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一、概述
針對(duì)水泥干法旋窯生產(chǎn)線有關(guān)三級(jí)筒、四級(jí)筒、五級(jí)筒錐體溫度，分解爐中部、窯尾煙、窯頭罩溫度的測(cè)溫特點(diǎn)，因普通耐磨熱電偶因保護(hù)管材質(zhì)問題，無(wú)法滿足耐高溫、耐沖刷的特種測(cè)溫條件，導(dǎo)致熱電偶使用壽命較短、條件經(jīng)費(fèi)加大、產(chǎn)品更換頻繁、傳輸信號(hào)得不到保障、儀表長(zhǎng)期處于警戒狀態(tài)，同時(shí)給儀表維護(hù)增加了不少的工作量，這種現(xiàn)象是目前全國(guó)水泥行業(yè)所存在的普遍性問題。
多年來(lái)，安徽天長(zhǎng)儀器儀表廠對(duì)于耐高溫、耐沖刷的熱電偶套管材質(zhì)進(jìn)行了多項(xiàng)考證和研究，結(jié)合國(guó)外水泥生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)，經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)和在線使用證實(shí) NM再結(jié)晶熱電偶具有使用壽命長(zhǎng)、激變性能好、熱傳導(dǎo)系數(shù)高、抗氧化、抗熱震、耐高溫、耐腐蝕、耐沖刷、不結(jié)瘤、不結(jié)渣、安裝使用方便等優(yōu)點(diǎn)，可用于測(cè)量 600～1200℃的特種測(cè)溫場(chǎng)合，是我國(guó)現(xiàn)在的剛玉、高鋁、石墨、氧化物碳化硅等材質(zhì)的熱電偶保護(hù)管所無(wú)法替代的。
NM合金鋼保護(hù)管熱電偶的問世，不但解決了中國(guó)水泥工業(yè)耐磨測(cè)溫控制的一大難題，而且也為各個(gè)使用單位帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
二、水泥廠專用熱電偶產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)
專業(yè)設(shè)計(jì)，專業(yè)開發(fā)的溫度測(cè)量?jī)x表。
精度高，使用壽命長(zhǎng)。
激變性能好、熱傳導(dǎo)系數(shù)高。
抗氧化、耐腐蝕。
抗熱震、耐高溫。
不結(jié)瘤、不結(jié)渣。
4～8毫米管壁厚度。
快速反應(yīng)功能，較強(qiáng)的穩(wěn)定性。
任意可供選擇的保護(hù)管長(zhǎng)度。
不需預(yù)熱即可使用。
適合于各個(gè)用戶的多種安裝方式。
可選的就地顯示。
可選的內(nèi)置變送器功能。
長(zhǎng)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(shù)指標(biāo)
1、簡(jiǎn)要說(shuō)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(diào)節(jié)器配套使用。它可以直接測(cè)量三級(jí)筒、四級(jí)筒、五級(jí)筒、三次風(fēng)管、分解爐、窯尾煙室、窯頭罩， 600～1320℃范圍內(nèi)的氣體及介質(zhì)溫度。
2、無(wú)件溫度測(cè)量范圍和允許誤差
|
產(chǎn)品專用名稱 |
分度號(hào) |
測(cè)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(yīng)時(shí)間在溫度出現(xiàn)階躍變化時(shí)，熱電偶的輸出變化值相當(dāng)于該變化的 50%，所需要的時(shí)間為熱響應(yīng)時(shí)間，用 T0.5表示。
4、熱電偶公稱壓力是指在室溫情況下保護(hù)管所能承受的靜態(tài)外壓而不破裂，大氣壓力為≥ 67MPa。實(shí)際上，容許工作壓力不僅與保護(hù)管材料、直徑壁厚有關(guān)，還與其結(jié)構(gòu)形式、安裝方法、置入深度以及被測(cè)介質(zhì)的流速和種類等有關(guān)。
5、熱電偶絕緣電阻（常溫）常溫絕緣電阻的試驗(yàn)電壓為直流 500V±50V，測(cè)量常溫絕緣電阻的大氣條件為溫度15～35℃，相對(duì)濕度45%。對(duì)于長(zhǎng)度超過 1米的熱電偶，它的常溫絕緣電阻值與其長(zhǎng)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(zhǎng)度。對(duì)于長(zhǎng)度等于或不足 1米的熱電偶，它的常溫絕緣電阻值應(yīng)不小于 100MΩ。
6、上限溫度絕緣電阻
|
上限溫度℃ |
試驗(yàn)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(jù)現(xiàn)場(chǎng)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(dòng)法蘭和固定法蘭三種。用戶可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工藝情況，確定安裝接口方式，并盡可能注意到該公司生產(chǎn)線上各個(gè)測(cè)控點(diǎn)的溫度和流體速度后，昀后確定專用保護(hù)管壁厚。
五、水泥廠專用熱電偶的產(chǎn)品介質(zhì)說(shuō)明
1、強(qiáng)度：NM合金鋼熱電偶保護(hù)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(qiáng)度高、耐腐蝕、耐磨損、抗氧化，使用壽命長(zhǎng)，這種新型材料比一般3039H、0Cr25Ni20材料強(qiáng)度高達(dá) 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(zhǎng)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(hù)膜，這種膜即使損傷，在高溫下也會(huì)自動(dòng)再生愈合，使得氧化惡化現(xiàn)象幾乎不會(huì)發(fā)生。
3、高輻射加熱效率： NM金屬碳化硅的遠(yuǎn)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(dǎo)電特性，同時(shí)具有釋放靜電的功能，適用于需要的特性多場(chǎng)合。
5、高耐磨性能： NM合金鋼材料硬度 Hv＞27Gpa，在各種介質(zhì)中具有極低的磨損率和磨擦系數(shù)，并具有自潤(rùn)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(chǎn)線的特殊耐磨測(cè)溫場(chǎng)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(zhì)的腐蝕，常溫堿性介質(zhì)的腐蝕。
7、具體技術(shù)參數(shù)如下：
|
材料/類型 |
新型SiC |
3151型鉻鋼保護(hù)管 |
|
材質(zhì) |
SiC |
315H |
|
密度 |
3.06 |
1.367 |
|
氣孔率 |
致密 |
0.09 |
|
耐壓 |
12Mpa |
8 Mpa |
|
強(qiáng)度 |
290 |
219 |
|
常溫 |
1.7 |
1100℃ |
|
比熱 |
1470℃ |
0.6 |
|
熱響應(yīng)時(shí)間 |
＜70秒 |
＜90秒 |
|
電阻率 |
0.1 |
0.1 |
|
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 |
… |
|
最高使用溫度℃ |
1470℃ |
1300℃ |
|
抗彎強(qiáng)度 |
450N/mm |
500 N/mm |
|
產(chǎn)品規(guī)格 |
φ20-φ45 |
φ20-φ30 |
六、使用說(shuō)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(hù)管、絕緣套管、接線端子、專用內(nèi)襯套管、熱電極組成基本結(jié)構(gòu)，并配有各種安裝組件，在選配件中同時(shí)可選一體化溫度變送器。
NM系列合金鋼熱電偶保護(hù)管一般壁厚為 4～8毫米（根據(jù)測(cè)溫場(chǎng)所確定）。該保護(hù)管是專為水泥廠設(shè)計(jì)的，其作用是延長(zhǎng)在 C3、C4、C5、分解爐、三次風(fēng)管、窯尾煙、窯頭罩的測(cè)溫點(diǎn)上熱電偶的使用壽命。
在安裝該產(chǎn)品時(shí)，可根據(jù)各個(gè)工業(yè)測(cè)控點(diǎn)的不同，預(yù)先在窯爐上留空或保護(hù)管，并選擇相應(yīng)規(guī)格的專用熱電偶。
在該產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程中，我們已充分考慮到正在運(yùn)行的 1000～10000T/D水泥生產(chǎn)線所安裝的規(guī)格與型號(hào)，供您的生產(chǎn)線上的各個(gè)測(cè)控點(diǎn)使用。
保護(hù)管長(zhǎng)度的選擇：爐內(nèi)插入深度+爐壁厚度+爐外外露部分=總長(zhǎng)
在生產(chǎn)運(yùn)行過程中，安裝或更換熱電偶時(shí)，請(qǐng)將熱電偶緩慢置入爐中并固定連接裝置。
在工藝測(cè)控點(diǎn)長(zhǎng)期測(cè)溫處于 1100℃時(shí)，K型熱電偶正常工作大約了 60個(gè)工作日左右，因偶絲長(zhǎng)期處于高溫狀態(tài)，其精度會(huì)產(chǎn)生微小的變化，可應(yīng)工藝的要求更換熱電偶的測(cè)溫元件即可。
涉及到下料或沖刷的場(chǎng)所在熱電偶使用 60個(gè)工作日后，將熱電偶進(jìn)行 90℃翻轉(zhuǎn)重新安裝，使專用耐磨熱電偶的壽命延長(zhǎng)一倍。
七、應(yīng)用舉例
以 2500T/D生產(chǎn)為例，專用熱電偶適用于測(cè)控場(chǎng)合及其置入深和其相應(yīng)溫度如下：
|
設(shè)備位號(hào) |
用途 |
規(guī)格 |
直徑 |
工藝溫度 |
||
|
TE-01 |
三級(jí)筒A錐體溫度 |
L*1=900*750 |
Φ20 |
Φ22 |
Φ25 |
650～700℃ |
|
TE-02 |
三級(jí)筒B錐體溫度 |
L*1=900*750 |
Φ20 |
Φ22 |
Φ25 |
650～700℃ |
|
TE-03 |
四級(jí)筒A錐體溫度 |
L*1=1000*750 |
Φ20 |
Φ22 |
Φ25 |
750～800℃ |
|
TE-04 |
四級(jí)筒B錐體溫度 |
L*1=1000*850 |
Φ20 |
Φ22 |
Φ25 |
750～800℃ |
|
TE-05 |
五級(jí)筒A錐體溫度 |
L*1=1050*900 |
Φ20 |
Φ22 |
Φ25 |
850～900℃ |
|
TE-06 |
五級(jí)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℃ |
|
TE-09 |
三次風(fēng)管出口溫度 |
L*1=900*750 |
Φ22 |
Φ25 |
Φ32 |
850～950℃ |
|
TE-10 |
窯尾煙室溫度 |
L*1=1050*900 |
Φ22 |
Φ25 |
Φ32 |
1050～1000℃ |
|
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(hào)、分度號(hào)、使用溫度范圍。
2. 熱電偶保護(hù)管直徑、長(zhǎng)度、材質(zhì)等。
3. 有緊固件、法蘭裝置的，需要提供先關(guān)尺寸
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