[发明专利]带有膨胀接头的热电偶套

说明书

一种用于安装在带有耐火内衬的加工容器中的热电偶套‑热电偶组件，具有用于补偿耐火件的膨胀、收缩和移动的膨胀接头。膨胀接头的实施例包括无支撑的波纹管、具有在波纹管周围的支撑套筒的波纹管、带有卷边以将滑动管保持在一起的滑动的六边形联接件、销槽式联接件以及弹簧加载的销槽式滑动连接。热电偶‑热电偶套组件能够包括金属、陶瓷材料、耐火砖和/或远端处的锥形尖端，其能够是或变得固定至耐火件。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年9月29日提交的美国临时专利申请62/565300号的优先权和权益，该临时专利申请通过引用结合于此。

技术领域

本发明总体上涉及温度测量装置，并且具体地涉及带有柔性接头或膨胀接头的热电偶套，该柔性接头或膨胀接头用于热膨胀和收缩并且用于补偿纵向和横向移动。

背景技术

热电偶广泛用于化学、石油、电子、食品、制造和各种其它行业中的机器和加工的温度测量。化学加工的温度测量例如需要将热电偶放置在加工单元(诸如柱、汽提塔、洗涤器和反应器)中。为了确保可靠、高效的操作和加工控制，使用嵌入在加工单元内不同位置的多个热电偶连续监控加工单元温度。每个热电偶通常通过将热电偶以螺纹或其它方式通过安装凸缘或类似的测量端口固定而安装至加工单元的壁中。通过安装凸缘固定的热电偶可以由热电偶套在加工单元内部受到保护，该热电偶套附接至测量端口的内侧并且用于保护热电偶免受恶劣加工条件影响。或者，热电偶可以由集成的热电偶组件或铠装来保护，其中热电偶导线被封装在内部保护性管、内部填充材料和(一个或多个)外部护套内部，所有这些都由各种化学成分构成。

热电偶套是其中安装有热电偶的中空管并且用于保护热电偶免受其放置以测量温度的环境影响。在遇到恶劣加工条件的设备中，热电偶套用作热电偶周围的保护套。增加在恶劣环境中操作的热电偶的使用寿命已成为许多研究和先前发明的焦点。用于恶劣工作条件的可调节的热电偶安装系统需要也可调节并且布置成在安装后保持与机器或加工单元的压力密封的热电偶套，该热电偶套具有足够的安全措施以防止热电偶在高压下退出或爆裂。所需的是在安装期间已知并且精确定位热电偶。授予Foreman，Jr.并且通过引用结合的美国专利7465086号描述可调节长度的热电偶套和安装系统，该安装系统允许热电偶-热电偶套组件容易地调节长度以实现在机器或加工单元中的适当的位置，以精确测量温度。可调节长度的热电偶套-热电偶组件可以安装在加工单元中的所需深度处，然后在该深度处固定就位。然而，加工单元或受到宽温度范围影响的机器将会引起热电偶-热电偶套组件随温度变化而膨胀和收缩。而且，在非常高的温度中操作的容器在内侧衬有可以比容器的壁厚许多倍的耐火砖和/或耐火材料。热电偶-热电偶套组件需要穿过容器的壁并且穿过耐火砖和/或耐火材料的厚度。耐火砖和/或耐火材料在操作期间(特别是在温度变化期间)膨胀、收缩和移动，这会使热电偶-热电偶套组件受到各种力影响，这常常导致热电偶失效并且不再提供可靠的温度测量。在诸如煤气化的加工中，熔渣在容器内流动并且渗透至耐火砖和/或耐火件中的开口中并且硬化，由此将热电偶-热电偶套组件固定或紧固至耐火砖和/或耐火件，这使组件受到耐火砖/耐火件内衬的任何移动影响。已经存在对于这样的热电偶套-热电偶组件的需求，组件可以够承受由于膨胀、收缩和物理移动而引起在其上的恶劣加工条件和力。在过去，该需求已经通过坚固、牢固的热电偶套-热电偶组件得到解决。

发明内容