本發(fā)明屬于工業(yè)催化燃燒技術領域,特別涉及一種磁傳動式熱電偶在線測溫裝置。
背景技術:
在工業(yè)催化燃燒(也稱催化氧化)領域中,催化反應一直是研究的熱點,而針對反應溫度的精確測量更是研究反應過程的重中之重。目前,眾多實驗室均采用固定床反應器來研究催化反應,所使用的熱電偶一般是固定插在反應器中測爐溫或催化床層固定位置溫度,不能很好地測得催化反應實際發(fā)生區(qū)域的實時溫度,存在測溫方式固定單一、在線靈活性較差等問題。專利CN201120259081.9公開了一種用于催化裂化裝置的耐磨熱電偶,包括測溫元件和測溫元件套管,測溫元件套管具有受沖刷面,且外設置有防護壁,實用新型的熱電偶使用壽命長,可以廣泛用于催化裂化裝置的測溫;專利CN201410466967.9公開了一種磁力傳動裝置,包括:導磁軸、外磁桶及隔離桶,外磁桶活動連接于隔離桶的外部,位于隔離桶的一側(cè),導磁軸活動連接于隔離桶的內(nèi)部,位于隔離桶的另一側(cè);使外磁桶轉(zhuǎn)動時,帶動導磁軸轉(zhuǎn)動,解決了現(xiàn)有技術中電機輸出軸處的大壓差、無法實現(xiàn)有效動密封的缺點及不足。而利用磁傳動式熱電偶進行催化反應溫度實時在線檢測的方法尚未見相關報道。為更好地研究催化反應溫度的變化,實現(xiàn)催化反應過程的精確描述及實際工業(yè)應用,有必要研發(fā)一種專用的催化反應在線實時熱電偶測溫方法及裝置,以根據(jù)實際反應情況,靈活調(diào)整熱電偶位置,且保證反應器的密封性,實現(xiàn)對反應器或反應床層不同位置的精確測溫。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是:提供一種磁傳動式熱電偶在線測溫裝置,在不影響催化反應正常進行的情況下,實時在線精確測得催化反應溫度,有效提高對催化反應溫度場的精確描述,進一步提高對催化反應過程的研究水平。
本發(fā)明的技術方案是:一種磁傳動式熱電偶在線測溫裝置,包括:石英管反應器、熱電偶、上固定式磁傳動滑套、下滑動式磁傳動滑套、催化劑床層、石英棉;
所述石英管反應器為圓柱形有底有蓋玻璃筒,耐高溫;反應氣從所述石英管反應器上蓋部進入,通過所述上固定式磁傳動滑套和所述下滑動式磁傳動滑套到達所述催化劑床層表面,隨溫度升高進而發(fā)生催化反應;
所述熱電偶用于探測顯示催化反應的實時溫度;
所述上固定式磁傳動滑套固定在所述石英管反應器上,用于控制所述熱電偶向下延伸的入射角;
所述下滑動式磁傳動滑套可上下移動,移動過程中帶動插入的所述熱電偶變化位置,實現(xiàn)角度偏移位置調(diào)控和精確在線測溫;
所述催化劑床層用于放置催化劑,反應氣與催化劑在所述催化劑床層上表面進行催化反應;
所述石英棉用于固定催化劑床層的空間位置,并實現(xiàn)催化反應與所述石英管反應器底部的隔離。
更進一步地,所述上固定式磁傳動滑套包括:所述外側(cè)驅(qū)動滑管、所述熱電偶偏角插孔、所述內(nèi)側(cè)從動多孔滑管、內(nèi)磁鐵組、外磁鐵組;
所述外側(cè)驅(qū)動滑管用于調(diào)控所述內(nèi)側(cè)從動多孔滑管,進而控制所述上固定式磁傳動滑套在所述石英管反應器內(nèi)的空間位置;
所述熱電偶偏角插孔用于與所述熱電偶中心插孔耦合調(diào)控所述熱電偶偏移長度;
所述內(nèi)側(cè)從動多孔滑管用于調(diào)控所述上固定式磁傳動滑套的空間位置,便于調(diào)節(jié);
所述內(nèi)磁鐵組用于產(chǎn)生磁力,實現(xiàn)內(nèi)側(cè)從動多孔滑管的從動調(diào)控作用;
所述外磁鐵組用于產(chǎn)生磁力,實現(xiàn)外側(cè)驅(qū)動滑管的驅(qū)動調(diào)控作用。
更進一步地,所述下滑動式磁傳動滑套包括:所述外側(cè)驅(qū)動滑管、熱電偶中心插孔、內(nèi)側(cè)從動多孔滑管、所述內(nèi)磁鐵組、外磁鐵組;
所述外側(cè)驅(qū)動滑管用于調(diào)控內(nèi)側(cè)從動多孔滑管,進而控制下滑動式磁傳動滑套在所述石英管反應器內(nèi)的空間位置;
所述熱電偶中心插孔用于與所述熱電偶偏角插孔耦合,實時調(diào)控所述熱電偶的偏移角和偏移長度;
所述內(nèi)側(cè)從動多孔滑管用于調(diào)控所述下滑動式磁傳動滑套在所述石英管反應器內(nèi)的空間位置;
所述內(nèi)磁鐵組用于產(chǎn)生磁力,實現(xiàn)所述內(nèi)側(cè)從動多孔滑管的從動調(diào)控作用;
所述外磁鐵組用于產(chǎn)生磁力,實現(xiàn)所述外側(cè)驅(qū)動滑管的驅(qū)動調(diào)控作用。
本發(fā)明將磁傳動技術與熱電偶測溫技術二者有效結(jié)合,利用永久磁鐵同性相斥、異性相吸原理,在不影響催化反應正常進行的情況下,實時的在線精確測得催化反應溫度,有效提高了對催化反應溫度場的精確描述,解決了現(xiàn)有的固定式熱電偶測溫方式單一、實時測溫局限性問題,實現(xiàn)催化反應過程中動態(tài)、靜態(tài)相結(jié)合的測溫目標,進一步提高了對催化反應過程的研究水平,具有熱電偶位置調(diào)控靈活、使用安全簡便、裝置動態(tài)密封性好、反應氣體濃度分布均勻等特點。
附圖說明
圖1為本發(fā)明組成結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明上固定式磁傳動滑套俯視圖;
圖3為本發(fā)明下滑動式磁傳動滑套俯視圖。
1--石英管反應器、2--熱電偶、3--上固定式磁傳動滑套、4--下滑動式磁傳動滑套、5--催化劑床層、6--石英棉、31--外側(cè)驅(qū)動滑管、32--熱電偶偏角插孔、33--內(nèi)側(cè)從動多孔滑管、34--內(nèi)磁鐵組、35--外磁鐵組、41--外側(cè)驅(qū)動滑管、42--熱電偶中心插孔、43--內(nèi)側(cè)從動多孔滑管、44--內(nèi)磁鐵組、45--外磁鐵組
具體實施方式
實施例1:參見圖1至圖3,一種磁傳動式熱電偶在線測溫裝置,包括:石英管反應器1、熱電偶2、上固定式磁傳動滑套3、下滑動式磁傳動滑套4、催化劑床層5、石英棉6;
所述石英管反應器1為圓柱形有底有蓋玻璃筒,耐高溫;反應氣從所述石英管反應器1上蓋部進入,通過所述上固定式磁傳動滑套3和所述下滑動式磁傳動滑套4到達所述催化劑床層5表面,隨溫度升高進而發(fā)生催化反應;
所述熱電偶2用于探測顯示催化反應的實時溫度;
所述上固定式磁傳動滑套3固定在所述石英管反應器1上,用于控制所述熱電偶2向下延伸的入射角;
所述下滑動式磁傳動滑套4可上下移動,移動過程中帶動插入的所述熱電偶2變化位置,實現(xiàn)角度偏移位置調(diào)控和精確在線測溫;
所述催化劑床層5用于放置催化劑,反應氣與催化劑在所述催化劑床層5上表面進行催化反應;
所述石英棉6用于固定催化劑床層5的空間位置,并實現(xiàn)催化反應與所述石英管反應器1底部的隔離。
實施例2:參見圖1、圖2,在實施例1描述的一種磁傳動式熱電偶在線測溫裝置的基礎上,所述上固定式磁傳動滑套3包括:所述外側(cè)驅(qū)動滑管31、所述熱電偶偏角插孔32、所述內(nèi)側(cè)從動多孔滑管33、內(nèi)磁鐵組34、外磁鐵組35;
所述外側(cè)驅(qū)動滑管31用于調(diào)控所述內(nèi)側(cè)從動多孔滑管33,進而控制所述上固定式磁傳動滑套3在所述石英管反應器1內(nèi)的空間位置;
所述熱電偶偏角插孔32用于與所述熱電偶中心插孔42耦合調(diào)控所述熱電偶2偏移長度;
所述內(nèi)側(cè)從動多孔滑管33用于調(diào)控所述上固定式磁傳動滑套3的空間位置,便于調(diào)節(jié);
所述內(nèi)磁鐵組34用于產(chǎn)生磁力,實現(xiàn)內(nèi)側(cè)從動多孔滑管33的從動調(diào)控作用;
所述外磁鐵組35用于產(chǎn)生磁力,實現(xiàn)外側(cè)驅(qū)動滑管31的驅(qū)動調(diào)控作用。
實施例3:參見圖1、圖3,在實施例1描述的一種磁傳動式熱電偶在線測溫裝置的基礎上,所述下滑動式磁傳動滑套4包括:所述外側(cè)驅(qū)動滑管41、熱電偶中心插孔42、內(nèi)側(cè)從動多孔滑管43、所述內(nèi)磁鐵組44、外磁鐵組45;
所述外側(cè)驅(qū)動滑管41用于調(diào)控內(nèi)側(cè)從動多孔滑管43,進而控制下滑動式磁傳動滑套4在所述石英管反應器1內(nèi)的空間位置;
所述熱電偶中心插孔42用于與所述熱電偶偏角插孔32耦合,實時調(diào)控所述熱電偶2的偏移角和偏移長度;
所述內(nèi)側(cè)從動多孔滑管43用于調(diào)控所述下滑動式磁傳動滑套4在所述石英管反應器1內(nèi)的空間位置;
所述內(nèi)磁鐵組44用于產(chǎn)生磁力,實現(xiàn)所述內(nèi)側(cè)從動多孔滑管43的從動調(diào)控作用;
所述外磁鐵組45用于產(chǎn)生磁力,實現(xiàn)所述外側(cè)驅(qū)動滑管41的驅(qū)動調(diào)控作用。
上述雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進行了描述,但并非對本發(fā)明保護范圍的限制,所屬領域技術人員應該明白,在本發(fā)明的技術方案的基礎上,本領域技術人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形,仍在本發(fā)明的保護范圍以內(nèi)。