一种基于3D打印微通道闭式循环水冷热电偶制造技术

本发明专利技术涉及一种基于3D打印微通道闭式循环水冷热电偶，属于高温强腐蚀性环境下测温技术领域；包括3D打印微通道水冷保护套管、闭式水冷循环冷却系统、热电偶丝及绝缘套管、测温探头和接线盒；热电偶丝及绝缘套管外周套设有3D打印微通道水冷保护套管，保护套管通过冷却水管与闭式水冷循环冷却系统连接；热电偶丝及绝缘套管一端设有测温探头，另一端设有接线盒。本发明专利技术通过采用3D打印微通道水冷保护套管，同时采用闭式循环水冷却保护套管，有效解决高温高腐蚀环境下热电偶保护套管易腐蚀和变形的问题，从而提高热电偶使用寿命；性价比高并扩大热电偶使用范围。

【技术实现步骤摘要】
一种基于3D打印微通道闭式循环水冷热电偶
本专利技术涉及一种基于3D打印微通道闭式循环水冷热电偶，属于高温强腐蚀性环境下测温

技术介绍
热电偶具有测量精度高、测量范围广、结构简单、价格便宜等优点，广泛应用于化工、电力等行业的弱腐蚀性接触式测温领域。但是在垃圾焚烧锅炉、危废锅炉等高温强腐蚀烟气环境中，常规的高等级不锈钢和含稀有金属特种合金热电偶保护套管不仅价格昂贵，并且面临快速腐蚀问题，导致热电偶使用寿命短、更换频率高。另外，一般测量的截面越大，烟气等介质流场分布越不均匀，为了获得较准确的测量结果，就要求热电偶的插入长度越长，这样在高温强腐蚀环境下容易造成热电偶变形严重，导致热电极损坏或者更换时无法抽出。所以本
亟需有效解决高温高腐蚀环境下热电偶保护套管腐蚀和变形问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为解决高温高腐蚀环境下热电偶保护套管易腐蚀和变形的技术问题。为达到解决上述问题的目的，本专利技术所采取的技术方案是提供一种基于3D打印微通道闭式循环水冷热电偶，包括3D打印微通道水冷保护套管、闭式水冷循环冷却系统、热电偶丝及绝缘套管、测温探头和接线盒；所述热电偶丝及绝缘套管外周套设有3D打印微通道水冷保护套管，3D打印微通道水冷保护套管通过冷却水管与闭式水冷循环冷却系统连接；所述热电偶丝及绝缘套管一端设有测温探头，另一端设有接线盒。优选地，所述3D打印微通道水冷保护套管设为圆筒形状，3D打印微通道水冷保护套管圆筒筒壁内靠近所述测温探头一侧设有环形的环圆筒壁的进回水混合槽；3D打印微通道水冷保护套管圆筒筒壁内远离测温探头一侧分别设有互不连通的环圆筒壁的环形进水分配槽和环形回水汇合槽；所述环形进回水混合槽和环形进水分配槽之间设有进水微冷通道；所述环形进回水混合槽和环形回水汇合槽之间设有回水微冷通道。优选地，所述3D打印微通道水冷保护套管的圆筒筒壁内沿轴向设有4个进水微冷通道，进水微冷通道均匀设于圆筒筒壁圆周上；所述进水微冷通道之间设有回水微冷通道；回水微冷通道均匀设于圆筒筒壁圆周上。优选地，所述闭式水冷循环冷却系统包括循环水箱、循环水泵、冷却水进口球阀、逆止阀和空冷器；所述环形进水分配槽设有的冷却水进口接管通过冷却水进口球阀与循环水箱连接；冷却水进口球阀与循环水箱之间设有循环水泵；所述环形回水汇合槽设有的冷却水出口接管通过空冷器与循环水箱连接，冷却水出口接管与空冷器之间设有逆止阀。优选地，所述循环水泵与冷却水进口球阀之间设有压力表，所述冷却水出口接管与逆止阀之间设有冷却水出口温度计。优选地，所述循环水箱设有检测水位的电接点液位计，循环水箱通过补水球阀进行补水。优选地，所述3D打印微通道水冷保护套管的环形进回水混合槽与热电偶丝末端距离设为小于等于20cm。优选地，所述3D打印微通道水冷保护套管与环形进回水混合槽相邻的端部设有测温探头；所述测温探头外表面设有Ni-Cr-W熔覆涂层。相比现有技术，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术是一种基于3D打印微通道闭式循环水冷热电偶，主体由3D打印微通道水冷保护套管、闭式水冷循环冷却系统、热电偶丝及绝缘套管、接线盒构成。采用3D打印微通道水冷保护套管，同时采用闭式循环水冷却保护套管，有效解决高温高腐蚀环境下热电偶保护套管腐蚀和变形问题，从而提高热电偶使用寿命；性价比高并且能够扩大热电偶使用范围，可替代价格昂贵的烟温探针和红外测温仪。附图说明图1为本专利技术3D打印微通道闭式循环水冷热电偶结构示意图；图2为本专利技术闭式水冷循环冷却系统示意图；图3为本专利技术3D打印微通道水冷保护套管结构示意图；图4为本专利技术3D打印微通道水冷保护套管A-A截面图；图5为本专利技术3D打印微通道水冷保护套管B-B截面图；附图标记：1.3D打印微通道水冷保护套管2.闭式水冷循环冷却系统3.热电偶丝及绝缘套管4.接线盒5.3D打印微通道水冷保护套管水冷连接管6.冷却水出口温度计7.逆止阀8.空冷器9.补水球阀10.电接点液位计11.循环水箱12.循环水泵13.压力表14.冷却水进口球阀15.进水微冷通道16.回水微冷通道17.环形进水分配槽18.环形回水汇合槽19.进回水混合槽20.测温探头21.连接螺纹22.固定法兰23.冷却水进口接管24.冷却水出口接管。具体实施方式为使本专利技术更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下：如图1-5所示，本专利技术提供一种基于3D打印微通道闭式循环水冷热电偶，包括3D打印微通道水冷保护套管1、闭式水冷循环冷却系统2、热电偶丝及绝缘套管3、测温探头20和接线盒4；热电偶丝及绝缘套管3外周套设有3D打印微通道水冷保护套管1，3D打印微通道水冷保护套管1通过3D打印微通道水冷保护套管水冷连接管5与闭式水冷循环冷却系统2连接；热电偶丝及绝缘套管3一端设置有测温探头20，另一端连接有接线盒4。3D打印微通道水冷保护套管1设为圆筒形状，3D打印微通道水冷保护套管1圆筒筒壁内靠近测温探头20一侧设置有环形的环圆筒壁的进回水混合槽19；3D打印微通道水冷保护套管圆筒筒壁内远离测温探头20一侧分别设置有互不连通的环圆筒壁的环形进水分配槽17和环形回水汇合槽18；环形进回水混合槽19和环形进水分配槽17之间设置有进水微冷通道15；环形进回水混合槽19和环形回水汇合槽18之间设置有回水微冷通道16。3D打印微通道水冷保护套管1的圆筒筒壁内沿轴向设置有4个进水微冷通道15，进水微冷通道15均匀设于圆筒筒壁圆周上；进水微冷通道15之间设置有回水微冷通道16；回水微冷通道16均匀设于圆筒筒壁圆周上。闭式水冷循环冷却系统2包括循环水箱11、循环水泵12、冷却水进口球阀14、逆止阀7和空冷器8；环形进水分配槽17设有的冷却水进口接管23通过冷却水进口球阀14与循环水箱11连接；冷却水进口球阀14与循环水箱11之间设置有循环水泵12；环形回水汇合槽18设置有的冷却水出口接管24通过空冷器8与循环水箱11连接，冷却水出口接管24与空冷器8之间设置有逆止阀7。循环水泵12与冷却水进口球阀14之间设置有压力表13，冷却水出口接管24与逆止阀7之间设置有冷却水出口温度计6。循环水箱11设置有检测水位的电接点液位计10，循环水箱11通过补水球阀9进行补水。3D打印微通道水冷保护套管1的环形进回水混合槽19与热电偶丝末端距离设为小于等于20cm。3D打印微通道水冷保护套管1与环形进回水混合槽19相邻的端部设置有测温探头20；测温探头20外表面设有Ni-Cr-W熔覆涂层。如图1所示，3D打印微通道水冷保护套管1插入待测量介质内部，介质温度通过3D打印微通道水冷保护套管1传递给热电偶丝及绝缘套管3，热电偶丝及绝缘套管3将温度信号转换成热电动势信号，通过接线盒4将温度信号传递给外部设备。闭式水冷循环冷却系统2采用除盐水强制循环冷却3D打印微通道水冷保护套管1，以避免保护套管变形和快速腐蚀。如图2所示，循环水箱11储存除盐水，可通过电接点液位计10对液位高低进行报警本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于3D打印微通道闭式循环水冷热电偶，其特征在于：包括3D打印微通道水冷保护套管、闭式水冷循环冷却系统、热电偶丝及绝缘套管、测温探头和接线盒；所述热电偶丝及绝缘套管外周套设有3D打印微通道水冷保护套管，3D打印微通道水冷保护套管通过冷却水管与闭式水冷循环冷却系统连接；所述热电偶丝及绝缘套管一端设有测温探头，另一端设有接线盒。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于3D打印微通道闭式循环水冷热电偶，其特征在于：包括3D打印微通道水冷保护套管、闭式水冷循环冷却系统、热电偶丝及绝缘套管、测温探头和接线盒；所述热电偶丝及绝缘套管外周套设有3D打印微通道水冷保护套管，3D打印微通道水冷保护套管通过冷却水管与闭式水冷循环冷却系统连接；所述热电偶丝及绝缘套管一端设有测温探头，另一端设有接线盒。


2.如权利要求1所述的一种基于3D打印微通道闭式循环水冷热电偶，其特征在于：所述3D打印微通道水冷保护套管设为圆筒形状，3D打印微通道水冷保护套管圆筒筒壁内靠近所述测温探头一侧设有环形的环圆筒壁的进回水混合槽；3D打印微通道水冷保护套管圆筒筒壁内远离测温探头一侧分别设有互不连通的环圆筒壁的环形进水分配槽和环形回水汇合槽；所述环形进回水混合槽和环形进水分配槽之间设有进水微冷通道；所述环形进回水混合槽和环形回水汇合槽之间设有回水微冷通道。


3.如权利要求2所述的一种基于3D打印微通道闭式循环水冷热电偶，其特征在于：所述3D打印微通道水冷保护套管的圆筒筒壁内沿轴向设有4个进水微冷通道，进水微冷通道均匀设于圆筒筒壁圆周上；所述进水微冷通道之间设有回水微冷通道；回水微冷通道均匀设于圆筒筒壁圆周上。


4.如权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓昌梅，薛祥成，王坤，吴忻舟，王春冬，
申请(专利权)人：上海晟炉环保技术有限公司，江苏科能增材智造科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31