[发明专利]一种板片式加热器全局超温监测和控温辅助系统

说明书

本发明涉及一种板片式加热器全局超温监测和控温辅助系统，包括红外全局测温单元、超温控制单元和冷却单元，红外全局测温单元采用红外摄像对加热器全局进行温度测量；超温控制单元识别温度采集数据，并进行超温报警，实现加热器运行的辅助控制；冷却单元接入风洞原有的气源，吹冷环和吹冷喷嘴实现加热器壳体表面气体流动，进而实现加热器壳体的冷却；红外全局测温单元包括红外摄像头、龙门架、驱动器、移动滑轨和实时测温器，龙门架设置在移动滑轨上，通过驱动器驱动龙门架沿移动滑轨滑动。本发明可以对加热器全局进行实时温度测量，使得加热器安全使用得到保证。

技术领域

本发明涉及一种板片式加热器全局超温监测和控温辅助系统，属于风洞试验技术领域。

背景技术

风洞板片蓄热式加热器是一个在高温高压环境中工作的设备，内部最高温度约800摄氏度。通常情况加热器壳体由卧式放置的前、后筒体组成，筒体两端设有法兰，筒体与法兰均为整体锻件经过机加工而成，采用U型坡口埋弧自动对接焊将法兰与筒体焊接在一起。这种加热器的制作工艺，使得连接的环缝、加热器的燃烧室防隔热、前后的连接缝都很多，都是受热后强度存在风险的危险点。

由于风洞使用频繁、加热器利用率较高，而加热器又属于循环使用设备，用量每年约6000小时。加热器最为重要部分为燃烧室，此处内部温度最高，是重点需要关注的部件。由于加热器属于早期设计，没有超温检测装置，测温主要靠人工对壳体局部的点测温，非实时测量，人为误差大，不确定性较大。

多次检修时发现，加热器燃烧室内部长时间处在高温状态下焊接处有断裂情况，保温衬筒使用年限较长，局部保温层脱落造成局部超温，是另一处不容易察觉的安全隐患。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种板片式加热器全局超温监测和控温辅助系统，解决加热器运行隐患，保障风洞试验安全有序进行。

本发明解决技术的方案是：

一种板片式加热器全局超温监测和控温辅助系统，包括红外全局测温单元、超温控制单元和冷却单元，

红外全局测温单元采用红外摄像对加热器全局进行温度测量；

超温控制单元识别温度采集数据，并进行超温报警，实现加热器运行的辅助控制；

冷却单元接入风洞原有的气源，吹冷环和吹冷喷嘴实现加热器壳体表面气体流动，进而实现加热器壳体的冷却；

红外全局测温单元包括红外摄像头、龙门架、驱动器、移动滑轨和实时测温器，

龙门架设置在移动滑轨上，通过驱动器驱动龙门架沿移动滑轨滑动；

红外摄像头均布在龙门架上，板片式加热器置于龙门架下方，可实现360°全局对板片式加热器外壳的温度测量，如果测量值大于警戒值，则通过冷却单元对测量值大于警戒值处的板片式加热器外壳降温，如果6-15min之间，测量值仍大于警戒值，则板片式加热器内部停止加热；

超温控制单元用于监测温度是否超标，控制冷却单元吹气及加热器是否加热；

冷却单元包括吹冷喷嘴、下游吹冷环、上游吹冷环、燃烧室吹冷环、电磁阀和气源管路，

下游吹冷环、上游吹冷环、燃烧室吹冷环均与气源管路连接，吹冷喷嘴均布在吹冷环上，形成沿加热器外壁面的冷却风场，气源管路中的气体经吹冷环，最终由吹冷喷嘴喷出，喷出的气体作用在板片式加热器外壳上，为测量值大于警戒值处的板片式加热器外壳降温。

进一步的，红外摄像头刷新率不超过1秒，温度分辨率不大于1℃。

进一步的，板片式加热器包括燃烧室和蓄热器，燃烧室和蓄热器连接；蓄热器包括上游段和下游段，上游段接近燃烧室。