[发明专利]火炬引燃检测和点火系统

说明书

相关申请的交叉援引

本申请是于2010年10月15日提交的名称为“A Rapidly Self-Drying Rectifying Flame Rod（快速自干整流火焰杆）”的美国专利申请12/905,309的部分继续申请。通过引用将于2010年10月15日提交的美国专利申请12/905,309并入本文。

技术领域

本发明涉及火焰感测和点火，具体地涉及用于感测和点燃引燃器的抗降水机构。

发明内容

本发明公开了一种具有在高温引燃燃烧器（点火燃烧器）中操作的火焰杆组件的系统。所述组件设计成用于在从约-40至1100摄氏度的温度下操作。所述系统可以在包括高速风和大量水分及降雨的恶劣天气下操作。所述系统包括可藉由所述火焰杆组件提供火焰检测和点火的电气设备，所述火焰杆组件包含围绕杆的快速干燥的绝缘件。

附图说明

图1是用于工业生产火炬组件的引燃器的示意图；

图2是用于检测和点火机构的火焰杆组件的示意性示例的示意图；

图3a和图3b是用于引燃燃烧器的火焰杆组件的构型的示意图；和

图4是火焰杆组件的另一构型的示意图。

具体实施方式

工业生产火炬可能需要计算机控制的电子管理系统以持续监控所述火炬的引燃器火焰（母火火焰）的存在。这可确保火炬将在需要时点火。随着电子管理技术的进步，所需的闭环反馈时间周期可能降低。然而，目前相关领域的火焰监控技术并不一定提供足够的响应次数。

离子化型火焰杆技术可几乎即刻指示火焰的存在。因为极端的环境条件，所以需要一种用在火炬引燃器应用中的产品。该产品可以利用多种特性以战胜各种挑战。火焰杆的定位可确保其将在高风速环境下连续工作。火焰杆绝缘件（隔离件，insulator）的气密密封和特定轮廓可防止暴雨和水分导致火焰杆故障。在绝缘件处连接至杆的信号线缆应该是能承受高温的类型。材料和制造工艺可允许所得到的火焰杆产品在使用寿命期间承受非常高的温度。此外，这种产品可以迅速地自干（自动干燥）。这些考量可使本发明的火焰杆产品在可靠性和使用寿命方面区别于其它火焰杆技术，因此赋予本发明火焰杆产品的持有人以在火炬和火炬引燃器市场中的竞争优势。

本发明产品可包含有限数量的零部件。火焰杆和其螺纹连接件可以是铸件或由钢或不锈钢合金（按服务需要选择）加工而成。绝缘件可以由任何适合的绝缘材料——诸如陶瓷——制成。绝缘件材料可以铸造成具有特定的几何形状，并通过使用钎焊或焊接的高温联接而在端部连接件处附接至火焰杆。“钎焊（brazing，硬焊，硬钎焊，铜焊）”或“焊接（welding，熔焊，压焊，钎焊）”在本文中可称为“钎焊（brazing）”。“高温”钎焊可承受至少高达1100摄氏度（℃）（2012华氏度）的温度。钎焊工艺可满足对完整性和温度要求的技术要求。高温钎焊的产物可承受等于或大于约815摄氏度（1500华氏度）的温度。高温钎焊工艺可涉及包含诸如铬、镍和其它类似材料的合金的使用。普通或低温钎焊可涉及诸如铜、银等材料的使用。

附接至火焰杆的信号线缆可具有足以用于操作条件的高温度等级。示例性火焰杆产品可满足如图2所揭示的几何形状要求。金属材料可由适合的钢或不锈钢合金加工或铸造而成。所述合金可包括但不限于ASTM304、ASTM310、ASTM316、Inconel^TM、Kanthol（或Kanthal）、hastaloy（或hastelloy^TM）等。

用于火炬的点火/火焰杆可通过火花提供火焰点火和通过用于火炬系统的引燃器中的离子化检测提供检测。本发明产品可暴露至极端温度（即，-40至1100摄氏度）。所述产品可安装在地面上方数百尺的空中，或靠近地面安装，或两者之间的某处。所述产品需要承受极端温度而不影响其性能。所述产品应足够强固以具有至少五年的寿命而不出问题，五年可能是精炼厂在运营时间之间的典型寿命周期。检测应在六标准差（six sigma）水平上是可靠的并且没有误报。

总之，本发明产品的一些方面可包括自干能力、耐高达1100摄氏度的温度以及检测和点火能力的结合。特别是，陶瓷绝缘件可具有自干能力。同样地，火焰杆也可具有自干能力。