测温元件安装技术的探讨

　　循环流化床锅炉的测温元件是热控保护及自动调节中重要的一次检测元件,它的安装方式直接影响着它的检测效果和使用寿命,也关系着系统的正常运行。以往我们经常发现：在煤粉管道、烟风及风粉混合物介质管道及设备上安装的测温元件,在常规的垂直安装方式下,由于介质冲击力不可能得到分解,完全作用在测温元件上,而使其发生变形弯曲,致使 010 元件(温度计芯)断裂无法监测温度,甚至造成保护动作,影响机组的正常运行。即便在管道内壁上装有保护套管,还会造成保护套管弯曲变形,无法进行测温元件的更换安装。为避免此类现象的发生,我们对测温元件的安装技术进行分析,发现测温元件的安装角度对其使用寿命起着决定性的作用。测温元件与介质流向成一定夹角安装,可以使之受到的介质冲击力得到分解,这对提高测温元件的使用寿命取得了良好的效果。这个过程可用受力分析及三角函数计算来描述。

　　1 分析计算

　　下面以 135MW 机组硫化床锅炉回料管道上安装的测温元件为例,对其进行受力分析,以说明问题。由于测温元件的弯曲变形主要是介质冲击力导致的结果,故只需对测温元件所受冲力的作用进行分析,无须考虑其他次要因素。为了使测温元件受到的冲击力得到分解,以减小冲击力的作用,就必须考虑测温元件于管道的中心线成一定的夹角安装。(如图 1 所示)

　　测温元件与管道的中心线成θ角,冲力方向为介质流向,则作用在测温元件上的介质冲力 F 可以被分解为两个分力 FX和FY,可以看出,FY是导致测温元件变形的作用力,FX是介质对测温元件的摩擦力。介质冲力 F 与导致测温元件变形的分力 FY之间的关系为：FY=F·Sin θ。根据上述关系,其受力分析如下：(如图 2 所示)1)当θ=90°时,即测温元件垂直于管道的中心线安装,则 Fy=F·Sin90°,由于 Sin90°=1,故 FY=F,此时导致测温元件变形的分力 FY为最大值。2)当θ由 90°趋近于 0°时,则Sin θ值由 1 趋近于 0,FY=F·Sin θ由最大值 F 趋近 0。即:测温元件与管道中心线的夹角θ越小,导致测温元件变形的作用力FY越小。3)当θ角为 0°时,Sin0°=0,则FY=F·Sin θ =0.即测温元件平行于管道的中心线安装时,导致测温元件变形的力 FY为 0,测温元件只受介质摩擦力 FX的作用,这种状态由于受安装条件的限制不可能实现,故不需考虑。

　　为了使安装的可行性不受到太大的影响,又能使介质冲力得到充分的分解,宜采用“顺介质流向与管道的中心线成 300～450 夹角安装测温元件”,其受力效果为:

　　当θ =30°时,FY=F·Sin30°=0.5 F;