Reparació de convertidors termoelèctrics
Inspecció de convertidors termoelèctrics
El termoparell es desmunta en parts separades, es neteja de brutícia i s'examina acuradament per determinar l'estat dels termoelèctrodes i el seu extrem de treball, pinces al coixinet del cap i el propi revestiment, una carcassa aïllant de ceràmica (tassa) per a l'extrem de treball del termoparell. i un tub de protecció.
Quan es revisen termoparells, els termoelèctrodes dels quals estan fets de metalls bàsics o aliatges (coure, coure, cromel, alumel, etc.), l'absència d'esquerdes transversals, que de vegades apareixen com a resultat del funcionament prolongat del termopar a altes temperatures per termoelèctrodes, es comprova o com a conseqüència de freqüents canvis de temperatura alterns, el medi objecte d'investigació, després cap amunt, després cap avall.
L'aparició d'esquerdes en els termoelèctrodes també pot ser conseqüència de les tensions mecàniques d'un reforç incorrecte del termopar. Per tant, l'ús d'aïllants de dos canals amb termoelèctrodes gruixuts sovint condueix a la fallada dels termoparells.És inacceptable que un termoparell, especialment un fet de termoelèctrodes gruixuts, reposi amb l'extrem de treball a la part inferior d'un tub protector o d'un insert de ceràmica aïllant (tassa).
Quan s'examinen externament termoparells, els termoelèctrodes dels quals estan fets de metalls preciosos o aliatges (platí, platí-rodi i altres), comproveu l'absència de "interseccions" a la seva superfície: petites sagnies, per dir-ho així, d'un cop de ganivet. Quan es detecten, els termoelèctrodes en llocs on són visibles "encreuaments" es trenquen i es solden.
Recuit de termoparells de metalls preciosos
En condicions de funcionament a temperatures molt elevades, no sempre és possible protegir els termoelèctrodes de platí-rodi i platí de l'exposició a medis gasosos reductors (hidrogen, monòxid de carboni, hidrocarburs) i mitjans de gas corrosiu (diòxid de carboni) en presència de vapors de ferro. , òxids de magnesi i silici. El silici, present en gairebé tots els materials ceràmics, representa la major amenaça per als termoparells platí-rodi-platí.
Els elèctrodes tèrmics d'aquests convertidors tèrmics l'absorbeixen fàcilment amb la formació de siliciurs de platí. Hi ha un canvi en el termo-EMF, la resistència mecànica dels termoelèctrodes disminueix, de vegades es destrueixen completament a causa de la fragilitat resultant. La presència de materials carbonosos com el grafit té un efecte advers perquè contenen impureses de sílice, que a altes temperatures en contacte amb el carbó es redueixen fàcilment amb l'alliberament de silici.
Per eliminar els contaminants dels termoelèctrodes de metalls preciosos o d'aliatge, els termoparells es recuit (calcin) durant 30 ... 60 minuts amb un corrent elèctric a l'aire.Amb aquesta finalitat, els termoelèctrodes s'alliberen dels aïllants i es suspenen en dos suports, després es desengreixen amb un hisop humitejat amb alcohol etílic pur (1 g d'alcohol per cada element sensible). Els extrems lliures dels termoelèctrodes estan connectats a una xarxa elèctrica amb una tensió de 220 o 127 V i una freqüència de 50 Hz. El corrent necessari per al recuit està regulat per un regulador de tensió i controlat amb un amperímetre.
Els elements sensibles de termoparells amb una característica de calibratge PP (platí rodi - platí) amb termoelèctrodes amb un diàmetre de 0,5 mm es recuit a un corrent de 10 - 10,5 A [temperatura (1150 + 50) ° C], elements sensibles amb una característica de calibratge del tipus PR -30/6 [platí rodi (30%) — platí rodi (6%)] es recuit a un corrent d'11,5 ... 12 A [temperatura (1450 + 50) ° C].
Durant el recuit, els termoelèctrodes es renten amb marró. Per a això, s'aboca el bòrax sobre una llauna o una altra placa i després es mou la placa al llarg del termoelèctrode escalfat de manera que quedi submergida en el borax (no us oblideu de la conductivitat elèctrica de la placa). N'hi ha prou amb passar una placa amb un trepant sobre el termoelèctrode 3-4 vegades perquè el platí-rodi i el platí estiguin nets, sense contaminació de la superfície.
Es pot recomanar un altre mètode: una gota de borax es fon sobre un elèctrode termoelèctric calent, permetent que aquesta gota rodi lliurement.
Al final del recuit, el corrent es va reduir gradualment a zero en 60 s.
Després de la neteja, s'elimina el borax residual dels termoelèctrodes: gotes grans —residus mecànics i febles— mitjançant el rentat amb aigua destil·lada. El termoparell es torna a recuit.De vegades, el rentat i el recuit marrons no són suficients perquè els termoelèctrodes encara romanen sòlids. Això indica que el platí ha absorbit silici o altres elements no combustibles i s'ha de refinar a la refineria on s'envien els termoelèctrodes. El mateix es fa si queda contaminació superficial als termoelèctrodes.
Comprovació de l'homogeneïtat dels termoelèctrodes
En l'ús pràctic d'un convertidor tèrmic, sempre es detecta una certa diferència de temperatura al llarg de la seva longitud. termoelèctrodes. L'extrem de treball del termopar es troba normalment a la zona de temperatura més alta, per exemple, al centre de la xemeneia. Si mou un determinat mesurador de temperatura, per exemple, l'extrem de treball del convertidor tèrmic (connectat a un altre mil·livoltòmetre), al llarg dels elèctrodes tèrmics del primer convertidor tèrmic en la direcció des de l'extrem de treball fins als extrems lliures, la temperatura disminueix. estarà marcat per la distància des del centre de la xemeneia fins a les seves parets.
Cadascun dels termoelèctrodes al llarg de la longitud sol tenir una irregularitat (inhomogeneïtat): una petita diferència en la composició de l'aliatge, enduriment per treball, esforços mecànics, contaminació local, etc.
Com a conseqüència de la distribució desigual de la temperatura en els termoelèctrodes i la seva inhomogeneïtat en el circuit termoelèctric, sorgeixen termo-EMF inherents, inherents als punts d'inhomogeneïtat dels termoelèctrodes, alguns dels quals s'afegeixen, altres es resten, però tot això porta a una distorsió del resultat de la mesura de la temperatura.
Per reduir l'efecte de la deshomogeneïtat, es comprova l'homogeneïtat de cada termoparell de metalls preciosos, especialment exemplars, després del recuit.
Amb aquesta finalitat, s'introdueix un termoelèctric vertical a provar en un forn elèctric de tub petit desconnectat capaç de crear un camp de calor local quan s'escalfa. El terminal negatiu del galvanòmetre zero sensible està connectat al termoelèctrode positiu, el terminal positiu de la font de tensió regulada (IRN) està connectat al terminal positiu d'aquest galvanòmetre i el termoparell negatiu està connectat al terminal negatiu de l'IRN. . Aquesta inclusió de l'IRN permet compensar (equilibrar) la termo-EMF del termopar amb la tensió de l'IRN. Per no danyar el galvanòmetre zero sensible, primer s'encén un galvanòmetre zero més gruixut, es compensa el termo-EMF, després els galvanòmetres zero s'inverteixen i la compensació final del termo-EMF es realitza mitjançant reòstats IRN per a un ajust suau de la galvanòmetre zero sensible.
Enceneu el forn elèctric, creeu un escalfament local del termoelèctrode provat i estireu-lo lentament pel forn al llarg de tota la seva longitud. Si el metall o l'aliatge del termoelèctrode és homogeni, el punter del galvanòmetre zero estarà a la marca zero. En cas d'inhomogeneïtat del cable del termoelèctrode, el punter del galvanòmetre zero es desviarà a l'esquerra o a la dreta de la marca zero. Es talla la part no homogènia del termoelèctrode, es solden els extrems i es comprova l'homogeneïtat de la costura.
En presència d'una falta d'homogeneïtat menor, quan la termo-EMF addicional no superi la meitat de l'error admissible per a la termo-EMF d'un parell donat, no es tallarà la secció del termoelèctrode i s'ignorarà l'esmentada deshomogeneïtat.
Preparació de termoelèctrodes per a la soldadura
Si la longitud dels termoelèctrodes restants sense cremar ho permet, se'n fa un de nou en lloc de l'extrem de treball destruït.
Si és possible fer un termoparell a partir de nous termoelèctrodes, es comprova la compatibilitat del material del termopar amb el termopar fabricat de la manera més acurada per garantir-ne la qualitat.
Amb aquesta finalitat, sobre la base dels documents reglamentaris, el departament de control de qualitat (departament de control tècnic) del fabricant determina el tipus de material, les seves característiques tècniques i els resultats de les proves de materials. Si aquestes dades compleixen els requisits tècnics, es pot utilitzar el material; en cas contrari es prova.
Per comprovar l'homogeneïtat, es talla una peça del termoelèctrode de la bobina de material més llarga que la necessària per a la fabricació del termoparell, després de la qual cosa es connecten cables curts de connexió de coure als extrems del termoelèctrode mitjançant pinces. Les pinces es van baixar en recipients aïllants amb gel fos (0 ° C) i es va determinar l'homogeneïtat del material del termoelèctrode.
Per determinar el tipus de material i el seu grau, es tallen uns 0,5 m del termoelèctrode de la bobina i es solden a la mateixa peça de filferro de platí.L'extrem de treball del termopar resultant es col·loca en un termòstat de vapor amb una temperatura de 100 ° C, i els extrems lliures es porten a recipients d'aïllament tèrmic amb gel de fusió (0 ° C) i es connecten amb cables de coure amb un potenciòmetre. El tipus i la qualitat del material estan determinats pel termo-EMF desenvolupat pel termopar.
En aparença, el cromel difereix lleugerament de l'alumel, però el cromel és més dur que el cromel, que es determina fàcilment mitjançant la flexió i, a més, l'alumel és magnètic, a diferència del cromel no magnètic.