[发明专利]一种基于3D打印微通道闭式循环水冷热电偶

说明书

本发明涉及一种基于3D打印微通道闭式循环水冷热电偶，属于高温强腐蚀性环境下测温技术领域；包括3D打印微通道水冷保护套管、闭式水冷循环冷却系统、热电偶丝及绝缘套管、测温探头和接线盒；热电偶丝及绝缘套管外周套设有3D打印微通道水冷保护套管，保护套管通过冷却水管与闭式水冷循环冷却系统连接；热电偶丝及绝缘套管一端设有测温探头，另一端设有接线盒。本发明通过采用3D打印微通道水冷保护套管，同时采用闭式循环水冷却保护套管，有效解决高温高腐蚀环境下热电偶保护套管易腐蚀和变形的问题，从而提高热电偶使用寿命；性价比高并扩大热电偶使用范围。

技术领域

本发明涉及一种基于3D打印微通道闭式循环水冷热电偶，属于高温强腐蚀性环境下测温技术领域。

背景技术

热电偶具有测量精度高、测量范围广、结构简单、价格便宜等优点，广泛应用于化工、电力等行业的弱腐蚀性接触式测温领域。但是在垃圾焚烧锅炉、危废锅炉等高温强腐蚀烟气环境中，常规的高等级不锈钢和含稀有金属特种合金热电偶保护套管不仅价格昂贵，并且面临快速腐蚀问题，导致热电偶使用寿命短、更换频率高。另外，一般测量的截面越大，烟气等介质流场分布越不均匀，为了获得较准确的测量结果，就要求热电偶的插入长度越长，这样在高温强腐蚀环境下容易造成热电偶变形严重，导致热电极损坏或者更换时无法抽出。所以本技术领域亟需有效解决高温高腐蚀环境下热电偶保护套管腐蚀和变形问题。

发明内容

本发明的目的是为解决高温高腐蚀环境下热电偶保护套管易腐蚀和变形的技术问题。

为达到解决上述问题的目的，本发明所采取的技术方案是提供一种基于3D打印微通道闭式循环水冷热电偶，包括3D打印微通道水冷保护套管、闭式水冷循环冷却系统、热电偶丝及绝缘套管、测温探头和接线盒；所述热电偶丝及绝缘套管外周套设有3D打印微通道水冷保护套管，3D打印微通道水冷保护套管通过冷却水管与闭式水冷循环冷却系统连接；所述热电偶丝及绝缘套管一端设有测温探头，另一端设有接线盒。

优选地，所述3D打印微通道水冷保护套管设为圆筒形状，3D打印微通道水冷保护套管圆筒筒壁内靠近所述测温探头一侧设有环形的环圆筒壁的进回水混合槽；3D打印微通道水冷保护套管圆筒筒壁内远离测温探头一侧分别设有互不连通的环圆筒壁的环形进水分配槽和环形回水汇合槽；所述环形进回水混合槽和环形进水分配槽之间设有进水微冷通道；所述环形进回水混合槽和环形回水汇合槽之间设有回水微冷通道。

优选地，所述3D打印微通道水冷保护套管的圆筒筒壁内沿轴向设有4个进水微冷通道，进水微冷通道均匀设于圆筒筒壁圆周上；所述进水微冷通道之间设有回水微冷通道；回水微冷通道均匀设于圆筒筒壁圆周上。

优选地，所述闭式水冷循环冷却系统包括循环水箱、循环水泵、冷却水进口球阀、逆止阀和空冷器；所述环形进水分配槽设有的冷却水进口接管通过冷却水进口球阀与循环水箱连接；冷却水进口球阀与循环水箱之间设有循环水泵；所述环形回水汇合槽设有的冷却水出口接管通过空冷器与循环水箱连接，冷却水出口接管与空冷器之间设有逆止阀。

优选地，所述循环水泵与冷却水进口球阀之间设有压力表，所述冷却水出口接管与逆止阀之间设有冷却水出口温度计。

优选地，所述循环水箱设有检测水位的电接点液位计，循环水箱通过补水球阀进行补水。

优选地，所述3D打印微通道水冷保护套管的环形进回水混合槽与热电偶丝末端距离设为小于等于20cm。

优选地，所述3D打印微通道水冷保护套管与环形进回水混合槽相邻的端部设有测温探头；所述测温探头外表面设有Ni-Cr-W熔覆涂层。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：