一种高温高压抗振抗冲刷热电偶外套管及其安装方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111141403A(43)申请公布日2020.05.12(21)申请号202010015204.8(22)申请日2020.01.07(71)申请人华电电力科学研究院有限公司地址310030浙江省杭州市西湖区西湖科技经济园西园一路10号(72)发明人柳长海刘林波孙林(74)专利代理机构杭州天欣专利事务所(普通合伙)33209代理人张狄峰(51)Int.Cl.G01K7/06(2006.01)G01K1/08(2006.01)G01K1/12(2006.01)G01K1/14(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种高温高压抗振抗冲刷热电偶外套管及其安装方法(57)摘要本发明公开了一种高温高压抗振抗冲刷热电偶外套管及其安装方法，属于锅炉蒸汽管道内高温高压高速流动蒸汽的温度测量控制领域。为解决现有热电偶测量外套管易磨损、易断裂，影响测量可靠性的问题。本发明包括圆锥形头部、圆柱形中间段和底座，以上三部分由一根同材质的实心特种圆钢柱加工而成，圆锥形头部与圆柱形中间段连接，圆柱形中间段与底座连接，圆锥形头部、圆柱形中间段和底座材质相同；热电偶外套管的内部设置有安装孔，用于安装热电偶内芯，安装孔依次贯穿底座和圆柱形中间段并延伸至圆锥形头部内，圆柱形中间段连接底座的一端沿外壁面设置有“V”形楔槽。本发明结构设计简洁，能有效地提高锅炉高温高压高速流动蒸汽温度测量的可靠性。CN111141403ACN111141403A权利要求书1/1页1.一种高温高压抗振抗冲刷热电偶外套管，其特征是，包括圆锥形头部（1）、圆柱形中间段（2）和底座（3），所述圆锥形头部（1）与圆柱形中间段（2）连接，所述圆柱形中间段（2）与底座（3）连接，所述圆锥形头部（1）、圆柱形中间段（2）和底座（3）材质相同；所述热电偶外套管的内部设置有安装孔（4），用于安装热电偶内芯，所述安装孔（4）依次贯穿底座（3）和圆柱形中间段（2）并延伸至圆锥形头部（1）内，所述圆柱形中间段（2）连接底座（3）的一端沿外壁面设置有“V”形楔槽（5）。2.根据权利要求1所述的高温高压抗振抗冲刷热电偶外套管，其特征是，所述圆柱形中间段（2）的外径与需要测温的锅炉蒸汽管道（6）开设的测量孔孔径相匹配。3.根据权利要求2所述的高温高压抗振抗冲刷热电偶外套管，其特征是，所述圆柱形中间段（2）的长度与蒸汽管道（6）的测量孔处管壁厚度一致。4.根据权利要求1所述的高温高压抗振抗冲刷热电偶外套管，其特征是，所述圆锥形头部（1）的锥度为3°。5.根据权利要求1所述的高温高压抗振抗冲刷热电偶外套管，其特征是，所述“V”形楔槽（5）的深度为圆柱形中间段（2）外径的1/4~1/3，且“V”形楔槽（5）沿圆柱形中间段（2）的外壁面长度为其1/4~1/3，并且“V”形楔槽（5）分2~3段布置在圆柱形中间段（2）的圆周方向。6.根据权利要求1所述的高温高压抗振抗冲刷热电偶外套管，其特征是，所述底座（3）与热电偶内芯的安装底座通过螺钉可拆卸式相连。7.一种如权利要求1-6中任一项所述的高温高压抗振抗冲刷热电偶外套管的安装方法，其特征是，过程如下：将蒸汽管道（6）的测量孔的外边缘打磨一圈坡口（7），将热电偶外套管插入蒸汽管道（6）的测量孔内，使坡口（7）与“V”形楔槽（5）对接，进行焊接，“V”形楔槽（5）焊满后，再沿坡口（7）做一圈堆焊，热电偶外套管便安装在蒸汽管道（6）的测量孔内。8.根据权利要求7所述的高温高压抗振抗冲刷热电偶外套管的安装方法，其特征是，所述热电偶外套管的材质、安装处蒸汽管道（6）的材质以及焊接所用的焊材的材质均相同。2CN111141403A说明书1/3页一种高温高压抗振抗冲刷热电偶外套管及其安装方法技术领域[0001]本发明涉及一种高温高压抗振抗冲刷热电偶外套管及其安装方法，属于锅炉蒸汽管道内高温高压高速流动蒸汽的温度测量控制领域。背景技术[0002]随着技术的发展和节能降耗、提高能量转换效率的需要，发电厂蒸汽的温度、压力、流速越来越高。准确、可靠测量蒸汽管道内高温高压高速流动的蒸汽温度显得十分必要。高温高压蒸汽在锅炉主蒸汽管道内高速流动时，产生高频低幅振动；同时高速流动的蒸汽对热电偶外套管头部产生强烈冲刷，造成热电偶外套管头部严重磨损、外套管和蒸汽管道焊接处断裂等问题，导致蒸汽温度无法监控，给锅炉安全稳定经济运行造成很大的威胁。[0003]现有测温热电偶外套管头部为三角形棱锥体，中间部分为直径小于安装孔内径的圆柱体。运行中高温高压高速流动的蒸汽冲击产生的振动疲劳应力集中在外套管根部中间段和底座的连接处；同时三角形棱锥体头部使得高速蒸汽的冲击力得不到消减，时间一长，就会从外套管根部处断裂；而且三角