[发明专利]用于容器的成角度探测器

说明书

发明背景

本文所公开的主题涉及用于容器的探测器。

气化器是一种用于使化石燃料(例如煤或重燃油)部分氧化来产生能量的容器或反应器。气化器的容器壁可包括在内部利用绝热耐火衬里加衬的壳。耐火衬里可包括多个层。该容器中的条件可在操作期间达到大大超过700℃。气化过程使用穿透壳和耐火衬里的探测器或凸缘而监视和调节。探测器的顶端可位于耐火衬里的热的内表面处或附近，以便判断容器中的条件是否合适。

探测器可通过容器壁和耐火衬里中的孔或开口而插入穿过容器壁和耐火衬里，该孔或开口垂直于容器壁和容器中心线定向。该孔足够大以便容纳探测器，带有额外的空间以在耐火衬里在高温下膨胀和收缩期间防止对探测器的损坏。耐火衬里的不同层可以不同速率膨胀；探测器可能会卡在两个不同膨胀的层之间，从而导致探测器断裂。该孔中允许耐火衬里的热膨胀的额外空间可允许渣化容器中产生的渣在孔内流动并且与探测器接触。渣穿透可造成对耐火衬里的损坏以及探测器的保护套或护层的腐蚀。如果穿透了探测器的保护性外部，任何内部线和材料可被损坏而不能使用。渣也可在孔中凝固，从而填充允许耐火衬套热膨胀的空间，并且在耐火衬里膨胀或收缩期间导致探测器断裂。

在本领域中存在对于防止探测器损坏的用于渣化容器的探测器构造的需要。

本发明的简要描述

根据本发明的一个方面，一种容器包括从容器的外表面到容器的内表面向下定向的探测器。

根据本发明的另一方面，一种操作容器(该容器包括具有内表面和外表面的容器壁)的方法包括：限定延伸穿过容器壁的孔，该孔从外表面到内表面以向下的角度定向；和将探测器放置在孔中；以及，在容器的操作期间防止渣在探测器周围积聚。

这些和其它优点和特征从结合附图的下述描述将变得更显而易见。

附图的简要描述

被认为是本发明的主题在该说明书的结论处的权利要求中特别地指出并且明确地进行权利要求。本发明的前述和其它特征与优点从结合附图的下述详细描述将是显而易见的，在附图中：

图1是包括成角度探测器的容器的一个实施例。

图2是用于成角度探测器的容器壁中的孔的一个实施例。

图3是用于制造包括成角度探测器的容器的方法的一个实施例。

该详细描述参考附图以示例的方式连同优点和特征一起解释了本发明的实施例。

附图的详细描述

探测器的示例可包括但不限于热电偶、化学传感器、光学传感器或压力传感器，其被插入从容器壁的外部到容器壁的内部向下定向的孔中，其通过重力减少渣流到孔内。容器衬里在热膨胀期间向上并且径向地向外发展；由于成角度的孔沿与衬里的发展相同的方向定向，该成角度的孔在衬里膨胀和收缩时随其移动。因此，成角度探测器需要较少的额外空间以允许耐火衬里的膨胀和收缩。随着衬里中的孔的大小减小，穿透孔的渣的量也减少。在一些实施例中，对于成角度的热电偶探测器，可实施从正交于容器中心线的平面成大约15度至大约45的角。孔的大小的减小取决于探测器的穿透角。垂直于容器壁定向的孔可具有大约50mm(2英寸)的直径。对于处于45度的角度的示例性孔，孔的大小可减小高达大约12mm(0.5英寸)，从而产生大约38mm(1.5英寸)的成角度孔的直径，减小渣填充体积大约40％。

图1示出了带有成角度探测器的容器100的一个实施例。在图1的实施例中出于说明的目的示出了一个探测器；渣化容器可包括任何合适数量的探测器。容器壁108包括三个层：外壳103、外耐火层102和内耐火层101。虽然在图1的实施例中示出了三个层，但是，容器壁可包括任何合适数量的层。探测器104延伸穿过孔(在下面在图2中示出)，该孔从外壳103穿过耐火层101和102到热的内表面106向下定向。在一些实施例中，正交于容器中心线105的平面109以及探测器104之间的角度107可为大约15度至大约45度。角度107减少流到孔内的渣，因为渣不显著地逆着重力流动。