热套式双金属温度计:高温高压环境下的温度测量利器
作者:
xpyb 添加时间:2025-07-03 09:47:08
热套式双金属温度计是一种专为高温、高压工况设计的温度测量仪表,在工业生产中,尤其是涉及高温流体(如蒸汽、热油等)的管道或设备温度监测中应用广泛。其核心特点是在双金属感温元件外部增加了一个金属保护套(热套),以增强仪表对恶劣环境的耐受能力。
一、工作原理
其基础原理与普通双金属温度计一致,即利用双金属片的热胀冷缩特性:
两种不同膨胀系数的金属片(如铜和铁镍合金)被牢固地焊接或轧制在一起,当温度变化时,由于两种金属的膨胀程度不同,双金属片会发生弯曲变形,温度越高,弯曲程度越大。这种变形通过仪表内部的机械传动机构(如齿轮、连杆)传递到指针,***终在刻度盘上指示出对应的温度值。
而热套的作用是将双金属感温元件与高温、高压的被测介质隔离开,仅通过热传导将介质温度传递给感温元件,既保证测量准确性,又保护元件不受介质直接冲刷、腐蚀或高压破坏。
二、结构组成
热套(保护套管):通常由耐高温、高压的金属材料(如不锈钢 304、316,或合金钢材)制成,直接插入被测介质中,具有良好的导热性和机械强度,能承受高温(可达 600℃以上)和高压(可达 30MPa 以上)。
双金属感温元件:由两种不同膨胀系数的金属片复合而成,是温度测量的核心敏感部件,安装在热套内部,通过热套传导的温度发生变形。
传动机构:将双金属片的弯曲变形转化为指针的旋转运动,通常由齿轮组、传动轴等组成,保证传动精度。
指针与刻度盘:指针随传动机构转动,在刻度盘上直观显示温度值,刻度盘通常标注有温度范围(如 - 50℃~600℃)和精度等级。
连接方式:热套与被测设备的连接多采用法兰或螺纹,根据工况压力和安装需求选择,确保密封可靠,防止介质泄漏。
三、核心特点
耐高温高压:热套的特殊设计使其能在高温(如 - 50℃~600℃)和高压(如≤30MPa)环境下稳定工作,适用于蒸汽管道、锅炉、化工反应釜等极端工况。
抗腐蚀与耐磨:热套材质选择耐腐蚀性强的金属,可抵御酸碱、油气等腐蚀性介质的侵蚀,同时耐受介质流动的冲刷磨损。
测量稳定:双金属元件响应速度较快(一般≤10 秒),测量精度较高(通常为 ±1.5% FS 或 ±2.5% FS),且无需外接电源,适合现场直接读数。
安装便捷:通过法兰或螺纹直接安装在设备管道上,结构坚固,维护简单,无需频繁校准。
安全性高:热套与介质的隔离设计降低了感温元件损坏导致的介质泄漏风险,尤其适合易燃易爆或有毒介质的场合。
四、应用场景
电力行业:监测锅炉蒸汽温度、汽轮机进出口温度、高温管道介质温度等。
化工行业:用于反应釜、蒸馏塔、高温管道中酸碱、有机溶剂等介质的温度测量。
石油化工:监测原油加热管道、油气分离设备、高压容器内的温度。
冶金行业:测量熔炉冷却水路、高温轧钢设备的温度,保障设备正常运行。
制药与食品:在高温灭菌设备、蒸煮管道中监测温度,确保生产过程符合卫生标准。
五、选型注意事项
温度范围:根据被测介质的实际温度范围选择仪表量程,通常建议正常测量值在量程的 1/3~2/3 之间,以保证精度。
压力等级:热套的耐压能力需匹配被测设备的工作压力,避免因压力过高导致热套破裂。
热套材质:根据介质腐蚀性选择材质,如普通水或蒸汽可选 304 不锈钢,强腐蚀介质可选 316 不锈钢或哈氏合金。
插入深度:热套插入被测介质的长度需足够(一般建议≥10 倍热套直径),确保感温元件能充分接触介质,提高测量准确性。
连接方式:根据设备接口类型选择法兰(如 PN16、PN40)或螺纹(如 M27×2、G1/2)连接,保证安装密封。
通过以上特性,热套式双金属温度计成为工业高温高压场景中温度监测的重要工具,兼具可靠性与实用性。



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