水泥廠專用熱電偶-耐磨熱電偶
一、概述
針對水泥干法旋窯生產線有關三級筒、四級筒、五級筒錐體溫度，分解爐中部、窯尾煙、窯頭罩溫度的測溫特點，因普通耐磨熱電偶因保護管材質問題，無法滿足耐高溫、耐沖刷的特種測溫條件，導致熱電偶使用壽命較短、條件經費加大、產品更換頻繁、傳輸信號得不到保障、儀表長期處于警戒狀態(tài)，同時給儀表維護增加了不少的工作量，這種現象是目前全國水泥行業(yè)所存在的普遍性問題。
多年來，安徽天長儀器儀表廠對于耐高溫、耐沖刷的熱電偶套管材質進行了多項考證和研究，結合國外水泥生產工藝的特點，經過多次實驗和在線使用證實 NM再結晶熱電偶具有使用壽命長、激變性能好、熱傳導系數高、抗氧化、抗熱震、耐高溫、耐腐蝕、耐沖刷、不結瘤、不結渣、安裝使用方便等優(yōu)點，可用于測量 600～1200℃的特種測溫場合，是我國現在的剛玉、高鋁、石墨、氧化物碳化硅等材質的熱電偶保護管所無法替代的。
NM合金鋼保護管熱電偶的問世，不但解決了中國水泥工業(yè)耐磨測溫控制的一大難題，而且也為各個使用單位帶來了可觀的經濟效益。
二、水泥廠專用熱電偶產品標準
專業(yè)設計，專業(yè)開發(fā)的溫度測量儀表。
精度高，使用壽命長。
激變性能好、熱傳導系數高。
抗氧化、耐腐蝕。
抗熱震、耐高溫。
不結瘤、不結渣。
4～8毫米管壁厚度。
快速反應功能，較強的穩(wěn)定性。
任意可供選擇的保護管長度。
不需預熱即可使用。
適合于各個用戶的多種安裝方式。
可選的就地顯示。
可選的內置變送器功能。
長距離傳送過程中的抗干擾能力。
使用環(huán)境溫度范圍寬，工作穩(wěn)定可靠。
三、 水泥廠專用熱電偶主要技術指標
1、簡要說明
作為水泥專用熱電偶的溫度傳感器，通常和 DCS、PLC、顯示儀表、記錄儀表和電子調節(jié)器配套使用。它可以直接測量三級筒、四級筒、五級筒、三次風管、分解爐、窯尾煙室、窯頭罩， 600～1320℃范圍內的氣體及介質溫度。
2、無件溫度測量范圍和允許誤差
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產品專用名稱 |
分度號 |
測量溫度（℃） |
允許偏差（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、熱響應時間在溫度出現階躍變化時，熱電偶的輸出變化值相當于該變化的 50%，所需要的時間為熱響應時間，用 T0.5表示。
4、熱電偶公稱壓力是指在室溫情況下保護管所能承受的靜態(tài)外壓而不破裂，大氣壓力為≥ 67MPa。實際上，容許工作壓力不僅與保護管材料、直徑壁厚有關，還與其結構形式、安裝方法、置入深度以及被測介質的流速和種類等有關。
5、熱電偶絕緣電阻（常溫）常溫絕緣電阻的試驗電壓為直流 500V±50V，測量常溫絕緣電阻的大氣條件為溫度15～35℃，相對濕度45%。對于長度超過 1米的熱電偶，它的常溫絕緣電阻值與其長度的乘積不小于 100MΩm。即 Rr L≥100 MΩm L＞1m式中：Rr-熱電偶的常溫絕緣電阻值，L-熱電偶的長度。對于長度等于或不足 1米的熱電偶，它的常溫絕緣電阻值應不小于 100MΩ。
6、上限溫度絕緣電阻
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上限溫度℃ |
試驗溫度t℃ |
電阻值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、連接方式
根據現場安裝需要，NM系列水泥專用熱電偶的安裝方式可分為螺紋接口、活動法蘭和固定法蘭三種。用戶可根據現場工藝情況，確定安裝接口方式，并盡可能注意到該公司生產線上各個測控點的溫度和流體速度后，昀后確定專用保護管壁厚。
五、水泥廠專用熱電偶的產品介質說明
1、強度：NM合金鋼熱電偶保護管是一種新型合金硅材料，材料中的氣孔完全由金屬硅填充，氣孔率接近為零，強度高、耐腐蝕、耐磨損、抗氧化，使用壽命長，這種新型材料比一般3039H、0Cr25Ni20材料強度高達 5～10倍以上。
2、優(yōu)異的抗氧化性能：由于氣孔率接近零，NM合金鋼的抗氧化性能大幅度改善，高溫使用壽命可延長3～10倍。這種金屬碳化硅一旦加熱到高溫，表面自然形成很薄的氧化保護膜，這種膜即使損傷，在高溫下也會自動再生愈合，使得氧化惡化現象幾乎不會發(fā)生。
3、高輻射加熱效率： NM金屬碳化硅的遠紅外輻射率接近于完全黑體，將其用于熱輻射部件，將極大地提高部件的熱效率。
4、優(yōu)異的電阻特性：一般耐磨不能保證為絕緣體，但NM金屬碳硅材料具有良好的導電特性，同時具有釋放靜電的功能，適用于需要的特性多場合。
5、高耐磨性能： NM合金鋼材料硬度 Hv＞27Gpa，在各種介質中具有極低的磨損率和磨擦系數，并具有自潤滑作用，該材料在高溫下具有優(yōu)異的耐磨性能，特別適用于水泥生產線的特殊耐磨測溫場合。
6、優(yōu)良的抗腐蝕性能： NM金屬碳化硅材料具有良好的抗腐蝕性能，耐各種溫度條件下酸介質的腐蝕，常溫堿性介質的腐蝕。
7、具體技術參數如下：
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材料/類型 |
新型SiC |
3151型鉻鋼保護管 |
|
材質 |
SiC |
315H |
|
密度 |
3.06 |
1.367 |
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氣孔率 |
致密 |
0.09 |
|
耐壓 |
12Mpa |
8 Mpa |
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強度 |
290 |
219 |
|
常溫 |
1.7 |
1100℃ |
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比熱 |
1470℃ |
0.6 |
|
熱響應時間 |
＜70秒 |
＜90秒 |
|
電阻率 |
0.1 |
0.1 |
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抗率化性抗氧化劑 |
優(yōu)秀 |
… |
|
蠕變性能 |
優(yōu)秀 |
… |
|
抗熱沖擊性能 |
優(yōu)秀 |
… |
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最高使用溫度℃ |
1470℃ |
1300℃ |
|
抗彎強度 |
450N/mm |
500 N/mm |
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產品規(guī)格 |
φ20-φ45 |
φ20-φ30 |
六、使用說明
NM系列合金鋼耐磨熱電偶主要由接線盒、接線管、專用保護管、絕緣套管、接線端子、專用內襯套管、熱電極組成基本結構，并配有各種安裝組件，在選配件中同時可選一體化溫度變送器。
NM系列合金鋼熱電偶保護管一般壁厚為 4～8毫米（根據測溫場所確定）。該保護管是專為水泥廠設計的，其作用是延長在 C3、C4、C5、分解爐、三次風管、窯尾煙、窯頭罩的測溫點上熱電偶的使用壽命。
在安裝該產品時，可根據各個工業(yè)測控點的不同，預先在窯爐上留空或保護管，并選擇相應規(guī)格的專用熱電偶。
在該產品的設計過程中，我們已充分考慮到正在運行的 1000～10000T/D水泥生產線所安裝的規(guī)格與型號，供您的生產線上的各個測控點使用。
保護管長度的選擇：爐內插入深度+爐壁厚度+爐外外露部分=總長
在生產運行過程中，安裝或更換熱電偶時，請將熱電偶緩慢置入爐中并固定連接裝置。
在工藝測控點長期測溫處于 1100℃時，K型熱電偶正常工作大約了 60個工作日左右，因偶絲長期處于高溫狀態(tài)，其精度會產生微小的變化，可應工藝的要求更換熱電偶的測溫元件即可。
涉及到下料或沖刷的場所在熱電偶使用 60個工作日后，將熱電偶進行 90℃翻轉重新安裝，使專用耐磨熱電偶的壽命延長一倍。
七、應用舉例
以 2500T/D生產為例，專用熱電偶適用于測控場合及其置入深和其相應溫度如下：
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設備位號 |
用途 |
規(guī)格 |
直徑 |
工藝溫度 |
||
|
TE-01 |
三級筒A錐體溫度 |
L*1=900*750 |
Φ20 |
Φ22 |
Φ25 |
650～700℃ |
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TE-02 |
三級筒B錐體溫度 |
L*1=900*750 |
Φ20 |
Φ22 |
Φ25 |
650～700℃ |
|
TE-03 |
四級筒A錐體溫度 |
L*1=1000*750 |
Φ20 |
Φ22 |
Φ25 |
750～800℃ |
|
TE-04 |
四級筒B錐體溫度 |
L*1=1000*850 |
Φ20 |
Φ22 |
Φ25 |
750～800℃ |
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TE-05 |
五級筒A錐體溫度 |
L*1=1050*900 |
Φ20 |
Φ22 |
Φ25 |
850～900℃ |
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TE-06 |
五級筒B錐體溫度 |
L*1=1050*900 |
Φ20 |
Φ22 |
Φ25 |
850～900℃ |
|
TE-07 |
分解爐A出口溫度 |
L*1=1050*900 |
Φ20 |
Φ22 |
Φ25 |
1000～1100℃ |
|
TE-08 |
分解爐B出口溫度 |
L*1=1050*900 |
Φ20 |
Φ22 |
Φ25 |
1000～1100℃ |
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TE-09 |
三次風管出口溫度 |
L*1=900*750 |
Φ22 |
Φ25 |
Φ32 |
850～950℃ |
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TE-10 |
窯尾煙室溫度 |
L*1=1050*900 |
Φ22 |
Φ25 |
Φ32 |
1050～1000℃ |
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TE-11 |
窯頭罩溫度 |
L*1=850*700 |
Φ22 |
Φ25 |
Φ32 |
900～950℃ |
訂貨需知
1. 注明熱電偶型號、分度號、使用溫度范圍。
2. 熱電偶保護管直徑、長度、材質等。
3. 有緊固件、法蘭裝置的，需要提供先關尺寸
