CN204422089U - 隔漏铠装高压耐磨热电偶 - Google Patents
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Abstract
本实用新型隔漏铠装高压耐磨热电偶涉及一种温度测量装置。其目的是为了提供一种隔漏性、密封性好，耐压、耐高温，安全可靠的隔漏铠装高压耐磨热电偶。本实用新型隔漏铠装高压耐磨热电偶包括接线盒、铠装热电偶组件、上保护套管和高压保护套管，其中上保护套管包括压紧螺栓、连接螺栓和卡套螺栓，压紧螺栓的上端与接线盒螺纹连接，下端与连接螺栓的上端螺纹连接，且在连接处设置有石墨密封垫，石墨密封垫的内表面紧贴在铠装热电偶组件的外壁上，连接螺栓的下端与卡套螺栓的上端螺纹连接，且在连接处设置有上密封卡套，卡套螺栓的下端与高压保护套管的上端螺纹连接，且在连接处设置有下密封卡套，上密封卡套和下密封卡套的内表面紧贴在铠装热电偶组件的外壁上。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种温度测量装置，特别是涉及一种带隔漏密封装置的热电偶。
背景技术
热电偶是工业领域应用最广泛的温度测量装置之一，其主要特点是测温范围宽，性能稳定，同时结构简单，动态响应快，能够远距离传输电信号，便于实现自动控制与集中控制。在天然气、石油化工、煤炭等行业，测量温度甚至高达1100～1400℃，目前市场上已经出现可以测量高温的热电偶，但其密封、耐压性差，一旦热电偶的热段出现泄漏，高温待测介质和腐蚀性气体容易顺着热电偶丝或铠装热电偶向上溢出，对其他电子仪表造成损坏，极易造成生产事故，存在较大的安全隐患。同时，在石油、化工领域，例如：柴油加氢装置、常减压－渣油加氢联合装置、高压加氢裂化装置、蜡油加氢处理装置、柴油加氢精制装置、沸腾床渣油加氢装置等使用的高压热电偶所要承受的压力范围在26～50Mpa，由于使用压力和使用温度的特殊性(高压、高腐蚀性，安装及开、停机时温度的剧烈变化)，一旦热电偶的安装部位出现问题，导致的后果将非常严重，因此，高压热电偶在耐压结构、选材和生产工艺控制等方面的要求较高。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种隔漏性、密封性好，耐压、耐高温，安全可靠的隔漏铠装高压耐磨热电偶。
本实用新型隔漏铠装高压耐磨热电偶，包括接线盒、铠装热电偶组件、上保护套管和高压保护套管，所述上保护套管的上下两端分别与接线盒和高压保护套管相连接，所述铠装热电偶组件的上端位于接线盒内，下端穿过上保护套管伸入至高压保护套管内的底端，其中所述上保护套管包括压紧螺栓、连接螺栓和卡套螺栓，所述压紧螺栓的上下两端分别设置有外连接螺纹，所述连接螺栓的上端设置有内连接螺纹，下端设置有外连接螺纹，所述压紧螺栓的上端与接线盒螺纹连接，下端与连接螺栓的上端螺纹连接，且在连接处设置有石墨密封垫，所述石墨密封垫的内表面紧贴在铠装热电偶组件的外壁上，所述卡套螺栓的上端设置有内连接螺纹，所述连接螺栓的下端与卡套螺栓的上端螺纹连接，且在连接处设置有上密封卡套，所述卡套螺栓的下端与高压保护套管的上端螺纹连接，且在连接处设置有下密封卡套，所述上密封卡套和下密封卡套的内表面紧贴在铠装热电偶组件的外壁上。
本实用新型隔漏铠装高压耐磨热电偶，其中所述高压保护套管的下半部分的外表面设置有耐磨层，所述耐磨层的材料为钴基硬质合金、钨钴合金、司太立合金或碳化钨。
本实用新型隔漏铠装高压耐磨热电偶，其中耐磨层的外表面喷涂有高温耐磨层，所述高温耐磨层的材料为氧化铝、氧化铬、碳化铬或氧化锆。
本实用新型隔漏铠装高压耐磨热电偶，其中所述耐磨层的长度为300～400mm，所述S112钴基硬质合金层的厚度为1.5～2.5mm，所述高温耐磨层的厚度为0.1～0.5mm。
本实用新型隔漏铠装高压耐磨热电偶，其中所述上密封卡套的上下端面为圆锥形面，上下端面分别紧抵在连接螺栓和卡套螺栓之间，所述下密封卡套与上密封卡套的结构相同，其上下端面分别紧抵在卡套螺栓与高压保护套管之间。
本实用新型隔漏铠装高压耐磨热电偶，其中所述压紧螺栓的中部设置有螺帽，所述螺帽的上端面开设有密封槽，所述密封槽内设置有O型密封圈，所述螺帽的上端面紧抵在接线盒的下端面，螺帽与接线盒之间还设置有锁紧垫圈。
本实用新型隔漏铠装高压耐磨热电偶，其中所述高压保护套管中部固定设置有法兰盘，所述法兰盘与高压保护套管一体锻造成型，或通过高压保护套管外部的锥形螺纹配合连接后焊接固定。
本实用新型隔漏铠装高压耐磨热电偶，其中所述法兰盘和高压保护套管的材料为牌号321、304、316、316L、347、310的不锈钢，或牌号GH3030、GH3039、GH214、GH125、GH3044、GH2747的高温合金，或牌号Incoloy800、Incoloy800H、Incoloy825的镍铬铁合金，或牌号Inconel600、Inconel625的Inconel系列合金。
本实用新型隔漏铠装高压耐磨热电偶，其中所述高压保护套管上端接口外径D为34～50mm，高压保护套管上端至法兰盘底面的高度T为55～110mm，高压保护套管的下端部直径D1为20～32mm，高压保护套管靠近法兰盘的根部直径D2为25～40mm，高压保护套管内孔直径D3为6.5～12mm，高压保护套管下端至法兰盘底面的长度U为200～600mm。
本实用新型隔漏铠装高压耐磨热电偶与现有技术不同之处在于本实用新型隔漏铠装高压耐磨热电偶的上保护套管有三个螺栓构成，从上之下依次连接，在压紧螺栓与连接螺栓的连接处设置有石墨密封垫，在连接螺栓与卡套螺栓的连接处设置有上密封卡套，在卡套螺栓与高压保护套管的连接处设置有下密封卡套，由石墨密封垫、上密封卡套和下密封卡套构成了上保护套管的三级密封系统，即使高压保护套管发生泄漏，高温待测介质和腐蚀性气体也会被上保护套管的三级密封系统阻隔在下方，对其上方的电子设备起到保护作用，并且上保护套管都是通过螺纹连接，便于拆卸更换。
本实用新型隔漏铠装高压耐磨热电偶中的高压保护套管设置有耐磨层，耐磨层由钴基硬质合金、钨钴合金、司太立合金或碳化钨材料构成，高温耐磨层由氧化铝、氧化铬、氧化锆或碳化铬材料构成，可以有效的提高热电偶测量端的耐磨性，提高高压保护套管的使用寿命。
下面结合附图对本实用新型的隔漏铠装高压耐磨热电偶作进一步说明。
附图说明
图1为本实用新型隔漏铠装高压耐磨热电偶的主视图；
图2为本实用新型隔漏铠装高压耐磨热电偶中上保护套管的主视图；
图3为本实用新型隔漏铠装高压耐磨热电偶中高压保护套管的主视图(第一种实施方式)；
图4为本实用新型隔漏铠装高压耐磨热电偶中高压保护套管与法兰盘的装配结构示意图(第一种实施方式)；
图5为本实用新型隔漏铠装高压耐磨热电偶中高压保护套管的主视图(第二种实施方式)。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型隔漏铠装高压耐磨热电偶包括接线盒1、铠装热电偶组件2、上保护套管3、高压保护套管4和法兰盘5。上保护套管3的上下两端分别与接线盒1和高压保护套管4相连接，铠装热电偶组件2的上端位于接线盒1内，下端穿过上保护套管3伸入至高压保护套管4内的底端。
如图2所示，上保护套管3包括压紧螺栓31、连接螺栓32和卡套螺栓33，压紧螺栓31的上下两端分别设置有外连接螺纹，连接螺栓32的上端设置有内连接螺纹，下端设置有外连接螺纹，压紧螺栓31的上端与接线盒1螺纹连接，下端与连接螺栓32的上端螺纹连接，且在连接处设置有石墨密封垫34，石墨密封垫34的内表面紧贴在铠装热电偶组件2的外壁上。压紧螺栓31的中部设置有螺帽37，螺帽37的上端面开设有密封槽，密封槽内设置有O型密封圈38，螺帽37的上端面紧抵在接线盒1的下端面，螺帽37与接线盒1之间还设置有锁紧垫圈39。
卡套螺栓33的上端设置有内连接螺纹，连接螺栓32的下端与卡套螺栓33的上端螺纹连接，且在连接处设置有上密封卡套35，卡套螺栓33的下端与高压保护套管4的上端螺纹连接，且在连接处设置有下密封卡套36，上密封卡套35的上下端面为圆锥形面，上下端面分别紧抵在连接螺栓32和卡套螺栓33之间，下密封卡套36与上密封卡套35的结构相同，其上下端面分别紧抵在卡套螺栓33与高压保护套管4之间，上密封卡套35和下密封卡套36的内表面紧贴在铠装热电偶组件2的外壁上。
如图3所示，高压保护套管4中部设置有锥形外连接螺纹，通过螺纹连接有法兰盘5，锥形螺纹的长度同法兰盘高度相同，也可以低于法兰高度5～10mm之间，法兰盘5与高压保护套管4之间采用锥形螺纹配合连接后，再采用全熔透进行焊接，焊丝必须是同被焊接的材料相同。焊完后，需做稳定型铬镍奥氏体钢的焊后固溶热处理，热处理前应将加热区表面清理干净，焊后热处理保温温度以法兰盘5和高压保护套管4的材质决定，温度范围在500～1000℃，恒温时间1～4小时，在加热过程中加热温度分布均匀，冷却方式空冷。焊后固溶热处理可以稳定焊接处钢材料的组织，消除应力。法兰盘5为锻打法兰，锻打法兰经过锻打表面光滑，质地厚实，且经过锻打的法兰里面碳的成分已经大为减少，韧性较强，金相组织密集度高，法兰可承受的压力指数更大。高压保护套管坯料也是经过锻打了再采用整体钻孔的加工方法，钻孔同心度高，套管壁厚增加且均匀.高压保护套管4的下半部分的外表面设置有耐磨层41，耐磨层41的材料为钴基硬质合金层、钨钴合金、司太立合金或碳化钨中的一种，外层为高温耐磨层42，高温耐磨层42的材料为氧化铝、氧化铬、碳化铬或氧化锆。耐磨层的长度为100～400mm，耐磨层41的厚度为1.5～2.5mm，高温耐磨层42的厚度为0.1～0.5mm。先将高压保护套管4加热400℃，恒温一小时后，堆焊钴基硬质合金，堆焊后加工外表面至指定尺寸，然后进行着色探伤，确保表面无气孔，最后在最外层超音速或等离子喷涂高温耐磨层。
如图4所示，高压保护套管4和法兰盘还可以通过整体锻造加工一体成型，具体采用模锻和温锻相结合的工艺，将胚料加热后，放入专用的模具中，间隔锻打，间隔加热，将法兰盘和高压保护套管整体锻造出来，然后再采用整体钻孔的方式加工出高压保护套管中的孔。法兰盘和高压保护套管的材料为牌号321、304、316、316L、347、310的不锈钢，或牌号GH3030、GH3039、GH214、GH125、GH3044、GH2747的高温合金，或牌号Incoloy800、Incoloy800H、Incoloy825的镍铬铁合金，或牌号Inconel600、Inconel625的Inconel系列合金。高压保护套管上端接口外径为D，高压保护套管上端至法兰盘底面的高度为T，高压保护套管的下端部直径为D1，高压保护套管靠近法兰盘的根部直径为D2，高压保护套管内孔直径为D3，高压保护套管下端至法兰盘底面的长度为U，根据不同的压力等级和法兰公称通径，高压保护套管的具体尺寸范围详见下表。
以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
Claims (9)
1.一种隔漏铠装高压耐磨热电偶，包括接线盒(1)、铠装热电偶组件(2)、上保护套管(3)和高压保护套管(4)，所述上保护套管(3)的上下两端分别与接线盒(1)和高压保护套管(4)相连接，所述铠装热电偶组件(2)的上端位于接线盒(1)内，下端穿过上保护套管(3)伸入至高压保护套管(4)内的底端，其特征在于：所述上保护套管(3)包括压紧螺栓(31)、连接螺栓(32)和卡套螺栓(33)，所述压紧螺栓(31)的上下两端分别设置有外连接螺纹，所述连接螺栓(32)的上端设置有内连接螺纹，下端设置有外连接螺纹，所述压紧螺栓(31)的上端与接线盒(1)螺纹连接，下端与连接螺栓(32)的上端螺纹连接，且在连接处设置有石墨密封垫(34)，所述石墨密封垫(34)的内表面紧贴在铠装热电偶组件(2)的外壁上，所述卡套螺栓(33)的上端设置有内连接螺纹，所述连接螺栓(32)的下端与卡套螺栓(33)的上端螺纹连接，且在连接处设置有上密封卡套(35)，所述卡套螺栓(33)的下端与高压保护套管(4)的上端螺纹连接，且在连接处设置有下密封卡套(36)，所述上密封卡套(35)和下密封卡套(36)的内表面紧贴在铠装热电偶组件(2)的外壁上。
2.根据权利要求1所述的隔漏铠装高压耐磨热电偶，其特征在于：所述高压保护套管(4)的下半部分的外表面设置有耐磨层(41)，所述耐磨层(41)的材料为钴基硬质合金、钨钴合金、司太立合金或碳化钨。
3.根据权利要求2所述的隔漏铠装高压耐磨热电偶，其特征在于：所述耐磨层(41)的外表面喷涂有高温耐磨层(42)，所述高温耐磨层(42)的材料为氧化铝、氧化铬、碳化铬或氧化锆。
4.根据权利要求3所述的隔漏铠装高压耐磨热电偶，其特征在于：所述耐磨层(41)的长度为100～400mm，所述耐磨层(41)的厚度为1.5～2.5mm，所述高温耐磨层(42)的厚度为0.1～0.5mm。
5.根据权利要求1所述的隔漏铠装高压耐磨热电偶，其特征在于：所述上密封卡套(35)的上下端面为圆锥形面，上下端面分别紧抵在连接螺栓(32)和卡套螺栓(33)之间，所述下密封卡套(36)与上密封卡套(35)的结构相同，其上下端面分别紧抵在卡套螺栓(33)与高压保护套管(4)之间。
6.根据权利要求1所述的隔漏铠装高压耐磨热电偶，其特征在于：所述压紧螺栓(31)的中部设置有螺帽(37)，所述螺帽(37)的上端面开设有密封槽，所述密封槽内设置有O型密封圈(38)，所述螺帽(37)的上端面紧抵在接线盒(1)的下端面，螺帽(37)与接线盒(1)之间还设置有锁紧垫圈(39)。
7.根据权利要求1所述的隔漏铠装高压耐磨热电偶，其特征在于：所述高压保护套管(4)中部固定设置有法兰盘(5)，所述法兰盘(5)与高压保护套管(4)一体锻造成型，或通过高压保护套管(4)外部的锥形螺纹配合连接后焊接固定。
8.根据权利要求7所述的隔漏铠装高压耐磨热电偶，其特征在于：所述法兰盘(5)和高压保护套管(4)的材料为牌号321、304、316、316L、347、310的不锈钢，或牌号GH3030、GH3039、GH214、GH125、GH3044、GH2747的高温合金，或牌号Incoloy800、Incoloy800H、Incoloy825的镍铬铁合金，或牌号Inconel600、Inconel625的Inconel系列合金。
9.根据权利要求7所述的隔漏铠装高压耐磨热电偶，其特征在于：所述高压保护套管(4)上端接口外径D为34～50mm，高压保护套管(4)上端至法兰盘(5)底面的高度T为55～110mm，高压保护套管(4)的下端部直径D1为20～32mm，高压保护套管(4)靠近法兰盘(5)的根部直径D2为25～40mm，高压保护套管(4)内孔直径D3为6.5～12mm，高压保护套管(4)下端至法兰盘(5)底面的长度U为200～600mm。
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|---|---|---|---|---|
| CN110631729A (zh) * | 2019-08-13 | 2019-12-31 | 西北工业大学 | 适用于火箭发动机的铠装热电偶密封及位置调控装置 |
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