[實用新型]一種套管結構的熱電偶保護裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200720005757.5
• 申請日: 2007-02-17
• 公開（公告）號: CN201038192Y
• 公開（公告）日: 2008-03-19
• 發(fā)明（設計）人: 張喬霖
• 申請（專利權）人: 張喬霖
• 主分類號: H01L35/32
• 分類號: H01L35/32;H01L35/02;H01L23/04;G01K7/06
• 代理公司: 北京明和龍知識產(chǎn)權代理有限公司
• 代理人: 郁玉成

技術領域

本實用新型涉及熱電偶保護裝置，特別是一種套管結構的熱電偶保護裝置。

背景技術

在工業(yè)生產(chǎn)當中，常常用到溫度測量裝置，用來測定運行設備當中的工作溫度，并且通過測得的溫度來控制系統(tǒng)的運行。比如在發(fā)電廠，必須要根據(jù)用電負荷的大小來確定比如蒸汽渦輪發(fā)電機的運轉狀態(tài)。而發(fā)電機的工作狀態(tài)往往決定于蒸汽鍋爐所提供的蒸汽的溫度和壓力。在這當中，正確地測定鍋爐或者燃燒室的溫度就非常重要。通常，測定溫度是使用熱電偶，比如常見的鎳鉻熱電偶以及鉑銠熱電偶。由這些熱電偶產(chǎn)生的熱電動勢信號送到控制系統(tǒng)，就能準確地指示燃燒室或者鍋爐的溫度。而控制系統(tǒng)就可以根據(jù)所測得的溫度以及電網(wǎng)負荷的需要，反過來再發(fā)出指令來控制燃燒室的燃燒狀態(tài)，使產(chǎn)生的蒸汽能夠滿足發(fā)電的需要。

但是這些熱電偶通常都是兩根很細的金屬絲所組成的一對熱電偶組件，在使用的時候必須要有保護管套在外面，并加以可靠固定，以防止熱電偶組件的損壞。

通常的保護管可以選用陶瓷管或者金屬管。陶瓷管的優(yōu)點是耐高溫、物理化學穩(wěn)定性好，而且相對便宜。然而，陶瓷管的致命弱點是因其導熱性能差，其對溫度變化的反應速度慢。對于發(fā)電廠這樣的應用場合，往往要求發(fā)電機組對用電負荷能做出即時的反應，否則，必然造成供電不足時電壓低落，而發(fā)電機組不及時降低輸出時，又造成供電電壓超過額定值。這些都是對用電戶非常不利的事情。本來，燃燒室和鍋爐的工作溫度調整已經(jīng)需要一定的時間，如果再加上測量裝置的反應遲緩，就會使上述的電壓波動問題更為嚴重。因此，發(fā)電廠通常采用金屬的熱電偶保護管，而不采用陶瓷保護管。

顯然，金屬保護管的導熱性好，上述的測量溫度的反應速度得到了解決。但是金屬套管的耐高溫、物理化學穩(wěn)定性就要隨金屬材料的不同而有所不同。對于在發(fā)電廠這樣的應用環(huán)境，特別是使用煤作為燃料的情況下，必然產(chǎn)生大量的硫、磷等有害氣體，而這些氣體對于金屬的腐蝕是非常厲害的。比如說在日常生活當中已經(jīng)是非常穩(wěn)定、而且廣泛得到應用的1Cr18Ni9Ti常規(guī)不銹鋼金屬材料，如果用來作為發(fā)電廠使用條件下的保護套管。雖然1Cr18Ni9Ti的高溫強度可以滿足要求，但其高溫下的物理化學穩(wěn)定性尚不足以有效地抵抗在發(fā)電廠這樣的高溫、高硫、高磷的惡劣使用場合，以1Cr18Ni9Ti制造的大約只能工作一個星期，就會因腐蝕造成套管表面的分層脫落，以致?lián)p壞。不但造成必須頻繁更換的麻煩，使用成本的增加，而且一旦沒有及時更換保護管，損壞了熱電偶，甚至會造成發(fā)電廠蒸汽鍋爐工作參數(shù)不準確，操作失控的危險。

為此，工業(yè)界使用了性能更為優(yōu)良的GH3039合金作為保護套的材料。這種合金具有優(yōu)良的耐高溫性質，是少數(shù)幾種能夠用于1200℃左右的高溫、而能保證良好的物理化學穩(wěn)定性的優(yōu)良材料之一。這種材料能夠有效地抵抗高溫下高硫、高磷的惡劣使用場合。通常，使用GH3039合金制成的保護套，可以在發(fā)電廠的使用環(huán)境下工作半年到一年，也就是說是1Cr18Ni9Ti保護套的壽命的30倍到60倍。因此，GH3039合金成為目前在發(fā)電廠使用條件下熱電偶保護管的常用的材料的一種。

保護套管材料可以選用鑄造或者鑄造后再經(jīng)過鍛打的金屬材料。為了使套管材料在高溫下有著良好的高溫強度，通常不得不使用實芯的經(jīng)過鍛打的金屬材料，隨后開出容納熱電偶組件的中心孔。如果使用鑄造的中空材料，雖然材料可以節(jié)省，但因為鑄造材料的晶粒大、金屬材料結構不密實，高溫強度難以保證。這樣，材料的損耗就很大，如果材料比較昂貴的話，必然造成成本的上升。

然而，GH3039合金的價格昂貴，比如是1Cr18Ni9Ti價格的10多倍，而且保護管為了保證有一定的高溫強度，不得不提供足夠厚度的保護管，防止在高溫下出現(xiàn)斷裂或者變形。這樣，GH3039合金的用量就較高，使得材料的費用上升。

發(fā)明內容

為了解決上述存在的問題，本實用提供了一種新型的熱電偶套管保護結構。根據(jù)本實用新型的熱電偶保護管，能夠不但保證在高溫以及高硫、高磷條件下提供良好的物理化學穩(wěn)定性，而且使保護套的制造成本降低。

根據(jù)本實用新型的熱電偶保護管，它包括在其內徑上形成內螺紋的外套管，以及帶有和上述的外套管的內螺紋相嚙合的外螺紋的內套管，在內套管的中心開有內孔。

所述的外套管是由GH3039合金制成的。

所述的內套管是由1Cr18Ni9Ti制成的。

所述的外套管厚度為2-5毫米。

所述的內套管的厚度為4-10毫米。