管道测温装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种管道测温装置，属于热力测量领域，包括用于与管道内腔连通的温度套管、设于所述温度套管内的热电偶及设于所述热电偶外周且沿所述热电偶长轴方向分布的多个环状的节流片，所述节流片外壁与所述温度套管内壁间隔设置，所述节流片的内壁与所述热电偶的外壁之间设有间隙。本发明专利技术提供的管道测温装置，通第一级节流减小了套管封闭型的蒸汽流道的尺寸，同时配合双节流效应，逐级减少进入套管封闭型的蒸汽流道蒸汽流量及降低进入套管封闭空间的蒸汽流道内的蒸汽参数和吹损能量，进而防止温度套管内壁蒸汽吹损冲蚀，提高使用安全性。

【技术实现步骤摘要】
管道测温装置
本专利技术属于热力测量
，更具体地说，是涉及一种管道测温装置。
技术介绍
火力发电厂蒸汽温度的测量一般采用热电偶装置，热电偶装置通过温度套管安装在被测温的管道上，温度套以角焊缝的形式管焊接在管道上，套管和管道形成一个封闭的连通空间，热电偶穿过套管暴露在管道内的蒸汽流场内达到测量蒸汽温度的目的。在机组运行过程中，高温高压蒸汽在管道内流动，过热蒸汽的流速一般为40～50m/s，由于套管的存在，高速流动的蒸汽会持续流入套管的封闭型的蒸汽流道，由于流道一端封闭，蒸汽会在封闭端形成涡流，涡流会对套管内壁产生吹损冲蚀，从而使管座内壁壁厚减薄，特别是在套管封闭型的蒸汽流道顶部的焊缝附近，由于焊缝导致的流道形变形成扰流，所以在焊缝周边蒸汽吹损冲蚀尤为严重，在机组实际运行过程中因蒸汽对套管吹损冲蚀减薄导致蒸汽泄漏的事故屡有发生。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种管道测温装置，以解决现有技术中存在的蒸汽对温度套管吹损冲蚀严重的技术问题。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：提供一种管道测温装置，包括：用于与管道内腔连通的温度套管、设于所述温度套管内的热电偶及设于所述热电偶外周且沿所述热电偶长轴方向分布的多个环状的节流片，所述节流片外壁与所述温度套管内壁间隔设置，所述节流片的内壁与所述热电偶的外壁之间设有间隙。进一步地，相邻的所述节流片间距相等。进一步地，相邻所述节流片间距为17mm-23mm。进一步地，所述温度套管内腔为圆筒状，所述节流片为圆环状。进一步地，所述节流片的外壁与所述温度套管的内壁的间距不小于1mm，所述节流片内壁与所述热电偶外壁之间的间距不小于0.5mm。进一步地，所述节流片的外壁与所述温度套管的内壁焊接固定。进一步地，所述热电偶的外壁上设有环状的卡槽，所述节流片的内壁上设有用于与所述卡槽卡接配合的卡接凸起，所述节流片的一侧设有沿所述节流片径向分布的接缝，所述接缝贯通所述节流片的上表面和下表面，且所述接缝贯通所述节流片的外壁和所述节流片的内壁，相邻的所述卡接凸起之间间隔设置。进一步地，所述接缝的两侧壁为相互搭接的斜面。进一步地，所述卡槽的轴向截面呈拱形，所述卡接凸起的轴向截面呈拱形。进一步地，所述节流片为不锈钢构件。本专利技术提供的管道测温装置的有益效果在于：与现有技术相比，本专利技术管道测温装置，利用节流技术在热电偶上设置节流片，将整个温度套管的封闭空间划分成若干小空间，高温蒸汽通过节流片逐级进入温度套管的封闭空间，通过节流片的双节流技术，一级节流为节流片与温度套管内壁的预留间隙节流，二级节流为节流片与热电偶之间的间隙节流。通第一级节流减小了套管封闭型的蒸汽流道的尺寸，同时配合双节流效应，逐级减少进入套管封闭型的蒸汽流道蒸汽流量及降低进入套管封闭空间的蒸汽流道内的蒸汽参数和吹损能量，进而防止温度套管内壁蒸汽吹损冲蚀，提高使用安全性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例一提供的管道测温装置的装配结构示意图；图2为图1中热电偶和节流片的A-A剖视图；图3为本专利技术实施例二采用的热电偶与节流片的装配结构剖视图；图4为图3的B部放大图；图5为图3中节流片的俯视结构示意图；图6为图5的C-C剖视图；图7为本专利技术实施例一提供的管道测温装置的原理图；图8为绝热节流过程图。其中，图中各附图标记：1-管道；2-温度套管；3-热电偶；4-节流片；5-卡槽；6-卡接凸起；7-接缝；8-对接焊缝；9-角焊缝具体实施方式为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请一并参阅图1至图7，现对本专利技术提供的管道测温装置进行说明。所述管道测温装置，包括用于与管道1内腔连通的温度套管2、设于温度套管2内的热电偶3及设于热电偶3外周且沿热电偶3长轴方向分布的多个环状的节流片4，节流片4外壁与温度套管2内壁间隔设置，节流片4的内壁与热电偶3的外壁之间设有间隙。本专利技术提供的管道测温装置，与现有技术相比，利用节流技术在热电偶3上设置节流片4，将整个温度套管2的封闭空间划分成若干小空间，高温蒸汽通过节流片逐级进入温度套管的封闭空间，通过节流片的双节流技术，一级节流为节流片4与温度套管2内壁的预留间隙节流，二级节流为节流片4与热电偶3之间的间隙节流。通第一级节流减小了套管封闭型的蒸汽流道的尺寸，同时配合双节流效应，逐级减少进入套管封闭型的蒸汽流道蒸汽流量及降低进入套管封闭空间的蒸汽流道内的蒸汽参数和吹损能量，进而防止温度套管2内壁蒸汽吹损冲蚀，提高使用安全性。同时，该装置在热电偶3上加装节流片4，不会对测量装置和测量结构产生影响，且成本低，应用范围广。其中，一般温度套管2的规格为Φ51×10mm，高度100～200mm，形成的封闭型的蒸汽流道内径为Φ31，高度100～200mm。具体地，热电偶3的中部外壁为不锈钢管状构件，对热电偶3内部构件起到保护作用。请一并参阅图1及图7，作为本专利技术提供的管道测温装置的一种具体实施方式，相邻的节流片4间距相等。作为本专利技术提供的管道测温装置的一种具体实施方式，相邻节流片4间距为17mm-23mm。可选地，相邻节流片4间距为20mm。参阅图1至图7，作为本专利技术提供的管道测温装置的一种具体实施方式，温度套管2内腔为圆筒状，节流片4为圆环状。作为本专利技术提供的管道测温装置的一种具体实施方式，节流片4的外壁与温度套管2的内壁的间距不小于1mm，节流片4内壁与热电偶3外壁之间的间距不小于0.5mm。封闭型的蒸汽流道内三维流场的控制方程可以表述为：连续性方程：动量方程：其中，u、ν、w为x、y和z坐标方向的速度分量；Su、Sν和Sw为方程的广义源项；P为压力；ρ为流体密度；t为时间；μ为动力粘度。采用标准k-ε双方程模型使其封闭，形式如下：其中，x为空间坐标，u为速度，角标i、j＝1，2，3分别表示x、y、z三个坐标方向；k为湍流动能；ε为湍流动能耗散率；Gk为湍流动能产生项，湍动粘度C1ε、C2ε为经验常数，σk、σε分别为湍流动能和湍流动能耗散率的普朗特数，根据Launder等的推荐值及后来的实验验证，湍流模型常数的取值分别为：C1ε＝1.44，C2ε＝1.92，Cμ＝0.09，σk＝1.0，σε＝1.3。流动对冲刷的影响中，各因素作用的差别很大。管内静压差近乎为零，因此可以不考虑压力影响；剪切应力不仅产生流体力学冲刷，并且不断撕裂、剥落腐蚀产生的保护膜，产生裂痕；湍流使金属与流体介质的接触更加频繁，会增加流体与金属之间的剪切应力；速度梯度也会加剧局部水体的搅动，从而促进冲刷过程。因此，冲刷主要因素为壁面剪切应力，同时兼考虑流型和速度梯度因素的影响。在套管封闭型的蒸汽流道进口附近流型以稳流为主，截面流速基本一致，但在套管封闭型的蒸汽流道端部由于受结构干扰，出现强湍流流型，同时截面流速突变出现较大速度梯度。通过计算，发现该位置壁面剪切本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.管道测温装置，其特征在于：包括用于与管道内腔连通的温度套管、设于所述温度套管内的热电偶及设于所述热电偶外周且沿所述热电偶长轴方向分布的多个环状的节流片，所述节流片外壁与所述温度套管内壁间隔设置，所述节流片的内壁与所述热电偶的外壁之间设有间隙。

【技术特征摘要】
1.管道测温装置，其特征在于：包括用于与管道内腔连通的温度套管、设于所述温度套管内的热电偶及设于所述热电偶外周且沿所述热电偶长轴方向分布的多个环状的节流片，所述节流片外壁与所述温度套管内壁间隔设置，所述节流片的内壁与所述热电偶的外壁之间设有间隙。2.如权利要求1所述的管道测温装置，其特征在于：相邻的所述节流片间距相等。3.如权利要求2所述的管道测温装置，其特征在于：相邻所述节流片间距为17mm-23mm。4.如权利要求1所述的管道测温装置，其特征在于：所述温度套管内腔为圆筒状，所述节流片为圆环状。5.如权利要求4所述的管道测温装置，其特征在于：所述节流片的外壁与所述温度套管的内壁的间距不小于1mm，所述节流片内壁与所述热电偶外壁之间的间距不小于0.5mm。6.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：敬尚前，董国振，康永胜，王庆，李文彬，徐雪霞，李国维，王勇，
申请(专利权)人：国网河北省电力有限公司电力科学研究院，国家电网有限公司，国网河北能源技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13