耐腐蚀抗冲刷温度计套管及利用该套管的热电偶的制作方法

本发明涉及温度计套管技术领域，更加具体地说，尤其涉及一种耐腐蚀抗冲刷温度计套管及利用该套管的热电偶，用于煤化工煤气化、石油化工等装置。

背景技术：

以往煤气化煤化工装置中，测量煤粉温度的温度计套管都是采用圆形金属套管。这种圆形结构的金属套管，面对煤粉、浆液体、乙烯裂解炉出口介质等及其他物料的高速冲击时，阻力大，被高速冲刷后，容易破损和磨损，一般使用寿命在一年以下，因此需要一种能抗煤粉和气体混合高速冲刷的温度计套管。中国授权发明专利“刚玉复合型抗冲刷温度计套管”(申请号为2009101544914，申请日为2009年10月29日，公开号为CN101696895A)公开了一种温度计套管，采用内外套管的偏心设计，加之刚玉耐磨头和金属耐磨头的菱形结构，这样一来利用偏心设置外套管相应测温元件的管壁减小，使传热更快，减小测温的滞后，二来面对介质的高速冲击时，可减小冲刷阻力，从而提高产品的使用寿命。但这一设计造成偏心，使得外套管管壁极易受到损害，同时也容易造成安装问题，带来使用不便。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供耐腐蚀抗冲刷温度计套管及利用该套管的热电偶，采用同心设计结构，并配合刚玉耐磨套，在耐腐蚀和抗冲刷的同时，避免外套管管壁收到损害，安装使用更加方便。

本发明的技术目的通过下述技术方案予以实现。

耐腐蚀抗冲刷温度计套管，包括金属连接管1-1，金属偏心管1-2，中心通道1-3和护套2，其中：

金属连接管和金属偏心管相连，以使设置在金属连接管中心的第一通道与设置在金属偏心管内的第二通道联通，共同构成中心通道，中心通道贯穿金属连接管且临近金属偏心管的末端；在金属连接管横截面的中心位置设置贯穿金属连接管的通道，金属偏心管横截面为扇形，第二通道设置在扇形的上部，以靠近扇形的圆心；

金属偏心管具有两个侧面1-2-2，一个弧形底面1-2-3，一个弧形顶部1-2-1以及一个弧形末端1-2-4，两个侧面、一个弧形底面1-2-3和一个弧形顶部共同构成金属偏心管横截面的扇形结构，弧形底面和弧形顶部通过弧形末端平滑相连

护套2设置在金属偏心管的上侧并与金属偏心管匹配安装，具有如下结构：安装槽2-1，迎风侧面2-2，弧形过渡面2-3，弧形连接面2-4，上弧形端面2-5，下弧形端面2-6，迎风面2-7和第二安装孔2-8。安装槽2-1沿护套长度方向设置，由迎风侧面2-2，弧形过渡面2-3，弧形连接面2-4，上弧形端面2-5，下弧形端面2-6以及迎风面2-7构成，用于安装设置金属管结构中的金属偏心管

在安装槽2-1两侧分别设置一个迎风侧面2-2，在每个迎风侧面的一端(即安装槽2-1的开口一侧)设置弧形过渡面2-3，在金属偏心管安装固定在安装槽中后，金属偏心管的弧形底面1-2-3与两个弧形过渡面形成平滑相连(即平滑连接，在横截面方向上共同组成一个扇形的圆弧)；在靠近上弧形端面2-5的两个弧形过渡面之间设置弧形连接面2-4，用于连接两侧的弧形过渡面2-3，在金属偏心管安装固定在安装槽中后，金属偏心管的弧形底面1-2-3与弧形连接面2-4形成平滑相连(即在长度方向上形成平滑连接)；上弧形端面2-5和下弧形端面2-6平滑相连，共同组成护套的端面，上弧形端面2-5与弧形连接面2-4相连，下弧形端面2-6与迎风侧面2-2、迎风面2-7相连；迎风面2-7设置在安装槽2-1的背面，左右两侧分别与两个迎风侧面2-2相连，即迎风面2-7设置在迎风侧面2-2的顶端。

而且，在连接金属连接管和金属偏心管后，第一通道和第二通道联通，共同构成中心通道，以供热电偶中测温芯体的安装，第二通道并不贯穿金属偏心管，而是临近金属偏心管的末端，以供热电偶中测温芯体安装和测温。

而且，在金属偏心管的两个侧面和/或弧形末端上设置第一安装孔1-2-5，优选在两个侧面上沿侧面长度方向设置第一安装孔且在两个侧面上对称设置。金属偏心管的整体形状设计和安装孔设置，以便与护套紧密配合和安装固定。

而且，安装槽2-1长度与金属偏心管长度一致，且安装槽内壁形状和金属偏心管形状(金属偏心管的两个侧面1-2-2，一个弧形顶部1-2-1以及一个弧形末端1-2-4)相配合，以便紧密接触进行安装固定。

而且，选择在两个迎风侧面和/或上弧形端面2-5上设置第二安装孔2-8，优选在两个迎风侧面上沿侧面长度方向设置第二安装孔且在两个迎风侧面上对称设置，护套的整体形状设计和安装孔设置，以与金属管金属偏心管的整体形状设计和安装孔设置相配合，以便两者紧密配合和安装固定。

而且，迎风侧面2-2，弧形过渡面2-3，弧形连接面2-4，上弧形端面2-5和下弧形端面2-6均采用弧形面，迎风面2-7采用尖端结构，即两个迎风侧面2-2汇总成一个尖端，即为迎风面2-7。

而且，迎风侧面2-2，弧形过渡面2-3，弧形连接面2-4，上弧形端面2-5、下弧形端面2-6和均迎风面2-7采用弧形面。

利用上述耐腐蚀抗冲刷温度计套管的热电偶，包括法兰3，接线盒4、保护管5、测温芯体6，金属连接管1-1和法兰3相连，且法兰3的中心通孔与金属连接管中心的第一通道联通，法兰和接线盒之间设置保护管5，测温芯体6设置在保护管5中并穿过法兰的中心通孔进入金属连接管中心的第一通道并沿贯穿金属连接管且临近金属偏心管末端的中心通道进行延伸，以使测温芯体的测温端达到或者靠近金属偏心管末端，以供热电偶中测温芯体安装和测温。

而且，测温芯体的金属导线设置在接线盒4中。

而且，保护管5与法兰3螺纹连接，如保护管5一端设置螺纹5-1与法兰3中心通孔的螺纹相连，并在法兰3中心通孔中设置密封垫，如金属密封垫7-1和石墨密封垫7-2。

利用本发明的耐腐蚀抗冲刷温度计套管之后，热电偶一方面能够保证测温芯体位置居中且临近金属偏心管末端，保证测温准确和金属连接管的厚度；另一方面，护套和金属偏心管的整体配合设计，能够实现分离和减缓物流，减轻物料对整体结构的冲刷。

附图说明

图1是本发明的耐腐蚀抗冲刷温度计套管中金属管的结构示意图(1)。

图2是本发明的耐腐蚀抗冲刷温度计套管中金属管的结构示意图(2)。

图3是本发明的耐腐蚀抗冲刷温度计套管中护套的结构示意图(1)。

图4是本发明的耐腐蚀抗冲刷温度计套管中护套的结构示意图(2)。

图5是本发明的耐腐蚀抗冲刷温度计套管中护套的结构示意图(3)。

图6是本发明的耐腐蚀抗冲刷温度计套管的结构示意图(1)。

图7是本发明的耐腐蚀抗冲刷温度计套管的结构示意图(2)。

图8是利用本发明耐腐蚀抗冲刷温度计套管的热电偶的结构示意图(1)。

图9是利用本发明耐腐蚀抗冲刷温度计套管的热电偶的结构示意图(2)。

图10是利用本发明耐腐蚀抗冲刷温度计套管的热电偶的结构示意图(3)。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。

如附图1和2(即图1中A-A方向的剖视图)所示的耐腐蚀抗冲刷温度计套管的结构示意图显示金属管1的结构，包括金属连接管1-1，金属偏心管1-2和中心通道1-3，其中：金属连接管和金属偏心管相连，以使设置在金属连接管中心的第一通道与设置在金属偏心管内的第二通道联通，共同构成中心通道，中心通道贯穿金属连接管且临近金属偏心管的末端。

在金属连接管横截面的中心位置设置贯穿金属连接管的通道，金属偏心管横截面为扇形，第二通道设置在扇形的上部，以靠近扇形的圆心，在连接金属连接管和金属偏心管后，第一通道和第二通道联通，共同构成中心通道，以供热电偶中测温芯体的安装。

第二通道并不贯穿金属偏心管，而是临近金属偏心管的末端，以供热电偶中测温芯体安装和测温。

金属偏心管具有两个侧面1-2-2，一个弧形底面1-2-3，一个弧形顶部1-2-1以及一个弧形末端1-2-4，两个侧面、一个弧形底面1-2-3和一个弧形顶部共同构成金属偏心管横截面的扇形结构，弧形底面和弧形顶部通过弧形末端平滑相连，选择在两个侧面和/或弧形末端上设置第一安装孔1-2-5，优选在两个侧面上沿侧面长度方向设置第一安装孔且在两个侧面上对称设置。金属偏心管的整体形状设计和安装孔设置，以便与护套紧密配合和安装固定。金属连接管和金属偏心管采用一体式加工成型，中心通道采用深孔钻加工成型，保证与测温元件的间隙小，以缩小响应时间。

如附图3和4所示的耐腐蚀抗冲刷温度计套管的护套2的一种结构，具有如下结构：安装槽2-1，迎风侧面2-2，弧形过渡面2-3，弧形连接面2-4，上弧形端面2-5，下弧形端面2-6，迎风面2-7和第二安装孔2-8。安装槽2-1沿护套长度方向设置，由迎风侧面2-2，弧形过渡面2-3，弧形连接面2-4，上弧形端面2-5，下弧形端面2-6以及迎风面2-7构成，用于安装设置金属管结构中的金属偏心管，优选安装槽2-1长度与金属偏心管长度一致，且安装槽内壁形状和金属偏心管形状(金属偏心管的两个侧面1-2-2，一个弧形顶部1-2-1以及一个弧形末端1-2-4)相配合，以便紧密接触进行安装固定。

在安装槽2-1两侧分别设置一个迎风侧面2-2，在每个迎风侧面的一端(即安装槽2-1的开口一侧)设置弧形过渡面2-3，在金属偏心管安装固定在安装槽中后，金属偏心管的弧形底面1-2-3与两个弧形过渡面形成平滑相连(即平滑连接，在横截面方向上共同组成一个扇形的圆弧)；在靠近上弧形端面2-5的两个弧形过渡面之间设置弧形连接面2-4，用于连接两侧的弧形过渡面2-3，在金属偏心管安装固定在安装槽中后，金属偏心管的弧形底面1-2-3与弧形连接面2-4形成平滑相连(即在长度方向上形成平滑连接)；上弧形端面2-5和下弧形端面2-6平滑相连，共同组成护套的端面，上弧形端面2-5与弧形连接面2-4相连，下弧形端面2-6与迎风侧面2-2、迎风面2-7相连；迎风面2-7设置在安装槽2-1的背面，左右两侧分别与两个迎风侧面2-2相连，设置在迎风侧面2-2的顶端。

在这一结构中，选择在两个迎风侧面和/或上弧形端面2-5上设置第二安装孔2-8，第二安装孔和第一安装孔配合并可使用螺纹螺钉结构进行连接安装，优选在两个迎风侧面上沿侧面长度方向设置第二安装孔且在两个迎风侧面上对称设置，护套的整体形状设计和安装孔设置，以与金属管金属偏心管的整体形状设计和安装孔设置相配合，以便两者紧密配合和安装固定。

迎风侧面2-2，弧形过渡面2-3，弧形连接面2-4，上弧形端面2-5和下弧形端面2-6均采用弧形面，迎风面2-7采用尖端结构，即两个迎风侧面2-2汇总成一个尖端，即为迎风面2-7。另一种护套结构，如图5所示，垂直俯瞰护套的迎风面2-7，与前述护套相比，迎风面2-7选择弧形面，即在两个迎风侧面2-2之间设置弧形连接面，即为迎风面2-7。

如图6和7(即图6中A-A方向的剖视图)所示，将金属偏心管固定在护套的安装槽中，金属偏心管的弧形底面1-2-3与两个弧形过渡面2-3形成平滑相连(即平滑连接，在横截面方向上共同组成一个扇形的圆弧)，将护套的迎风面2-7对着设备中物料冲刷方向进行安装，运动的物料直接作用到迎风面2-7、两侧的迎风侧面2-2以及下弧形端面2-6上，整体弧形设计会起到导流并减缓物料的效果，以减轻物料对整体结构的冲刷，迎风面2-7的尖端能够分离运动物料，减轻物料对整体结构的冲刷；使用弧形设计的迎风面2-7能够增大了运动物料的作用面积，在起到分离和减缓目的的同时，减小了压强。

将金属偏心管固定在护套的安装槽中即取得如附图6和7所示的安装结构，在此基础之上形成利用耐腐蚀抗冲刷温度计套管的热电偶，如附图8—10所示，包括法兰3，接线盒4、保护管5、测温芯体6，金属连接管1-1和法兰3相连，且法兰3的中心通孔(图中未标记)与金属连接管中心的第一通道联通，法兰和接线盒之间设置保护管5，测温芯体6设置在保护管5中并穿过法兰的中心通孔进入金属连接管中心的第一通道并沿贯穿金属连接管且临近金属偏心管末端的中心通道进行延伸，以使测温芯体的测温端达到或者靠近金属偏心管末端，以供热电偶中测温芯体安装和测温，测温芯体的金属导线设置在接线盒4中。保护管5与法兰3螺纹连接，如保护管5一端设置螺纹5-1与法兰3中心通孔的螺纹相连，并在法兰3中心通孔中设置密封垫，如金属密封垫7-1和石墨密封垫7-2。在实际设计中，考虑现场情况，调整保护管、金属连接管、金属偏心管和护套的大小长度，以使带有测温芯体的测温端安装固定在设计位置，护套的迎风面冲着/面对物料运动的方向；护套选择耐磨材料，如刚玉进行制备，其余部件采用金属材料进行制备，可根据工况和设计要求进行加厚处理，如金属偏心管采用耐高温和耐磨材料，或者在整体选择耐高温材料并喷涂耐磨涂层。

在使用了耐腐蚀抗冲刷温度计套管之后，一方面能够保证测温芯体位置居中且临近金属偏心管末端，保证测温准确和金属连接管的厚度；另一方面，护套和金属偏心管的整体配合设计，能够实现分离和减缓物流，减轻物料对整体结构的冲刷。

以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。