管道內流體介質溫度測量裝置的制作方法

本發明涉及發電廠設備技術領域，尤其是涉及一種管道內流體介質溫度測量裝置。

背景技術：

發電廠機組的循環水系統連續不斷地提供冷卻水，用于帶走汽輪機排到凝汽器的余熱。在電廠設計和運行中，循環水進、出口水溫是一項重要的數據，其與機組運行的真空度(背壓)息息相關。一般運行經驗表明：凝汽器真空每下降lkPa，熱耗率增加88kJ/(kWh)，煤耗率增加3g/(kWh),經過分析預測存在節能潛力1％～2％。因此，提高機組經濟性，應對循環水溫進行監測和調整，確保凝汽器具有較高的真空度。現有的溫度測量方式較難準確地獲得循環水溫度，測量精度低，尤其是對于大截面管道(300MW～1000MW機組，循環水管道直徑從2000～3000mm不等)來說，流體擾動大，傳統的測量方式其測量結果不具有代表性，測量結果波動較大，不利于實現對系統運行參數的監測，從而不利于提高機組經濟性。

技術實現要素：

基于此，本發明在于克服現有技術的缺陷，提供一種管道內流體介質溫度測量裝置，其可適用于任意截面大小的管道內流體溫度測量，提高了流體溫度的測量精度，有利于實現對系統運行參數的精確監控，從而有利于提高機組的經濟性。

其技術方案如下：

一種管道內流體介質溫度測量裝置，包括固定結構和用于安裝溫度測量元件的至少一個保護套，管道設有相對設置的第一安裝部和第二安裝部，所述第一安裝部開設有與所述保護套一一對應的第一通孔，所述保護套穿過所述第一通孔并延伸靠近所述第二安裝部，所述固定結構用于將所述保護套固定于管道。

在其中一個實施例中，所述固定結構包括鎖緊組件和與所述保護套一一對應的第一支撐梁，所述第一支撐梁與所述保護套沿管道的軸向平行布置，所述第一支撐梁的兩端分別與所述第一安裝部和所述第二安裝部焊接，所述保護套通過所述鎖緊組件與所述第一支撐梁連接。

在其中一個實施例中，所述鎖緊組件包括U形螺栓、鎖塊和兩個鎖緊螺母，所述U形螺栓設有與所述鎖緊螺母一一對應的兩個螺紋端，所述鎖塊設有與所述螺紋端一一對應的連接孔，所述第一支撐梁和所述保護套均位于所述U形連螺栓內，所述螺紋端穿過所述連接孔并與所述鎖緊螺母緊固配合，所述鎖塊與所述保護套相抵。

在其中一個實施例中，所述鎖緊組件還包括位于所述第一支撐梁和所述U形螺栓之間的保護墊片。

在其中一個實施例中，所述固定結構還包括與所述第一支撐梁垂直連接的第二支撐梁，所述第二支撐梁的兩端均與管道的內壁焊接，所述保護套和所述第二支撐梁分別位于所述第一支撐梁的兩側。

在其中一個實施例中，所述保護套為多個，多個所述保護套沿管道的周向平行布置。

在其中一個實施例中，每個所述保護套均傾斜于管道的軸線設置。

在其中一個實施例中，所述保護套與管道的軸線之間的夾角為85度。

在其中一個實施例中，管道的外壁還設有位于所述第一通孔處的法蘭管，所述固定結構還包括與所述法蘭管配合連接的法蘭蓋，所述法蘭蓋開設有與所述法蘭管的內腔連通的第二通孔，所述保護套的一端位于所述第二通孔內，另一端依次穿過所述法蘭管、所述第一通孔并位于管道內，所述保護套與所述法蘭蓋之間焊接密封。

在其中一個實施例中，所述保護套的外周設有襯膠。

下面對前述技術方案的優點或原理進行說明：

本發明所述的管道內流體介質溫度測量裝置，其保護套(可內置熱電阻或熱電偶等溫度測量元件)從管道的一側穿入，并達到管道的相對的另一側，使得保護套在管道的內腔貫穿，進而保證溫度測量元件可以貫穿整個管道內腔進行溫度檢測，從而提高溫度測量精度。本發明可根據實際需要將至少其中一根保護套穿過管道的中心軸線設置。綜上可知，本發明可適用于任意截面大小的管道內流體溫度測量，尤其適用于大截面管道內流體溫度測量，在流體擾動較大的情況下也可保證測量精度。本發明有利于實現對系統運行參數的精確監控，從而有利于提高機組的經濟性。

本發明所述固定結構包括鎖緊組件和第一支撐梁，第一支撐梁焊接于管道內壁用來承托保護套，可以保證整個測量裝置的剛度與強度。

所述鎖緊組件包括U形螺栓、鎖塊和鎖緊螺母，通過三者之間的配合將保護套綁扎緊固于第一支撐梁上，實現了保護套的有效固定。本發明所述鎖緊組件結構簡單，設計合理有效。

所述鎖緊組件還包括位于所述第一支撐梁和所述U形螺栓之間的保護墊片，用以加強第一支撐梁的保護，防止第一支撐梁被磨損。

所述固定結構還包括第二支撐梁，第二支撐梁用于承托第一支撐梁，進一步加強整個測量裝置的剛度與強度。

本發明所述保護套為多個，多個保護套平行布置，用以實現管道全截面溫度測量，提高溫度測量精度。同時本發明所述保護套沿管道的同一周向布置，多個保護套均位于管道的同一斜切面內，相應地，多根第一支撐梁也位于同一斜切面內，從而通過一根第二支撐梁即可同時支撐多根第一支撐梁，達到節省制作成本的目的，也使得管道內結構簡單易于實現。此外，位于同一周向布置的保護套可以確保不同溫度測量元件的測點位于同一位置，從而使得不同溫度測量元件之間的測量結果可進行有效比對。

所述保護套與管體的軸線之間傾斜設置，用以減小流體介質對保護套等結構的沖刷，延長測量裝置的使用壽命。

保護套與法蘭端蓋之間焊接密封，實現系統的嚴密性，保證流體介質不外漏。

本發明也可根據實際需要在保護套的外周設置襯膠，用以增強系統的防腐特性，使得整個系統也可適用于海水等其他腐蝕性流體介質溫度測量。

附圖說明

圖1為本發明實施例所述的管道內流體介質溫度測量裝置的結構示意圖；

圖2為圖1的E-E向剖面示意圖；

圖3為圖1的B-B向剖面示意圖；

圖4為圖1的A處放大圖。

附圖標記說明：

100、管道，110、第一安裝部，120、第二安裝部，130、法蘭管，140、第一通孔，200、保護套，300、固定結構，310、第一支撐梁，320、第二支撐梁，330、鎖緊組件，331、U形螺栓，3311、螺紋端，332、鎖塊，3321、連接孔，3322、容納槽，333、鎖緊螺母,334、保護墊片，340、法蘭蓋，341、第二通孔，400、襯膠。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及具體實施方式，對本發明進行進一步的詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用以解釋本發明，并不限定本發明的保護范圍。

如圖1和圖2所示，本發明所述的管道內流體介質溫度測量裝置，包括固定結構300和用于安裝溫度測量元件的至少一個保護套200(可內置熱電阻或熱電偶等溫度測量元件，溫度測量元件沿軸向貫穿設置于保護套200內)。管道100設有相對設置的第一安裝部110和第二安裝部120。所述第一安裝部110開設有與所述保護套200一一對應的第一通孔140。所述保護套200一端位于所述管道100的外側，另一端穿過所述第一通孔140并延伸至靠近所述第二安裝部120設置。所述固定結構300用于將所述保護套200固定于管道100。

本發明所述保護套200從管道100的一側穿入，并達到管道100的相對的另一側，使得保護套200管在管道100的內腔貫穿，進而保證溫度測量元件可以貫穿整個管道100內腔進行溫度檢測，從而提高溫度測量精度。本發明可適用于任意截面大小的管道100內流體溫度測量，尤其適用于大截面管道100內流體溫度測量，在流體擾動較大的情況下也可保證測量精度。本發明有利于實現對系統運行參數的精確監控，從而有利于提高機組的經濟性。

在本實施例中，所述固定結構300包括與所述保護套200一一對應的第一支撐梁310。所述第一支撐梁310位于管道100內且與所述保護套200沿管道100的軸向平行布置。保護套200優先安裝于迎水面(圖中箭頭所示為介質流向)，即所述保護套200和所述第一支撐梁310沿著介質的流向依次布置，用以提高測量的準確性。所述第一支撐梁310的兩端分別與所述第一安裝部110和所述第二安裝部120焊接。通過將所述第一支撐梁310焊接于管道100內壁來承托保護套200，可以保證整個測量裝置的剛度與強度。

請結合圖3，所述保護套200通過鎖緊組件330固定于所述第一支撐梁310上。具體地，所述鎖緊組件330包括U形螺栓331、鎖塊332和兩個鎖緊螺母333。所述U形螺栓331設有與所述鎖緊螺母333一一對應的兩個螺紋端3311。所述鎖塊332設有與所述螺紋端3311一一對應的連接孔3321。所述第一支撐梁310和所述保護套200均位于所述U形連螺栓331內，所述螺紋端3311穿過所述連接孔3321并與所述鎖緊螺母333緊固配合。所述鎖塊332還凹設有與所述保護套200的外周形狀相配合的容納槽3322，緊固時所述鎖塊332與所述保護套200相抵。本發明通過U形螺栓331、鎖塊332和鎖緊螺母333三者之間的配合將保護套200綁扎緊固于第一支撐梁310上，實現了保護套200的有效固定。所述鎖緊組件330結構簡單，設計合理有效。本發明也可根據實際需要采用其他形式的鎖緊結構將保護套200固定于第一支撐梁310上，如可直接采用鋼圈將保護套200綁扎固定于第一支撐梁310等。

請繼續參閱圖3，所述鎖緊組件330還包括位于所述第一支撐梁310和所述U形螺栓331之間的保護墊片334，用以加強第一支撐梁310的保護，防止第一支撐梁310被磨損。在本實施例中，每個保護套200可通過兩個以上的鎖緊組件330固定，多個鎖緊組件330沿著保護套200的軸向間隔布置，使得保護套200安裝時受力均衡。

優選地，所述固定結構300還包括與所述第一支撐梁310垂直連接的第二支撐梁320，所述第二支撐梁320的兩端均與管道100的內壁焊接。所述第二支撐梁320用于承托第一支撐梁310，其與保護套200分別位于所述第一支撐梁310的兩側。第二支撐梁320設有兩根，兩根第二支撐梁320沿著第一支撐梁310的長度方向均勻布置，使得第一支撐梁310受力均衡。

請結合圖4，所述固定結構300還包括法蘭蓋340。管道100的外壁還設有位于所述第一通孔140處(與所述第一通孔140連通)的法蘭管130，法蘭管130與管道100一體連接。法蘭盤與法蘭蓋340通過緊固件(螺栓與螺母組合或螺釘等)連接。所述法蘭蓋340開設有與所述法蘭管130的內腔連通的第二通孔341。所述保護套200的一端位于所述第二通孔341內，另一端依次穿過所述法蘭管130、所述第一通孔140并位于管道100內。所述保護套200與所述法蘭蓋340之間焊接，用以將保護套200與法蘭蓋340之間的空隙密封，用以實現整個系統(包括管道100和本發明所述溫度測量裝置)的嚴密性，保證流體介質不外漏。當管道流體介質為海水時，所述法蘭蓋340和所述保護套200均可采用防腐蝕材料白銅B30材質或TA1鈦材制成。法蘭蓋340和保護套200應采用相同材質制成,在保證系統密封性的情況下,避免異種鋼焊接。當管道流體介質為淡水時，所述法蘭蓋340和所述保護套200均可采用碳鋼制成。

在本實施例中，所述保護套200可設置多個，如3個或5個等，其中給一個或一個以上的保護套200可用于安裝就地溫度測量元件；另外的一個或一個以上的保護套200用于安裝遠傳溫度測量元件，遠傳溫度測量元件可將測量結果遠傳至中央控制系統(DCS),以便電廠集中控制。

優選地，多個所述保護套200沿管道100的同一周向平行布置，即多個第一通孔140位于同一周向，同時第一支撐梁310與第一安裝部110連接的端部也位于同一周向，第一支撐梁310與第二安裝部120連接的端部也位于同一周向。通過多個平行布置的保護套200來實現管道100全截面溫度測量，提高溫度測量精度。同時，多根第一支撐梁310位于同一斜切面內，從而僅通過一根第二支撐梁320即可同時支撐多根第一支撐梁310，達到節省制作成本的目的，也使得管道100內結構簡單易于實現。此外，位于同一周向布置的多個保護套200可以確保不同溫度測量元件的測點位于同一位置，從而使得不同溫度測量元件之間的測量結果可進行有效比對。在一個優選的實施例中，其中一根保護套200可穿過管道100的中心軸線。

進一步地，每個所述保護套200均傾斜于管道100的軸線設置，用以減小流體介質對保護套200等結構的沖刷，延長測量裝置的使用壽命。保護套200與管道100的軸線之間的夾角優選為85度，也可根據實際需要設置為80度、75度等。

在一個優選的實施例中，所述第一支撐梁310、所述第二支撐梁320、管道100內側、法蘭管130內側等其他零件結構上均可采用補膠工藝制作襯膠400，用以增強系統的防腐特性，使得整個系統也可適用于海水等其他腐蝕性流體介質溫度測量。當流體介質為淡水時，則可不需要設置襯膠400。

需要說明的是，本發明所述“第一”、“第二”、“第三”等描述僅僅用于區分說明書中的各個組件、元素、步驟等，而不是用于表示各個組件、元素、步驟之間的邏輯關系或者順序關系等。

以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。