專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于催化裂化裝置的耐磨熱電偶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)溫裝置，特別是用于測(cè)量催化裂化裝置內(nèi)部溫度的測(cè)溫裝置。
背景技術(shù)：
催化裂化是石油煉制過(guò)程之一，是在熱和催化劑的作用下使重質(zhì)油發(fā)生裂化反應(yīng)，轉(zhuǎn)變?yōu)榱鸦瘹?、汽油和柴油等產(chǎn)物的過(guò)程。在進(jìn)行催化裂化的裝置中需要設(shè)置測(cè)量裝置內(nèi)溫度的測(cè)溫元件，以監(jiān)控催化裂化的過(guò)程。目前這種測(cè)溫元件的主要測(cè)溫部分采用熱電偶。熱電偶的工作原理是基于熱電效應(yīng)。熱電效應(yīng)是指當(dāng)兩種不同的金屬端點(diǎn)連接成一閉合回路時(shí)，若兩個(gè)金屬端點(diǎn)間有溫度差，則在該閉合回路中會(huì)產(chǎn)生電流。溫度較高的金屬端點(diǎn)稱(chēng)為熱接點(diǎn)，常被設(shè)置在測(cè)溫處； 溫度較低的金屬端點(diǎn)稱(chēng)為冷接點(diǎn)，常作為熱電偶的輸出端，其輸出訊號(hào)被轉(zhuǎn)換成可讀取的溫度值。當(dāng)催化裂化裝置處于工作狀態(tài)時(shí)，其內(nèi)部的環(huán)境是工作溫度在550°C -750°C ；工作壓力約0. 018MPa ；內(nèi)部流體介質(zhì)的流速為10-20m/s，最高可達(dá)30-60m/s ；內(nèi)部介質(zhì)中催化劑硬度IIV1700-2200。由此可見(jiàn)，熱電偶應(yīng)當(dāng)具備相當(dāng)?shù)哪湍バ砸詰?yīng)對(duì)工作環(huán)境中介質(zhì)的沖刷。為此，常將伸入到催化裂化裝置內(nèi)介質(zhì)中的熱電偶測(cè)溫部分(或稱(chēng)為測(cè)溫元件)套裝上測(cè)溫元件套管，測(cè)溫元件套管基體上再涂覆耐磨層，以測(cè)溫元件套管抵御介質(zhì)的沖刷， 從而延長(zhǎng)測(cè)溫元件的使用壽命?，F(xiàn)有的熱電偶采用測(cè)溫元件套管的方案存在以下問(wèn)題測(cè)溫元件套管的使用壽命不高，因?yàn)闇y(cè)溫元件套管的使用壽命到期需要頻繁更換套管或更換整個(gè)熱電偶，成本高。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有熱電偶存在的測(cè)溫元件套管使用壽命不高的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種用于催化裂化裝置的耐磨熱電偶，延長(zhǎng)了測(cè)溫元件套管的使用壽命。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種用于催化裂化裝置的耐磨熱電偶，包括測(cè)溫元件和測(cè)溫元件套管，所述測(cè)溫元件套管具有受沖刷面，在所述測(cè)溫元件套管外設(shè)置有防護(hù)壁，所述防護(hù)壁至少遮蓋所述測(cè)溫元件套管受沖刷面。優(yōu)選的，所述防護(hù)壁采用角鋼，所述角鋼遮蓋所述測(cè)溫元件套管受沖刷面。優(yōu)選的，所述測(cè)溫元件為鎧裝熱電偶。優(yōu)選的，所述防護(hù)壁的受沖刷面設(shè)置有耐磨防護(hù)層。優(yōu)選的，所述測(cè)溫元件套管外設(shè)置有套管耐磨層，所述套管耐磨層的厚度為 1. 5-3. 5 毫米。優(yōu)選的，所述耐磨防護(hù)層的厚度為0. 3-1毫米。優(yōu)選的，在所述熱電偶安裝后在所述催化裂化裝置外顯露的表面上設(shè)置有指示所述防護(hù)壁受沖刷面方向的指示標(biāo)識(shí)。
優(yōu)選的，在所述測(cè)溫元件套管的上方連接有隔漏密封裝置。優(yōu)選的，所述隔漏密封裝置包括連接在一起的至少兩個(gè)螺紋連接件，連接在一起的所述螺紋連接件具有容納所述測(cè)溫元件穿過(guò)的通孔，在所述螺紋連接件之間設(shè)置有密封層。優(yōu)選的，所述密封層為密封墊或密封填料，所述密封層為石墨材質(zhì)或不銹鋼材質(zhì)。優(yōu)選的，在所述隔漏密封裝置上方連接有上保護(hù)連接管，所述鎧裝熱電偶穿過(guò)所述上保護(hù)連接管。優(yōu)選的，在所述上保護(hù)連接管內(nèi)設(shè)置有襯套，所述襯套與所述上保護(hù)連接管焊接。優(yōu)選的，所述鎧裝熱電偶在所述上保護(hù)連接管部分套裝有灌膠套頭；所述灌膠套頭內(nèi)填充有環(huán)氧膠或高溫膠。優(yōu)選的，所述灌膠套頭上端設(shè)置有接線引線，所述接線引線與所述鎧裝熱電偶連接。優(yōu)選的，所述襯套與所述灌膠套頭之間的間隙距離小于等于0. 1毫米。優(yōu)選的，在所述灌膠套頭和所述襯套之間設(shè)置有防塵密封圈。本發(fā)明的技術(shù)效果本發(fā)明在熱電偶的測(cè)溫元件套管外又設(shè)置了一層防護(hù)壁。在催化裂化裝置中的介質(zhì)流向是一個(gè)確定的方向，就是說(shuō)僅有測(cè)溫元件套管的部分面(受沖刷面)受到介質(zhì)的沖刷。利用防護(hù)壁遮蓋受沖刷面，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)溫元件套管的有效保護(hù)，延長(zhǎng)測(cè)溫元件套管的使用壽命，同時(shí)，測(cè)溫元件套管還能保持與介質(zhì)的接觸進(jìn)行有效測(cè)溫。


圖1為本發(fā)明熱電偶的結(jié)構(gòu)剖視圖。圖2為圖1所示熱電偶的右視圖。圖3為圖1所示熱電偶的左視圖。圖4為圖1所示熱電偶的后視圖。圖5為圖1所示熱電偶的俯視圖。圖6為圖1所示熱電偶的仰視圖。圖中標(biāo)識(shí)說(shuō)明如下1、接線板；2、隔漏密封裝置；3、套管；4、套管耐磨層；5、電纜夾緊密封接頭；6、測(cè)溫元件；7、法蘭；8、防護(hù)壁；9、防護(hù)壁耐磨層；10、指示標(biāo)識(shí)；11、灌膠套頭；12、上保護(hù)連接管；13、橡膠密封圈；14、防塵密封圈；15、襯套；16、接線引線。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖1顯示了本發(fā)明熱電偶的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的熱電偶用于催化裂化裝置，包括在上方的接線盒部分，接線盒中設(shè)置有接線板1，接線板1將從電纜夾緊密封接頭5引入的導(dǎo)線與測(cè)溫元件6的導(dǎo)線連接。接線盒是由鋁合金或不銹鋼材料制成，適用于易燃，易爆，火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境。在本實(shí)施例中測(cè)溫元件6為鎧裝熱電偶。測(cè)溫元件6大部分設(shè)置于套管3內(nèi)。套管3的下端是伸入到催化裂化裝置內(nèi)介質(zhì)中的一端。套管3采用實(shí)心棒整體鉆孔工藝制成，實(shí)心棒的材料選用耐高溫合金，例如 GH3030、GH3039、Cr25Ni20、Incoloy800, Incoloy600, Stellite 合金、鐵鉻合金等。與現(xiàn)有技術(shù)相同，套管3受到介質(zhì)沖刷的這一段涂覆有鈷基合金，鎳基合金，鈦化鎢或金屬陶瓷的氧化鋁或氧化鉻，以強(qiáng)化套管3的耐磨性。套管耐磨層4的厚度在1. 5-3. 5毫米之間，套管耐磨層4在測(cè)溫元件6軸線方向的長(zhǎng)度根據(jù)煉油廠催化裂化裝置的反應(yīng)器和再生器安裝方位定為150-300毫米。在套管3上還焊接有法蘭7，套管3與法蘭7之間為全熔透焊接結(jié)構(gòu)。法蘭7用于輔助本發(fā)明熱電偶安裝在催化裂化裝置上。在催化裂化裝置中流體介質(zhì)是從下向上單向流動(dòng)的，因此套管3僅有一部分表面受到介質(zhì)的沖刷，這一部分表面如果得到進(jìn)一步增強(qiáng)的防護(hù)，就可以有效地提高本發(fā)明熱電偶的使用壽命。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，本發(fā)明設(shè)置了防護(hù)壁8遮蓋住測(cè)套管3的受沖刷面， 以阻擋介質(zhì)對(duì)套管3的沖刷。結(jié)合圖2、圖3、圖4和圖6，在圖1所示實(shí)例中，防護(hù)壁8采用角鋼。防護(hù)壁8的一端焊接在法蘭7上，防護(hù)壁8的長(zhǎng)軸與套管3的軸線平行。由于催化裂化裝置中介質(zhì)流動(dòng)方向是可以預(yù)知的，因此，套管3的受沖刷面也可以預(yù)先確定，防護(hù)壁 8可以焊接在法蘭7的適當(dāng)位置以形成對(duì)套管3的受沖刷面的有效遮擋。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠知曉，只要防護(hù)壁8的設(shè)置能夠有效遮擋測(cè)溫元件套管3的受沖刷面，即可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，因此，防護(hù)壁8的設(shè)置方式，如是連接到法蘭7上還是套管3上等，并不是本發(fā)明所要限定的。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還能夠知曉，除角鋼外，半圓管或槽鋼也可以作為防護(hù)壁8的選擇，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。當(dāng)然，選用角鋼還具有如下優(yōu)勢(shì)因?yàn)榻卿摰耐饨浅蛄黧w介質(zhì)來(lái)源方向，可以有效地將流體介質(zhì)導(dǎo)向兩邊，降低介質(zhì)對(duì)角鋼的沖擊，更進(jìn)一步延長(zhǎng)角鋼(防護(hù)壁)的使用壽命。同樣，為了提高防護(hù)壁8的使用壽命，在防護(hù)壁8受沖刷面(即受到介質(zhì)沖刷面) 涂覆有防護(hù)壁耐磨層9。防護(hù)壁耐磨層9采用如下方式形成堆焊或噴涂鈷基合金，鎳基合金，鈦化鎢或金屬陶瓷的氧化鋁或氧化鉻。防護(hù)壁耐磨層9硬度高，耐磨性好，抗壓能力強(qiáng)， 耐沖刷，耐腐蝕，耐熱沖擊好，抗磨粒磨損。防護(hù)壁耐磨層9的厚度是必須控制的一個(gè)參數(shù)。 如果防護(hù)壁耐磨層9的厚度過(guò)薄，則不能滿足耐磨性的要求，或沒(méi)有必要的加工余量；如果防護(hù)壁耐磨層9的厚度過(guò)厚，不僅浪費(fèi)材料，噴涂和加工時(shí)在防護(hù)壁耐磨層9中會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力，嚴(yán)重削弱防護(hù)壁耐磨層9與防護(hù)壁8的結(jié)合強(qiáng)度，甚至導(dǎo)致兩者的剝離。防護(hù)壁耐磨層 9優(yōu)選的厚度在0. 3-1. 0毫米之間。與前述測(cè)溫元件套管3耐磨層的長(zhǎng)度相應(yīng)，防護(hù)壁耐磨層9在測(cè)溫元件6軸線方向的長(zhǎng)度根據(jù)煉油廠催化裂化裝置的反應(yīng)器和再生器安裝方位定為150-300毫米。在接線盒與套管3之間還設(shè)置有隔漏密封裝置，防止泄漏。結(jié)合圖2至圖4，可見(jiàn)圖1所示實(shí)例的隔漏密封裝置2的具體結(jié)構(gòu)包括連接在一起的至少兩個(gè)螺紋連接件，該連接在一起的兩個(gè)螺紋連接件具通孔，測(cè)溫元件6從該通孔穿過(guò)；在這兩個(gè)螺紋連接件之間設(shè)置有作為密封層的密封墊或密封填料。隔漏密封裝置2采用的密封墊或密封填料為石墨材質(zhì)或不銹鋼材質(zhì)。從圖5中可見(jiàn)，在法蘭7顯現(xiàn)在催化裂化裝置外的表面上(熱電偶安裝完成后的顯現(xiàn)表面)設(shè)置有指示標(biāo)識(shí)10，指示標(biāo)識(shí)10指示了防護(hù)壁8受沖刷面的方向。因?yàn)楸景l(fā)明安裝時(shí)防護(hù)壁8伸入到催化裂化裝置中，不可見(jiàn)，而又需要將防護(hù)壁耐磨層9準(zhǔn)確朝向介質(zhì)來(lái)源方向，因此設(shè)置指示標(biāo)識(shí)10十分必要。除了在法蘭7上設(shè)置指示標(biāo)識(shí)10，還可以在本發(fā)明熱電偶顯露在催化裂化裝置外的其他表面設(shè)置(例如接線盒表面)，均能實(shí)現(xiàn)指示防護(hù)壁耐磨層9方位的目的。在圖1中可以看到，上保護(hù)連接管12 —端與接線盒螺紋連接，另一端與隔漏密封裝置2螺紋連接。上保護(hù)連接管12內(nèi)嵌襯套15，襯套15與上保護(hù)連接管12焊接。在襯套 15內(nèi)設(shè)置灌膠套頭11。灌膠套頭11是為了將測(cè)溫元件6密封絕緣而設(shè)置的，套裝測(cè)溫元件6在上保護(hù)連接管12部分。灌膠套頭11內(nèi)充滿密封膠(環(huán)氧膠或高溫膠)，使測(cè)溫元件 6密封絕緣。襯套15與灌膠套頭11之間的間隙小于等于0. 1毫米。在灌膠套頭11的上端，即接線板1這一端設(shè)置有接線引線16，接線引線16與灌膠套頭11內(nèi)的測(cè)溫元件6連接，并穿過(guò)接線板1 (接線板1的材質(zhì)為陶瓷或膠木)，與接線板 1上的接線柱連接。防塵密封圈14在灌膠套頭11和襯套15之間設(shè)置，起到密封作用。接線盒的出線口處安裝橡膠密封圈13及電纜夾緊密封接頭5，使進(jìn)入接線盒的線纜與接線板1的連接達(dá)到防水，防爆性能。值得注意的是，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非因此限定本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍，本發(fā)明還可以對(duì)上述各種零部件的構(gòu)造進(jìn)行材料和結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，或者是采用技術(shù)等同物進(jìn)行替換。故凡運(yùn)用本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)及圖示內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變化，或直接或間接運(yùn)用于其他相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域均同理皆包含于本發(fā)明所涵蓋的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于催化裂化裝置的耐磨熱電偶，包括測(cè)溫元件和測(cè)溫元件套管，所述測(cè)溫元件套管具有受沖刷面，其特征在于在所述測(cè)溫元件套管外設(shè)置有防護(hù)壁，所述防護(hù)壁至少遮蓋所述測(cè)溫元件套管受沖刷面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述熱電偶，其特征在于所述防護(hù)壁采用角鋼，所述角鋼遮蓋所述測(cè)溫元件套管受沖刷面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述熱電偶，其特征在于所述測(cè)溫元件為鎧裝熱電偶。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述熱電偶，其特征在于所述防護(hù)壁的受沖刷面設(shè)置有耐磨防護(hù)層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述熱電偶，其特征在于所述測(cè)溫元件套管外設(shè)置有套管耐磨層， 所述套管耐磨層的厚度為1. 5-3. 5毫米。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述熱電偶，其特征在于所述耐磨防護(hù)層的厚度為0.3-1毫米。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述熱電偶，其特征在于在所述熱電偶安裝后在所述催化裂化裝置外顯露的表面上設(shè)置有指示所述防護(hù)壁受沖刷面方向的指示標(biāo)識(shí)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述熱電偶，其特征在于在所述測(cè)溫元件套管的上方連接有隔漏密封裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述熱電偶，其特征在于所述隔漏密封裝置包括連接在一起的至少兩個(gè)螺紋連接件，連接在一起的所述螺紋連接件具有容納所述測(cè)溫元件穿過(guò)的通孔，在所述螺紋連接件之間設(shè)置有密封層。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述熱電偶，其特征在于所述密封層為密封墊或密封填料，所述密封層為石墨材質(zhì)或不銹鋼材質(zhì)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述熱電偶，其特征在于在所述隔漏密封裝置上方連接有上保護(hù)連接管，所述鎧裝熱電偶穿過(guò)所述上保護(hù)連接管。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述熱電偶，其特征在于在所述上保護(hù)連接管內(nèi)設(shè)置有襯套，所述襯套與所述上保護(hù)連接管焊接。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述熱電偶，其特征在于所述鎧裝熱電偶在所述上保護(hù)連接管部分套裝有灌膠套頭；所述灌膠套頭內(nèi)填充有環(huán)氧膠或高溫膠。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述熱電偶，其特征在于所述灌膠套頭上端設(shè)置有接線引線，所述接線引線與所述鎧裝熱電偶連接。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述熱電偶，其特征在于所述襯套與所述灌膠套頭之間的間隙距離小于等于0.1毫米。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述熱電偶，其特征在于在所述灌膠套頭和所述襯套之間設(shè)置有防塵密封圈。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于催化裂化裝置的耐磨熱電偶，包括測(cè)溫元件和測(cè)溫元件套管，所述測(cè)溫元件套管具有受沖刷面，在所述測(cè)溫元件套管外設(shè)置有防護(hù)壁，所述防護(hù)壁至少遮蓋所述測(cè)溫元件套管受沖刷面。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的熱電偶使用壽命長(zhǎng)，可以廣泛用于催化裂化裝置的測(cè)溫。
文檔編號(hào)G01K7/04GK102305671SQ20111020482
公開(kāi)日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2011年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月21日
發(fā)明者吳加特, 吳方立, 楊海燕, 林瑾平, 陳靜, 黃滿 申請(qǐng)人:吳方立