專利名稱：可焊裝鍋爐視窗的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到視窗，特別是應(yīng)用到鍋爐等壓力容器上的視窗。
視窗經(jīng)常連接到壓力容器上來觀察其中的液位。有幾種設(shè)計給用來控制容器的溫度和壓力等探頭和傳感器提供有入口。目前商業(yè)使用的視窗僅有單腔與容器內(nèi)部聯(lián)通，這使視窗的玻璃和探頭暴露到容器的濕熱蒸汽中。在操作中，濕熱蒸汽要么在玻璃上凝結(jié)，要么形成蝕痕，從而難以觀察視窗內(nèi)的液體和探頭。蒸汽還使視窗內(nèi)的液體形成氣泡或使液體沸騰，從而導(dǎo)致探頭對于容器內(nèi)液面真實高度的讀數(shù)錯誤和目視觀測誤差。濕蒸汽與探頭的直接接觸還會造成別的差錯。錯誤讀數(shù)給容器運行過程控制造成困難。
本發(fā)明的目的之一是為壓力容器提供一改進(jìn)的視窗組件。
本發(fā)明的另一目的是提供一可減輕運行時對玻璃的刻蝕的視窗組件。
本發(fā)明的再一目的是提供一減少視窗內(nèi)放置的探測儀錯誤讀數(shù)的視窗組件。
本發(fā)明的進(jìn)一步的目的是提供一種視窗組件，這種組件的玻璃上或內(nèi)部的探頭周圍不會凝結(jié)濕蒸汽、泡沫或氣泡。
本發(fā)明的另一目的是生產(chǎn)一種視窗，該視窗減少視窗組件中所裝用的密封墊數(shù)量，降低其泄漏的可能性。
本發(fā)明的再一目的是提供一種生產(chǎn)成本低且易于安裝的視窗組件。
根據(jù)下述公開內(nèi)容及附圖，將向本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員清楚地闡述這些及其它目的。
簡言之，視窗組件可安裝到壓力容器上，例如用焊接安裝。該視窗為一整體件，其具有的后、上、底和前壁面共同構(gòu)成一腔室。該腔室通過窗體后壁面的通孔和容器壁上的通孔與容器內(nèi)部聯(lián)通。窗體正面的槽孔有一槽肩，其上放置一塊玻璃封閉住該腔室；窗門裝蓋住玻璃并將該玻璃固定在窗體上。視窗體最好焊接到容器上。因此，視窗體組件所用的密封件，僅是置放在玻璃兩側(cè)面的墊圈，從而形成玻璃和窗體之間的流體密封。
在腔室中形成的一塊隔板把該腔室隔成緊鄰安裝面的后腔和離開安裝面的前腔，隔板上的一對通孔使流體能夠在前腔與后腔及容器內(nèi)部流動。窗體在其壁面上至少有一與前腔連通的通孔。該通孔允許傳感元件插進(jìn)前腔。
隔板可防止蒸汽、泡沫或氣泡進(jìn)入前腔，蒸汽、泡沫或氣泡在后腔隔板面上凝結(jié)，故只有液體流進(jìn)前腔。這使傳感元件能更精確地測定容器狀態(tài)，而且減少了當(dāng)讓氣體與傳感元件接觸時由傳感元件發(fā)出錯誤信號的可能性。隔板還可防止熱蒸汽、泡沫或氣泡與玻璃接觸，從而減小了對玻璃的刻蝕。


圖1是本發(fā)明視窗組件的解析的局部剖視俯視圖，該視窗組件安裝在壓力容器上；圖2是該視窗組件的解析的側(cè)視圖；圖3是安裝到壓力容器上的視窗組件沿圖1所示的3-3線的剖視圖，探頭罩于組件中；
圖4是該視窗體的俯視圖，其通孔以虛線表示；圖5和圖6是窗體的左視圖和右視圖；圖7是視窗組件的正視圖；圖8是視窗體的后視圖；圖9是沿圖10所示的9-9線的剖視圖；圖10是沿圖4所示的10-10線的剖視圖；圖11是沿圖4所示的11-11線的剖視圖；圖12是沿圖4所示的12-12線的剖視圖；圖13是沿圖4所示的13-13線的剖視圖；圖14是視窗組件的窗門的局部剖正視圖；圖15是沿圖14所示的15-15線的窗門剖視圖；以及圖16是沿圖14所示的16-16線的窗門剖視圖。
圖1至3示出本發(fā)明的視窗組件1的一解釋性實施例。組件1包括裝在鍋爐之類的壓力容器V的壁5外表面上的窗體3。由一對墊圈9環(huán)封的玻璃7置放在窗體3中且由窗門11固定到位。雖然所述視窗1是安裝在一壓力容器上，但很顯然，本發(fā)明的視窗可用在任何容器上。
窗體3詳細(xì)表示于圖4-13。窗體3所具有的前壁面13、上壁面15、底壁面17、兩側(cè)壁面19和21以及后壁面23共同構(gòu)成一個腔室25(圖10)。后壁面23最好是彎曲形并與要安裝本組件的容器壁5的曲度一致。
窗體3要牢靠地裝到容器V上，例如用焊接方法。后壁面23開有一長條槽27通往腔室25，槽27由一壁或面26限定。容器V的壁5上開有通孔39和41(如圖3)。通孔39和41與腔室25連通。雖然可用墊圈密封在容器V和窗體3之間形成流體密封，但窗體安裝到容器上的方式是不需要墊圈的安裝方式，故最好不設(shè)置墊圈，這就減少了視窗組件1所需的密封件數(shù)量。窗體3的外表面在28處最好加工上倒角(圖8-10)，以便在窗體后壁23與其兩側(cè)壁、頂壁和底壁之間形成過渡面。
在長條槽27前邊的腔室25中有一隔板29，它把腔室25分隔為后腔31和前腔33。隔板是內(nèi)凹的，其前、后表面總的來說是半圓柱面(參見圖9)。在窗體隔板29頂部和底部附近分別開有上通孔35和下通孔37，以便使液體在前腔33通過后腔31與容器內(nèi)部之間流動?？煽闯?，通孔35和37分別位于長條槽27的頂部和底部，所示的下通孔37的直徑比上通孔35大，且最好大一倍左右。在容器壁5上開通相應(yīng)的通孔39和41(圖3)，使液體可在腔室31和33與容器內(nèi)部間自由流動。圖示中容器通孔39和41其尺寸不同，但是如果需要亦可具有同樣直徑。窗體3最好能模鑄或澆鑄成型，即窗體本體3與隔板29一起模鑄或澆鑄。另外，隔板29亦能以分離元件安裝在窗體3中。
把窗體3安裝在容器壁5上，要使其后壁面23包容住容器通孔39和41，即通孔39和41處在長條槽27的里邊，從而在該長條槽27的內(nèi)壁面26的包容之內(nèi)。如圖3所示，最好這樣安排容器通孔容器通孔39與窗體通孔37軸線對準(zhǔn)；容器通孔41與窗體通孔35之間軸向或垂直錯開。容器通孔41與窗體通孔35錯開可防止流體直接從容器V流進(jìn)窗體前腔33。由于來自于容器通孔41的流體在進(jìn)入窗體前腔33之前首先要沖擊隔板29，從而減少了進(jìn)入前腔室33的氣泡或泡沫量。
視窗體3還包括分別在其側(cè)壁21、19上和頂壁15上開的排水口43、探測口45和探測口47。在圖10中表示得最清楚，所有這三個通口均連通著前腔室33。排水口43開在腔室底部。在排水口43處裝有一個帶閥門的排水管，在需要時可對組件1排水。
探測口45是一個排汽口。通過探測口45可把傳感元件，如壓力探頭，與容器V內(nèi)部連通，壓力探頭連到適當(dāng)?shù)拈_關(guān)裝置上，以根據(jù)壓力探頭的輸出信號控制壓力容器內(nèi)的壓力。
通過探測口47放置多個電子傳感元件和探頭P1與容器的內(nèi)部連通。這些可以包括監(jiān)測容器內(nèi)液體溫度與液位的溫度和液位探頭、及按要求監(jiān)測容器內(nèi)液體其它性能的傳感元件。另外，這些探頭和傳感元件可連到適當(dāng)?shù)目刂茩C構(gòu)上，以按要求控制容器內(nèi)液體的性能。
窗體前壁面13開一長條槽50，其臺階式結(jié)構(gòu)形成一槽肩51。玻璃7放置在槽孔50之內(nèi)的槽肩51上。最好在玻璃7和槽肩51之間放置一墊圈9從而在其間形成流體密封，墊圈9的形狀最好與槽肩51一致，且不超過槽肩51伸進(jìn)槽孔50之內(nèi)。玻璃7和容器壁5分別構(gòu)成了腔室25的前、后兩壁，前表面13還包括從側(cè)壁19和21向外突出的長條形的法蘭53。在此法蘭53上設(shè)有若干螺栓孔55。
視窗門11在圖14-16中表示得最清楚，窗門11由背面61、正面63、頂面和底面65、和兩側(cè)面67構(gòu)成，其后面61與窗體3的法蘭53完全對稱。窗門11開有若干螺栓孔69，而且與窗體法蘭53上的螺栓孔55對中。螺栓71(圖1)穿過螺孔55和69旋到螺母73上，把窗門11緊固到窗體3上。窗體法蘭螺孔55可攻上螺紋來嚙合螺桿以取代螺母73，正面63的頂部和底部最好設(shè)置加強肋74。
在窗門11上加工有長形的最好是橢圓形槽孔75。槽孔75是臺階式結(jié)構(gòu)，在77處形成槽肩79。玻璃7放置在凹陷處77緊貼著槽肩79，參見圖1至圖3。把另一個與槽肩79形狀相對應(yīng)的墊圈放在玻璃7和槽肩79之間，從而在玻璃與窗門之間構(gòu)成流體密封或緩沖墊。兩墊圈9通常都是橢圓形，并緊貼著槽肩處壁面靠近玻璃7的周邊。槽孔75大致與窗體槽孔50的尺寸大小相同。
當(dāng)視窗組件1用到壓力容器如鍋爐上時，鍋爐中的蒸汽、泡沫、氣泡和水通過容器通孔39和41進(jìn)入該組件1，在后腔室31內(nèi)，蒸汽接觸隔板29而凝結(jié)，液體穿過通孔37進(jìn)入前腔室33。只有冷凝的流體(即液體)流進(jìn)前腔33并且達(dá)到玻璃7和探頭P1處，這樣，就沒有能夠刻蝕玻璃的熱氣泡或泡沫進(jìn)入前腔33。實際上是不會有水泡或泡沫到達(dá)前腔33。在前腔33內(nèi)置放著傳感裝置，正因為沒有泡沫進(jìn)入，前腔33內(nèi)的液體就不會產(chǎn)生氣泡。這樣，探頭可測到真實液位，而且可通過視窗觀察液位。此外，由于液體不受氣泡或泡沫的影響并由于示出了真實的液位，所以，從探測口45和47插入的探頭和傳感器不會產(chǎn)生錯誤信號；反之，若汽泡或泡沫接觸到探頭，則會產(chǎn)生錯誤信號。隔板29為探頭屏蔽掉氣泡或泡沫，減少了產(chǎn)生錯誤讀數(shù)的可能性。這就可更好地控制容器(即容器的溫度、壓力等)及使用容器的生產(chǎn)線。
對于那些此領(lǐng)域的熟悉技術(shù)人員來說，權(quán)利要求所限定范圍內(nèi)的變化是很清楚的。因此上述的描述僅僅是為了進(jìn)行說明，而不是給予限制。
權(quán)利要求
1.一液體容器及安裝在該容器壁上的視窗組件，所述容器壁上至少開有一個孔；該視窗包括一窗體，由該窗體具有的后、上、底、兩側(cè)和前壁面限定一腔室，所述后壁面有一連通著所述容器上的通孔的槽孔，流體可在所述腔室與容器內(nèi)部間自由流動；所述的前壁有一槽孔；一設(shè)置在所述腔室內(nèi)的隔極，它把該腔室分隔成緊挨著后表面的后腔和與之相隔的前腔，該隔板至少開一通孔，使流體可在該前腔與所述的后腔及容器內(nèi)部間自由流動；一設(shè)置在所述前壁的槽孔上以封閉該槽孔的玻璃；以及一所述窗體的窗門，該窗門將玻璃緊固到所述窗體上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其中，所述隔板上開有溝通前、后腔、使流體可在這兩個腔間自由流動的第一通孔和第二通孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組件，其中，所述第一和第二隔板通孔的其中一個通孔比另一個通孔直徑大。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的組件，其中，所述容器壁上的兩個通孔把上述容器內(nèi)部與視窗相互溝通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的組件，其中，所述窗體的后壁槽孔由一壁限定，該壁罩住容器上的通孔；該容器上的一個通孔對準(zhǔn)上述隔壁上的第一個孔，容器上的另一個通孔與隔壁上的第二個孔錯開。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其中，所述窗體壁至少開有一個用來放置監(jiān)測容器中液體狀態(tài)變化的探頭的通口。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的組件，其中，所述的至少一個通口直接通向前腔室。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其中，所述窗體前壁面限定一環(huán)繞前面槽孔外圍的槽肩，所述玻璃安放在所述槽肩上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的組件，其中，所述窗門有一槽孔用于置放玻璃，所述窗門具有將該玻璃壓緊定位的槽肩，所述窗體腔室通過該窗門槽孔和玻璃可視。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的組件，其中，所述窗體包括開有貫通螺栓孔的法蘭，所述窗門的螺栓孔與窗體法蘭上的螺栓孔或螺紋孔相互對中，所述窗門和窗體通過將緊固件穿入所述的螺孔中組裝在一起。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的的組件，包括一所述窗體和所述玻璃間放置的第一個墊圈及所述玻璃和所述窗門間放置的另一墊圈，這兩個墊圈形成所述玻璃和所述窗體間以及所述玻璃與所述窗門間的流體密封件及緩沖墊。
12.一視窗組件，該視窗組件可安裝到容器上，所述視窗組件包括一整體窗體，該窗體具有后、頂、底、兩側(cè)和前壁面并限定一腔室；所述前壁面有一槽孔，所述后壁面具有使流體可在所述腔室與容器間自由流動的槽孔；一在腔室中的隔板，該隔板把所述腔室分隔為緊鄰后壁面的后腔和與后壁面分開的前腔，所述隔板上有第一通孔和第二通孔使流體能夠在所述的前、后腔間相互流動；一觀察玻璃，該玻璃置于前壁面槽孔上以封閉該槽孔；以及一窗門，該窗門配裝到玻璃上并將其緊固到上述整體窗體上。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的視窗組件，包括至少一個用以放置傳感元件的通到前腔室的通口。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的視窗組件，其中，所述窗體前面有一放置所述玻璃的槽肩，該槽肩環(huán)繞著所述前壁面槽孔。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的視窗組件，其中，所述窗門上有一槽孔限定一槽肩，所述槽肩上裝配所述觀察玻璃，所述前腔通過該窗門槽孔和玻璃可視。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的視窗組件，包括至少一層墊圈，所述至少一層墊圈放置在所述玻璃和窗體槽肩之間，或玻璃與窗門槽肩之間。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的視窗組件，其中，所述窗體和窗門上貫穿的螺栓孔相互對準(zhǔn)，用于接收將上述窗門和窗體組裝在一起的緊固件。
18.一視窗組件，該視窗組件可安裝在容器壁上用來監(jiān)測該容器的內(nèi)況，該視窗包括安裝到容器上的一窗體、一塊觀察玻璃、及把該玻璃裝到窗體上的一個窗門；所述窗體具有前、后、上、下和兩側(cè)壁面共同限定一腔室，所述后壁面至少有一個槽孔把該腔室與上述容器內(nèi)部連通，所述前壁面有一置放上述玻璃的槽孔；所述窗門包括一槽孔形成腔室，該腔室容置所述玻璃；窗門把玻璃固定到所述視窗組件的窗體上，以及用于防止?jié)裾羝?、氣泡或泡沫接觸到所述玻璃上的凝水構(gòu)造。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的視窗組件，其中，所述凝水構(gòu)造包括一設(shè)置在上述腔室內(nèi)的隔板，該隔板把所述腔室隔為前、后兩腔，此外，隔板上至少開有一個通孔使這兩腔連通，因此，濕蒸汽、汽泡或泡沫受阻于上述隔板而凝結(jié)，只有液體流進(jìn)前腔。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的視窗組件，包括至少一個通往窗體前腔的通口，通過所述通口與前腔直接連通；一傳感元件可插入地通過該通口放置到前腔中。
全文摘要
可裝到壓力容器(V)上的視窗組件(1)包括一窗體(3)，其上、下、前、后及兩側(cè)壁面共同構(gòu)成的腔室(25)與容器(V)內(nèi)部連通，窗門(11)把一玻璃(7)固定到窗體(3)上，從而可觀察到進(jìn)入可視玻璃窗體的容器(V)中的液體和傳感元件。窗體(3)中的隔板(29)把該腔室(25)分成前腔(33)和后腔(31)。該隔板(29)使來自容器(V)的蒸汽、泡沫或氣泡在后腔(31)中凝結(jié)，因而只有液體能流入前腔(33)。傳感元件放置在前腔(33)中而不接觸泡沫或氣泡。
文檔編號F17C13/00GK1122429SQ95107749
公開日1996年5月15日 申請日期1995年6月30日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月30日
發(fā)明者薩姆·W·亨利, 邁倫·詹森 申請人:埃莫森電器公司