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溫度儀表需要從設(shè)計(jì)和溫度元件兩方面考慮插入深度問題。
?設(shè)計(jì)中需要計(jì)算的溫度元件插深:
? ?熱電偶,熱電阻及雙金屬溫度計(jì)的插入深度按照管道過半+溫度直型連接頭尺寸。
? ?熱電偶,熱電阻是外密封,所以是加整個溫度直型連接頭尺寸(普通60,保溫120);雙金屬溫度計(jì)是內(nèi)密封,所以加整個溫度直型連接頭尺寸(普通80,保溫140)減20。
?溫度元件拿到后怎么量插深:
? ?熱電偶,熱電阻的插入深度是螺紋也算上。
? ?雙金屬溫度計(jì)的插入深度是螺紋低部開始算。
? ?法蘭方式的就是法蘭后算。 ?
? ?活動的螺紋或者法蘭自己調(diào)整。?
? ?不同測量介質(zhì),溫度計(jì)的插入深度不同。
?為了保證測量精度,要把溫度計(jì)的敏感段全部插入到被測介質(zhì)中去。通常溫度計(jì)所需的浸入長度為:
? ?測量氣體時,熱電偶應(yīng)大于95mm,熱電阻、雙金屬溫度計(jì)應(yīng)大于115mm。
? ?測量液體時,熱電偶、熱電阻、雙金屬溫度計(jì)都應(yīng)大于46mm。
? ?溫度計(jì)總的插入深度為:連接頭+管壁厚度+浸入長度。
? ?不同設(shè)備,由于安裝位置不同,溫度計(jì)插入深度不同。
?在設(shè)計(jì)中,我們往往采取以管道中心線為準(zhǔn)來計(jì)算溫度計(jì)的插入深度,這樣計(jì)算對于多數(shù)應(yīng)用場合是適用的,但對于大管徑、塔設(shè)備、爐膛等溫度測量,可能就還不一定適用了,一是可能造成浪費(fèi),二是無法安裝固定。
?對于一般塔設(shè)備的溫度測量,溫度計(jì)水平安裝時,插入深度在300~400mm就行了,對于鍋爐爐膛的溫度測量,溫度計(jì)大都是水平安裝,除去爐體耐火磚的厚度,熱電偶只需插入爐內(nèi)150mm就行了。
?不同管道口徑,由于流速不同,溫度計(jì)插入深度不同。
?流體在管道中的流動,由于流速不同,會形成層流和湍流兩種狀態(tài),流體的流速在管道中心處最大,近管壁處最小。當(dāng)流速較小時,流體分層流動,互不混合,稱為層流。逐漸增加流速,流體的流線開始出現(xiàn)波浪狀的擺動,擺動的頻率及振幅隨流速的增加而增加,此種流線稱為過渡流;當(dāng)流速增加到很大時,流線不再清楚可辨,流場中有許多小漩渦,層流被破壞,相鄰流層間不但有滑動,還有混合。這時的流體作不規(guī)則運(yùn)動,有垂直于流管軸線方向的分速度產(chǎn)生,這種運(yùn)動稱為湍流。
?在湍流狀態(tài),溫度計(jì)只要穿過管壁處很薄的層流層,就可以測量到較均勻的介質(zhì)溫度變化。在層流狀態(tài),上游溫度的變化首先在管道中心處感測到,然后才逐漸在管壁處感測到,在管道1/4處感測到的溫度變化與中心處相比,只是極短的延遲,由于這樣的原因,溫度計(jì)的插入深度是不一定都從管道中心算起的,尤其是對于大口徑的管道,否則溫度計(jì)很長,一是增加投資,二是容易損壞。
?溫度計(jì)的插入深度是從溫度計(jì)自帶的安裝螺紋下面計(jì)算的,管道上有一個安裝螺母座,螺母座高度一般都是40mm,不管管道直徑多大,這個不能少。
?溫度計(jì)感溫部分長度大約是30mm,這一部分必須要在管道中心線上,所以,假設(shè)管道直徑500mm,那么溫度計(jì)的插入深度是:管道半徑250+安裝螺母座40+探頭部分30=320mm。
?假如工藝上該管道長期處于滿管狀態(tài),而且管道直徑較大,那么就不必受這一規(guī)定約束,插入管道內(nèi)長度等于或大于保護(hù)管直徑的10倍即可。
?假如有的管道有比較厚的保溫層,那么安裝螺母座的高度可能會更高。
?如果工藝管道口徑過?。ㄖ睆叫∮?0mm)安裝溫度計(jì)時,應(yīng)制作擴(kuò)大管,這是小口徑管道為了滿足測溫需要做的變徑。
?對熱電阻的安裝,應(yīng)注意有利于測溫準(zhǔn)確,安全可考及維修方便,而且不影響設(shè)備運(yùn)行和生產(chǎn)操作,要滿足以上要求,在選擇對熱電阻的安裝部位和插入深度時要注意以下幾點(diǎn):
為了使熱電阻的測量端與被測介質(zhì)之間有充分的熱交換,應(yīng)合理選擇測點(diǎn)位置,盡量避免在閥門,彎頭及管道和設(shè)備的死角附近裝設(shè)熱電阻;帶有保護(hù)套管的熱電阻有傳熱和散熱損失,為了減少測量誤差,熱電偶和熱電阻應(yīng)該有足夠的插入深度:
(1)對于測量管道中心流體溫度的熱電阻,一般都應(yīng)將其測量端插入到管道中心處(垂直安裝或傾斜安裝),如被測流體的管道直徑是200毫米,那熱電阻插入深度應(yīng)選擇100毫米;
(2)對于高溫高壓和高速流體的溫度測量(如主蒸汽溫度),為了減小保護(hù)套對流體的阻力和防止保護(hù)套在流體作用下發(fā)生斷裂,可采取保護(hù)管淺插方式或采用熱套式熱電阻,淺插式的熱電阻保護(hù)套管,其插入主蒸汽管道的深度應(yīng)不小于75mm;熱套式熱電阻的標(biāo)準(zhǔn)插入深度為100mm;
(3)假如需要測量是煙道內(nèi)煙氣的溫度,盡管煙道直徑為4m,熱電阻插入深度1 m即可;
(4)當(dāng)測量原件插入深度超過1m時,應(yīng)盡可能垂直安裝,或加裝支撐架和保護(hù)套管。
總而言之,溫度儀表作為工業(yè)四大測量儀表之一,在其本身質(zhì)量合格的情況下,規(guī)范的安裝操作也必不可少,想要測量結(jié)果盡量精確,誤差能降到最低,就一定要把握好關(guān)于溫度計(jì)插入深度的問題。