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上儀淺述:加氫裝置反應(yīng)器床層用熱電偶的選型與使用規(guī)則來源:床層用熱電偶官網(wǎng)作者:床層用熱電偶地址
首頁: 熱電偶是工業(yè)上最常用的溫度檢測元件之一,其側(cè)量精度高,測量范圍廣。常用的熱電偶從-50℃~+1600℃均可連續(xù)測量,某些特殊熱電偶最低可測到一269'C(如金鐵鎳鉻),最高可達(dá)+2800'C(如鎢一徠)。熱電偶的種類常用的有裝配式和鎧裝式兩大類。鎧裝式熱電偶是將測溫元件、絕緣材料(通常是氧化鎂)裝入金屬管(通常為不銹鋼)拉制而成。具有直徑小、耐高溫、耐高壓、可彎曲和熱反應(yīng)快等特點。 在加氫裝置中,反應(yīng)器中的催化劑會發(fā)生徑向升溫現(xiàn)象,當(dāng)溫升過高而不加以控制時會發(fā)生很嚴(yán)重的后果。例如會使反應(yīng)物在高溫的區(qū)域內(nèi)發(fā)生激烈反應(yīng),放出更多的反應(yīng)熱量,進(jìn)而使反應(yīng)溫度升高形成惡性循環(huán)引起反應(yīng)器催化劑床層飛溫,引發(fā)事故。因此對反應(yīng)器床層的溫度進(jìn)行檢測是十分必要和重要的。 2、加氫反應(yīng)器用傳統(tǒng)熱電偶 (1)單點熱電偶 傳統(tǒng)的熱電偶為一個法蘭接口伸入一個測溫點,例如需要4個測溫點,那么就必須在反應(yīng)器上安裝4個法蘭接口,伸入4支熱電偶;如圖1所示。 這種方式的熱電偶橫向插入設(shè)備內(nèi)保護(hù)套管中,測量床層直徑15%-30%處的溫度.其結(jié)構(gòu)簡單,安裝固定方便。但由于各個測溫點均要在反應(yīng)器上卡口,設(shè)備開口多,泄露點也相對增加。而且熱電偶在催化劑的向’下壓力作用下使保護(hù)套管容易彎曲或斷裂。現(xiàn)在一般已經(jīng)不采用這種方式測暈。 (2)專用套管的多點熱電偶徑向安裝 如圖2所示為此種方案反應(yīng)器設(shè)置專美用于安裝熱電偶用的保護(hù)套管,一端固定,另一端有支架或吊架。保護(hù)套管可由反應(yīng)器設(shè)備專業(yè)來制作。如圖3所示(以壓力為1500LB為例),上下相鄰的熱電偶套管方位呈90。交錯并留有足夠的安裝空間。用這種方式測量溫度,由于熱電偶貫穿反應(yīng)器直徑,因此催化劑的裝卸會不大方便,并且催化劑也會對其造成一定程度的擠壓,因此當(dāng)反應(yīng)器的直徑大于2米左右時便不適宜采用此方式。 (3)共用法蘭型的單點柔性熱電偶 如圖4所示,利用一個法蘭接口伸入多個單根熱電偶,將多根熱電偶焊接在一個法蘭上。其優(yōu)點是減少了反應(yīng)器的法蘭接口,有利于設(shè)備的制造,缺點是多跟熱電偶從尸個法蘭進(jìn)入,使得法蘭上焊點增多,技術(shù)復(fù)雜。焊接點非常薄弱,容易發(fā)生泄漏:安裝復(fù)雜,對技術(shù)的要求較高,并且會對反應(yīng)器其他內(nèi)構(gòu)件的安裝帶來不便。在催化劑填充過程中容易發(fā)生意外,從而造成熱電偶的損壞. 3多點鎧裝熱電偶 近年來,隨著加氫裝置的大型化和對產(chǎn)品質(zhì)量的進(jìn)一步要求,對反應(yīng)器床層溫度的測量也同時提出來更高的要求,多點鎧裝熱電偶應(yīng)運(yùn)而生。它是一種可以檢測多個溫度點的熱電偶,不需要在設(shè)備內(nèi)部設(shè)置加厚的承壓套管,熱電偶本身鎧裝套管能夠承受壓力,并且可以彎曲。只需要一個開口就可以在反應(yīng)器同一平面或者不同位置進(jìn)行測ht溫度;如圖5所示。 圖5 (a)所示為單管單點方式。1套法蘭上有多支獨立的鎧管,每個鎧管是1支單點鎧裝熱電偶,分別測量各個測溫點.采用這種方式測量,單支鎧管的破壞不會影響其他點.但由于每個測量點都要分別股低昂,安裝時間長,安裝支架也比較復(fù)雜. 圖5 (b)所示為單管多點方式。I套法蘭上有1支或多支獨立的鎧管,每個鎧管中包含不同長度的多點熱電偶,可以測量同一層或不同層平面上的多個溫度點.采用這種方式測量,每支鎧管中可以有4-11個熱電偶點,每套法蘭可以裝多支鎧管,溫度測量點更多,泄漏點更少,配置更靈活了.熱電偶偶絲之間其隔離作用的是氧化鎂,氧化鎂經(jīng)過壓縮、擠壓和烘干等措施充分保證了熱電極與有害介質(zhì)的隔離和絕緣,并且有效地防止了偶絲的損耗和磨損。 4多點鎧裝熱電偶的安裝 多點鎧裝熱電偶不需要在反應(yīng)器內(nèi)部提供套管,需要的是安裝支架和支撐,可以在反應(yīng)器器壁上固定或利用反應(yīng)器分配盤來固定。由反應(yīng)器供貨商提供詳細(xì)的圖紙和要求給反應(yīng)器制造廠并在制造廠里完成焊接工作。 當(dāng)在反應(yīng)器底部對多點熱電偶進(jìn)行支撐時,由反應(yīng)器制造商將支撐件焊接在內(nèi)壁上,采用橫梁或托架與預(yù)先焊接在內(nèi)壁上的支撐件相連接。若內(nèi)壁無法焊接可以將熱偶的安裝支架固定在反應(yīng)器出口收集器上,位置盡量與測溫點水平。當(dāng)在反應(yīng)器床層下部需要對多點熱電偶進(jìn)行支撐時,位置要盡量靠近塔盤,由反應(yīng)器制造商將基本安裝支撐件焊接在反應(yīng)器塔盤的支撐橫梁上,采用螺栓連接支撐件,將熱偶支撐在橫梁的上方。當(dāng)在反應(yīng)器床層上部需要對多點熱電偶進(jìn)行支撐時,由反應(yīng)器制造商將支撐件焊接在反應(yīng)器橫梁上,采用一些吊架,將熱電偶吊在反應(yīng)器橫梁的下方。 通常多點鎧裝熱電偶廠商會隨熱電偶帶配套的接線盒,因此,設(shè)計人員在考慮熱偶接線時應(yīng)注意到此點,以免造成不必要的浪費。 設(shè)計人員與多點鎧裝熱電偶供貨商的溝通協(xié)調(diào)十分必要.熱電偶廠商通常會根據(jù)實際項目情況,提出合理的支撐方案供設(shè)計人員來參考。 5、結(jié)論: 隨著自動化程度的不斷提高,加氫技術(shù)的發(fā)展,多點鎧裝熱電偶在國內(nèi)外的煉化裝置中得到了越來越多的應(yīng)用,傳統(tǒng)氣相加氫上已經(jīng)正在慢慢興起的液相加氫技術(shù)中反應(yīng)器床層溫度測量更多的選擇多點鎧裝熱電偶。其測量點數(shù)多、響應(yīng)快、安全可靠等許多優(yōu)點滿足了溫度反應(yīng)器床層溫度測量的要求。 |