温仪，通过裂解炉的炉口由人工逐管定位测温。方法简单，但由于炉内温度达800°C以上，操作时工人要面对敞开的炉口，受来自炉内强大的热能辐射的影响，工人很难在短时间内将炉口内的炉管一次性的测完，常常要分几次间断操作，其结果是漏测、误测以及重复测量现象经常发生，测量的可靠性和准确性无法保障；而且人工手动观测每次只能测量一个裂解炉口，不能同时完成对整个裂解炉内所有裂解炉口的连续测量。
实现实时准确地测量炉管外表温度，进而确定炉中管内温度变化对提高乙烯裂解炉生产能力、保证生产的安全性以及提高工人作业环境都具有重要的现实意义。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种乙烯裂解炉炉管温度的连续测量装置，结构简单，操作方便，能同时完成对整个裂解炉内所有裂解炉口的连续测量，消除人工观测导致的漏测、误测及重复测量现象，保证炉管温度测量的准确性。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
提供一种乙烯裂解炉炉管温度的连续测量装置，包括控制单元、支撑架，设于支撑架上并与裂解炉口排列方向平行的轨道，设于轨道上的可移动部件，轨道上对应不同裂解炉口位置处设有位置识别器，可移动部件上设有回转摆动工作台，回转摆动工作台上设有测温部件；控制单元控制可移动部件移动至裂解炉口位置时，对应的位置识别器向控制单元发送信号，控制单元控制回转摆动工作台回转运动以使测温部件采集该裂解炉口内所有炉管的温度。
测量炉管壁温时，轨道的长度能覆盖所有裂解炉口，测温部件与裂解炉口等高，回转摆动工作台做回转摆动时的摆动中心设于裂解炉口中心附近位置，以使测温部件在摆动过程中能采集裂解炉口内所有炉管的温度。
上述方案中，控制单元控制可移动部件先后移动到每一个裂解炉口位置处，对应的位置识别器向控制单元发送信号，控制单元控制回转摆动工作台回转运动以使测温部件先后采集每一个裂解炉口内所有炉管的温度，且可移动部件没有位于裂解炉口位置处时，控制单元控制回转摆动工作台停止回转运动。本发明一种乙烯裂解炉炉管温度的连续测量装置，结构简单，操作方便，能同时完成对整个裂解炉内所有裂解炉口的连续测量，消除人工观测导致的漏测、误测及重复测量现象，保证炉管温度测量的准确性。
优选地，所述可移动部件包括外壳体、滚轮及第一驱动装置；外壳体设于滚轮上，第一驱动装置与控制单元连接并用于驱动滚轮沿轨道移动；回转摆动工作台设于外壳体上。第一驱动装置为直流双轴步进电机，且数量为两个，滚轮数量为四个，一个直流双轴步进电机驱动两个滚轮转动；控制单元通过控制第一驱动装置工作以驱动滚轮沿轨道移动，滚轮与轨道配合的移动方式使得可移动部件能平稳地移动，以便于测量工作的顺利进行。
优选地，所述外壳体上设有用于防止可移动部件移动过程中颠覆的防颠覆装置。这样设置使得可移动部件在移动过程中不会因意外情况发生颠覆，能防止颠覆时可移动部件、回转摆动工作台及测温部件从轨道上摔下来造成的破损。进一步优选地，防颠覆装置为嵌设于轨道内的限位挡块，可移动部件移动时限位挡块沿轨道滑动。限位挡块为两块且分别对称嵌设于轨道的两侧，这样设置使得防颠覆装置不会阻碍可移动部件的移动，保证可移动部件不会颠覆的同时能沿轨道顺利移动。
优选地，所述外壳体上设有除尘装置，除尘装置用于在可移动部件移动过程中清除轨道上的浮尘及障碍。除尘装置为两个且分别设于外壳体的前后两侧，外壳体的前侧为可移动部件的移动方向，移动过程中清除浮尘及障碍能保证可移动部件的顺利移动，利于测温工作的顺利进行。进一步优选地，所述除尘装置为除尘刷，除尘刷与轨道无间隙接触。除尘刷与轨道接触紧密，能保证浮尘及障碍清理的干净度。
优选地，滚轮上与轨道接触的位置处设有耐温防滑套。耐温防滑套为耐温防滑橡胶套，以保证滚轮与轨道之间实现无滑动摩擦接触。
优选地，位置识别器包括埋设于轨道上的磁性铁块及保护装置，保护装置用于保护磁性铁块；控制单元控制可移动部件移动至裂解炉口位置时，磁性铁块向控制单元发送信号。当可移动部件先后移动至每一个裂解炉口时，对应的磁性铁块向控制单元发送信号，控制单元控制回转摆动工作台做回转运动，以使测温部件先后采集每一个裂解炉口内所有炉管的温度。
优选地，所述回转摆动工作台包括平台，设于平台上并与控制单元连接的第二驱动装置，设于平台上的摆动导杆机构或曲柄摇杆机构，测温部件设于摆动导杆机构或曲柄摇杆机构上；第二驱动装置驱动摆动导杆机构或曲柄摇杆机构做摆动运动以使测温部件采集裂解炉口内所有炉管的温度。第二驱动装置驱动摆动导杆机构或曲柄摇杆机构做摆动运动，从而使测温部件做摆动运动，在摆动过程中测温部件即能采集裂解炉口内所有炉管的温度数据。
优选地，所述测温部件包括红外测温仪及红外测距仪。红外测温仪能测量炉管壁温并将其记录在存储芯片中，距离传感器能测量炉管管壁到测量部件之间的距离及方位，一个裂解炉口内能观测到多个炉管，此时观测者根据测得的距离及方位即可判断和识别不同的管壁，防止记录的炉管壁温不是对应炉管的，以保证测温的准确性。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明一种乙烯裂解炉炉管温度的连续测量装置，控制单元控制可移动部件先后移动到每一个裂解炉口位置处，对应的位置识别器向控制单元发送信号，控制单元控制回转摆动工作台回转运动以使测温部件先后采集每一个裂解炉口内所有炉管的温度，且可移动部件没有位于裂解炉口位置处时，控制单元控制回转摆动工作台停止回转运动，本发明结构简单，操作方便，能同时完成对整个裂解炉内所有裂解炉口的连续测量，消除人工观测导致的漏测、误测及重复测量现象，保证炉管温度测量的准确性；通过在外壳体上设有用于防止可移动部件移动过程中颠覆的防颠覆装置，使得可移动部件在移动过程中不会因意外情况发生颠覆，能防止颠覆时可移动部件、回转摆动工作台及测温部件从轨道上摔下来造成的破损；通过在外壳体上设有除尘装置，除尘装置用于在可移动部件移动过程中清除轨道上的浮尘及障碍，移动过程中清除浮尘及障碍能保证可移动部件的顺利移动，利于测温工作的顺利进行。
附图说明
图1为本实施例一种乙烯裂解炉炉管温度的连续测量装置的主视图。
图2为本实施例一种乙烯裂解炉炉管温度的连续测量装置的侧视图。
图3为包括摆动导杆机构的回转摆动工作台的示意图。
图4为包括曲柄摇杆机构的回转摆动工作台的示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
实施例
本实施例一种乙烯裂解炉炉管温度的连续测量装置的示意图如图1至图2所示，包括控制单元、支撑架7，设于支撑架7上并与裂解炉口4排列方向平行的轨道6，设于轨道6上的可移动部件3，轨道6上对应不同裂解炉口4位置处设有位置识别器5，可移动部件3上设有回转摆动工作台10，回转摆动工作台10上设有测温部件11；控制单元控制可移动部件3移动至裂解炉口4位置时，对应的位置识别器5向控制单元发送信号，控制单元控制回转摆动工作台10回转运动以使测温部件11采集该裂解炉口4内所有炉管2的温度。
测量炉管2壁温时，将该连续测量装置安装在裂解炉1附近，并使轨道6的长度能覆盖所有裂解炉口4，测温部件11与裂解炉口4等高，回转摆动工作台10做回转摆动时的摆动中心设于裂解炉口4中心附近位置，以使测温部件11在摆动过程中能采集裂解炉口4内所有炉管2的温度。
使用该连续测量装置测量炉管2壁温时，控制单元控制可移动部件3移动到第一个裂解炉口4位置处，与第一个裂解炉口4对应的第一个位置识别器5向控制单元发送信号，控制单元控制回转摆动工作台10回转运动以使测温部件11采集第一个裂解炉口4内所有炉管2的温度，采集结束后，控制单元控制回转摆动工作台10停止回转运动并控制可移动部件3移动到第二个裂解炉口4位置处，随后重复上述操作，以使该连续测量装置能先后采集每一个裂解炉口4内所有炉管2的温度；在可移动部件3没有位于裂解炉口4位置处时，控制单元控制回转摆动工作台10停止回转运动，即控制单元控控制回转摆动工作台10做间歇性的回转摆动运动。本发明一种乙烯裂解炉炉管温度的连续测量装置，结构简单，操作方便，能同时完成对整个裂解炉1内所有裂解炉口4的连续测量，消除人工观测导致的漏测、误测及重复测量现象，保证炉管温度测量的准确性。
其中，所述可移动部件3包括外壳体、滚轮9及第一驱动装置12；外壳体设于滚轮9上，第一驱动装置12与控制单元连接并用于驱动滚轮9沿轨道6移动；回转摆动工作台10设于外壳体上。第一驱动装置12为直流双轴步进电机，且数量为两个，滚轮9数量为四个，一个直流双轴步进电机驱动两个滚轮9转动；控制单元通过控制第一驱动装置12工作以驱动滚轮9沿轨道6移动，滚轮9与轨道6配合的移动方式使得可移动部件3能平稳地移动，以便于测量工作的顺利进行。
另外，所述外壳体上设有用于防止可移动部件3移动过程中颠覆的防颠覆装置14。这样设置使得可移动部件3在移动过程中不会因意外情况发生颠覆，能防止颠覆时可移动部件3、回转摆动工作台10及测温部件11从轨道6上摔下来造成的破损。本实施例中，防颠覆装置14为嵌设于轨道6内的限位挡块，可移动部件3移动时限位挡块沿轨道6滑动。限位挡块为两块且分别对称嵌设于轨道6的两侧，这样设置使得防颠覆装置14不会阻碍可移动部件3的移动，保证可移动部件3不会颠覆的同时能沿轨道6顺利移动。
其中，所述外壳体上设有除尘装置8，除尘装置8用于在可移动部件3移动过程中清除轨道6上的浮尘及障碍。除尘装置8为两个且分别设于外壳体的前后两侧，外壳体的前侧为可移动部件3的移动方向，移动过程中清除浮尘及障碍能保证可移动部件3的顺利移动，利于测温工作的顺利进行。本实施例中，所述除尘装置8为除尘刷，除尘刷与轨道6无间隙接触。除尘刷与轨道6接触紧密，能保证浮尘及障碍清理的干净度。
另外，滚轮9上与轨道6接触的位置处设有耐温防滑套13。耐温防滑套13为耐温防滑橡胶套，以保证滚轮9与轨道6之间实现无滑动摩擦接触。
其中，位置识别器5包括埋设于轨道6上的磁性铁块及保护装置，保护装置用于保护磁性铁块；控制单元控制可移动部件3移动至裂解炉口4位置时，磁性铁块向控制单元发送信号。当可移动部件3先后移动至每一个裂解炉口4时，对应的磁性铁块向控制单元发送信号，控制单元控制回转摆动工作台10做回转运动，以使测温部件11先后采集每一个裂解炉口4内所有炉管2的温度。
另外，本实施例中有两种形式的回转摆动工作台10，第一种如图3所示，所述回转摆动工作台10包括平台，设于平台上的第二驱动装置，设于平台上并与控制单元连接的摆动导杆机构15，测温部件11设于摆动导杆机构15上，第二驱动装置驱动摆动导杆机构15做摆动运动以使测温部件11采集裂解炉口4内所有炉管2的温度；当位置识别器5向控制单元发送信号后，控制单元控制第二驱动装置驱动摆动导杆机构15做摆动运动，从而使测温部件11做摆动运动，在摆动过程中测温部件11即能采集裂解炉口4内所有炉管2的温度数据。第二种形式的回转摆动工作台10如图4所示，包括平台，设于平台上的第二驱动装置，设于平台上并与控制单元连接的曲柄摇杆机构16，测温部件11设于曲柄摇杆机构16上，第二驱动装置驱动曲柄摇杆机构16做摆动运动以使测温部件11采集裂解炉口4内所有炉管2的温度；当位置识别器5向控制单元发送信号后，控制单元控制第二驱动装置驱动曲柄摇杆机构16做摆动运动，从而使测温部件11做摆动运动，在摆动过程中测温部件11即能采集裂解炉口4内所有炉管2的温度数据。
其中，所述测温部件5包括红外测温仪及红外测距仪。红外测温仪能测量炉管2壁温并将其记录在存储芯片中，距离传感器能测量炉管2管壁到测量部件11之间的距离及方位，一个裂解炉口4内能观测到多个炉管2，此时观测者根据测得的距离及方位即可判断和识别不同的管壁，防止记录的炉管壁温不是对应炉管2的，以保证测温的准确性。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种乙烯裂解炉炉管温度的连续测量装置，其特征在于，包括控制单元、支撑架（7），设于支撑架（7）上并与裂解炉口（4）排列方向平行的轨道（6），设于轨道（6）上的可移动部件（3），轨道（6）上对应不同裂解炉口（4）位置处设有位置识别器（5），可移动部件（3）上设有回转摆动工作台（10），回转摆动工作台（10）上设有测温部件（11）；控制单元控制可移动部件（3）移动至裂解炉口（4）位置时，对应的位置识别器（5）向控制单元发送信号，控制单元控制回转摆动工作台（10）回转运动以使测温部件（11）采集该裂解炉口（4）内所有炉管（2）的温度。
2.根据权利要求1所述的一种乙烯裂解炉炉管温度的连续测量装置，其特征在于，所述可移动部件（3）包括外壳体、滚轮（9）及第一驱动装置（12）；外壳体设于滚轮（9）上，第一驱动装置（12）与控制单元连接并用于驱动滚轮（9）沿轨道（6）移动；回转摆动工作台（10）设于外壳体上。
3.根据权利要求2所述的一种乙烯裂解炉炉管温度的连续测量装置，其特征在于，所述外壳体上设有用于防止可移动部件（3）移动过程中颠覆的防颠覆装置（14）。
4.根据权利要求3所述的一种乙烯裂解炉炉管温度的连续测量装置，其特征在于，防颠覆装置（14）为嵌设于轨道（6）内的限位挡块，可移动部件（3）移动时限位挡块沿轨道（6）滑动。
5.根据权利要求2所述的一种乙烯裂解炉炉管温度的连续测量装置，其特征在于，所述外壳体上设有除尘装置（8），除尘装置（8）用于在可移动部件（3）移动过程中清除轨道（6）上的浮尘及障碍。
6.根据权利要求5所述的一种乙烯裂解炉炉管温度的连续测量装置，其特征在于，所述除尘装置（8）为除尘刷，除尘刷与轨道（6）无间隙接触。
7.根据权利要求2所述的一种乙烯裂解炉炉管温度的连续测量装置，其特征在于，滚轮（9）上与轨道（6）接触的位置处设有耐温防滑套（13）。
8.根据权利要求1所述的一种乙烯裂解炉炉管温度的连续测量装置，其特征在于，位置识别器（5）包括埋设于轨道（6）上的磁性铁块及保护装置，保护装置用于保护磁性铁块；控制单元控制可移动部件（3）移动至裂解炉口（4）位置时，磁性铁块向控制单元发送信号。
9.根据权利要求1所述的一种乙烯裂解炉炉管温度的连续测量装置，其特征在于，所述回转摆动工作台（10）包括平台，设于平台上并与控制单元连接的第二驱动装置，设于平台上的摆动导杆机构（15）或曲柄摇杆机构（16），测温部件（11）设于摆动导杆机构（15）或曲柄摇杆机构（16）上；第二驱动装置驱动摆动导杆机构（15）或曲柄摇杆机构（16）做摆动运动以使测温部件（11）采集裂解炉口（4）内所有炉管（2）的温度。
10.根据权利要求1至9任一项所述的一种乙烯裂解炉炉管温度的连续测量装置，其特征在于，所述测温部件（5）包括红外测温仪及红外测距仪。
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