[发明专利]一种热电偶保护套管及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种热电偶保护套管及其制作方法。

背景技术

热电偶是工业生产中常用的一种温度检测元件，热电偶的精度、耐用程度直接影响着工艺装置的正常运行，而确保热电偶正常工作的就是其保护套管。现有的热电偶保护套管种类很多，适应于不同工况。化工行业在恶劣环境下一般采用刚玉套管或耐磨合金套管，取得了良好的效果，但在钛白粉工艺生产中，在高温、高压、腐蚀、磨损工况下对热电偶的保护套管要求较高，选择刚玉保护套管是一个相对较理想的方案，但由于刚玉脆性较大、不耐冲击的物理性质，在实际应用中经常发生断裂，使用周期短，一般只有10天左右，增加了维修成本，严重影响正常工艺运行。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种热电偶保护套管及其制作方法，该热电偶保护套管适合高温、高压、腐蚀、磨损的钛白粉生产工况下正常运行，可延长热电偶保护套管的使用寿命长。

本发明的技术解决方案是：

一种热电偶保护套管，包括一端封闭的白钢内套管和刚玉外套管，其特殊之处在于：所述刚玉外套管套在白钢内套管上，白钢内套管和刚玉外套管之间填充钛白粉结合层，所述刚玉外套管后部的连接段缠绕有石棉绳并粘接有连接管，所述连接管的前端连接有连接法兰，所述白钢内套管的开口端连接有丝头，所述白钢内套管的壁厚为2mm～2.5mm，所述刚玉外套管的壁厚为2.5mm～3mm，所述钛白粉结合层的厚度为2mm～3mm。

所述连接管的材质为白钢。

所述刚玉外套管的连接段与连接管长度相同。

所述刚玉外套管的连接段与连接管长度为100mm～150mm。

一种热电偶保护套管的制作方法，其具体制作步骤如下：

（1）、将钛白粉与硅酸钠的水溶液按照质量体积比为2:1g/mL混合搅拌均匀，得到钛白粉黏糊； 

（2）、取与热电偶芯等长且一端封闭的刚玉外套管和白钢内套管各一只，插装后的刚玉外套管和白钢内套管的间隙为2mm～3mm，将配制的钛白粉黏糊灌入刚玉外套管中并灌满，保证刚玉外套管内空气完全排出；

（3）、将石棉绳在钛白粉黏糊中浸沾后，在刚玉外套管后部的连接段缠绕浸沾钛白粉黏糊的石棉绳，插入连接管，使连接管连接在刚玉外套管后部的连接段；

（4）、将白钢内套管插入灌满钛白粉黏糊的刚玉外套管中，保证白钢内套管与刚玉外套管同心，将溢出的钛白粉黏糊处理干净；

（5）、室温下放置18h～24h后，将连接法兰焊接在连接管的前端，将丝头焊接在白钢内套管的开口端，制得热电偶保护套管。

所述硅酸钠为Na₂O·nSiO₂，硅酸钠的水溶液浓度为210g/L～230 g/L。

步骤（3）将刚玉外套管插入连接管后，将缠绕在刚玉外套管后部连接段的的石棉绳向里侧捣实，并在捣实的过程中不断地由连接管的管口向刚玉外套管和连接管之间的空隙添加浸沾有钛白粉黏糊的石棉绳。

本发明的有益效果：

（1）、该热电偶保护套管以白钢内套管为基架，保证了热电偶保护套管使用强度，在白钢内套管外套接刚玉外套管，使热电偶保护套管具有优异的耐高温、耐腐蚀、耐磨损的特性，在刚玉外套管和白钢内套管之间的空隙填充钛白粉结合层，钛白粉结合层莫氏硬度可达 6～7，并且由于在制作过程中将刚玉套管内部的空气排净，进一步提高了热电偶保护套管的耐高温性，使用时不容易断裂，提高了热电偶使用寿命，减少了维修成本；

（2）、钛白粉结合层的热导率为1.809 W/(m·K)～10.3W/(m·K)，增加了导热能力，提高了热电偶保护套管的温度传导效果，使测温热电偶响应速度快。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

1-刚玉外套管，101-连接段，2-钛白粉结合层，3-白钢内套管，4-连接法兰，5-石棉绳，6-连接管，7-丝头。

具体实施方式

实施例1