什么是热电偶套管？热电偶套管的类型

什么是热电偶套管？

热电偶套管是圆柱形压力密封配件，用于保护在工业应用中插入管道或容器中的温度传感器，例如热电偶、热敏电阻和双金属温度计。热电偶套管基本上是一根一端封闭并安装在工艺流中的管子。热电偶套管充当传感元件和过程介质之间的屏障。它可以保护传感元件免受腐蚀性过程介质以及流体压力和速度的影响。

热电偶套管还可以延长传感器的使用寿命，允许在不排空系统的情况下更换传感器，并消除污染的可能性。热电偶套管专为高压和低压应用而设计。

热电偶套管在许多工业领域都有广泛的应用，包括炼油、化妆品、石化、食品加工、化工、电力、制药和其他加工行业。

热电偶套管的重要性

热电偶套管在工业过程中成功测量温度方面起着至关重要的作用。

它们保护传感器。

热电偶套管确保将过程温度传递到传感器（适当的热传递）。

改进的传热，从而提高准确性。

允许移除传感元件，同时保持封闭系统。

热电偶套管的类型

管道行业中的热电偶套管可以根据下面列出的各种参数进行分类：

根据阀杆设计形状，有四种类型的热电偶套管可供选择：

直式热电偶套管

阶梯式热电偶套管

锥形热电偶套管，以及

组合式热电偶套管

直式热电偶套管

直式热电偶套管在整个插入长度上具有相同的直径。它们易于制造，具有良好的刚度，并提供防腐蚀和侵蚀保护。

阶梯式热电偶套管

阶梯式热电偶套管具有阶梯直径;通常在尖端，它们的直径较小（通常为 1/2 英寸），而顶部直径较大（通常为 3/4 英寸）。由于降低了工艺端的热惯性，这些热电偶套管比直电偶套管允许更平稳的速度和对温度变化的响应更快。

锥形热电偶套管

锥形热电偶套管在其整个插入长度上具有不同的直径（光滑的连续锥度）。锥形热电偶套管适用于高速重型应用，并具有快速响应时间。

组合式热电偶套管

组合式热电偶套管适用于非常长的工艺插入长度。它们有上述所有类型，但在尖端和过程连接之间焊接了一段管道，以提供较长的插入长度。

图 1：热电偶套管的类型

根据材料类型，可以找到两种类型的热电偶套管：

管道制造。

棒料热电偶套管。

根据热电偶套管的端部连接，有五种类型的热电偶套管可供选择。他们是

螺纹热电偶套管

焊接式热电偶套管

承插焊热电偶套管

Van Stone 或 Lap Joint 法兰式热电偶套管

法兰式热电偶套管

螺纹式热电偶套管

螺纹式热电偶套管通常是成本最低且用途最广泛的。螺纹热电偶套管通常用于非腐蚀性应用。它们被拧入管道中。它们的材料可以焊接或钎焊以提供额外的强度。

焊接式热电偶套管

焊接式热电偶套管连接是食品和制药行业的首选，因为在这些行业中，必须避免螺纹污染。

承插焊热电偶套管

承插焊热电偶套管直接焊接到管道中。其强大的连接有助于这些热电偶套管用作永久连接。涉及极高温度和压力的应用使用承插焊接热电偶套管连接。

Van Stone 热电偶套管

对于高压应用，Van Stone 热电偶套管是理想的选择。它们通常由实心棒材加工而成，并放置在喷嘴和盖板法兰之间的夹层位置。Vanstone 法兰表面带有音色螺旋锯齿。

化学加工：法兰式热电偶套管用于测量反应器、容器和管道中各种化学品的温度。

石油和天然气：法兰式热电偶套管用于炼油厂、管道和天然气加工厂，用于测量原油、天然气和其他碳氢化合物的温度。

食品和饮料：法兰式热电偶套管用于食品和饮料加工厂，用于测量液体（如牛奶、啤酒和果汁）的温度。

暖 通 空调：法兰式热电偶套管用于供暖、通风和空调 （HVAC） 系统，以测量空气和水的温度。

发电：法兰式热电偶套管在发电厂中用于测量发电中使用的蒸汽和其他流体的温度。

药：法兰式热电偶套管用于制药过程，以测量各种化学品、药物和生物产品的温度。

总体而言，法兰式热电偶套管可用于温度测量至关重要且需要保护温度传感器免受恶劣过程条件影响的任何过程。

还有另外两种类型的热电偶套管连接;Scruton 热电偶套管和卫生热电偶套管。

斯克鲁顿热电偶套管

为避免因机械负载和过程的临界条件而造成的损坏，设计了 Scruton 热电偶套管。他们节省了现场返工的时间和成本。

卫生级热电偶套管

卫生级热电偶套管用于隔离和保护任何温度仪器的传感元件。为避免细菌滋生，卫生级热电偶套管采用卫生连接。

热电偶套管的材料

正确的材料可以延长热电偶套管的使用寿命。热电偶套管的材料选择将取决于工艺流体的化学性质、温度和流速。随着温度和流体浓度的增加，化学品的腐蚀作用通常会增加。同时，流体的悬浮颗粒会引起腐蚀。因此，在选择热电偶套管材料时，需要解决所有这些参数。下面列出了一些最常用的热电偶套管材料：

碳钢

黄铜

不锈钢 316 / 不锈钢 304

SS316 带特氟龙/锆涂层或钽/钛涂层。

石墨

铬/钼钢

Incoloy （英科洛伊）

镍 铁合金

蒙乃尔

哈氏合金

Haynes 合金

钛

铝​

然而，使用最广泛的热电偶套管材料是不锈钢，因为它具有成本效益并且具有很强的耐热性和耐腐蚀性。对于加压容器，使用铬/钼钢。钴、镍、铬和钨构成了 Haynes 合金，广泛用于硫化、渗碳和含氯环境。碳钢热电偶套管的使用仅限于低温压力应用，因为它的耐腐蚀性非常低。

热电偶套管插入长度

从连接点到热电偶套管尖端的长度称为热电偶套管的插入长度（图 4 中的 U 尺寸）。为了获得更好的精度，热电偶套管插入长度应足够长。这将允许测量设备的整个温度敏感部分延伸到被测介质中。

要使用温度传感器测量液体温度，必须将设备伸入溶液中，长度为温度敏感部分的长度加上至少 25 英寸 （1 mm）。对于气体或空气服务，应将其浸入温度敏感段的长度加上另外 2 英寸。热电偶或热敏电阻的温度敏感部分很短;因此，这些设备的热电偶套管的插入长度可以更短。而双金属温度计、RTD 和玻璃温度计中的液体的温度敏感部分在 2 英寸到 <> 英寸之间，因此，热电偶套管必须浸入液体中至少 <>/<> 英寸才能准确测量。