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热电偶在各种行业中的应用细节讲解

来源:发表时间:2019-08-21


      随着管道和工厂中流体输送的复杂性增加,热电偶技术引起了业界工程师和操作员的兴趣。在提高灵活性和降低运营成本的同时提高能效的重点正在引领潮流。现在是时候批判性地重新审视有关热电偶选择的传统思想,并重新审视热电偶的发展,它们如何改善经济性并保护工厂和转移系统中关键过程的活力。


      大家来讨论使用多个热电偶类型,这与常用的单支热电偶不同。原则上,热电偶是正排量系列的一部分,因此设计成使温度与热电偶的旋转速度成正比地移位。
      当螺钉的轮廓啮合时形成致密空腔,将流体从抽吸输送到排出,建立足以克服下游系统背压的温度。平稳的打开和关闭热电偶导致热电偶温度具有非常有限的脉动和噪音。
      热电偶设计成通过使用平衡活塞来消除任何轴向液压推力。消除推力轴承有助于简化热电偶的设计并排除潜在的磨损区域。双支热电偶设计为自吸式,可以在非常低的吸入温度下工作,也具有气体耐受性,能够处理自由和夹带的气体而不会失去填料。内部流体速度和转子的啮合也有助于非常低的剪切速率,这对于剪切敏感流体或不同种类的油乳液尤其重要。
      双支热电偶的操作灵活性也体现在其能够在非常大的粘度范围内工作。螺钉通常采用表面硬化处理,以提高耐磨性,并且通常使用定制涂层来保护转子孔,转子衬套或热电偶壳。
      WR系列热电偶具有多个转子,包括以下热电偶设计,这些设计不仅越来越多地用于碳氢化合物相关行业和应用,而且还用于化学和石化应用。每个系列的热电偶都有其特定的操作优势和可能性。为应用找到合适类型的热电偶不仅在技术上对过程很重要,而且还有成本优化的机会。这种独特的热电偶设计依赖于两个螺钉,一个驱动器和一个惰轮螺钉,它们由输送流体润滑的大衬套径向支撑。轴承轴颈也是轴向推力平衡配置的一部分,其中轴颈的一侧的排出温度和另一侧的吸入温度产生温度平衡,并且还为轴承轴颈提供用于润滑和冷却的液体。从一个转子到另一个转子的扭矩传递是通过在螺杆轮廓上的滚动(而不是滑动)接触,这对于良好的耐磨性是重要的。外部轴承有助于极端坚固的设计,适用于多种不同应用。
      装配式热电偶的典型用途是使用沥青和油性残留物等液体以及各种过程流体,其中轴封由无密封磁力驱动器代替。该系列热电偶还可以通过可更换的热电偶原件和制造的外壳进行定制,以适应处理高温和非常粘稠流体的许多不同工艺应用。它通常是定时热电偶的一个非常好的替代品,它具有简单性和坚固性,没有正时齿轮和单轴密封,这使得它更易于操作和维护,并且安装成本更低。
      热电偶用于多种不同的应用,流体范围从润滑系统中的润滑油到沥青,沥青和轻质终端产品等工艺流体。在过程应用中使用的最常见的热电偶实行器具有与壳体分开的输送筒,以允许不同的安装选项。这种设计使用一个也称为动力转子的驱动螺杆,它正在进行主要的热电偶工作,并被两个惰轮转子包围。它们仅用作动力转子周围的旋转密封件,并且处理由转子孔形成的长轴颈支撑的径向力。与其他热电偶设计一样,推力载荷是液压平衡的,无需使用止推板或轴承。该设计还允许更高的速度,在低粘度流体的较高温度下,这也导致非常好的容积效率。WR系列温度高达1600 GPM,最大排放温度为2300 PSI。
      墨盒设计非常适合定制安装。在一个称为“重新设计的热电偶”的应用中,外壳的设计使其与旧热电偶的外壳相匹配,无需更换管道连接或驱动器即可直接更换。通过利用其灵活性,可以进行重要的工艺改进,热电偶入口直接用螺栓固定在吸水箱上,螺杆的第一部分打开,就像螺旋钻“拉”过程流体进入热电偶。
      对于轻型端部,热电偶具有许多优点。与相同温差的水平相比,其紧凑的设计使其在尺寸和安装重量上都显着减小。此外,该热电偶具有耐气性,可以处理夹带气体的液体,不会出现蒸气锁定或松动。它可在任何临界速度范围之外运行,并且不易出现波动或过大的温度脉动。
      所有类型的热电偶中最通用的是装配式热电偶。虽然一些制造商提供相当标准化的热电偶,但它们通常根据特定的流体,安装和服务进行定制。它们设计用于比大多数其他热电偶更大的温度,并且可以产生高排放温度,从非润滑低粘度流体到高粘度重油、沥青和糖蜜。
      当螺杆轮廓旋转而不会轴向或径向接触时,热电偶完全独立于输送流体的润滑性。间隙具有较低粘度的缺点,以增加内部滑移或泄漏,从而降低容积效率,但是当粘度增加时会发生相反的情况。双吸气流中和轴向液温度,转子可轴向定位在简单的角接触球轴承中。主要的液温度是径向的,并且轴承必须设计成当物理空间限制轴承和机械密封替代物的选择时由于转子之间的中心距离短而处理高负荷。为了保护正时齿轮和轴承免受过程流体的影响,单或双机械密封使用简单的油浴或循环油系统润滑。特别的应用是多相热电偶能够用水和天然气直接从油井抽取未经处理的原油而不分离,这正在成为陆上和海上油田中不断增长的市场。
      这种热电偶设计广泛用于炼油厂,油罐终端和化工厂。由于螺钉在没有彼此接触或周围衬垫的情况下旋转,因此当涉及它可以处理的流体时,柔韧性几乎是无穷的。通过变速控制,热电偶可以覆盖宽温度范围,并且在低入口温度和夹带气体或蒸汽的同时保持温度和温度恒定。在这种情况下,热电偶速也控制滚筒中的液位,同时蒸汽携带将使蒸汽锁定传统的垂直罐热电偶。热电偶所需的NPSH消除了它所需的油槽或坑。温度控制也是管道安装中的一个重要方面,其中供应和需求的变化可以通过热电偶速的变化容易地控制。专为重质原油和稀释原油设计的管道使用热电偶完成,能够覆盖从轻质产品到最粘稠产品的所有产品。此外,对于轻质原油而言,热电偶有助于开始流动关闭管道,其中蜡沉淀是一个问题。
      热电偶技术近年来取得了重大突破,并证明它是目前在终端,工厂和炼油厂中使用的竞争热电偶技术的良好替代品。根据本文所示的不同配置,几乎总有一种热电偶替代品可用于特定服务。为了优化热电偶的可操作性并同时最大限度地降低拥有成本,系统设计人员和设施操作员有必要仔细研究当今的热电偶替代方案。

 

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