一种反应器床层温度测量系统的制作方法

本实用新型涉及一种反应器床层温度测量系统，属于化工设备及仪表技术领域。

背景技术：

热电偶根据测温点的数目可分为多点热电偶和单点热电偶，固定床反应器中常采用多点热电偶和单点热电偶相结合的方式来监控反应状况，多点热电偶的优点是仅需要一支热电偶时就可最多实现同时十几个点的温度测量，但缺点是造价昂贵，部分测温点容易坏死且无法修复，更重要的是安装热电偶的反应管由于安装了大直径的热电偶，因此很难反映普通反应管真实的反应状况。因此也需要在多点电偶的附近安装一支单点直埋热电偶，其优点是价格低廉，安装方便，更接近普通反应管内的反应情况，但缺点是只能监测一个固定点的反应温度。因此如何消除以上两种热电偶的缺点的问题是需要解决的，本实用新型就是要提供一种具有价格低廉，易于操作、控制，可测量反应器内任一点温度，并且反应温度接近普通反应管的温度测量系统。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种反应器床层温度测量系统，尤其是固定床反应器温度测量系统，该系统可以自动测量反应器床层内任意点处温度。

一种反应器床层温度测量系统，所述系统由上旋转轮1、热电偶2、毛细钢管3、床反应器4、下旋转轮5、电机6、plc控制单元7、固定法兰8和显示与记录仪9组成；所述上旋转轮1和下旋转轮5在同一平面上且大小相同，所述上旋转轮1和下旋转轮5分别位于床反应器4的上端和下端；所述毛细钢管3首端和末端均设有固定法兰8，所述毛细钢管3贯穿并固定于床反应器4，并且上下均露出床反应器4一定距离，所述热电偶2包括牵引端10和测温端12，牵引端10由下而上插入毛细钢管3内，直到测温端12末端部位于毛细钢管3下部端口处，所述牵引端10从毛细钢管3上端口处引出，环绕在上旋转轮1上后再环绕在下旋转轮5上，并与测温端12末端部焊接连接，所述测温端12末端部还连接有显示与记录仪9；所述下旋转轮5通过轴承与电机6连接，电机6通过线路与plc控制单元7连接，在电机6的牵引下带动下旋转轮5转动，下旋转轮5带动热电偶2转动，热电偶2转动带动上旋转轮1转动，形成循环运转。

进一步地，上述技术方案中，所述热电偶2直径为0.5～1.0mm，材质为钢；所述热电偶2从上到下依次由牵引端10、测温触点11、测温端12和补偿导线13组成，所述牵引端10直径为0.5～1.0mm，测温触点直径为0.7～1.2mm，测温端12直径为0.5～1.0mm，测温端12为中空钢管，测温端钢管内部有两根补偿导线13，每两根补偿导线之间以及补偿导线与钢管壁之间通过氧化镁粉隔离、绝缘。本实用新型所述热电偶2，所述热电偶2由两部分组成，一端为测温端，一端为牵引端，两者通过焊接连在一起，牵引端为与测温端相同直径的不锈钢钢丝。更进一步的，热电偶偶丝直径小于市面常见热电偶的偶丝直径，大大减小了毛细钢管直径对固定床催化剂反应的影响，并且细的偶丝直径可以保证快速的温度响应。

进一步地，上述技术方案中，所述毛细钢管3外径为2.0～3.0mm，内径为1.5～2.5mm，材质为不锈钢或薄壁碳钢。所述毛细钢管3可通过商业购得，优选为薄壁碳钢管。

进一步地，上述技术方案中，所述毛细钢管3上下均露出床反应器4的距离为50～200mm。

进一步地，上述技术方案中，所述上旋转轮1和下旋转轮5径向外沿的宽度为30～100mm，并且径向外沿上具有螺纹结构，所述上旋转轮1和下旋转轮5的材质优选为金属材料制成，更进一步优选为铝材料，径向外沿具有螺纹结构，可以保证热电偶的偶线在螺纹内行进，避免了电偶线的缠绕，相互压线，从而保证了电机行进的稳定性，并且防止了电偶线被电机拉断。

进一步地，上述技术方案中，所述下旋转轮5的侧面上有刻度。

进一步地，上述技术方案中，所述电机6包括步进电机或伺服电机。电机6的核心参数扭矩需要根据旋转阻力确定。

进一步地，上述技术方案中，所述床反应器4为移动床反应器、流化床反应器或固定床管式反应器。

所述plc控制单元7可通过编制程序实现所需要的各种功能，如一键零点搜索功能，一键搜寻固定床层内温度最高点处功能，一键启动采集催化剂床层不同位置温度功能等等。

本实用新型的有益效果为：该系统克服了传统采用单点和多点热电偶只可以测量固定点温度的问题，避免了大直径的热电偶对固定床内化学反应的影响，plc控制单元通过编程可以实现各种想要的功能，实现自动化操作，几乎无易损件，因此长期运行成本很低。

附图说明

图1为本实用新型所述反应器床层温度测量系统示意图；

图2为热电偶结构示意图。

图中，1、上旋转轮；2、热电偶；3、毛细钢管；4、床反应器；5、下旋转轮；6、电机；7、plc控制单元；8、固定法兰；9、显示与记录仪；10、牵引端；11、测温触点；12、测温端；13、补偿导线。

具体实施方式

下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。

下述实施例中所述试验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。

实施例1

如图1和2所示，一种反应器床层温度测量系统，所述系统包括上旋转轮1和下旋转轮5、热电偶2、毛细钢管3、床反应器4、电机6、plc控制单元7、固定法兰8和显示与记录仪9。所述上旋转轮1和下旋转轮5的材质为铝材质，上旋转轮1和下旋转轮5在同一平面上，大小相同且径向外沿具有螺纹结构，上旋转轮1和下旋转轮5分别位于床反应器4的上端和下端，所述上旋转轮1和下旋转轮5径向外沿的宽度为30～100mm，可以保证热电偶2的偶线在螺纹内行进，避免了电偶线的缠绕，相互压线，从而保证了电极行进的稳定性，并且防止了电偶线被电极拉断。所述下旋转轮5侧面上具有均匀的刻度，可以进行定期校准。所述毛细钢管3靠近首端和末端的位置设有固定法兰8，并通过固定法兰8使毛细钢管3固定和密封在床反应器4上，所述毛细钢管3贯穿于床反应器4中，并且上下均露出床反应器50～200mm距离。所述毛细钢管3外径为2.0～3.0mm，内径为1.5～2.5mm，材质为不锈钢或薄壁碳钢。所述床反应器4为固定床管式反应器。所述热电偶2从上到下依次由牵引端10、测温触点11、测温端12和补偿导线13组成，所述牵引端10和测温端12通过焊接连接，所述牵引端10的材料为不锈钢钢丝，测温端12的材质均为不锈钢管，内置有补偿导线13，两根补偿导线之间及补偿导线与测温端管壁之间通过氧化镁粉隔离和绝缘。所述热电偶2的直径为0.5～1.0mm，所述牵引端10直径为0.5～1.0mm，测温触点11直径为0.7～1.2mm，测温端12直径为0.5～1.0mm。所述牵引端10由上而下插入毛细钢管3内，直到测温端12末端部靠近毛细钢管3下部端口处，所述牵引端10从毛细钢管3上端引出，环绕在上旋转轮1上后再环绕在下旋转轮5上，并与测温端12末端部连接，所述测温端12末端部与显示与记录仪9连接。下旋转轮5通过轴承与电机6连接，所述电极6为步进电极，所述电机6通过线路与plc控制单元7连接，在电机6的牵引下带动下旋转轮5转动，下旋转轮5带动热电偶2转动，热电偶2转动带动上旋转轮1转动，形成循环运转，可以将测温点移动到反应器床层任一位置处。通过plc控制单元7的程序实现可通过编制程序实现诸如一键零点搜索功能，一键搜寻固定床层内温度最高点处功能，一键启动采集催化剂床层不同位置温度等各种功能。