水泥厂耐磨热电偶在使用过程中问题
时间:2013-10-12 阅读:1783
一、特性及用途
针对水泥干法旋窑生产线有关三级筒、四级筒、五级筒锥体温度,分解炉中部、窑尾烟、窑头罩温度的测温特点,因普通耐磨热电偶因保护管材质问题,无法满足耐高温、耐冲刷的特种测温条件,导致热电偶使用寿命较短、条件经费加大、产品更换频繁、传输信号得不到保障、仪表长期处于警戒状态,同时给仪表维护增加了不少的工作量,这种现象是目前全国水泥行业所存在的普遍性问题。
多年来,天长市康泰仪表电缆厂对于耐高温、耐冲刷的热电偶套管材质进行了多项考证和研究,结合国外水泥生产工艺的特点,经过多次实验和在线使用证实 NM再结晶热电偶具有使用寿命长、激变性能好、热传导系数高、抗氧化、抗热震、耐高温、耐腐蚀、耐冲刷、不结瘤、不结渣、安装使用方便等优点,可用于测量 600~1200℃的特种测温场合,是我国现在的刚玉、高铝、石墨、氧化物碳化硅等材质的热电偶保护管所无法替代的。
NM合金钢保护管热电偶的问世,不但解决了中国水泥工业耐磨测温控制的一大难题,而且也为各个使用单位带来了可观的经济效益。
二、产品特性
专业设计,专业开发的温度测量仪表。
精度高,使用寿命长。
激变性能好、热传导系数高。
抗氧化、耐腐蚀。
抗热震、耐高温。
不结瘤、不结渣。
4~8毫米管壁厚度。
快速反应功能,较强的稳定性。
任意可供选择的保护管长度。
不需预热即可使用。
适合于各个用户的多种安装方式。
可选的就地显示。
可选的内置变送器功能。
长距离传送过程中的抗干扰能力。
使用环境温度范围宽,工作稳定可靠。
三、 主要技术指标
1、简要说明
作为水泥热电偶的温度传感器,通常和 DCS、PLC、显示仪表、记录仪表和电子调节器配套使用。它可以直接测量三级筒、四级筒、五级筒、三次风管、分解炉、窑尾烟室、窑头罩, 600~1320℃范围内的气体及介质温度。
2、无件温度测量范围和允许误差
产品名称 | 分度号 | 测量温度(℃) | 允许偏差(△t℃) |
NM-WRN | B | 0~1680 | ±1.5℃或(or)±0.25%t |
S | 0~1450 | ±1.5℃或(or)±0.25%t | |
K | 0~1150 | ±2.5℃或(or)±0.75%t | |
E | 0~780 | ±2.5℃或(or)±0.75%t |
3、热响应时间在温度出现阶跃变化时,热电偶的输出变化值相当于该变化的 50%,所需要的时间为热响应时间,用 T0.5表示。
4、热电偶公称压力
是指在室温情况下保护管所能承受的静态外压而不破裂,大气压力为≥ 67MPa。实际上,容许工作压力不仅与保护管材料、直径壁厚有关,还与其结构形式、安装方法、置入深度以及被测介质的流速和种类等有关。
5、热电偶绝缘电阻(常温)常温绝缘电阻的试验电压为直流 500V±50V,测量常温绝缘电阻的大气条件为温度 15~35℃,相对湿度
45%。对于长度超过 1米的热电偶,它的常温绝缘电阻值与其长度的乘积不小于 100MΩm。即 Rr L≥100 MΩm L>1m式中:Rr-热电偶的常温绝缘电阻值,L-热电偶的长度。对于长度等于或不足 1米的热电偶,它的常温绝缘电阻值应不小于 100MΩ。
6、上限温度绝缘电阻
上限温度℃ | 试验温度t℃ | 电阻值MΩ |
100≤tm<300 | t=tm | 10 |
300≤tm<500 | t=tm | 2 |
500≤tm<850 | t=tm | 0.5 |
850≤tm<1000 | t=tm | 0.08 |
1000≤tm<1300 | t=tm | 0.02 |
tm>300 | T=1300 | 0.02 |
四、连接方式
根据现场安装需要,NM系列水泥热电偶的安装方式可分为螺纹接口、活动法兰和固定法兰三种。用户可根据现场工艺情况,确定安装接口方式,并尽可能注意到该公司生产线上各个测控点的温度和流体速度后,昀后确定保护管壁厚。
五、产品介质说明
1、强度:
NM合金钢热电偶保护管是一种新型合金硅材料,材料中的气孔*由金属硅填充,气孔率接近为零,强度高、耐腐蚀、耐磨损、抗氧化,使用寿命长,这种新型材料比一般3039H、0Cr25Ni20材料强度高达 5~10倍以上。
2、优异的抗氧化性能:
由于气孔率接近零,NM合金钢的抗氧化性能大幅度改善,高温使用寿命可延长 3~10倍。这种金属碳化硅一旦加热到高温,表面自然形成很薄的氧化保护膜,这种膜即使损伤,在高温下也会自动再生愈合,使得氧化恶化现象几乎不会发生。
3、高辐射加热效率: NM金属碳化硅的远红外辐射率接近于*黑体,将其用于热辐射部件,将极大地提高部件的热效率。
4、优异的电阻特性:
一般耐磨不能保证为绝缘体,但NM金属碳硅材料具有良好的导电特性,同时具有释放静电的功能,适用于需要的特性多场合。
5、高耐磨性能:
NM合金钢材料硬度 Hv>27Gpa,在各种介质中具有极低的磨损率和磨擦系数,并具有自润滑作用,该材料在高温下具有优异的耐磨性能,特别适用于水泥生产线的特殊耐磨测温场合。
6、优良的抗腐蚀性能: NM金属碳化硅材料具有良好的抗腐蚀性能,耐各种温度条件下酸介质的腐蚀,常温碱性介质的腐蚀。
7、具体技术参数如下:
材料/类型 | 新型SiC | 3151型铬钢保护管 |
材质 | SiC | 315H |
密度 | 3.06 | 1.367 |
气孔率 | 致密 | 0.09 |
耐压 | 12Mpa | 8 Mpa |
强度 | 290 | 219 |
常温 | 1.7 | 1100℃ |
比热 | 1470℃ | 0.6 |
热响应时间 | <70秒 | <90秒 |
电阻率 | 0.1 | 0.1 |
抗率化性抗氧化剂 | … | |
蠕变性能 | … | |
抗热冲击性能 | … | |
zui高使用温度℃ | 1470℃ | 1300℃ |
抗弯强度 | 450N/mm | 500 N/mm |
产品规格 | φ20-φ45 | φ20-φ30 |
六、使用说明
NM系列合金钢耐磨热电偶主要由接线盒、接线管、保护管、绝缘套管、接线端子、内衬套管、热电极组成基本结构,并配有各种安装组件,在选配件中同时可选一体化温度变送器。
NM系列合金钢热电偶保护管一般壁厚为 4~8毫米(根据测温场所确定)。该保护管是专为水泥厂设计的,其作用是延长在 C3、C4、C5、分解炉、三次风管、窑尾烟、窑头罩的测温点上热电偶的使用寿命。
在安装该产品时,可根据各个工业测控点的不同,预先在窑炉上留空或保护管,并选择相应规格的热电偶。
在该产品的设计过程中,我们已充分考虑到正在运行的 1000~10000T/D水泥生产线所安装的规格与型号,供您的生产线上的各个测控点使用。
保护管长度的选择:炉内插入深度+炉壁厚度+炉外外露部分=总长
在生产运行过程中,安装或更换热电偶时,请将热电偶缓慢置入炉中并固定连接装置。
在工艺测控点长期测温处于 1100℃时,K型热电偶正常工作大约了 60个工作日左右,因偶丝长期处于高温状态,其精度会产生微小的变化,可应工艺的要求更换热电偶的测温元件即可。
涉及到下料或冲刷的场所在热电偶使用 60个工作日后,将热电偶进行 90℃翻转重新安装,使耐磨热电偶的寿命延长一倍。
七、应用举例
以 2500T/D生产为例,热电偶适用于测控场合及其置入深和其相应温度如下:
设备位号 | 用途 | 规格 | 直径 | 工艺温度 | ||
TE-01 | 三级筒A锥体温度 | L×1=900*750 | φ20 | φ22 | φ25 | 650-700℃ |
TE-02 | 三级筒B锥体温度 | L×1=900*750 | φ20 | φ22 | φ25 | 650-700℃ |
TE-03 | 四级筒A锥体温度 | L×1=1000*750 | φ20 | φ22 | φ25 | 750-800℃ |
TE-04 | 四级筒B锥体温度 | L×1=1000*850 | φ20 | φ22 | φ25 | 750-800℃ |
TE-05 | 五级筒A锥体温度 | L×1=1050*900 | φ20 | φ22 | φ25 | 850-900℃ |
TE-06 | 五级筒B锥体温度 | L×1=1050*900 | φ20 | φ22 | φ25 | 850-900℃ |
TE-07 | 分解炉A出口温度 | L×1=1050*900 | φ20 | φ22 | φ25 | 1000-1100℃ |
TE-08 | 分解炉B出口温度 | L×1=1050*900 | φ20 | φ22 | φ25 | 1000-1100℃ |
TE-09 | 三次风管出口温度 | L×1=900*750 | φ22 | φ25 | φ32 | 850-950℃ |
TE-10 | 窑尾烟室温度 | L×1=1050*900 | φ22 | φ25 | φ32 | 1050-1000℃ |
TE-11 | 窑头罩温度 | L×1=850*700 | φ22 | φ25 | φ32 | 900-950℃ |
八、订货须知
设备位号 | 用途 | 规格 | 直径 | 工艺温度 | ||
TE-01 | 三级筒A锥体温度 | L×1=900*750 | φ20 | φ22 | φ25 | 650-700℃ |
TE-02 | 三级筒B锥体温度 | L×1=900*750 | φ20 | φ22 | φ25 | 650-700℃ |
TE-03 | 四级筒A锥体温度 | L×1=1000*750 | φ20 | φ22 | φ25 | 750-800℃ |
TE-04 | 四级筒B锥体温度 | L×1=1000*850 | φ20 | φ22 | φ25 | 750-800℃ |
TE-05 | 五级筒A锥体温度 | L×1=1050*900 | φ20 | φ22 | φ25 | 850-900℃ |
TE-06 | 五级筒B锥体温度 | L×1=1050*900 | φ20 | φ22 | φ25 | 850-900℃ |
TE-07 | 分解炉A出口温度 | L×1=1050*900 | φ20 | φ22 | φ25 | 1000-1100℃ |
TE-08 | 分解炉B出口温度 | L×1=1050*900 | φ20 | φ22 | φ25 | 1000-1100℃ |
TE-09 | 三次风管出口温度 | L×1=900*750 | φ22 | φ25 | φ32 | 850-950℃ |
TE-10 | 窑尾烟室温度 | L×1=1050*900 | φ22 | φ25 | φ32 | 1050-1000℃ |
TE-11 | 窑头罩温度 | L×1=850*700 | φ22 | φ25 | φ32 | 900-950℃ |