專利名稱：一種裂解爐cot專用熱電偶的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種熱電偶，尤其涉及一種提高耐溫、耐高流速磨損和耐氫催開裂性能、測量靈敏、既抗震又堵漏的裂解爐COT專用熱電偶。
背景技術：
在化工乙烯生產過程中，特別是年產百萬噸級以上的乙烯生產裝置中，裂解裝置是整個乙烯裝置的核心裝置，裂解爐區是裂解裝置的關鍵區域。由于裂解爐COT管內工藝條件非常苛刻，高溫(最高操作溫度900攝氏度)，高氣體流速(裂解爐運行末期可以達到 250/秒)，氣體中含有結焦顆粒，乙烯裂解爐COT溫度是衡量裂解爐運行狀態核心指標以及對乙烯裂解爐深度控制的關鍵依據。到目前為止，乙烯裂解爐溫度測量的唯一方法就是采用熱電偶作為溫度傳感器來測量。原有的熱電偶由于材料材質、制作工藝等原因，其保護套管不耐磨，達不到最短使用期要求，主要是靠加大套管直徑、采用偏心安裝的方法來增加耐磨性能，安裝很不方便，另外還存在測量不夠靈敏、只能停工檢修才可以更換、使用壽命較短等缺陷。
發明內容本實用新型主要解決原有裂解爐熱電偶測量不夠靈敏的技術問題；提供一種提高測溫靈敏度和準確性的裂解爐COT專用熱電偶，其反應快、精度高。本實用新型同時解決原有裂解爐熱電偶主要是靠加大套管直徑、采用偏心安裝的方法來增加耐磨性能，安裝很不方便的技術問題；提供一種裂解爐COT專用熱電偶，其通過改變保護套管的材料材質及結構，既提高耐溫、耐高流速磨損和耐氫催開裂性能，又確保安裝非常方便。本實用新型還解決原有裂解爐熱電偶堵漏效果不好，并且只能停工檢修才可以更換，更換不方便的技術問題；提供一種裂解爐COT專用熱電偶，其既抗震又堵漏，更換方便， 安全性高。本實用新型的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的本實用新型包括鎧裝熱電偶、保護套管和安裝法蘭，鎧裝熱電偶的測量端插在保護套管內，鎧裝熱電偶的另一端和接線盒相連，保護套管和安裝法蘭相連，所述的保護套管的底端設有導熱耐磨棒針，導熱耐磨棒針位于保護套管內的一側設有一個凹槽，所述的鎧裝熱電偶的測量端插入在所述的凹槽內，鎧裝熱電偶的測量端和凹槽之間形成有氣流回旋口，所述的保護套管和鎧裝熱電偶之間有間隙，形成氣流回旋腔。測溫時，鎧裝熱電偶的測量端溫度升高，導熱氣流在測量端、氣流回旋口和氣流回旋腔之間流動，增加了導熱氣流的回流空間，大大減小測溫的滯后性，使得測溫時溫度反應靈敏，提高測量精度。作為優選，所述的鎧裝熱電偶的測量端呈半球形，所述的導熱耐磨棒針的凹槽呈三棱柱形，鎧裝熱電偶的測量端和凹槽之間形成三個氣流回旋口。鎧裝熱電偶的圓形橫截面內切于三棱柱的三角形橫截面內，三角形的三個頂角處形成氣流回旋口。測量端的頂部做成半球狀，有效減少沖刷阻力，提高使用壽命。作為優選，所述的保護套管上設有兩個以上的徑向設置的氣流導入孔，氣流導入孔連通保護套管的外面和所述的氣流回旋腔。氣流導入孔離開測量端有一段距離，而測量時只有保護套管底端、導熱耐磨棒針和被測氣體接觸，故被測氣體不會流入氣流導入孔內。 氣流導入孔的設置使氣流回旋更加順暢。作為優選，所述的保護套管的頂部的內側設有臺肩，所述的臺肩上保護套管和鎧裝熱電偶之間從下到上依次設有第一膨脹石墨密封件和壓緊密封過渡接頭，壓緊密封過渡接頭的中部的直徑大于壓緊密封過渡接頭的上端、下端的直徑，壓緊密封過渡接頭的下端壓在所述的第一膨脹石墨密封件上，壓緊密封過渡接頭的中部壓在保護套管和安裝法蘭的頂面上。安裝更加牢固，提高密封性能，既抗震又堵漏。作為優選，所述的壓緊密封過渡接頭和鎧裝熱電偶之間設有一個氣流止回密封片和兩個減壓石墨密封環，兩個減壓石墨密封環分別位于氣流止回密封片的上、下兩側。當拆出鎧裝熱電偶時，氣流止回密封片會自動處于封閉狀態；而將鎧裝熱電偶穿過壓緊密封過渡接頭時，又能方便地頂開氣流止回密封片。既確保安裝方便，又在拆出鎧裝熱電偶時能自動封閉熱電偶安裝孔，提高安全性。作為優選，所述的壓緊密封過渡接頭上端連接有旋轉球閥，旋轉球閥再和壓緊密封件相連。旋轉球閥的設置便于在裝置運行期間方便地更換鎧裝熱電偶，解決了原來需停工檢修才能更換的麻煩。作為優選，所述的壓緊密封件包括上部設有開口的殼體、第二膨脹石墨密封件和壓緊密封螺旋件，第二膨脹石墨密封件設于所述的殼體內，壓緊密封螺旋件壓在第二膨脹石墨密封件上并和殼體通過螺紋相連。進一步提高整個裝置的密封性能。作為優選，所述的保護套管采用抗沖刷合金材質冶煉而成，所述的合金材質包括重量比為21 25%的鎳、18 23%的鉻、4 6%的鉬、1. 5 3. 5%的銅、3. 0 5. 0% 的鋁、3. 0 4. 5%的鈮、1. 5 2. 5%的釔、0. 02 0. 04%的碳、0. 8 1. 2%的錳、0. 8 1. 5%的硅、小于0. 03%的磷、小于0. 03%的硫以及其余的鐵。通過材質的改變，大大提高保護套管的耐高溫、耐腐蝕、耐高流速磨損、抗沖刷性能。作為優選，所述的保護套管的外表面噴涂有陶瓷層，保護套管的內表面設有高強度無壓燒結碳化硅層。保護套管外表面經過噴涂陶瓷處理，耐氫催開裂性能優良，極大地減少了氫、酸、硫元素造成的腐蝕和磨損。保護套管的內表面的高強度無壓燒結碳化硅層，和剛玉質相比有更好的耐高溫腐蝕、耐高溫磨損性能。在相當長的時間里，即使保護套管的金屬耐磨層失效了，開始磨損到非金屬層，而非金屬層的耐磨和耐溫性能，在金屬套管的支撐下，耐磨周期大大提高，保證了保護套管長周期的耐磨要求，甚至可以超過COT爐管的使用壽命O作為優選，所述的保護套管的底端的外側面是個錐面，錐面和錐面上部的外側面的連接處設有鉭、鎢或鈮的難熔金屬堆焊層。錐面和錐面上部的外側面的連接處為保護套管的耐磨段部分，該部分經難熔金屬堆焊，再進行光潔處理，這樣耐高溫、耐硬度的材料使得被測氣體的未燃燒完的焦油不易粘在保護套管的外壁，減少溫度測量的滯后性，做成錐面更有效減少沖刷阻力，延長使用壽命。本實用新型的有益效果是提高耐高溫、耐高流速磨損及耐氫催開裂性能，安裝方便，使用周期超長，無需停工就能更換鎧裝熱電偶，不影響整個裝置的運行，溫度測量靈敏， 反應快、精度高，具有多重堵漏功能，既抗震又堵漏，安全性能高。
圖1是本實用新型的一種軸向剖視結構示意圖。圖2是本實用新型中壓緊密封過渡接頭和鎧裝熱電偶的連接關系的軸向剖視結構示意圖。圖3是圖1中A的放大圖。圖中1.鎧裝熱電偶，2.保護套管，3.安裝法蘭，4.接線盒，5.導熱耐磨棒針，6.凹槽，7.氣流回旋腔，8.氣流導入孔，9.第一膨脹石墨密封件，10.壓緊密封過渡接頭，11.氣流止回密封片，12.減壓石墨密封環，13.旋轉球閥，14.殼體，15.第二膨脹石墨密封件， 16.壓緊密封螺旋件，17.難熔金屬堆焊層。
具體實施方式
下面通過實施例，并結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步具體的說明。實施例1 本實施例的一種裂解爐COT專用熱電偶，如圖1所示，包括鎧裝熱電偶 1、保護套管2、導熱耐磨棒針5、安裝法蘭3、壓緊密封過渡接頭10、壓緊密封件和接線盒4。 保護套管2和安裝法蘭3相連，導熱耐磨棒針5嵌裝在保護套管2的底端，如圖3所示，導熱耐磨棒針5位于保護套管2內的一側有一個呈三棱柱形的凹槽6，鎧裝熱電偶1的測量端插入在凹槽6內，鎧裝熱電偶1的測量端呈半球形，鎧裝熱電偶1的測量端和凹槽6之間形成三個氣流回旋口，鎧裝熱電偶1的另一端和接線盒4相連，保護套管2和鎧裝熱電偶1之間有間隙，形成氣流回旋腔7，保護套管2上距離測量端一定距離處有三個沿圓周均布的、 徑向設置的氣流導入孔8，氣流導入孔8連通保護套管2的外面和氣流回旋腔7。保護套管 2的頂部的內側有一圈臺肩，臺肩上保護套管2和鎧裝熱電偶1之間從下到上依次安裝有第一膨脹石墨密封件9和壓緊密封過渡接頭10，壓緊密封過渡接頭10的中部的直徑大于壓緊密封過渡接頭10的上端、下端的直徑，壓緊密封過渡接頭10的下端壓在第一膨脹石墨密封件9上并和保護套管通過螺紋相連，壓緊密封過渡接頭10的中部壓在保護套管2和安裝法蘭3的頂面上。如圖2所示，壓緊密封過渡接頭10和鎧裝熱電偶1之間安裝有一個氣流止回密封片11和兩個減壓石墨密封環12，兩個減壓石墨密封環12分別位于氣流止回密封片 11的上、下兩側。壓緊密封過渡接頭10再和旋轉球閥13通過螺紋相連，旋轉球閥13再和壓緊密封件通過螺紋相連。壓緊密封件包括上部有開口的殼體14、第二膨脹石墨密封件15 和壓緊密封螺旋件16，第二膨脹石墨密封件15位于殼體14內，壓緊密封螺旋件16壓在第二膨脹石墨密封件15上并和殼體14通過螺紋相連。本實施例中，保護套管采用抗沖刷合金材質冶煉而成，該合金材質包括重量比為23%的鎳、19%的鉻、5%的鉬、2%的銅、3. 5%的鋁、3. 0%的鈮、1. 3%的釔、0. 02%的碳、1. 0%的錳、1. 0%的硅、0. 025%的磷、0. 02%的硫， 其余均為鐵。保護套管2的外表面霧化噴涂有陶瓷層，保護套管2的內表面有高強度無壓燒結碳化硅層，保護套管2的底端的外側面是個錐面，如圖3所示，錐面和錐面上部的外側面的連接處有鉭、鎢或鈮的難熔金屬堆焊層17。本實用新型通過對保護套管的材質和結構的改進，有效避免了原來需通過偏心安裝來提高耐磨性而帶來的安裝不方便的問題，保護套管具有很好的耐高溫、耐高流速磨損及耐氫催開裂性能，使用周期超長，而且拆裝方便，無需停工就能更換鎧裝熱電偶，不影響整個裝置的運行，溫度測量靈敏，反應快、精度高，具有多重堵漏功能，既抗震又堵漏，安全性能高。
權利要求1.一種裂解爐COT專用熱電偶，包括鎧裝熱電偶(1)、保護套管(2)和安裝法蘭(3)，鎧裝熱電偶(1)的測量端插在保護套管(2)內，鎧裝熱電偶(1)的另一端和接線盒(4)相連， 保護套管(2)和安裝法蘭(3)相連，其特征在于所述的保護套管(2)的底端設有導熱耐磨棒針(5)，導熱耐磨棒針(5)位于保護套管(2)內的一側設有一個凹槽(6)，所述的鎧裝熱電偶 (1)的測量端插入在所述的凹槽(6)內，鎧裝熱電偶(1)的測量端和凹槽(6)之間形成有氣流回旋口，所述的保護套管(2)和鎧裝熱電偶(1)之間有間隙，形成氣流回旋腔(7)。
2.根據權利要求1所述的一種裂解爐COT專用熱電偶，其特征在于所述的鎧裝熱電偶(1)的測量端呈半球形，所述的導熱耐磨棒針(5)的凹槽(6)呈三棱柱形，鎧裝熱電偶(1)的測量端和凹槽(6)之間形成三個氣流回旋口。
3.根據權利要求1或2所述的一種裂解爐COT專用熱電偶，其特征在于所述的保護套管(2)上設有兩個以上的徑向設置的氣流導入孔(8)，氣流導入孔(8)連通保護套管(2)的外面和所述的氣流回旋腔(7)。
4.根據權利要求1所述的一種裂解爐COT專用熱電偶，其特征在于所述的保護套管(2)的頂部的內側設有臺肩，所述的臺肩上保護套管(2)和鎧裝熱電偶(1)之間從下到上依次設有第一膨脹石墨密封件(9)和壓緊密封過渡接頭(10)，壓緊密封過渡接頭(10)的中部的直徑大于壓緊密封過渡接頭(10)的上端、下端的直徑，壓緊密封過渡接頭(10)的下端壓在所述的第一膨脹石墨密封件(9)上，壓緊密封過渡接頭(10)的中部壓在保護套管(2)和安裝法蘭(3)的頂面上。
5.根據權利要求4所述的一種裂解爐COT專用熱電偶，其特征在于所述的壓緊密封過渡接頭(10)和鎧裝熱電偶(1)之間設有一個氣流止回密封片(11)和兩個減壓石墨密封環 (12)，兩個減壓石墨密封環(12)分別位于氣流止回密封片(11)的上、下兩側。
6.根據權利要求4或5所述的一種裂解爐COT專用熱電偶，其特征在于所述的壓緊密封過渡接頭(10)上端連接有旋轉球閥(13)，旋轉球閥(13)再和壓緊密封件相連。
7.根據權利要求6所述的一種裂解爐COT專用熱電偶，其特征在于所述的壓緊密封件包括上部設有開口的殼體(14)、第二膨脹石墨密封件(15)和壓緊密封螺旋件(16)，第二膨脹石墨密封件(15)設于所述的殼體(14)內，壓緊密封螺旋件(16)壓在第二膨脹石墨密封件(15)上并和殼體(14)通過螺紋相連。
8.根據權利要求1或2或4所述的一種裂解爐COT專用熱電偶，其特征在于所述的保護套管(2)的外表面噴涂有陶瓷層，保護套管(2)的內表面設有高強度無壓燒結碳化硅層。
9.根據權利要求1或2或4所述的一種裂解爐COT專用熱電偶，其特征在于所述的保護套管(2)的底端的外側面是個錐面，錐面和錐面上部的外側面的連接處設有鉭、鎢或鈮的難熔金屬堆焊層(17)。
專利摘要本實用新型涉及一種裂解爐COT專用熱電偶，包括鎧裝熱電偶、保護套管和安裝法蘭，鎧裝熱電偶的測量端插在位于保護套管底端的導熱耐磨棒針內，鎧裝熱電偶的測量端和導熱耐磨棒針之間形成有氣流回旋口，保護套管和鎧裝熱電偶之間形成有氣流回旋腔。保護套管的頂部和鎧裝熱電偶之間設有第一膨脹石墨密封件和壓緊密封過渡接頭，壓緊密封過渡接頭和旋轉球閥相連，旋轉球閥再和壓緊密封件相連。保護套管采用抗沖刷合金材質冶煉而成，且其外表面噴涂有陶瓷層，其內表面設有高強度無壓燒結碳化硅層。本實用新型提高耐高溫、耐高流速磨損及耐氫催開裂性能，安裝方便，無需停工就能更換鎧裝熱電偶，溫度測量反應快，既抗震又堵漏，安全性能高。
文檔編號G01K1/08GK202177468SQ20112026984
公開日2012年3月28日 申請日期2011年7月28日 優先權日2011年7月28日
發明者丁剛, 丁錫端 申請人:杭州億泰自控設備有限公司