專利名稱：一種套管結構的熱電偶保護裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及熱電偶保護裝置，特別是一種套管結構的熱電偶保護 裝置。
背景技術：
在工業生產當中，常常用到溫度測量裝置，用來測定運行設備當中的 工作溫度，并且通過測得的溫度來控制系統的運行。比如在發電廠，必須 要根據用電負荷的大小來確定比如蒸汽渦輪發電機的運轉狀態。而發電機 的工作狀態往往決定于蒸汽鍋爐所提供的蒸汽的溫度和壓力。在這當中， 正確地測定鍋爐或者il燒室的溫度就非常重要。通常，測定溫度是使用熱 電偶，比如常見的鎳鉻熱電偶以及鉑銠熱電偶。由這些熱電偶產生的熱電 動勢信號送到控制系統，就能準確地指示燃燒室或者鍋爐的溫度。而控制 系統就可以根據所測得的溫度以及電網負荷的需要，反過來再發出指令來 控制燃燒室的燃燒狀態，使產生的蒸汽能夠滿足發電的需要。但是這些熱電偶通常都是兩根很細的金屬絲所組成的一對熱電偶組 件，在使用的時候必須要有保護管套在外面，并加以可靠固定，以防止熱 電偶組件的損壞。通常的保護管可以選用陶瓷管或者金屬管。陶瓷管的優點是耐高溫、 物理化學穩定性好，而且相對便宜。然而，陶瓷管的致命弱點是因其導熱 性能差，其對溫度變化的反應速度慢。對于發電廠這樣的應用場合，往往 要求發電機組對用電負荷能做出即時的反應，否則，必然造成供電不足時 電壓低落，而發電機組不及時降低輸出時，又造成供電電壓超過額定值。 這些都是對用電戶非常不利的事情。本來，燃燒室和鍋爐的工作溫度調整 已經需要一定的時間，如果再加上測量裝置的反應遲緩，就會使上述的電
壓波動問題更為嚴重。因此，發電廠通常采用金屬的熱電偶保護管，而不 采用陶瓷保護管。顯然，金屬保護管的導熱性好，上述的測量溫度的反應速度得到了解 決。但是金屬套管的耐高溫、物理化學穩定性就要隨金屬材料的不同而有 所不同。對于在發電廠這樣的應用環境，特別是使用煤作為燃料的情況下， 必然產生大量的硫、磷等有害氣體，而這些氣體對于金屬的腐蝕是非常厲 害的。比如說在日常生活當中已經是非常穩定、而且廣泛得到應用的1Crl8Ni9Ti常規不銹鋼金屬材料，如果用來作為發電廠使用條件下的保護 套管。雖然lCrl8Ni9Ti的高溫強度可以滿足要求，但其高溫下的物理化學 穩定性尚不足以有效地抵抗在發電廠這樣的高溫、高硫、高磷的惡劣使用 場合，以lCrl8Ni9TTi制造的大約只能工作一個星期，就會因腐蝕造成套管 表面的分層脫落，以致損壞。不但造成必須頻繁更換的麻煩，使用成本的 增加，而且一旦沒有及時更換保護管，損壞了熱電偶，甚至會造成發電廠 蒸汽鍋爐工作參數不準確，操作失控的危險。為此，工業界使用了性能更為優良的GH3039合金作為保護套的材料。; 這種合金具有優良的耐高溫性質,是少數幾種能夠用于120(TC左右的高溫、 而能保證良好的物理化學穩定性的優良材料之一。這種材料能夠有效地抵 抗高溫下高硫、高磷的惡劣使用場合。通常，使用GH3039合金制成的保 護套，可以在發電廠的使用環境下工作半年到一年，也就是說是1Crl8Ni9Ti 保護套的壽命的30倍到60倍。因此，GH3039合金成為目前在發電廠使 用條件下熱電偶保護管的常用的材料的一種。保護套管材料可以選用鑄造或者鑄造后再經過鍛打的金屬材料。為了 使套管材料在高溫下有著良好的高溫強度，通常不得不使用實芯的經過鍛 打的金屬材料，隨后開出容納熱電偶組件的中心孔。如果使用鑄造的中空 材料，雖然材料可以節省，但因為鑄造材料的晶粒大、金屬材料結構不密 實，高溫強度難以保證。這樣，材料的損耗就很大，如果材料比較昂貴的 話，必然造成成本的上升。然而，GH3039合金的價格昂貴，比如是lCrl8Ni9Ti價格的IO多倍， 而且保護管為了保證有一定的高溫強度，不得不提供足夠厚度的保護管， 防止在高溫下出現斷裂或者變形。這樣，GH3039合金的用量就較高，使 得材料的費用上升。發明內容為了解決上述存在的問題，本實用提供了一種新型的熱電偶套管保護 結構。根據本實用新型的熱電偶保護管，能夠不但保證在高溫以及高硫、 高磷條件下提供良好的物理化學穩定性，而且使保護套的制造成本降低。根據本實用新型的熱電偶保護管，它包括在其內徑上形成內蠊紋的外 套管，以及帶有和上述的外套管的內蟝紋相嚙合的外螺紋的內套管，在內 套管的中心開有內孔。所述的外套管是由GH3039合金制成的。所述的內套管是由1Crl8Ni9Ti制成的。所述的外套管厚度為2-5毫米。所述的內套管的厚度為4-10毫米。根據本實用新型的熱電偶保護管，其外套管使用了 GH3039合金，能 夠保證具有和完全使用GH3039合金作為套管的保護套有著相同的耐高溫 和良好的高溫下的物理化學穩定性；而內套管使用了價格便宜的 1Crl8Ni9Ti，其高溫強度能滿足工作要求。但因為這一部分材料替代了價 格昂貴的GH3039合金，使得整個保護套的制造成本要比完全使用GH3039 合金的保護套成本大大下降，取得了明顯的技術效果。附圉說明
圖1表明了本實用新型的熱電偶保護管的結構圖。
具體實施方式
如圖l所示，11為GH3039合金制成的中空的外套管，其內徑帶有內 螺紋。套管的厚度在2-5毫米，可以根據使用的溫度條件和使用環境來決 定厚度，如果溫度較高，而使用環境當中硫和磷的含量較高的時候，通常 選用較厚的外套管。 一般情況下可以選用比如是3毫米的厚度。12為1CM8Ni9Ti制成的中空的內套管，其外徑帶有外螺紋，并且和外 套管11的內螺紋相嚙合。內套管12的中心開有孔13，用來容納并固定熱 電偶。內套管的厚度為4-10毫米。 一般情況下可以選用比如是5毫米的厚 度。根據使用的溫度條件來決定厚度，如果溫度較高，通常選用較厚的內 套管0內套管12的中心孔13的直徑由熱電偶組件的直徑來決定，而外套管 的直徑則由內套管的直徑來確定。選用1Crl8M9Ti作為內套管材料的原因是，1Crl8Ni9Ti的熱膨脹系數 和GH3039較為接近，而且熔點較高，有相對好的髙溫下物理化學穩定性。 如果采用其它更為普通的金屬材料，在成本上降低并不多，而和iiOH3039 相配合性能以及高溫下物理化學穩定性不能達到要求。經過鍛打的1Crl8Ni9Ti，由于有著足夠的厚度，使保護套的高溫強度 得到保證。雖然開孔會造成材料的損失，但由于lCrl8Ni9Ti的價格相對低 廉，仍然要比完全使用GH3039合金并且在合金當中打出內孔的代價要低 得多。作為外套管的GH3039合金，可以使用鑄造方法實現。這樣材料損耗 最少，而保護套的高溫強度主要依靠內套管來保證。上述說明書實施例的描述并不構成對本實用新型保護范圍的限制，任 何按照本實用新型的基本構思所做出的變型或改變都沒有超出本實用新型 的保護范圍。
權利要求1、 一種套管結構的熱電偶保護裝置，其特征在于，它包括在其 內徑上形成內螺紋的外套管，以及帶有和上述的外套管的內螺紋相嚙 合的外蠊紋的內套管，在內套管的中心開有內孔。
2、 一種如權利要求1的熱電偶保護裝置，其特征在于，所述的 外套管是由GH3039合金制成的。
3、 一種如權利要求1的熱電偶保護裝置，其特征在于，所述的 內套管是由1Crl8Ni9Ti制成的。
4、 一種如權利要求1或2的熱電偶保護裝置，其特征在于，所 述的外套管厚度為2-5亳米。
5、 一種如權利要求1或2的熱電偶保護裝置，其特征在于，所 述的外套管厚度為3毫米。
6、 一種如權利要求1或3的熱電偶保護裝置，其特征在于，所 述的內套管的厚度為4-10毫米。
7、 一種如權利要求1或3的熱電偶保護裝置，其特征在于，所 述的內套管的厚度為5毫米。
專利摘要一種套管結構的熱電偶保護裝置，包括在其內徑上形成內螺紋的外套管，以及帶有和上述的外套管的內螺紋相嚙合的外螺紋的內套管，在內套管的中心開有內孔。外套管是由GH3039合金制成的，內套管是由1Cr18Ni9Ti制成的。根據本實用新型的熱電偶保護管，其外套管使用了GH3039合金，能夠保證具有和完全使用GH3039合金作為套管的保護套有著相同的耐高溫和良好的高溫下的物理化學穩定性；而內套管使用了價格便宜的1Cr18Ni9Ti，其高溫強度能滿足工作要求。使得整個保護套的制造成本大大下降，取得了明顯的技術效果。
文檔編號H01L35/32GK201038192SQ20072000575
公開日2008年3月19日 申請日期2007年2月17日 優先權日2007年2月17日
發明者張喬霖 申請人:張喬霖