專利名稱：一種干熄焦?fàn)t高溫監(jiān)測(cè)裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于焦化生產(chǎn)設(shè)備監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及干熄焦?fàn)t高溫監(jiān)測(cè)裝置及監(jiān)測(cè)方法。
背景技術(shù)：
干熄焦是焦化產(chǎn)業(yè)應(yīng)用較為廣泛的一項(xiàng)熄焦技術(shù)，是在干熄焦?fàn)t內(nèi)利用惰性氣體與紅焦換熱來(lái)實(shí)現(xiàn)焦炭冷卻，對(duì)環(huán)保、節(jié)能以及提升焦炭質(zhì)量起到重要的作用。干熄焦?fàn)t因長(zhǎng)時(shí)間在高溫狀態(tài)下作業(yè)，其爐墻、下部牛腿、擋墻等極易發(fā)生損壞。由于缺乏在線監(jiān)測(cè)手段，無(wú)法掌握干熄焦?fàn)t內(nèi)部損壞狀況，難以準(zhǔn)確判斷定修時(shí)間、制定維修計(jì)劃及檢修內(nèi)容，包括材料準(zhǔn)備等。而一旦盲目停爐維修，將直接影響焦炭的質(zhì)量及產(chǎn)量，并對(duì)爐窯耐火材料的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度造成影響，給企業(yè)帶來(lái)重大的經(jīng)濟(jì)損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種設(shè)計(jì)合理，操作靈活，使用效果良好的干熄焦?fàn)t高溫監(jiān)測(cè)裝置及應(yīng)用方法。通過(guò)采用高溫?cái)z像等技術(shù)措施，實(shí)現(xiàn)干熄焦?fàn)t內(nèi)部損壞狀況的在線監(jiān)測(cè)，以確保干熄焦生產(chǎn)穩(wěn)定運(yùn)行。為此，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是: 干熄焦?fàn)t高溫監(jiān)測(cè)裝置，包括攝像頭、監(jiān)視器、硬盤刻錄機(jī)、水及氮?dú)饪刂乒窦翱刂崎y等元器件；其特征在于，自制接口、波紋管、保護(hù)套與控制箱，攝像頭放入保護(hù)套內(nèi)，將接口、波紋管、保護(hù)套焊接為一體，控制箱配置有監(jiān)視器及硬盤刻錄機(jī)，通過(guò)控制線路與攝像機(jī)連接。所述接口為圓筒狀結(jié)構(gòu)，頂部預(yù)留進(jìn)水插口、回水插口、進(jìn)風(fēng)插口及控制線路插口 ；采用耐高溫金屬材料制作。所述波紋管為不銹鋼材質(zhì)，內(nèi)部設(shè)置水路、風(fēng)路及控制線路，同樣用不銹鋼材質(zhì)做內(nèi)套。所述保護(hù)套上半部為圓筒狀，下半部為折角圓筒狀，內(nèi)設(shè)攝像頭固定槽，端部預(yù)留針孔；采用耐高溫金屬材料焊接而成。干熄焦?fàn)t高溫監(jiān)測(cè)方法為:
先將爐內(nèi)料位下排至觀察部位，待爐內(nèi)溫度800-900°C時(shí)，接通控制電路，閉合控制電源并啟動(dòng)液晶顯示監(jiān)控器，風(fēng)管路和水管路與接口上的進(jìn)水插口、回水插口、進(jìn)風(fēng)插口緊密連通，將該裝置從干熄焦?fàn)t上部的中栓檢查孔置入焦?fàn)t內(nèi)。攝像頭由控制箱控制，自由拉伸與色彩明暗度調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)動(dòng)攝像頭的位置，通過(guò)保護(hù)套端部針孔觀察需要監(jiān)測(cè)的部位。整個(gè)監(jiān)測(cè)過(guò)程由液晶顯示監(jiān)控器清晰顯示，并由硬盤刻錄機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)存儲(chǔ)，通過(guò)USB接口，由U盤及移動(dòng)硬盤等設(shè)備備份，便于分析決策。系統(tǒng)采用水和氮?dú)庾鳛槔鋮s介質(zhì)，冷卻水經(jīng)加壓泵過(guò)濾加壓，回水溫度控制在60°C以下。本發(fā)明具有設(shè)計(jì)獨(dú)特，移動(dòng)靈活，操作安全、簡(jiǎn)便，監(jiān)測(cè)效果良好等優(yōu)點(diǎn)。裝置選用高清小巧型攝像機(jī)，具有超寬動(dòng)態(tài)高分辨率攝像功能，獲得圖像清晰無(wú)干擾。在監(jiān)測(cè)過(guò)程中，由于冷卻、循環(huán)效果良好，克服了高溫?zé)焿m等不利因素的影響，實(shí)現(xiàn)了在高溫生產(chǎn)狀態(tài)下對(duì)干熄焦?fàn)t內(nèi)部損壞狀況的跟蹤監(jiān)控，特別是對(duì)爐墻、下部牛腿、包括擋墻等重點(diǎn)部位的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。顯示圖像清晰，能準(zhǔn)確反映爐內(nèi)各部位損壞狀況，以便及時(shí)進(jìn)行分析決策，制定大、中、小修計(jì)劃，確定檢修內(nèi)容以及工期預(yù)測(cè)等。應(yīng)用它，能夠有效避免盲目停爐檢修所造成的經(jīng)濟(jì)損失，為企業(yè)贏得可觀的經(jīng)濟(jì)效益。


圖1是干熄焦?fàn)t高溫監(jiān)測(cè)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:接口 1，波紋管2，保護(hù)套3，攝像頭4，控制箱5，監(jiān)控器6，硬盤刻錄機(jī)7，控制線路8，水及氮?dú)饪刂乒?，風(fēng)管路10，進(jìn)水管路11，回水管路12，控風(fēng)閥13，控水閥14，中栓檢查孔15。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明加以詳細(xì)描述:
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況， 以處理量140t/h以上干熄焦?fàn)t為例，制作干熄焦?fàn)t高溫監(jiān)測(cè)裝置，如附圖所示，是由接口 1，波紋管2，保護(hù)套3，攝像頭4，控制
箱5，監(jiān)控器6、硬盤刻錄機(jī)7、水及氮?dú)饪刂乒窦翱刂崎y等元器件構(gòu)成?？紤]到該裝置需要在1200-1500°C的高溫下作業(yè)，水冷卻的過(guò)程中又不能有水漏進(jìn)干熄焦?fàn)t內(nèi)，整套裝置采用316L不銹鋼材質(zhì)制作，中間部位采用波紋管，便于彎曲、收、放。接口 I為圓筒狀，直徑為Φ 114mm，頂部預(yù)留進(jìn)水插口、出水插口、進(jìn)風(fēng)插口及控制線插口 ；波紋管2直徑為Φ 50mm,長(zhǎng)度為4m，并配置有內(nèi)套管，設(shè)置水路、風(fēng)路及控制線路，采用水冷和風(fēng)冷相結(jié)合的冷卻方式；保護(hù)套3上半部圓筒狀，下半部45°折角圓筒狀，直徑為Φ114 mm，端部預(yù)留針孔；保護(hù)套3內(nèi)部設(shè)計(jì)風(fēng)冷渦流形式，保證對(duì)攝像頭冷卻功能，水路設(shè)計(jì)循環(huán)冷卻方式，雙重保護(hù)攝像頭在爐內(nèi)的可靠運(yùn)行；攝像頭4選擇高清小巧型，置入式超寬動(dòng)態(tài)高分辨率攝像方式，鏡頭利用渦流出風(fēng)，防止?fàn)t內(nèi)灰塵聚集，保證圖像清晰；將攝像頭4放入保護(hù)套3固定槽位內(nèi)，加以固定；攝像頭4通過(guò)控制線路與控制箱5連接，實(shí)現(xiàn)了攝像頭4的啟動(dòng)、鏡頭拉伸、圖像調(diào)整等控制功能；將接口 1、波紋管2及保護(hù)套3采用氬弧焊接工藝焊為一體，保證無(wú)泄漏；控制箱5內(nèi)設(shè)置有液晶顯示監(jiān)控器6及高清硬盤錄像機(jī)7，可將監(jiān)控實(shí)況錄像保存，便于后期分析決策。系統(tǒng)采用水和氮?dú)庾鳛榻橘|(zhì)，進(jìn)行循環(huán)冷卻。冷卻水經(jīng)過(guò)濾加壓處理，出水溫度自動(dòng)控制，一旦溫度達(dá)到上限時(shí)，攝像頭將自動(dòng)保護(hù)性關(guān)閉。風(fēng)管路，進(jìn)水管路11，回水管路12，
應(yīng)用時(shí)，盡量選擇干熄焦?fàn)t爐體檢修時(shí)間段，在工況條件較好的情況下，將爐內(nèi)料位下排至需觀察部位，待爐內(nèi)溫度800-900°C左右(盡量保證中栓孔為微負(fù)壓)。接通控制箱5電源，閉合控制電源并啟動(dòng)液晶顯示監(jiān)控器6，然后將風(fēng)管路10、進(jìn)水管路11和回水管路12與接口 I上的風(fēng)路插口和水路插口分別連通，保證風(fēng)、水壓力達(dá)到0.4Mpa，確保風(fēng)從保護(hù)套3前端針孔吹出，回水管路有水流通順暢。選擇觀察點(diǎn)，待風(fēng)冷和水冷溫度小于60°C時(shí)，將該裝置從干熄焦?fàn)t上部的中栓檢查孔15的不同角度(O。、90°、180°、270° )置入爐內(nèi)。攝像頭4由控制箱控制，可自由拉伸調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)動(dòng)攝像頭的位置，由保護(hù)套3前端針孔觀察爐內(nèi)需要監(jiān)測(cè)的部位，最大限度地保證廣泛的視場(chǎng)和圖像分辨率。監(jiān)測(cè)過(guò)程由液晶顯示監(jiān)控器6清晰反映，同時(shí)由硬盤刻錄機(jī)7進(jìn)行實(shí)時(shí)存儲(chǔ)，保證數(shù)據(jù)真實(shí)和安全性。同時(shí)，可通過(guò)USB接口，由U盤及移動(dòng)硬盤等設(shè)備備份，便于對(duì)爐體狀況分析研究。系統(tǒng)采用水和氮?dú)庾鳛榻橘|(zhì)，由控風(fēng)閥13及控水閥14調(diào)控，通過(guò)水及氮?dú)饪刂乒?進(jìn)行循環(huán)冷卻。冷卻水經(jīng)加壓泵過(guò)濾加壓，防止高溫情況下，冷卻水變成氣體，導(dǎo)致冷卻效果不佳；回水溫度一般控制 在60°C以下，可保證攝像機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行。
權(quán)利要求
1.一種干熄焦?fàn)t高溫監(jiān)測(cè)裝置，包括攝像機(jī)、監(jiān)視器、硬盤刻錄機(jī)、水及氮?dú)饪刂乒窦翱刂崎y；其特征在于，自制接口、波紋管、保護(hù)套與控制箱，攝像頭入保護(hù)套內(nèi)，將接口、波紋管、保護(hù)套焊接為一體，控制箱配置有監(jiān)視器及硬盤刻錄機(jī)，通過(guò)控制線路與攝像機(jī)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干熄焦?fàn)t高溫監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，接口為圓筒狀，直徑為Φ 114mm,頂部預(yù)留進(jìn)水插口、回水插口、進(jìn)風(fēng)插口及控制線插口，采用耐高溫金屬材料制作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干熄焦?fàn)t高溫監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，波紋管為不銹鋼材質(zhì)，直徑為Φ 50mm,長(zhǎng)度為4m,內(nèi)部設(shè)置水路、風(fēng)路及控制線路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干熄焦?fàn)t高溫監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，保護(hù)套直徑為Φ114mm，上半部為圓筒狀 ，下半部為45°折角圓筒狀，內(nèi)設(shè)攝像機(jī)固定槽，端部預(yù)留針孔。
5.一種應(yīng)用權(quán)利要求1所述的干熄焦?fàn)t高溫監(jiān)測(cè)裝置的方法，其特征在于: (0.將爐內(nèi)料位下排至觀察部位，待爐內(nèi)溫度800-900°C時(shí)，接通控制箱電源，閉合控制電源并啟動(dòng)液晶顯示監(jiān)控器，接口與風(fēng)路和水路緊密連通，將裝置從干熄焦?fàn)t上部的中栓檢查孔置入焦?fàn)t內(nèi)； (2).攝像機(jī)鏡頭由控制箱控制，自由拉伸與色彩明暗度調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)動(dòng)攝像頭的位置，通過(guò)保護(hù)套端部針孔觀察需要監(jiān)測(cè)的部位； (3).監(jiān)測(cè)過(guò)程由液晶顯示監(jiān)控器清晰顯示，由硬盤刻錄機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)存儲(chǔ)，通過(guò)USB接口，由U盤及移動(dòng)硬盤等設(shè)備備份； (4).系統(tǒng)采用水和氮?dú)庾鳛槔鋮s介質(zhì)，冷卻水經(jīng)加壓泵過(guò)濾加壓，回水溫度控制在60°C以下。
全文摘要
本發(fā)明提供一種干熄焦?fàn)t高溫監(jiān)測(cè)裝置及方法。該裝置是由接口、波紋管、防護(hù)套、攝像機(jī)、控制箱、監(jiān)視器及硬盤刻錄機(jī)等元器件構(gòu)成。具有設(shè)計(jì)獨(dú)特，移動(dòng)靈活，操作安全、簡(jiǎn)便，監(jiān)測(cè)效果良好等優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)用它，能夠在干熄焦?fàn)t正常運(yùn)行的情況下，通過(guò)攝像機(jī)鏡頭觀察需要監(jiān)測(cè)的部位，準(zhǔn)確掌握爐墻、下部牛腿以及擋墻等重點(diǎn)部位的損壞狀況。整個(gè)監(jiān)測(cè)過(guò)程由液晶顯示監(jiān)控器清晰顯示，由硬盤刻錄機(jī)錄像保存，便于分析決策。并以此為依據(jù)確定檢修內(nèi)容，制定大、中、小修計(jì)劃以及工期的預(yù)測(cè)，從而有效避免盲目停爐檢修給企業(yè)造成的經(jīng)濟(jì)損失，為企業(yè)贏得可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)C10B41/00GK103215053SQ201310098189
公開(kāi)日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月26日
發(fā)明者薛占強(qiáng), 趙鋒 申請(qǐng)人:鞍鋼股份有限公司