CN217819086U - 一种基于预埋感温光纤光栅的多功能气化感温试验装置 - Google Patents
一种基于预埋感温光纤光栅的多功能气化感温试验装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN217819086U CN217819086U CN202220980969.XU CN202220980969U CN217819086U CN 217819086 U CN217819086 U CN 217819086U CN 202220980969 U CN202220980969 U CN 202220980969U CN 217819086 U CN217819086 U CN 217819086U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- temperature
- sensing
- fiber
- embedded
- test device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 74
- 238000002309 gasification Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 33
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 18
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 claims description 13
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010431 corundum Substances 0.000 claims description 3
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 3
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 claims 2
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 claims 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 11
- 239000011343 solid material Substances 0.000 abstract description 5
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 238000009991 scouring Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
一种基于预埋感温光纤光栅的多功能气化感温试验装置，包括煤气化反应炉，煤气化反应炉炉壁内预埋有感温光纤光栅组单元，感温光纤光栅组单元通过光纤测温主机与监控工作站数据连接；煤气化反应炉包括外壳，外壳内设有若干锚固钉，并依次浇筑有耐火层及耐磨层，感温光纤光栅组单元预埋于耐磨层下；通过感温光纤光栅组单元可在全区域连续探测温度，及时发现热点，为尽早干预反应提供数据支持，不直接接触高温高速流动的固体物料，因而不易损坏使用寿命长，工作性能稳定，具有感应灵敏度高，检测速度快，无电检测安全性好的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及煤气化试验感温装置，具体涉及一种基于预埋感温光纤光栅的多功能气化感温试验装置。
背景技术
煤气化装置多涉及高温、高尘、高磨损环境，尤其是煤气化反应炉内温度高，气相固相物料高速运动，冲刷作用强，且气相固相物料分布不均一，相应的不同位置的温度、料位等工艺参数也将不同；常规的测温方法是使用热电偶测温仪，测温虽然准确，但是易损坏，不够稳定，且只能以点式分布，可测量区域范围有限，无法准确了解整个反应炉内反应区域的温度分布情况。为了尽可能获得更多不同反应区域位置的温度，需要在气化炉多处打孔，这将增加设备制造工序，延长制造工期，从而提高制造成本，同时也降低了设备承压强度；传统的物料探测仪器只能通过上下不同高度的气压压力差计算得到，随着气固物料流速的变化，气固比也发生变化，从而使得该时刻下该区域单位体积所含固体物料的质量即该时刻区域物料密度发生变化，而使用压差计算物料高度要依靠该时刻区域固体物料的密度，因此，计算机需要不断的读取压力传感器采集转换而来的压力数据信号并计算该时刻该区域物料密度，再反过来用该密度计算料位，滞后性较为明显。且一旦探测气压的小孔被物料堵塞，探测结果立刻失准。
因此，需要一种能在气化反应区域全区域内稳定连续感知温度、探测料位的试验感温装置，以解决传统气化试验装置在温度分布、料位探测不足的弊端，以满足各种条件要求下的煤气化试验开展。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种基于预埋感温光纤光栅的多功能气化感温试验装置，能够通过光纤光栅在全区域连续探测温度，及时发现热点，为尽早干预反应提供数据支持，同时光纤光栅可根据探测区域环境温度分布情况及工况条件反映出固体物料的料位高度；具有工作性能稳定，安全性好，工作寿命长，检测灵敏度高，检测速度快的优点。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
一种基于预埋感温光纤光栅的多功能气化感温试验装置，包括煤气化反应炉1，所述煤气化反应炉1包括外壳11，外壳11内设有若干锚固钉14，并依次浇筑有耐火层12及耐磨层13，煤气化反应炉1炉壁内预埋有感温光纤光栅组单元25，感温光纤光栅组单元25通过光纤测温主机24与监控工作站3数据连接。
所述感温光纤光栅组单元25预埋于耐磨层13内，感温光纤光栅组单元25表面覆盖的耐磨层13厚度1-2cm。
所述锚固钉14埋于耐磨层13内，且穿过耐火层12和耐磨层13，与外壳11内壁固定。
所述感温光纤光栅组单元25在煤气化反应炉1横截面圆周间隔相同角度、距离设置多列。
所述感温光纤光栅组单元25包括传输光纤套管23，传输光纤套管23内穿设有传输光纤22，传输光纤22一端熔接有感温光纤光栅21，传输光纤22另一端与光纤测温主机24相连接。
所述感温光纤光栅21可根据煤气化反应炉1高度，在一条传输光纤22上缩短间隔距离串联设置多个。
所述一条传输光纤22上的多个感温光纤光栅21，设置的间隔小于3米。
所述传输光纤套管23采用耐高温的不锈钢套管。
所述传输光纤22预留伸缩长度。
所述耐磨层13材质包括莫来石、刚玉。
相对于现有技术，本实用新型的有益效果在于：
1、感温光纤光栅21的感温灵敏度高，测温精准，滞后性低，可实现线性全方位检测；能够将热点温度数据实时经光纤测温主机24传输至监控工作站3，监控工作站3可将数据转换为图形，直观清晰，易于监控人员快速做出判断并采取干预措施。
2、煤气化反应炉1无需过多打孔，设备的制造工期将大大缩短，设备承压强度增加，所需加工材质强度要求下降，从而降低造价成本。
3、感温光纤光栅21本身质量稳定，测量准确性好，加之使用预埋的方法安置，不直接接触高速运动物料，更加不易损坏，可长周期运行。感温光纤光栅21及传输光纤22造价低。
4、由感温光纤光栅21、传输光纤22、传输光纤套管23、光纤测温主机24、感温光纤光栅组单元25共同构成感温系统2，其检测和传输均采用光信号，实现无电检测，本质安全防爆。
5、作为料位的反馈仪器，无需配置吹扫保护气，使用方便易行，测量连续可靠。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的煤气化反应炉1的俯视图
图3是本实用新型的煤气化反应炉1的剖面图。
图中：1-煤气化反应炉，11-钢壳，12-耐火层，13-耐磨层，14-锚固钉，2-感温系统，21-感温光纤光栅，22-传输光纤，23-传输光纤套管，24-光纤测温主机，25-感温光纤光栅组单元，3-监控工作站。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
如图1至图3所示，一种基于预埋感温光纤光栅的多功能气化感温试验装置，包括煤气化反应炉1，所述煤气化反应炉1包括外壳11，外壳11内设有若干锚固钉14，并依次浇筑有耐火层12及耐磨层13，煤气化反应炉1炉壁内预埋有感温光纤光栅组单元25，感温光纤光栅组单元25通过光纤测温主机24与监控工作站3数据连接。
所述感温光纤光栅组单元25预埋于耐磨层13内，感温光纤光栅组单元25表面覆盖的耐磨层13厚度1-2cm，以减小耐磨层对温度传导的滞后和损失。
所述锚固钉14埋于耐磨层13内，且穿过耐火层12和耐磨层13，与外壳11内壁固定。
所述感温光纤光栅组单元25在煤气化反应炉1横截面圆周间隔相同角度、距离设置多列。
所述感温光纤光栅组单元25包括传输光纤套管23，传输光纤套管23内穿设有传输光纤22，传输光纤22一端熔接有感温光纤光栅21，传输光纤22另一端与光纤测温主机24相连接。
所述感温光纤光栅21可根据煤气化反应炉1高度，在一条传输光纤22上缩短间隔距离串联设置多个。
所述一条传输光纤22上的多个感温光纤光栅21，设置的间隔小于3米。
所述传输光纤套管23采用耐高温的不锈钢套管。
所述传输光纤22预留伸缩长度。
所述耐磨层13材质包括莫来石、刚玉。
本实用新型的工作原理：
将感温系统2中的感温光纤光栅组单元25预埋于耐磨层13下，其表面覆盖的耐磨层尽量薄，约在耐磨层13表面下1～2cm处，以减小耐磨层对温度传导的滞后和损失。光纤测温主机24发射布拉格激光，当激光通过传输光纤22入射到布拉格光栅即感温光纤光栅21中时满足布拉格条件的光会被反射；而温度的变化会引起布拉格反射激光波长的漂移，改变波长的反射光通过传输光纤22将光信号提供给光纤测温主机24，光纤测温主机24进行分析运算后得到温度数据传输给监控工作站3，监控人员在监控工作站3即可看到反应炉内整个区域的温度分布情况，进行监测及处理。
Claims (10)
1.一种基于预埋感温光纤光栅的多功能气化感温试验装置，包括煤气化反应炉(1)，其特征在于：所述煤气化反应炉(1)包括外壳(11)，外壳(11)内设有若干锚固钉(14)，并依次浇筑有耐火层(12)及耐磨层(13)，煤气化反应炉(1)炉壁内预埋有感温光纤光栅组单元(25)，感温光纤光栅组单元(25)通过光纤测温主机(24)与监控工作站(3)数据连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于预埋感温光纤光栅的多功能气化感温试验装置，其特征在于：所述感温光纤光栅组单元(25)预埋于耐磨层(13)内，感温光纤光栅组单元(25)表面覆盖的耐磨层(13)厚度为1-2cm。
3.根据权利要求1所述的一种基于预埋感温光纤光栅的多功能气化感温试验装置，其特征在于：所述锚固钉(14)埋于耐磨层(13)内，且穿过耐火层(12)和耐磨层(13)，与外壳(11)内壁固定。
4.根据权利要求1或2所述的一种基于预埋感温光纤光栅的多功能气化感温试验装置，其特征在于：所述感温光纤光栅组单元(25)在煤气化反应炉(1)横截面圆周间隔相同角度、距离设置多列。
5.根据权利要求1所述的一种基于预埋感温光纤光栅的多功能气化感温试验装置，其特征在于：所述感温光纤光栅组单元(25)包括传输光纤套管(23)，传输光纤套管(23)内穿设有传输光纤(22)，传输光纤(22)一端熔接有感温光纤光栅(21)，传输光纤(22)另一端与光纤测温主机(24)相连接。
6.根据权利要求4所述的一种基于预埋感温光纤光栅的多功能气化感温试验装置，其特征在于：所述感温光纤光栅(21)可根据煤气化反应炉(1)高度，在一条传输光纤(22)上缩短间隔距离串联设置多个。
7.根据权利要求6所述的一种基于预埋感温光纤光栅的多功能气化感温试验装置，其特征在于：所述一条传输光纤(22)上的多个感温光纤光栅(21)，设置的间隔小于3米。
8.根据权利要求5所述的一种基于预埋感温光纤光栅的多功能气化感温试验装置，其特征在于：所述传输光纤套管(23)采用耐高温的不锈钢套管。
9.根据权利要求6或7任一项所述的一种基于预埋感温光纤光栅的多功能气化感温试验装置，其特征在于：所述传输光纤(22)预留伸缩长度。
10.根据权利要求1或2所述的一种基于预埋感温光纤光栅的多功能气化感温试验装置，其特征在于：所述耐磨层(13)材质包括莫来石、刚玉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202220980969.XU CN217819086U (zh) | 2022-04-26 | 2022-04-26 | 一种基于预埋感温光纤光栅的多功能气化感温试验装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202220980969.XU CN217819086U (zh) | 2022-04-26 | 2022-04-26 | 一种基于预埋感温光纤光栅的多功能气化感温试验装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN217819086U true CN217819086U (zh) | 2022-11-15 |
Family
ID=83981178
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202220980969.XU Active CN217819086U (zh) | 2022-04-26 | 2022-04-26 | 一种基于预埋感温光纤光栅的多功能气化感温试验装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN217819086U (zh) |
-
2022
- 2022-04-26 CN CN202220980969.XU patent/CN217819086U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7240547B2 (en) | Method and apparatus for measuring fluid properties | |
| US7770463B2 (en) | Shear stress measurement apparatus | |
| CN104343466B (zh) | 一种全光纤煤矿安全监测系统 | |
| CN102564334B (zh) | 用于高温管道微应变检测的长周期光纤光栅应变片 | |
| CN205561791U (zh) | 一种基于位移和压力传感器检测危岩体崩塌的装置 | |
| CN106121635B (zh) | 用于干热岩深井的分布式温度测试系统和方法 | |
| CN113310423B (zh) | 基于分布式短标距光纤应变传感器的裂缝感测系统和方法 | |
| CN102829840B (zh) | 一种基于温度检测的间歇搅拌加热装置的料位在线识别系统及方法 | |
| CN104024815B (zh) | 光纤光栅传感器系统和方法 | |
| CN104535792A (zh) | 一种高灵敏热风速传感器结构和风速风向测定方法 | |
| CN217819086U (zh) | 一种基于预埋感温光纤光栅的多功能气化感温试验装置 | |
| CN110375824A (zh) | 基于光纤光栅的加油站储罐液位和密度传感器 | |
| CN211602199U (zh) | 一种用于粮仓温度监测的光纤传感器 | |
| CN101586989B (zh) | 电解槽壳光纤光栅温度传感器 | |
| US4629335A (en) | Indicator tube combined with a temperature gauge | |
| CN203949743U (zh) | 一种基于光强调制原理的光纤温度传感器 | |
| CN210719251U (zh) | 基于变形量及含水率的高位远程滑坡预警装置 | |
| CN102927820B (zh) | 吸风烧结机烧穿点位置和烧穿温度直接测定系统 | |
| CN218511955U (zh) | 核电站管线阀门泄漏的fbg监测系统 | |
| CN2325400Y (zh) | 一种光纤检测高炉炉衬厚度的装置 | |
| CN214583662U (zh) | 一种沥青路面压实温度检测系统 | |
| CN111174952A (zh) | 一种矿区开采沉陷规律预测方法 | |
| CN105181171B (zh) | 一种基于分布式光纤的热风管温度检测方法 | |
| CN204899915U (zh) | 矿井巷道围岩调热圈温度场监测装置 | |
| CN209247191U (zh) | 一种热电偶温度计 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20250110 Address after: 710600 No. 1 Railway Station Street, Lintong District, Shaanxi, Xi'an Patentee after: THE NORTHWEST RESEARCH INSTITUTE OF CHEMICAL INDUSTRY CO.,LTD. Country or region after: China Address before: 710075 office 808, Shanjian Yanchang Petroleum (Group) scientific research building, Tangyan Road, Yanta District, Xi'an City, Shaanxi Province Patentee before: SHAANXI YANCHANG PETROLEUM (Group) Co.,Ltd. Country or region before: China |