一种适用于监测工业换热器换热性能的在线监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种在线监测系统。特别是涉及一种适用于监测工业换热器换热性能的在线监测系统。
【背景技术】
[0002]石油化工业是国民经济的支柱产业，但同时也是高能耗产业。目前全行业的节能减排工作正面临着严峻挑战。石油化工装置中拥有大量换热器群组，这些换热器随着使用时间的增加，其性能也在发生变化。想要监测这些换热器的性能就需要测量换热器管壳程进、出口的温度与管壳程流量。一般装置中各条工艺流程都有流量监测装置，流量数据存储在实时数据库，但换热器基本都没有温度监测，少部分换热器有现场温度计，但大多检测不准确。因此，不具备实时检测换热器换热性能的条件。如果增加温度监测点，还需要铺设电缆，才能将信号传送到控制室，工程量较大。因此需要建立一种检测便捷准确、施工方便的监测工业换热器换热性能的在线监测系统。
【发明内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种适用于监测工业换热器换热性能的在线监测系统。
[0004]本实用新型所采用的技术方案是:一种适用于监测工业换热器换热性能的在线监测系统，包括有分别设置在被测换热器的热侧进口和出口以及冷侧进口和出口上用于测量被测换热器热侧进口和出口以及冷侧进口和出口温度的一组结构相同的间接式壁温度传感器，与所述一组间接式壁温度传感器的信号输出端相连用于以无线通信的方式发射间接式壁温度传感器测量值的无线温度数据发射器，用于以无线通信的方式接收储存无线温度数据发射器所发射的温度数据，并与监控系统相连将所述温度数据传送给监控系统的无线温度数据接收器。
[0005]所述的间接式壁温度传感器包括有:用于紧包在被测换热器热侧进口或出口或冷侧进口或出口的管道的外管壁上进行温度测量的一对半圆形导热紫铜圆弧片，包在一对半圆形导热紫铜圆弧片外侧作为绝热层的一对半圆形柔性绝热圆弧片，以及包在一对半圆形柔性绝热圆弧片外侧用于固定一对半圆形导热紫铜圆弧片和一对半圆形柔性绝热圆弧片的一对半圆形紧固套件，其中，由一对半圆形导热紫铜圆弧片构成的环套上沿轴向等间隔的设置有四个铠装热电偶。
[0006]所述的铠装热电偶的针头部分沿轴向插入半圆形导热紫铜圆弧片内，并通过导热胶水固定。
[0007]所述的两个半圆形紧固套件是通过螺栓f紧固对接固定。
[0008]所述的监控系统采用计算机或PC机。
[0009]一个无线温度数据发射器对应一台被测换热器，一个无线温度数据接收器对应个以上无线温度数据发射器。。
[0010]本实用新型的一种适用于监测工数测试一次数据，绘制换热器总传热系数随着时间变化规律，从而决定判定换热器的结垢情况与清洗周期。本实用新型具有以下优点:
[0011]1、不需要停车安装测温设备，测温设备结构简单便捷，不影响装置运行。
[0012]2、测试系统制造成本低，并且能够多台换热器一起测试，提高工作效率高。
[0013]3、可实现换热器换热性能在线监测，可以通过查询换热器总传热系数随着时间变化规律，判定换热器的结垢情况与清洗周期。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型的整体结构示意图；
[0015]图2是本实用新型中间接式壁温度传感器的结构示意图。
[0016]图中
[0017]1:被测换热器2、3、4、5:间接式壁温度传感器
[0018]6:无线温度数据发射器7:无线温度数据接收器
[0019]8:监控系统al、a2、a3、a4:铠装热电偶
[0020]bl、b2:半圆形导热紫铜圆弧片cl、c2:半圆形柔性绝热圆弧片
[0021]dl、d2:半圆形紧固套件e:管道
[0022]g:管内流体介质
【具体实施方式】
[0023]下面结合实施例和附图对本实用新型的一种适用于监测工业换热器换热性能的在线监测系统做出详细说明。
[0024]如图1所示，本实用新型的一种适用于监测工业换热器换热性能的在线监测系统，包括有分别设置在被测换热器1的热侧进口 r和出口 T"以及冷侧进口 C和出口t"上用于测量被测换热器1热侧进口和出口以及冷侧进口和出口温度的一组结构相同的间接式壁温度传感器2、3、4、5，与所述一组间接式壁温度传感器2、3、4、5的信号输出端相连用于以无线通信的方式发射间接式壁温度传感器2、3、4、5测量值的无线温度数据发射器6，用于以无线通信的方式接收储存无线温度数据发射器6所发射的温度数据，并与监控系统8相连将所述温度数据传送给监控系统8的无线温度数据接收器7，所述的监控系统8米用计算机或PC机。
[0025]本实用新型中，一个无线温度数据发射器6对应一台被测换热器1，一个无线温度数据接收器7对应1个以上无线温度数据发射器6，从而能够实现一个无线温度数据接收器7同时进行多台换热器测试的功能。
[0026]所述无线温度数据发射器6使用电源为锂电池，满足如下技术要求:
[0027]1、通道数:模拟15ch
[0028]2、电压测量范围:土 10mV?土 100V，1-5V，最高分辨率500nV
[0029]3、热电偶测量范围:-200°C?2000°C热电偶(K, J, E, T, N, R, S, B, W),最高分辨率0.01 °C通道间最大电压:DC 300V
[0030]4、最大输入电压:DC±100V[0031 ] 5、对地最大电压:AC, DC 300V
[0032]6、无线功能:Bluetooth 2.1+EDR，通讯距离:无障碍物通信距离30m。
[0033]所述无线温度数据接收器7使用电源为锂电池，满足如下技术要求:
[0034]1、测量通道数:可无线任意连接最多7台(无线蓝牙无线蓝牙温度发射器)，可测量并采集最多105ch的数据
[0035]2、记录间隔:最短间隔100ms每个记录时间按间隔都会高速扫描所有输入通道。
[0036]如图2所示，所述的间接式壁温度传感器2、3、4、5包括有:用于紧包在被测换热器1热侧进口或出口或冷侧进口或出口的管道e的外管壁上进行温度测量的一对半圆形导热紫铜圆弧片bl、b2，包在一对半圆形导热紫铜圆弧片bl、b2外侧作为绝热层的一对半圆形柔性绝热圆弧片cl、c2，以及包在一对半圆形柔性绝热圆弧片cl、c2外侧用于固定一对半圆形导热紫铜圆弧片bl、b2和一对半圆形柔性绝热圆弧片cl、c2的一对半圆形紧固套件dl、d2，所述的两个半圆形紧固套件dl、d2是通过螺栓f紧固对接固定。其中，由一对半圆形导热紫铜圆弧片bl、b2构成的环套上沿轴向等间隔的设置有四个铠装热电偶al、a2、a3、a40所述的铠装热电偶al、a2、a3、a4的针头部分沿轴向插入半圆形导热紫铜圆弧片bl、b2内，并通过导热胶水固定，确保温度测量准确性与安装牢靠性。
[0037]本实用新型所述的间接式壁温度传感器安装位置，选取在离换热器最近的管道上并且远离接头与弯头位置，以保证测量精度。测量点优先选取竖直管道，以减少不凝气对温度测量的影响。温度测量点均为打磨干净区域，打磨区域与所述间接式温度传感器宽度相同，以免管壁锈迹与污渍影响温度测量。
[0038]一台换热器温度测量点数量为4个，与所述一组间接式壁温度传感器测量温度含义相对应，一组间接式壁温传感器包含16个T型热电偶分别为T1-T16，正确标识好所述16个T型热电偶代表的温度含义。
[0039]安装间接式壁温度传感器，拧紧螺栓，确认间接式壁温度传感器紧贴管壁。若管道还存在保温层，拆除保温层安装间接式壁温传感器后，再还原保温层，热电偶补偿导线插头穿过保温层。间接式壁温度传感器可长期安装在管壁上，为以后温度测试工作提供便利。
[0040]本实用新型的一种适用于监测工业换热器换热性能的在线监测系统非连续运行系统，可根据现场需要调整每次测试的时间，优先选取每15天测试一次数据，绘制换热器总传热系数随着时间变化规律，从而决定判定换热器的结垢情况与清洗周期。
【主权项】
1.一种适用于监测工业换热器换热性能的在线监测系统，其特征在于，包括有分别设置在被测换热器(1)的热侧进口(τ')和出口(τ")以及冷侧进口 α')和出口 α")上用于测量被测换热器(1)热侧进口和出口以及冷侧进口和出口温度的一组结构相同的间接式壁温度传感器(2、3、4、5)，与所述一组间接式壁温度传感器(2、3、4、5)的信号输出端相连用于以无线通信的方式发射间接式壁温度传感器(2、3、4、5)测量值的无线温度数据发射器￠)，用于以无线通信的方式接收储存无线温度数据发射器(6)所发射的温度数据，并与监控系统(8)相连将所述温度数据传送给监控系统(8)的无线温度数据接收器(7)。2.根据权利要求1所述的一种适用于监测工业换热器换热性能的在线监测系统，其特征在于，所述的间接式壁温度传感器(2、3、4、5)包括有:用于紧包在被测换热器(1)热侧进口或出口或冷侧进口或出口的管道(e)的外管壁上进行温度测量的一对半圆形导热紫铜圆弧片(bl、b2)，包在一对半圆形导热紫铜圆弧片(bl、b2)外侧作为绝热层的一对半圆形柔性绝热圆弧片(cl、c2)，以及包在一对半圆形柔性绝热圆弧片(cl、c2)外侧用于固定一对半圆形导热紫铜圆弧片(bl、b2)和一对半圆形柔性绝热圆弧片(cl、c2)的一对半圆形紧固套件(dl、d2)，其中，由一对半圆形导热紫铜圆弧片(bl、b2)构成的环套上沿轴向等间隔的设置有四个铠装热电偶(al、a2、a3、a4)。3.根据权利要求2所述的一种适用于监测工业换热器换热性能的在线监测系统，其特征在于，所述的铠装热电偶(al、a2、a3、a4)的针头部分沿轴向插入半圆形导热紫铜圆弧片(bl、b2)内，并通过导热胶水固定。4.根据权利要求2所述的一种适用于监测工业换热器换热性能的在线监测系统，其特征在于，所述的两个半圆形紧固套件(dl、d2)是通过螺栓(f)紧固对接固定。5.根据权利要求1所述的一种适用于监测工业换热器换热性能的在线监测系统，其特征在于，所述的监控系统(8)采用计算机或PC机。6.根据权利要求1所述的一种适用于监测工业换热器换热性能的在线监测系统，其特征在于，一个无线温度数据发射器(6)对应一台被测换热器(1)，一个无线温度数据接收器(7)对应1个以上无线温度数据发射器(6)。
【专利摘要】一种适用于监测工业换热器换热性能的在线监测系统，包括有分别设置在被测换热器的热侧进口和出口以及冷侧进口和出口上用于测量被测换热器热侧进口和出口以及冷侧进口和出口温度的一组结构相同的间接式壁温度传感器，与所述一组间接式壁温度传感器的信号输出端相连用于以无线通信的方式发射间接式壁温度传感器测量值的无线温度数据发射器，用于以无线通信的方式接收储存无线温度数据发射器所发射的温度数据，并与监控系统相连将所述温度数据传送给监控系统的无线温度数据接收器。本实用新型的一种适用于监测工数测试一次数据，绘制换热器总传热系数随着时间变化规律，从而决定判定换热器的结垢情况与清洗周期。
【IPC分类】G01K7/02
【公开号】CN204988531
【申请号】CN201520785248
【发明人】黄卫东, 李涛, 孙全胜, 王元华, 荆瑞静, 郭拂娟, 李锐, 李洪涛, 徐鹏, 杨佩佩, 高丽岩, 张雅贤
【申请人】中国石油化工股份有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年10月10日