一種爐窯用高溫監(jiān)控裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于監(jiān)控設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種爐窯用高溫監(jiān)控裝置，包括置于外套管中的內(nèi)套管，內(nèi)套管內(nèi)設(shè)置攝像頭，內(nèi)外套筒尾部密封固定于爐膛內(nèi)壁；內(nèi)套管頭部設(shè)置觀察孔，外套管頭部與觀察孔對(duì)應(yīng)位置密封固定設(shè)置透鏡，以形成攝像頭觀察通道。外套管外壁設(shè)有空氣進(jìn)氣口和空氣出氣口，與內(nèi)外套管形成多層密封循環(huán)冷卻空氣通路。采用多層多循環(huán)冷卻系統(tǒng)，提高換熱效率；空氣冷卻方式不受地域性水資源緊缺限制；密封式循環(huán)系統(tǒng)，防止?fàn)t膛內(nèi)空氣組分變化并防止粉塵進(jìn)入攝像裝置。
【專利說明】
一種爐窯用高溫監(jiān)控裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于監(jiān)控設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種爐窯用高溫監(jiān)控裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 工業(yè)爐窯主要通過過熱熔池來處理難融爐料，如鎳礦等。在實(shí)際生產(chǎn)過程中為了 監(jiān)控爐膛內(nèi)部礦物融化以及爐壁狀態(tài)等工作情況，方便現(xiàn)場(chǎng)工作人員實(shí)時(shí)了解爐膛內(nèi)運(yùn)行 工況，需要在爐膛內(nèi)部?jī)?nèi)置能夠承受高溫的電子監(jiān)控裝備。但是，對(duì)于沒有隔熱保護(hù)的普通 監(jiān)控設(shè)備不能承受爐膛工作時(shí)所帶來的高熱量，如1500°C以上，或者對(duì)于普通的高溫監(jiān)控 設(shè)施對(duì)于觀察爐膛內(nèi)部工況具有角度局限性，不能夠向?qū)崟r(shí)傳達(dá)爐膛內(nèi)全景狀況，對(duì)于監(jiān) 控效果具有局限性，若發(fā)生特殊情況無(wú)法準(zhǔn)確判斷爐膛內(nèi)部事故發(fā)生處，并且爐內(nèi)沙塵容 易進(jìn)入攝像頭保護(hù)套管，難以清晰監(jiān)控爐膛內(nèi)部情況，對(duì)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)造成嚴(yán)重?fù)p失。
[0003] 目前，現(xiàn)有技術(shù)中有采用將攝像設(shè)備內(nèi)置于爐膛內(nèi)部進(jìn)行監(jiān)控的爐窯用高溫監(jiān)控 裝置，也有采用陣列式攝像頭模組裝置。例如，授權(quán)公告號(hào)為CN201429337Y的中國(guó)專利公開 了 一種水冷氣封式高溫工業(yè)電視系統(tǒng)，包括安裝在窯爐內(nèi)壁上的水冷基板、安裝在水冷基 板上的傳動(dòng)裝置、通過傳動(dòng)裝置插入耐高溫?cái)z像頭、設(shè)置在傳動(dòng)裝置附近的氣水電現(xiàn)場(chǎng)箱 以及安裝在控制室內(nèi)的報(bào)警箱和監(jiān)控器。其特征是，所述的攝像頭探頭包括水冷氣封式探 頭套和設(shè)置在水冷封式探頭套內(nèi)的攝像裝置，所述的傳動(dòng)裝置由電機(jī)驅(qū)動(dòng)并通過耐高溫的 安裝基板固定在爐窯的外壁上。所述的水冷氣封式探頭套，具有冷卻水出口、入口和冷卻氣 入口，冷卻水從入口進(jìn)入探頭套的夾層內(nèi)，經(jīng)過熱交換后經(jīng)冷卻水出口排出，冷卻氣從冷卻 氣入口進(jìn)入探頭套內(nèi)，經(jīng)攝像頭進(jìn)入窯爐內(nèi)。該技術(shù)方案采用外套管水冷，內(nèi)套管空冷氣封 方式，對(duì)攝像裝置進(jìn)行冷卻。
[0004] 這種水冷氣封式高溫工業(yè)電視系統(tǒng)的耐熱外層攝像頭保護(hù)罩采用水冷保護(hù)裝置， 對(duì)于我國(guó)富礦缺水地區(qū)，水資源緊缺，能耗較大，不利于節(jié)能。內(nèi)部攝像頭采用氣冷式冷卻， 冷卻氣體經(jīng)過攝像頭并排放至爐膛內(nèi)部不利于爐膛內(nèi)部氣體組分控制，無(wú)法用于全氧燃燒 時(shí)的爐膛監(jiān)控。并且，由于冷卻空氣通入爐膛內(nèi)部，會(huì)提高ΝΟχ排放量，不利于節(jié)能減排攝像 頭監(jiān)視角度具有單一性，無(wú)法完整看到爐膛運(yùn)行時(shí)的內(nèi)部工況。
[0005] 授權(quán)公告號(hào)為CN100529107C的中國(guó)專利公開了 一種高爐爐內(nèi)高溫工業(yè)電視裝置， 包括探頭，其特征是，在探頭的前部裝有用于保護(hù)探頭的冷卻基座，在探頭的中部裝有用于 固定探頭和起到密封作用的法蘭盤，在探頭的后部裝有用于旋轉(zhuǎn)探頭的云臺(tái)，在云臺(tái)的下 方裝有用于移動(dòng)探頭且與冷卻基座和云臺(tái)固定連接的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。攝像套頭通過布置在套管 最前端，觀察爐內(nèi)情況。本發(fā)明對(duì)冷卻基座采用兩路氣體進(jìn)行風(fēng)冷，對(duì)探頭進(jìn)行水冷。
[0006] 該發(fā)明攝像頭外壁冷卻方式為水冷式，該冷卻方式無(wú)法在嚴(yán)重缺水地區(qū)布置，具 有很強(qiáng)的局限性，并且不利于節(jié)約能耗。該發(fā)明冷卻基座采用氣封式冷卻系統(tǒng)，空氣經(jīng)過攝 像頭前部并通過前部觀測(cè)孔通入至爐膛內(nèi)部，該方式會(huì)增加 ΝΟχ排放量，并且無(wú)法有效控制 爐膛內(nèi)部氣體組分，無(wú)法運(yùn)用于全氧燃燒器的爐膛，即使采用氣封式的排放方式，實(shí)驗(yàn)證明 依然無(wú)法有效的防止?fàn)t膛內(nèi)部粉塵進(jìn)入套管內(nèi)并干擾監(jiān)控效果。高爐爐內(nèi)高溫工業(yè)電視裝 置，該發(fā)明中攝像頭監(jiān)視角度具有單一性，無(wú)法完整看到爐膛運(yùn)行時(shí)內(nèi)部工況。
[0007] 授權(quán)公告號(hào)為CN203416328U的中國(guó)專利公開了一種陣列式攝像頭模組，所述的陣 列式攝像頭模組包括多個(gè)攝像頭模組，所述的攝像頭模組在同一光學(xué)平面上陣列設(shè)置，所 述的陣列式攝像頭模組還設(shè)有使上述多個(gè)攝像頭模組處于同一光學(xué)平面上的共面機(jī)構(gòu)件， 所述的攝像頭模組包括鏡頭承載座陣列設(shè)置多個(gè)收容孔，每個(gè)鏡頭都單獨(dú)收容于一個(gè)收容 孔。
[0008] 這種陣列式攝像頭模組均在同一光學(xué)平面上陳列設(shè)置，即使攝像頭數(shù)目增加也只 能觀察單一方向，對(duì)于觀測(cè)角度具有局限性;并且該攝像頭模組僅適用于常溫情況下鋪設(shè)， 并不適用于爐膛高溫內(nèi)。
[0009] 針對(duì)現(xiàn)有高溫?cái)z像裝置的技術(shù)缺點(diǎn)，需提供一種新型的高溫?cái)z像裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] ( - )要解決的技術(shù)問題
[0011] 本發(fā)明的目的是提供一種高溫?cái)z像裝置，以解決目前高溫?cái)z像裝置冷卻效率低， 采用水冷冷卻方式受地域限制，采用空冷式攝像頭將冷卻空氣排入爐膛造成N0X排量升高 并破壞爐膛內(nèi)部氣體組分，以及粉塵進(jìn)入攝像頭套管內(nèi)部影響觀測(cè)效果的問題。
[0012] (二)技術(shù)方案
[0013] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種爐窯用高溫監(jiān)控裝置，其包括外套管、 內(nèi)套管、攝像頭及控制器，所述內(nèi)套管置于所述外套管內(nèi)，外套管內(nèi)壁與所述內(nèi)套管之間形 成的環(huán)狀空間為外套管內(nèi)層通氣通路，內(nèi)套管內(nèi)部空腔為內(nèi)套管空氣通路，外套管尾部和 內(nèi)套管尾部固定于爐膛內(nèi)壁;所述攝像頭和所述控制器置于所述內(nèi)套管內(nèi)，所述控制器與 所述攝像頭連接；內(nèi)套管頭部設(shè)置觀察孔，外套管頭部與所述觀察孔對(duì)應(yīng)位置固定設(shè)置透 鏡，以形成攝像頭觀察通道;外套管壁上設(shè)有空氣進(jìn)氣口與空氣出氣口，所述空氣進(jìn)氣口與 所述外套管內(nèi)層通氣通路、所述內(nèi)套管空氣通路連通，所述空氣出氣口與所述外套管內(nèi)層 通氣通路、所述內(nèi)套管空氣通路連通，以形成循環(huán)空氣通路。
[0014] 其中，所述外套管壁是由外套管外壁層和外套管內(nèi)壁層構(gòu)成的中空結(jié)構(gòu)，所述中 空結(jié)構(gòu)形成外套管外層通氣通路，所述空氣進(jìn)氣口與所述外套管外層通氣通路連通，所述 空氣出氣口與所述外套管外層通氣通路連通。
[0015] 其中，所述空氣進(jìn)氣口與所述內(nèi)套管空氣通路連通，形成第一空氣進(jìn)氣分路;所述 空氣進(jìn)氣口通向所述外套管內(nèi)層通氣通路，形成第二空氣進(jìn)氣分路，所述第二空氣進(jìn)氣分 路與所述外套管外層通氣通路連通，并與所述外套管內(nèi)層通氣通路連通。
[0016] 其中，所述空氣進(jìn)氣口位于靠近所述外套管尾部的位置，所述空氣出氣口位于與 所述空氣進(jìn)氣口相對(duì)側(cè)的所述外套管壁上。
[0017]其中，所述觀察孔為數(shù)個(gè)，所述透鏡數(shù)量與所述觀察孔數(shù)量匹配，數(shù)個(gè)所述觀察孔 與透鏡構(gòu)成數(shù)個(gè)具有不同觀察方向的攝像頭觀察通道。
[0018] 其中，所述內(nèi)套管內(nèi)還設(shè)有轉(zhuǎn)軸和驅(qū)動(dòng)裝置，所述攝像頭設(shè)于所述轉(zhuǎn)軸上，所述控 制器、所述驅(qū)動(dòng)裝置及所述轉(zhuǎn)軸依次相連，用于調(diào)整攝像頭角度。
[0019] 其中，所述攝像頭的調(diào)節(jié)角度為0-80°。
[0020] 其中，所述攝像頭的數(shù)量與所述攝像頭觀察通道的數(shù)量相匹配。
[0021 ]其中，所述內(nèi)套管與所述外套管通過法蘭與所述爐膛內(nèi)壁密封連接。
[0022]其中，所述透鏡通過鋼圈焊接密封在所述外套管頭部。
[0023](三)有益效果
[0024]本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明提供了一種爐窯用高溫監(jiān)控裝置， 采用密封雙套管結(jié)構(gòu)、單孔進(jìn)氣、多通路輸氣、通路之間連通模式的多層多循環(huán)冷卻系統(tǒng)， 能使冷卻空氣更高效率的進(jìn)入攝像頭套管各層空氣通路，提高冷卻空氣利用效率，提高換 熱效率和散熱性能;采用的空氣冷卻方式，相對(duì)于水冷方式，該方式適用地域廣，適用范圍 大，不受地域性水資源緊缺限制，節(jié)能環(huán)保具有良好的經(jīng)濟(jì)效益;采用為密封式空氣循環(huán)系 統(tǒng)能有效防止?fàn)t膛內(nèi)部空氣組分變化，不會(huì)提高NOx排放量，并且有效防止?fàn)t膛內(nèi)部粉塵進(jìn) 入攝像裝置，影響監(jiān)控效果；
[0025] 另外，增加觀察孔和透鏡的數(shù)量，增加攝像頭的數(shù)量等方式都可以增加觀測(cè)范圍， 實(shí)現(xiàn)觀測(cè)角度更廣，更有效的觀測(cè)爐膛內(nèi)部情況。
【附圖說明】
[0026] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例的高溫監(jiān)控裝置剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例的高溫監(jiān)控裝置外層套管頭部表面示意圖。
[0028] 圖中，1、空氣進(jìn)氣口；2、第一空氣進(jìn)氣分路;3、第二空氣進(jìn)氣分路;4、外套管外層 空氣通路;5、外套管內(nèi)層空氣通路;6、外套管;7、外套管內(nèi)壁層;8、內(nèi)套管;9、內(nèi)套管空氣通 路；10、觀察孔；11、耐高溫高強(qiáng)度透鏡；12、攝像頭；13、轉(zhuǎn)軸；14、控制器；15、空氣出氣口； 16、封閉法蘭;17、螺栓。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例 用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0030] 在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語(yǔ)"上"、"下"、"內(nèi)"、"外"等指示的方位或位 置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是 指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能 理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)"第一"、"第二"僅用于描述目的，而不能理解為指示或 暗示相對(duì)重要性。
[0031] 在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)"設(shè)置"、"設(shè) 有"、"置于"、"固定"、"連通"、"相連"、"連接"應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以 是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機(jī)械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以 通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可 以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。此外，在本發(fā)明的描述中，除非另有說 明，"數(shù)個(gè)"的含義是一個(gè)及一個(gè)以上，"至少兩個(gè)"的含義是兩個(gè)及兩個(gè)以上。
[0032] 如圖1所示，本發(fā)明提供了一種爐窯用高溫監(jiān)控裝置，其包括外套管6、內(nèi)套管8、攝 像頭12及控制器14,所述內(nèi)套管8置于所述外套管6內(nèi)，外套管內(nèi)壁與所述內(nèi)套管8之間形成 的環(huán)狀空間為外套管內(nèi)層通氣通路5,內(nèi)套管內(nèi)部空腔為內(nèi)套管空氣通路9,外套管尾部和 內(nèi)套管尾部固定于爐膛內(nèi)壁;所述攝像頭12和所述控制器14置于所述內(nèi)套管8內(nèi)，所述控制 器14與所述攝像頭12連接，控制器14可連接到爐窯的中控系統(tǒng)，優(yōu)選將控制器、攝像頭均安 裝于一容器內(nèi)，該容器固定在內(nèi)套管8或爐膛內(nèi)壁上，該容器與內(nèi)套管8之間的空間即為內(nèi) 套管空氣通路9;內(nèi)套管頭部設(shè)置觀察孔10,外套管頭部與所述觀察孔10對(duì)應(yīng)位置固定設(shè)置 透鏡11，以形成攝像頭觀察通道，觀察孔10的設(shè)置使外套管內(nèi)層通氣通路5與內(nèi)套管空氣通 路9在攝像頭處連通，空氣流動(dòng)效果更好，提高空氣利用效率;透鏡11優(yōu)選為具有耐高溫高 強(qiáng)度特性的透鏡;外套管壁上設(shè)有空氣進(jìn)氣口 1與空氣出氣口 15，所述空氣進(jìn)氣口 1與所述 外套管內(nèi)層通氣通路5、所述內(nèi)套管空氣通路連通9,所述空氣出氣口 15與所述外套管內(nèi)層 通氣通路5、所述內(nèi)套管空氣通路連通9，以形成循環(huán)空氣通路。
[0033] 采用密封雙套管結(jié)構(gòu)、兩通路輸氣、通路之間連通模式的雙層循環(huán)冷卻系統(tǒng)，能使 冷卻空氣更高效率的進(jìn)入攝像頭套管各層空氣通路，提高冷卻空氣利用效率，提高換熱效 率和散熱性能;采用的空氣冷卻方式，相對(duì)于水冷方式，該方式適用地域廣，適用范圍大，不 受地域性水資源緊缺限制，節(jié)能環(huán)保具有良好的經(jīng)濟(jì)效益;采用為密封式空氣循環(huán)系統(tǒng)能 有效防止?fàn)t膛內(nèi)部空氣組分變化，不會(huì)提高NOx排放量，并且有效防止?fàn)t膛內(nèi)部粉塵進(jìn)入攝 像裝置，影響監(jiān)控效果。
[0034] 優(yōu)選的，所述內(nèi)套管8與所述外套管6通過法蘭16在爐內(nèi)壁上密封連接，并通過螺 栓17固定。優(yōu)選的，所述透鏡11通過鋼圈焊接密封固定在爐內(nèi)壁上。這種優(yōu)選的密封固定方 式，使本裝置的密封性更好，更有效的防止?fàn)t膛內(nèi)部空氣組分變化，不會(huì)提高NOx排放量，并 且有效防止?fàn)t膛內(nèi)部粉塵進(jìn)入攝像裝置，影響監(jiān)控效果。根據(jù)本技術(shù)方案的性質(zhì)，透鏡11采 用耐高溫高強(qiáng)度透鏡。
[0035] 優(yōu)選的，所述空氣進(jìn)氣口 1位于靠近所述外套管尾部的位置，所述空氣出氣口 15位 于與所述空氣進(jìn)氣口 1相對(duì)側(cè)的所述外套管壁上。這樣的設(shè)置方式，使空氣循環(huán)通路更徹 底，換熱性能更高。
[0036] 優(yōu)選的，所述外套管壁是由外套管外壁層和外套管內(nèi)壁層7構(gòu)成的中空結(jié)構(gòu)，所述 中空結(jié)構(gòu)形成外套管外層通氣通路4，所述空氣進(jìn)氣口 1同時(shí)與所述外套管外層通氣通路連 通4，所述空氣出氣口 15同時(shí)與所述外套管外層通氣通路4連通，形成三層循環(huán)空氣通路。
[0037] 冷卻空氣進(jìn)入空氣進(jìn)氣口后，分別進(jìn)入外套管外層通氣通路4、外套管內(nèi)層通氣通 路5及內(nèi)套管空氣通路9連通，形成三層循環(huán)空氣通路，再?gòu)目諝獬鰵饪?15排出。采用這種單 孔進(jìn)氣，多通路輸氣，通路之間連通的模式形成的多層多循環(huán)冷卻系統(tǒng)，能使冷卻空氣更高 效率的進(jìn)入攝像頭套管各層空氣通路，提高冷卻空氣利用效率，換熱效率高，散熱性能好。
[0038] 優(yōu)選的，所述空氣進(jìn)氣口 1與所述內(nèi)套管空氣通路9直接連通，形成第一空氣進(jìn)氣 分路2;所述空氣進(jìn)氣口 1通向所述外套管內(nèi)層通氣通路5，形成第二空氣進(jìn)氣分路3，所述第 二空氣進(jìn)氣分路3與所述外套管外層通氣通路4連通，并與所述外套管內(nèi)層通氣通路5連通。
[0039] 冷卻空氣進(jìn)入空氣進(jìn)氣口 1后，分別進(jìn)入所述的第一空氣進(jìn)氣分路2和第二空氣進(jìn) 氣分路3,并分別對(duì)攝像裝置的雙套管進(jìn)行冷卻，經(jīng)過多層多管循環(huán)后將熱量由所述的空氣 出氣口 15帶出。通過在一個(gè)空氣進(jìn)氣口下分設(shè)兩條空氣進(jìn)氣分路，形成三層循環(huán)空氣通路， 可對(duì)空氣量的分流實(shí)現(xiàn)更好的控制，能使冷卻空氣更高效率的進(jìn)入攝像頭套管各層空氣通 路，提尚冷卻空氣利用效率，提尚換熱效率和散熱性能；
[0040] 優(yōu)選的，通過設(shè)置第一空氣進(jìn)氣分路2和第二空氣進(jìn)氣分路3的管徑1:1的配合，實(shí) 現(xiàn)將進(jìn)入空氣進(jìn)口 1中50 %的空氣通過第一空氣進(jìn)口分路2進(jìn)入內(nèi)套管空氣通路9，通過設(shè) 置外套管外層通氣通路4和外套管內(nèi)層通氣通路5的管徑1:1的配合，實(shí)現(xiàn)剩余50%的空氣 通過第二空氣進(jìn)氣分路3進(jìn)入外套管外層空氣通路4和外套管內(nèi)層空氣通路5。
[0041 ] -般情況下，爐膛運(yùn)行后攝像頭套管外壁約為1630°C，需為攝像頭套管裝置提供 防熱保護(hù)，因此將攝像頭套管設(shè)置為多層空氣冷卻模式。優(yōu)選的，將通量50m3/h空氣進(jìn)入空 氣進(jìn)口 1，其中50 %的空氣通過第一空氣進(jìn)口分路2進(jìn)入內(nèi)套管空氣通路9，剩余50 %的空氣 通過第二空氣進(jìn)氣分路3進(jìn)入外套管外層空氣通路4和外套管內(nèi)層空氣通路5,構(gòu)成了三層 空氣冷卻通道系統(tǒng)。進(jìn)入外套管外層空氣通路4的冷卻空氣迅速與壁面發(fā)生對(duì)流換熱，使外 套管外層空氣通路4平均溫度降至400~600°C。進(jìn)入外套管內(nèi)層空氣通路5的冷卻空氣繼續(xù) 加強(qiáng)換熱。單獨(dú)進(jìn)入內(nèi)套管空氣通路9的冷卻空氣單獨(dú)進(jìn)行內(nèi)循環(huán)冷卻。在外套管內(nèi)層空氣 通路5受傳熱影響其平均溫度高于內(nèi)套管空氣通路9，因此，外套管內(nèi)層通氣通路5與內(nèi)套管 空氣通路9在觀察孔10處實(shí)現(xiàn)連通，使得在觀察孔10處實(shí)現(xiàn)外套管6和內(nèi)套管8空氣流通，并 且進(jìn)行熱量循環(huán)交換，提高三層空氣通路冷卻系統(tǒng)散熱效率。外套管6與內(nèi)套管8的三層冷 卻空氣分別經(jīng)過攝像頭12并使所述的攝像頭12冷卻，維持電子攝像頭12表面及內(nèi)套管空氣 通路9平均溫度低于400°C，保護(hù)所述的控制器14的工作效率不被高熱量影響。
[0042]優(yōu)選的，所述的空氣通量為保證散熱效果為不小于50m3/h，所述的外套管外壁層， 外套管內(nèi)壁層7，內(nèi)套管8為鋼性材料，密度8030kg/m，導(dǎo)熱系數(shù)16.27w/m-k，比熱502.48j/ kg-k。所述空氣進(jìn)氣口 1 口徑為030~40mm，空氣出氣口 15 口徑為030~40mm,觀察孔10 口徑為020~30mm,耐高溫高強(qiáng)度透鏡11 口徑為035~50mm,螺栓直徑為025mm,數(shù)量 8個(gè)。
[0043]優(yōu)選的，所述觀察孔為數(shù)個(gè)，所述透鏡數(shù)量與所述觀察孔數(shù)量匹配，數(shù)個(gè)所述觀察 孔10與透鏡11構(gòu)成數(shù)個(gè)具有不同觀察方向的攝像頭觀察通道。數(shù)個(gè)攝像頭觀察通道具有不 同的觀察方向，可以對(duì)爐窯內(nèi)部進(jìn)行多方向觀察，只要一個(gè)爐窯用高溫監(jiān)控裝置，就可以對(duì) 觀察其周圍的多個(gè)方向進(jìn)行觀察，觀察范圍廣、效果好，使用方便。
[0044]優(yōu)選的，所述內(nèi)套管內(nèi)還設(shè)有轉(zhuǎn)軸和驅(qū)動(dòng)裝置，所述攝像頭設(shè)于所述轉(zhuǎn)軸上，所述 控制器、所述驅(qū)動(dòng)裝置及所述轉(zhuǎn)軸依次相連，用于調(diào)整攝像頭角度。采用轉(zhuǎn)軸調(diào)整攝像頭的 角度，使觀測(cè)角度更廣，能夠更有效的觀測(cè)爐膛內(nèi)部情況，實(shí)時(shí)傳遞爐膛內(nèi)部信息，為現(xiàn)場(chǎng) 數(shù)據(jù)采集提供有力保障;如圖1所示，所述轉(zhuǎn)軸可與外套管軸向方向垂直設(shè)置。
[0045] 優(yōu)選的，所述攝像頭12的調(diào)節(jié)角度為0-80°。優(yōu)選的，所述觀察孔10為5-9個(gè)，所述 透鏡11為5-9個(gè)。
[0046] 優(yōu)選的，所述攝像頭12的數(shù)量與所述攝像頭觀察通道的數(shù)量相匹配。即在每個(gè)攝 像頭觀察通道處均配備一個(gè)攝像頭12,而無(wú)需轉(zhuǎn)動(dòng)攝像頭12;所述攝像頭12為至少2個(gè)，通 過增加攝像頭的數(shù)量，可以使攝像頭形成陣列式監(jiān)控，增加觀測(cè)范圍，實(shí)現(xiàn)觀測(cè)角度更廣， 更有效的觀測(cè)爐膛內(nèi)部情況。
[0047] 綜上所述，本技術(shù)方案采用單孔進(jìn)氣、多通路輸氣、通路之間連通模式形成的多層 多循環(huán)冷卻系統(tǒng)，能使冷卻空氣更高效率的進(jìn)入攝像頭套管各層空氣通路，提高冷卻空氣 利用效率，提高換熱效率和散熱性能;采用冷卻方式為空氣冷方式，相對(duì)于水冷方式，該方 式適用地域廣，適用范圍大，不受地域性水資源緊缺限制，節(jié)能環(huán)保具有良好的經(jīng)濟(jì)效益； 采用為密封式空氣循環(huán)系統(tǒng)，有效防止?fàn)t膛內(nèi)部空氣組分變化，不會(huì)提高NOx排放量，并且 有效防止?fàn)t膛內(nèi)部粉塵進(jìn)入攝像裝置，影響監(jiān)控效果;采用轉(zhuǎn)軸調(diào)整攝像頭的角度或者增 加攝像頭數(shù)量，使觀測(cè)角度更廣，能夠更有效的觀測(cè)爐膛內(nèi)部情況，實(shí)時(shí)傳遞爐膛內(nèi)部信 息，為現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集提供有力保障。
[0048]采用所述高溫?cái)z像裝置僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域 的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，如 通過改變進(jìn)出氣口尺寸及數(shù)量、更換套管材質(zhì)、調(diào)整陣列式攝像頭排列方式及觀測(cè)孔角度、 改變內(nèi)外套管尺寸等，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種爐窯用高溫監(jiān)控裝置，其特征在于:包括外套管、內(nèi)套管、攝像頭及控制器，所述 內(nèi)套管置于所述外套管內(nèi)，外套管內(nèi)壁與所述內(nèi)套管之間形成的環(huán)狀空間為外套管內(nèi)層通 氣通路，內(nèi)套管內(nèi)部空腔為內(nèi)套管空氣通路，外套管尾部和內(nèi)套管尾部固定于爐膛內(nèi)壁； 所述攝像頭和所述控制器置于所述內(nèi)套管內(nèi)，所述控制器與所述攝像頭連接； 內(nèi)套管頭部設(shè)置觀察孔，外套管頭部與所述觀察孔對(duì)應(yīng)位置固定設(shè)置透鏡，以形成攝 像頭觀察通道； 外套管壁上設(shè)有空氣進(jìn)氣口與空氣出氣口，所述空氣進(jìn)氣口與所述外套管內(nèi)層通氣通 路、所述內(nèi)套管空氣通路連通，所述空氣出氣口與所述外套管內(nèi)層通氣通路、所述內(nèi)套管空 氣通路連通，以形成循環(huán)空氣通路。2. 如權(quán)利要求1所述爐窯用高溫監(jiān)控裝置，其特征在于:所述外套管壁是由外套管外壁 層和外套管內(nèi)壁層構(gòu)成的中空結(jié)構(gòu)，所述中空結(jié)構(gòu)形成外套管外層通氣通路，所述空氣進(jìn) 氣口與所述外套管外層通氣通路連通，所述空氣出氣口與所述外套管外層通氣通路連通。3. 如權(quán)利要求2所述爐窯用高溫監(jiān)控裝置，其特征在于:所述空氣進(jìn)氣口與所述內(nèi)套管 空氣通路連通，形成第一空氣進(jìn)氣分路;所述空氣進(jìn)氣口通向所述外套管內(nèi)層通氣通路，形 成第二空氣進(jìn)氣分路，所述第二空氣進(jìn)氣分路與所述外套管外層通氣通路連通，并與所述 外套管內(nèi)層通氣通路連通。4. 如權(quán)利要求1-3任一所述爐窯用高溫監(jiān)控裝置，其特征在于:所述空氣進(jìn)氣口位于靠 近所述外套管尾部的位置，所述空氣出氣口位于與所述空氣進(jìn)氣口相對(duì)側(cè)的所述外套管壁 上。5. 如權(quán)利要求1-3任一所述爐窯用高溫監(jiān)控裝置，其特征在于:所述觀察孔為數(shù)個(gè)，所 述透鏡數(shù)量與所述觀察孔數(shù)量匹配，數(shù)個(gè)所述觀察孔與透鏡構(gòu)成數(shù)個(gè)具有不同觀察方向的 攝像頭觀察通道。6. 如權(quán)利要求5所述爐窯用高溫監(jiān)控裝置，其特征在于:所述內(nèi)套管內(nèi)還設(shè)有轉(zhuǎn)軸和驅(qū) 動(dòng)裝置，所述攝像頭設(shè)于所述轉(zhuǎn)軸上，所述控制器、所述驅(qū)動(dòng)裝置及所述轉(zhuǎn)軸依次相連，用 于調(diào)整攝像頭角度。7. 如權(quán)利要求5所述爐窯用高溫監(jiān)控裝置，其特征在于：所述攝像頭的調(diào)節(jié)角度為0-80。。8. 如權(quán)利要求5所述爐窯用高溫監(jiān)控裝置，其特征在于:所述攝像頭的數(shù)量與所述攝像 頭觀察通道的數(shù)量相匹配。9. 如權(quán)利要求1-3任一所述爐窯用高溫監(jiān)控裝置，其特征在于:所述內(nèi)套管與所述外套 管通過法蘭與所述爐膛內(nèi)壁密封連接。10. 如權(quán)利要求1-3任一所述爐窯用高溫監(jiān)控裝置，其特征在于:所述透鏡通過鋼圈焊 接密封在所述外套管頭部。
【文檔編號(hào)】F27D21/02GK106091716SQ201610645325
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年8月8日 公開號(hào)201610645325.4, CN 106091716 A, CN 106091716A, CN 201610645325, CN-A-106091716, CN106091716 A, CN106091716A, CN201610645325, CN201610645325.4
【發(fā)明人】郭科宏, 王東方, 王志軍, 陳珊, 鐘貴全, 吳道洪
【申請(qǐng)人】北京神霧環(huán)境能源科技集團(tuán)股份有限公司