专利名称：一种套管结构的热电偶保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及热电偶保护装置，特别是一种套管结构的热电偶保护 装置。
背景技术：
在工业生产当中，常常用到温度测量装置，用来测定运行设备当中的 工作温度，并且通过测得的温度来控制系统的运行。比如在发电厂，必须 要根据用电负荷的大小来确定比如蒸汽涡轮发电机的运转状态。而发电机 的工作状态往往决定于蒸汽锅炉所提供的蒸汽的温度和压力。在这当中， 正确地测定锅炉或者il烧室的温度就非常重要。通常，测定温度是使用热 电偶，比如常见的镍铬热电偶以及铂铑热电偶。由这些热电偶产生的热电 动势信号送到控制系统，就能准确地指示燃烧室或者锅炉的温度。而控制 系统就可以根据所测得的温度以及电网负荷的需要，反过来再发出指令来 控制燃烧室的燃烧状态，使产生的蒸汽能够满足发电的需要。但是这些热电偶通常都是两根很细的金属丝所组成的一对热电偶组 件，在使用的时候必须要有保护管套在外面，并加以可靠固定，以防止热 电偶组件的损坏。通常的保护管可以选用陶瓷管或者金属管。陶瓷管的优点是耐高温、 物理化学稳定性好，而且相对便宜。然而，陶瓷管的致命弱点是因其导热 性能差，其对温度变化的反应速度慢。对于发电厂这样的应用场合，往往 要求发电机组对用电负荷能做出即时的反应，否则，必然造成供电不足时 电压低落，而发电机组不及时降低输出时，又造成供电电压超过额定值。 这些都是对用电户非常不利的事情。本来，燃烧室和锅炉的工作温度调整 已经需要一定的时间，如果再加上测量装置的反应迟缓，就会使上述的电
压波动问题更为严重。因此，发电厂通常采用金属的热电偶保护管，而不 采用陶瓷保护管。显然，金属保护管的导热性好，上述的测量温度的反应速度得到了解 决。但是金属套管的耐高温、物理化学稳定性就要随金属材料的不同而有 所不同。对于在发电厂这样的应用环境，特别是使用煤作为燃料的情况下， 必然产生大量的硫、磷等有害气体，而这些气体对于金属的腐蚀是非常厉 害的。比如说在日常生活当中已经是非常稳定、而且广泛得到应用的1Crl8Ni9Ti常规不锈钢金属材料，如果用来作为发电厂使用条件下的保护 套管。虽然lCrl8Ni9Ti的高温强度可以满足要求，但其高温下的物理化学 稳定性尚不足以有效地抵抗在发电厂这样的高温、高硫、高磷的恶劣使用 场合，以lCrl8Ni9TTi制造的大约只能工作一个星期，就会因腐蚀造成套管 表面的分层脱落，以致损坏。不但造成必须频繁更换的麻烦，使用成本的 增加，而且一旦没有及时更换保护管，损坏了热电偶，甚至会造成发电厂 蒸汽锅炉工作参数不准确，操作失控的危险。为此，工业界使用了性能更为优良的GH3039合金作为保护套的材料。; 这种合金具有优良的耐高温性质,是少数几种能够用于120(TC左右的高温、 而能保证良好的物理化学稳定性的优良材料之一。这种材料能够有效地抵 抗高温下高硫、高磷的恶劣使用场合。通常，使用GH3039合金制成的保 护套，可以在发电厂的使用环境下工作半年到一年，也就是说是1Crl8Ni9Ti 保护套的寿命的30倍到60倍。因此，GH3039合金成为目前在发电厂使 用条件下热电偶保护管的常用的材料的一种。保护套管材料可以选用铸造或者铸造后再经过锻打的金属材料。为了 使套管材料在高温下有着良好的高温强度，通常不得不使用实芯的经过锻 打的金属材料，随后开出容纳热电偶组件的中心孔。如果使用铸造的中空 材料，虽然材料可以节省，但因为铸造材料的晶粒大、金属材料结构不密 实，高温强度难以保证。这样，材料的损耗就很大，如果材料比较昂贵的 话，必然造成成本的上升。然而，GH3039合金的价格昂贵，比如是lCrl8Ni9Ti价格的IO多倍， 而且保护管为了保证有一定的高温强度，不得不提供足够厚度的保护管， 防止在高温下出现断裂或者变形。这样，GH3039合金的用量就较高，使 得材料的费用上升。发明内容为了解决上述存在的问题，本实用提供了一种新型的热电偶套管保护 结构。根据本实用新型的热电偶保护管，能够不但保证在高温以及高硫、 高磷条件下提供良好的物理化学稳定性，而且使保护套的制造成本降低。根据本实用新型的热电偶保护管，它包括在其内径上形成内蠊纹的外 套管，以及带有和上述的外套管的内蟝纹相啮合的外螺纹的内套管，在内 套管的中心开有内孔。所述的外套管是由GH3039合金制成的。所述的内套管是由1Crl8Ni9Ti制成的。所述的外套管厚度为2-5毫米。所述的内套管的厚度为4-10毫米。根据本实用新型的热电偶保护管，其外套管使用了 GH3039合金，能 够保证具有和完全使用GH3039合金作为套管的保护套有着相同的耐高温 和良好的高温下的物理化学稳定性；而内套管使用了价格便宜的 1Crl8Ni9Ti，其高温强度能满足工作要求。但因为这一部分材料替代了价 格昂贵的GH3039合金，使得整个保护套的制造成本要比完全使用GH3039 合金的保护套成本大大下降，取得了明显的技术效果。附圉说明
图1表明了本实用新型的热电偶保护管的结构图。
具体实施方式
如图l所示，11为GH3039合金制成的中空的外套管，其内径带有内 螺纹。套管的厚度在2-5毫米，可以根据使用的温度条件和使用环境来决 定厚度，如果温度较高，而使用环境当中硫和磷的含量较高的时候，通常 选用较厚的外套管。 一般情况下可以选用比如是3毫米的厚度。12为1CM8Ni9Ti制成的中空的内套管，其外径带有外螺纹，并且和外 套管11的内螺纹相啮合。内套管12的中心开有孔13，用来容纳并固定热 电偶。内套管的厚度为4-10毫米。 一般情况下可以选用比如是5毫米的厚 度。根据使用的温度条件来决定厚度，如果温度较高，通常选用较厚的内 套管0内套管12的中心孔13的直径由热电偶组件的直径来决定，而外套管 的直径则由内套管的直径来确定。选用1Crl8M9Ti作为内套管材料的原因是，1Crl8Ni9Ti的热膨胀系数 和GH3039较为接近，而且熔点较高，有相对好的髙温下物理化学稳定性。 如果采用其它更为普通的金属材料，在成本上降低并不多，而和iiOH3039 相配合性能以及高温下物理化学稳定性不能达到要求。经过锻打的1Crl8Ni9Ti，由于有着足够的厚度，使保护套的高温强度 得到保证。虽然开孔会造成材料的损失，但由于lCrl8Ni9Ti的价格相对低 廉，仍然要比完全使用GH3039合金并且在合金当中打出内孔的代价要低 得多。作为外套管的GH3039合金，可以使用铸造方法实现。这样材料损耗 最少，而保护套的高温强度主要依靠内套管来保证。上述说明书实施例的描述并不构成对本实用新型保护范围的限制，任 何按照本实用新型的基本构思所做出的变型或改变都没有超出本实用新型 的保护范围。
权利要求1、 一种套管结构的热电偶保护装置，其特征在于，它包括在其 内径上形成内螺纹的外套管，以及带有和上述的外套管的内螺纹相啮 合的外蠊纹的内套管，在内套管的中心开有内孔。
2、 一种如权利要求1的热电偶保护装置，其特征在于，所述的 外套管是由GH3039合金制成的。
3、 一种如权利要求1的热电偶保护装置，其特征在于，所述的 内套管是由1Crl8Ni9Ti制成的。
4、 一种如权利要求1或2的热电偶保护装置，其特征在于，所 述的外套管厚度为2-5亳米。
5、 一种如权利要求1或2的热电偶保护装置，其特征在于，所 述的外套管厚度为3毫米。
6、 一种如权利要求1或3的热电偶保护装置，其特征在于，所 述的内套管的厚度为4-10毫米。
7、 一种如权利要求1或3的热电偶保护装置，其特征在于，所 述的内套管的厚度为5毫米。
专利摘要一种套管结构的热电偶保护装置，包括在其内径上形成内螺纹的外套管，以及带有和上述的外套管的内螺纹相啮合的外螺纹的内套管，在内套管的中心开有内孔。外套管是由GH3039合金制成的，内套管是由1Cr18Ni9Ti制成的。根据本实用新型的热电偶保护管，其外套管使用了GH3039合金，能够保证具有和完全使用GH3039合金作为套管的保护套有着相同的耐高温和良好的高温下的物理化学稳定性；而内套管使用了价格便宜的1Cr18Ni9Ti，其高温强度能满足工作要求。使得整个保护套的制造成本大大下降，取得了明显的技术效果。
文档编号H01L35/32GK201038192SQ20072000575
公开日2008年3月19日 申请日期2007年2月17日 优先权日2007年2月17日
发明者张乔霖 申请人:张乔霖