跟我学做一份完整高温设备表面测温系统技术方案

2020/4/15 18:15:18 人评论 次浏览 分类:技术方案  文章地址:/tech/2996.html

连续热电偶用于高温设备表面温度测量时都需要给业主方提供技术方案,本文分享一份昌晖仪表编制的反应器表面测温系统技术方案给大家,供同行参考。

一、投标单位企业简介

内容投标企业自己添加。

二、表面测温系统设计依据

本方案依据××××公司提供的《超临界反应器项目表面测温系统技术规格书》及《热电偶布置图》设计而成。
1、气象条件
①地点:南京
②温度:-13.1℃~39.7℃
③月平均相对湿度:76%
④地区大气压:年平均101.55kPa
⑤仪表防护:在装置中含有腐蚀性的工艺气体,所供货物防护等级按规格书要求。

2、相关标准和规范

本表面测温系统将遵循下列标准和规范
①GB/T 36016-2018铠装连续热电偶电缆及铠装连续热电偶
②JJF 1631-2017连续热电偶校准规范
③爆炸性环境用防爆电气设备:GB 3836,IEC 60079
④热电偶标准:IEC584及制造厂标准
⑤仪表防护:IEC 60529、 BS EN 60529 1992或NEMA ICS 6-83


三、表面测温系统功能及技术特色

1、表面测温系统功能
在《超临界反应器项目表面测温系统技术规格书》中已对系统工作出相关描述:“超临界反应器为压力容器,炉膛内正常温度在650℃左右,壁温正常温度约150-300℃。若表面温度超过设计温度,受压的反应器金属外壳强度降低,许用应力迅速下降,造成设备不安全,因此要求测量反应器表面温度并给予报警。

反应器表面测温系统是将测温电缆缠绕(敷设)在反应器外壁上来进行测量,测温电缆是一种能够探测一条连续路线上存在的最高温度的线状温度传感器,其信号被传到DCS以监控最高温度出现的区域。测温电缆与普通热电偶不同之处在于它的热接点不固定,始终与电缆上的最高温度相对应。如果把它合理地铺在一个面上,电缆反映出的温度可视为其所在区域出现的最高温度●!


注:以上文字中的“测温电缆”即为本技术方案中昌晖仪表制造有限公司提供的“连续热电偶”


本超临界反应器表面测温系统技术方案是昌晖仪表制造有限公司根据××××公司项目的《超临界反应器项目表面测温系统技术规格书》及《热电偶布置图》定制设计,技术方案涉及完整表面测温系统的供货范围及相关仪表、安装附件的设计、选型、制造、检验验收、技术指导、质保等方面内容。


昌晖仪表制造有限公司核对了××××公司提供的《超临界反应器项目表面测温系统技术规格书》及《热电偶布置图》技术要求,特编制此技术方案。本方案中将反应器的待测表面分为××个测温区,通过对每个测温区的温度分别测量,达到对反应器表面温度检测的设计思路和方法。表面温度测量所采用温度传感器为昌晖仪表制造有限公司的连续热电偶,自动检测出每个测温区的最高温度值,该温度值以毫伏信号形式接入高阻抗温度变送器,由温度变送器将温度值转换为4-20mA电流信号送入工厂DCS系统,实现对各测温区最高温度的实时监测和测量;各温区的温度报警设定由用户在DCS上设定。


2、连续热电偶原理、结构及特点

①连续热电偶工作原理
连续热电偶是一种用于测量沿热电偶纵向空间最高温度点温度的新型传感器,它的测温原理与热电偶相同。它的一对热电极就是一对热电偶丝,当连续热电偶长度上任何一点的温度(T1)高于其他部分的温度时,该处的热电极之间的绝缘电阻就降低,导致出现“临时”热电偶测量端,这时它就构成一支常规热电偶,只要在热电极参考端测量出热电势,就能确定接点处(“临时”热接点)温度(T1)。如果热敏电缆上另外一处出现T2高于T1的情况,该处热电极之间的绝缘电阻会变得低于T1点的电阻,导致出现新的“临时”热电偶测量端,那么热电极参考端测量出的热电势,对应于热电偶上新出现的T2点处的温度。这就是“临时”热电偶热接点之所以能跟踪热敏电缆上的最高温度点的原理,如图所示:
连续热电偶工作原理
②连续热电偶结构

连续热电偶主要由热电极、隔离材料、保护管三部分构成。热电极是一对平行的彼此隔开一定距离的导线,电极的分度号、材质与标准化热电偶相似,国产一般选K型热电偶做电极,热敏电缆的热电势与温度成一一关系。热电极之间紧密填充的隔离材料是用专门工艺制成的具有负温度系数(NTC)的热敏电阻材料,低温时电阻很大,是一种绝缘体,随着温度的升高,电阻急刷降低。热敏电阻材料是制造热敏电缆的关键,曾采用不同的负温度系数热敏电阻材料作为隔离材料,例如,20世纪80年代研制的连续热电偶采用二氧化锰作为负温度系数热敏电阻材料(见美国专利4647710)。目前市场上有几种由不同的负温度系数热敏电阻材料制成的连续热电偶,其最外层是铠装金属保护管,如耐热耐蚀合金、不锈钢或双层聚四氟乙烯等,为连续热电偶提供了良好的机械强度和柔韧性,安装和使用都很方便。端部有接插件,可以通过补偿导线接线至温度变送器。
连续热电偶结构示意图
③铠装连续热电偶特点

a、结构简单。连续热电偶沿线任意点均可感温,自动产生毫伏信号,无需外接电源。
b、坚固耐用。铠装结构,既有较好韧性,又有足够强度,安装时可弯曲,易夹紧、固定,几乎不需要日常维护保养,防潮防湿。
c、可分度。连续热电偶的热电动势与温度的关系参照厂家提供的连续热电偶分度表,无需现场标定。
d、兼容性强?捎敫咦杩瓜允究刂埔羌嫒(通用显示控制仪不能与连续热电偶配套使用);也可将连续热电偶信号用专用温度变送器转换成标准信号。
e、报警点可显示仪表或DCS上任意随时设定
f、报警后可自动恢复到初始状态,反复使用
g、可以测量温度上升的速率
h、测量最高点温度(非平均温度)
i、不需现场校准,无需激活
j、连续热电偶的输出热电势与同种K型热电偶相比稍有降低(在同一温度下,连续热电偶的温度一致性不如普通热电偶,偏差可达±10℃)。

四、反应器表面测温系统技术方案

1、反应器表面测温系统技术方案
①本技术方案中将反应器外壳待测表面划分为××个测温区,每个测温区用1支长度不等的连续热电偶。连续热电偶通过安装附件固定于反应器设备表面,连续热电偶与专用补偿导线中间通过欧米茄高温陶瓷连接器连接(安装在防水接线盒内),延长导线另一端接入置于现场接线箱中的温度变送器。本设计方案中每一支连续热电偶配置2套欧米茄高温陶瓷连接器,每一支连续热电偶配置1个温度变送器,温度变送器安装与防爆仪表箱内满足EXD II BT4防爆等级的要求。

连续热电偶、补偿导线、温度变送器、防爆仪表箱和DCS系统连接示意图如下:

表面测温系统设备连接示意图

 ②各测温区最高温度报警参数设置

连续热电偶的实时温度测量值由温度变送器转换为4-20mA电流信号送入DCS系统,所有的报警参数设置、温度变化曲线记录等功能均在DCS系统完成,4-20mA信号接入DCS和DCS相关组态均不属于本技术方案包含的范围。

③连续热电偶在反应器上的分布

连续热电偶在反应器上的分布按照技术规格书附图设置。

2、本技术方案的供货范围

①连续热电偶数量、长度及具体技术要求
a、按照××××公司提供的《超临界反应器项目表面测温系统技术规格书》,本技术方案需要供货的连续热电偶共计××支,具体规格如下:
b、连续热电偶技术要求
◆外层护套:Inconel600
◆测温元件:K型热电偶
◆输出信号:与缆线最高温度点温度相对应的直流毫伏信号
◆绝缘保护:使用注入特殊绝缘材料的玻璃纤维
◆线缆结构:NTC绝缘、外层护套
◆正常工作温度:95℃~880℃
◆极限工作温度:-40℃~900℃
◆温度测量误差≤±10℃,响应时间≤10s
◆电磁干扰保护:金属管
◆外径尺寸:φ3mm

②连续热电偶位号标识牌

每1支连续热电偶(备用除外)配套配不锈钢位号标志牌1片,共计××片

③配套欧米茄高温陶瓷连接器

每1支连续热电偶配套配套欧米茄高温陶瓷连接器2套(1套完整连接器分为公连接器和母连接器两部分),欧米茄高温陶瓷连接器共计××套。

④温度变送器数量

a、本技术方案需要供货的连续热电偶配套温度变送器共计××个,有美国摩尔工业国际公司和昌晖仪表制造有限公司可供选择。
b、温度变送器技术要求
◆输出:4-20mA
◆供电电源:DC24V
◆防护等级:IP65
◆防爆等级:温度变送器属电子欧宝电竞平台,不能提供《超临界反应器项目表面测温系统技术规格书》所要求的EXD II BT4防爆等级要求

⑤专用补偿导线

a、本技术方案需要供货的连续热电偶补偿导线共计××米,型号KX-HT-FFP-2×0.5mm2。
b、技术参数:
◆环境温度:-40℃~180℃(《超临界反应器项目表面测温系统技术规格书》所标注温度范围为-40℃~250℃,250℃已超过聚四氟乙烯极限使用温度)
◆外层护套:聚四氟乙烯
◆内层护套:聚四氟乙烯
◆类别:延长型
◆线缆结构:内屏蔽、双绞线

⑥防爆仪表箱

a、本技术方案需要供货壁挂式防爆仪表箱××个,具体尺寸实际装配要求确定(内部配套××片接线端子、安装板和温度变送器安装附件)。
b、技术参数
◆防爆等级:ExdIIBT4
◆防护等级:IP66
◆材质:铝合金
◆内部配置接线端子数量:××个(1.5mm2,带1-××#连续编号)
◆尺寸:防爆箱内部需要放置××个端子及××个温度变送器,具体尺寸按需要确定
◆进线口:下侧××个(配置G1/2″镀锌碳钢防爆格兰头)
◆出线口:下侧××个(配置G1 1/2″镀锌碳钢防爆格兰头)
◆安装:壁挂式(M8螺栓)
◆附件:成套
◆仪表防爆箱上位号:××××

⑦连续热电偶安装附件及现场施工材料

◆全不锈钢固定组件
全不锈钢固定组件共计××套。全不锈钢固定组件材质304材质,每套含1个通丝螺杆、2个平垫圈、2个弹垫圈、2个螺母,约有6%余量。
◆压板及填料
压板及填料共计××米。
◆走线槽盒等
走线槽盒及现场安装固定所需槽钢及角钢等一批,按现场需要统计购买。

3、欧宝电竞平台验收标准及验收时间

①连续热电偶欧宝电竞平台生产执行GB/T 36016-2018铠装连续热电偶电缆及铠装连续热电偶;连续热电偶验收验收执行JJF 1631-2017连续热电偶校准规范。
②温度变送器验收执行JJF 1183-2007温度变送器校准规范。
③防爆仪表箱取得防爆合格证,满足ExdIIBT4要求。
④验收时间:货到30内。特别说明,××××公司对昌晖仪表制造有限公司所提供的欧宝电竞平台的验收与项目整体是否通过业主方验收没有关联,不得以业主方对项目整体验收的进度和时间作为本表面测温系统的验收的进度和时间。

4、反应器表面测温系统交货时提供的技术资料

①连续热电偶
a、连续热电偶出厂测试数据
连续热电偶出厂时按照JJF 1631-2017连续热电偶校准规范提供每一支热电偶的80℃、150℃、200℃、250℃和300℃温度点进行校准,并提供相应检测数据。
b、欧宝电竞平台合格证

②温度变送器

a、国产温度变送器提供欧宝电竞平台出厂合格证;进口温度变送器没有合格证,提供欧宝电竞平台校准原件外国公司需要单独收取费用。
b、温度变送器提供安装使用等的技术文件资料
③防爆仪表箱
◆防爆仪表箱由生产厂家提供加盖公章的防爆证书复印件。
◆欧宝电竞平台合格证

5、反应器表面测温系统质保期

a、昌晖仪表制造有限公司对所提供的反应器表面测温系统提供18个月质保,质保期从货到之日起计。
b、在质保期内,欧宝电竞平台质量出现问题,卖方负责免费修复或更换(不提供欧宝电竞平台在现场的安装及拆卸);质保期外成本价格提供备件供应。

6、本技术方案与××××公司《超临界反应器项目表面测温系统技术规格书》的差异

①关于连续热电偶使用寿命方面的差异
《超临界反应器项目表面测温系统技术规格书》提到:“测温电缆正常使用寿命不小于20年。在20年的正常使用寿命内,因测温电缆质量出现问题的,卖方负责免费维修或更换”,因现场使用工况各不相同,同一热电偶在不同工况其使用寿命不同,国内外均无相关标准和规范规定“测温电缆正常使用寿命不小于20年”,昌晖仪表不能提供“使用寿命不小于20年的测温电缆”且不承担因欧宝电竞平台20年正常使用寿命内损坏的维护和更换。

②现场设备安装调试方面的差异

本技术方案和报价均不包含现场设备安装调试内容及相关费用。昌晖仪表有偿提供1人/1次、时间6日内的现场技术服务,免费提供长期技术支持。

到这里《跟我学做一份完整高温设备表面测温系统技术方案》的内容就分享完了。此技术方案的核心测温欧宝电竞平台为连续热电偶,欢迎你到 /product/2513.html 深入了解连续热电偶这种欧宝电竞平台。

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